Toán 11 Bài 5 (Chân trời sáng tạo): Phương trình lượng giác cơ bản
Với giải bài tập Toán lớp 11 Bài 5: Phương trình lượng giác cơ bản sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Toán 11 Bài 5.
Giải Toán 11 Bài 5: Phương trình lượng giác cơ bản
Giải Toán 11 Bài 5: Phương trình lượng giác cơ bản
Lời giải:
Để xác định được các thời điểm mà tại đó độ dài bóng OM bằng 10cm thì s = 10
⇔ 17cos5πt = 10
Ta cần giải phương trình cos5πt = 10171017
Bài học này sẽ giúp chúng ta giải quyết phương trình trên.
Lời giải:
a) x – 1 = 0 ⇔ x = 1.
Vậy tập nghiệm của phương trình là S1 = {1}.
b) x2 – 1 = 0 ⇔ x = 1 hoặc x = – 1
Vậy tập nghiệm của phương trình là S2 = { – 1; 1}.
c) √2x2−1=x√2x2−1=x
⇒2x2−1=x2⇒2x2−1=x2
⇒x2=1⇒x2=1
Thay x = 1 và x = – 1 vào phương trình ban đầu ta thấy x = 1 là thỏa mãn.
Vậy tập nghiệm của phương trình là S3 = {1}.
Ta có nhận xét:
S1 = S3 ⊂ S2.
Thực hành 1 trang 35 Toán 11 Tập 1: Chỉ ra lỗi sai trong phép biến đổi phương trình dưới đây:
x2=2x⇔x2x=2⇔x=2x2=2x⇔x2x=2⇔x=2
Lời giải:
Lỗi sai: Phương trình x2 = 2x và phương trình x2x=2x2x=2 không tương đương vì:
Phương trình x2 = 2x có tập nghiệm S1 = {0; 2}.
Phương trình x2x=2x2x=2 có tập nghiệm S2 = {2}.
Hoạt động khám phá 2 trang 35 Toán 11 Tập 1:
a) Có giá trị nào của x để sinx = 1,5 không?
Lời giải:
a) Vì – 1 ≤ x ≤ 1 mà 1,5 > 1 nên không tồn tại giá trị của x để sinx = 1,5.
b) Trên Hình 1, những điểm trên đường tròn biểu diễn góc lượng giác x có sinx = 0,5 là điểm M và N.
Điểm M biểu diễn cho các góc lượng giác có số đo là π6+k2π,k∈ℤ.
Điểm N biểu diễn cho các góc lượng giác có số đo là 5π6+k2π,k∈ℤ.
Thực hành 2 trang 36 Toán 11 Tập 1: Giải các phương trình sau:
b) sin(x + 30°) = sin(x + 60°).
Lời giải:
a) sinx = √32
Vì sinπ3 = √32 nên phương trình sinx = √32= sinπ3 có các nghiệm là:
x=π3+k2π và x=2π3+k2π, k ∈ ℤ.
Vậy tập nghiệm của phương trình đã cho là: S = (π3+k2π,2π3+k2π,k∈ℤ).
b) sin(x + 30°) = sin(x + 60°)
⇔ x + 30° = x + 60° + k360° hoặc x + 30° = 360° – x – 60° + k360° (k ∈ ℤ)
⇔ 30° = 60° + k360° (vô lí) hoặc x = 150° + k180° (k ∈ ℤ).
Vậy tập nghiệm của phương trình đã cho là: S = {150° + k180°, k ∈ ℤ}.
Lời giải:
Trên đường tròn lượng giác điểm M và N biểu diễn diễn góc lượng giác x có cosx = -12.
Điểm M là điểm biểu diễn cho các góc lượng giác có số đo là: 2π3+k2π,k∈ℤ.
Điểm N là điểm biểu diễn cho các góc lượng giác có số đo là: −2π3+k2π,k∈ℤ.
Thực hành 3 trang 37 Toán 11 Tập 1: Giải các phương trình sau:
Lời giải:
a) Vì – 3 < – 1 nên phương trình cosx = – 3 vô nghiệm.
b) cosx = cos15°
⇔ x = 15° + k360° hoặc x = – 15° + k360° .
Vậy tập nghiệm của phương trình là S = {15° + k360°; – 15° + k360°, k ∈ ℤ}.
c) cos(x+π12)=cos3π12
⇔x+π12=3π12+k2π hoặc x+π12=−3π12+k2π,k∈ℤ
⇔x=π6+k2π hoặc x=−π3+k2π,k∈ℤ
Vậy tập nghiệm của phương trình là S = (π6+k2π;−π3+k2π,k∈ℤ).
Lời giải:
Ta thấy M và N là hai điểm biểu diễn các góc lượng giác thỏa mãn tanx = √3.
Điểm M là điểm biểu diễn các góc lượng giác có số đo π3+k2π,k∈ℤ.
Điểm N là điểm biểu diễn các góc lượng giác có số đo −2π3+kπ,k∈ℤ.
Thực hành 4 trang 38 Toán 11 Tập 1: Giải các phương trình sau:
Lời giải:
a) Điều kiện xác định là: x≠π2+kπ,k∈ℤ.
Vì tan0 = 0 nên phương trình tanx = 0 có các nghiệm x = kπ, k ∈ ℤ.
Vậy tập nghiệm của phương trình là: S = {kπ, k ∈ ℤ}.
b) tan(30° – 3x) = tan75°
⇔ tan(3x – 30°) = tan(– 75°)
⇔ 3x – 30° = – 75° + k360°, k ∈ ℤ
⇔ 3x = – 45° + k360°, k ∈ ℤ
⇔ x = – 15° + k120°, k ∈ ℤ
Vậy tập nghiệm của phương trình là: S = { – 15° + k120°, k ∈ ℤ}.
Lời giải:
Trên đường tròn lượng giác hai điểm M và N biểu diễn các góc lượng giác có số đo góc x thỏa mãn cotx = – 1.
Điểm M biểu diễn các góc lượng giác có số đo góc 3π4+k2π,k∈ℤ.
Điểm N biểu diễn các góc lượng giác có số đo góc −π4+k2π,k∈ℤ.
Thực hành 5 trang 39 Toán 11 Tập 1: Giải các phương trình sau:
Lời giải:
a) Vì cotπ4= 1 nên phương trình cotx = 1 có các nghiệm là x=π4+kπ,k∈ℤ.
Vậy tập nghiệm của phương trình là: S = (π4+kπ,k∈ℤ).
b) cot(3x + 30°) = cot75°
⇔ 3x + 30° = 75° + k180°, k ∈ ℤ
⇔ 3x = 45° + k180°, k ∈ ℤ
⇔ x = 15° + k60°, k ∈ ℤ
Vậy tập nghiệm của phương trình là: S = {15° + k60°, k ∈ ℤ}.
Thực hành 6 trang 40 Toán 11 Tập 1: Sử dụng máy tính cầm tay để giải các phương trình sau:
Lời giải:
a) Sử dụng máy tính cầm tay ta có: cos1,16 ≈ 0,4 nên cosx = cos1,16 do đó các nghiệm của phương trình là x = 1,16 + k2π và x = – 1,16 + k2π với k ∈ ℤ.
Vậy tập nghiệm của phương trình là S = {1,16 + k2π; – 1,16 + k2π, k ∈ ℤ}.
b) Sử dụng máy tính cầm tay ta có: tanπ3 = √3 nên tanx = tanπ3 do đó các nghiệm của phương trình là x = π3 + kπ với k ∈ ℤ.
Vậy tập nghiệm của phương trình là S = (π3+kπ,k∈ℤ).
Lời giải:
Xét phương trình |17cos5πt| = 10
Độ dài bóng |x| bằng 10 cm tại các thời điểm t = ±0,06 +k25, t = ±0,14 + k25 (k∈Z).
Bài tập
Bài 1 trang 40 Toán 11 Tập 1: Giải các phương trình lượng giác sau:
Lời giải:
a) Vì sinπ6 = 12 nên ta có phương trình sin2x = sinπ6
Vậy tập nghiệm của phương trình là: S = (π12+kπ,5π12+kπ,k∈ℤ).
b) sin(x−π7)= sin2π7
Vậy tập nghiệm của phương trình là: S = (3π7+k2π;6π7+k2π,k∈ℤ).
c) sin4x - cos(x+π6) = 0
Vậy tập nghiệm của phương trình là: S = (2π9+k2π3;−2π15+k2π5,k∈ℤ).
Bài 2 trang 40 Toán 11 Tập 1: Giải các phương trình lượng giác sau:
Lời giải:
Vậy tập nghiệm của phương trình là: S = (−π6+k2π;−π2+k2π,k∈ℤ).
Vậy tập nghiệm của phương trình là: S = (±5π48+kπ2,k∈ℤ).
c) cos2x = 1
Vậy tập nghiệm của phương trình là: S = {kπ, k∈Z}.
Bài 3 trang 41 Toán 11 Tập 1: Giải các phương trình lượng giác sau:
Lời giải:
a) tanx = tan55° (điều kiện xác định x ≠ 90° + k180°).
⇔ x = 55° + k180°, k ∈ ℤ (thỏa mãn điều kiện)
Vậy tập nghiệm của phương trình S = {55° + k180°, k ∈ ℤ}.
b) tan(2x+π4)=0 (điều kiện xác định 2x+π4≠π2+k2π⇔x≠π8+kπ,k∈ℤ)
⇔2x+π4=kπ,k∈ℤ
⇔x=−π4+kπ2,k∈ℤ (thỏa mãn điều kiện)
Vậy tập nghiệm của phương trình là S = (−π4+kπ2,k∈ℤ).
Bài 4 trang 41 Toán 11 Tập 1: Giải các phương trình lượng giác sau:
Lời giải:
a) cot(12x+π4) = -1 (điểu kiện xác định x # π2 + k2π, k∈Z)
⇔12x+π4=−π4+kπ,k∈ℤ
⇔x=−π+k2π,k∈ℤ (thỏa mãn điều kiện)
Vậy tập nghiệm của phương trình là S = (−π+k2π,k∈ℤ).
b) cot3x = -√33 (điểu kiện xác định x # kπ3, k∈Z)
Vậy tập nghiệm của phương trình là S = (−π9+kπ3,k∈ℤ).
Lời giải:
Xét phương trình hoành độ giao điểm: sinx = cosx
⇔ cosx = cos(π2−x)
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là: S = (π4+k2π,k∈ℤ).
Bài 6 trang 41 Toán 11 Tập 1: Trong Hình 9, khi được kéo ra khỏi vị trí cân bằng ở điểm O và buông tay, lực đàn hồi của lò xo khiến vật A gắn ở đầu của lò xo dao động quanh O. Tọa độ s (cm) của A trên trục Ox vào thời điểm t (giây) sau khi buông tay được xác định bởi công thức s = 10sin(10t+π2). Vào các thời điểm nào thì s = -5√3 cm?
(Theo https://www.britannica.com/science/simple-harmonic-motion )
Lời giải:
Xét phương trình: 10sin(10t+π2) = -5√3
Vậy vào các thời điểm t=−π12+kπ5(k≥1,k∈ℤ) và t=π12+kπ5(k≥0,k∈ℤ) thì s = -5√3 cm.
(Theo https://www.mnhs.org/splitrock/learn/technology)
Lời giải:
a) Sau t giây điểm M quét được một góc lượng giác có số đo là: α=π10t rad.
Xét tam giác HOM vuông tại O có:
MO = tanα.1 = tan(π10t).
Vậy tọa độ yM = tan(π10t).
b) Xét tan(π10t) = -1
⇔ tan(π10t) = tan(-π4)
⇔ π10t = -π4 + kπ, k∈Z
⇔ t = -2,5 + 10k, k∈Z
Vì t ≥ 0 nên tại các thời điểm t = -2,5 + 10k, k∈Z, k≥1 thì đèn hải đăng chiếu vào ngôi nhà.
Lý thuyết Phương trình lượng giác cơ bản
1. Phương trình tương đương
- Hai phương trình được gọi là tương đương khi chúng có cùng tập nghiệm.
- Nếu phương trình f(x) =0 tương đương với phương trình g(x) =0 thì ta viết f(x)=0⇔g(x)=0
- Các phép biến đổi tương đương:
+ Cộng hay trừ hai vế với cùng một số hoặc cùng một biểu thức.
+ Nhân hoặc chia 2 vế với cùng một số khác 0 hoặc với cùng một biểu thức luôn có giá trị khác 0.
2. Phương trình sinx=m
Phương trình sinx = m ,
- Nếu |m|≤1 thì phương trình vô nghiệm.
- Nếu |m|≤1 thì phương trình có nghiệm:
Khi đó, tồn tại duy nhất α∈[−π2;π2] thoả mãn sinα=m,
sinx=m⇔sinx=sinα ⇔[x=α+k2πx=π−α+k2π(k∈Z)
* Chú ý:
a, Nếu số đo của góc αđược cho bằng đơn vị độ thì sinx=sinαo⇔[x=αo+k360ox=180o−αo+k360o(k∈Z)
b, Một số trường hợp đặc biệt
sinx=0⇔x=kπ,k∈Z.sinx=1⇔x=π2+k2π,k∈Z.sinx=−1⇔x=−π2+k2π,k∈Z.
3. Phương trình cosx=m
Phương trình cosx=m,
- Nếu |m|≤1 thì phương trình vô nghiệm.
- Nếu |m|≤1 thì phương trình có nghiệm:
Khi |m|≤1sẽ tồn tại duy nhất α∈[0;π] thoả mãn cosα=m. Khi đó:
cosx=m⇔cosx=cosα ⇔[x=α+k2πx=−α+k2π(k∈Z)
* Chú ý:
a, Nếu số đo của góc αđược cho bằng đơn vị độ thì cosx=cosαo⇔[x=αo+k360ox=−αo+k360o(k∈Z)
b, Một số trường hợp đặc biệt
cosx=0⇔x=π2+kπ,k∈Z.cosx=1⇔x=k2π,k∈Z.cosx=−1⇔x=π+k2π,k∈Z.
4. Phương trình tanx=m
Phương trình tanx=m có nghiệm với mọi m.
Với mọi m∈R, tồn tại duy nhất α∈(−π2;π2) thoả mãn tanα=m. Khi đó:
tanx=m⇔tanx=tanα⇔x=α+kπ,k∈Z.
*Chú ý: Nếu số đo của góc αđược cho bằng đơn vị độ thì
tanx=tanαo⇔x=αo+k180o,k∈Z.
5. Phương trình cotx=m
Phương trình cotx=m có nghiệm với mọi m.
Với mọi m∈R, tồn tại duy nhất α∈(0;π) thoả mãn cotα=m. Khi đó:
cotx=m⇔cotx=cotα⇔x=α+kπ,k∈Z.
*Chú ý: Nếu số đo của góc αđược cho bằng đơn vị độ thì
cotx=cotαo⇔x=αo+k180o,k∈Z.
6. Giải phương trình lượng giác bằng máy tính cầm tay
Bước 1. Chọn đơn vị đo góc (độ hoặc radian).
Muốn tìm số đo độ, ta ấn: SHIFT →MODE →3 (CASIO FX570VN).
Muốn tìm số đo radian, ta ấn: SHIFT →MODE →4 (CASIO FX570VN).
Bước 2. Tìm số đo góc.
Khi biết SIN, COS, TANG của góc αta cần tìm bằng m, ta lần lượt ấn các phím SHIFT và một trong các phím SIN, COS, TANG rồi nhập giá trị lượng giác m và cuối cùng ấn phím “BẰNG =”. Lúc này trên màn hình cho kết quả là số đo của góc α.

Xem thêm lời giải bài tập Toán 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 2: Giá trị lượng giác của một góc lượng giác
Bài 3: Các công thức lượng giác
Xem thêm các chương trình khác:
- Soạn văn lớp 11 Chân trời sáng tạo (hay nhất)
- Văn mẫu lớp 11 - Chân trời sáng tạo
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn 11 – Chân trời sáng tạo
- Tác giả tác phẩm Ngữ văn lớp 11 - Chân trời sáng tạo
- Giải SBT Ngữ văn 11 – Chân trời sáng tạo
- Bố cục tác phẩm Ngữ văn 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Ngữ văn 11 – Chân trời sáng tạo
- Nội dung chính tác phẩm Ngữ văn lớp 11 – Chân trời sáng tạo
- Soạn văn 11 Chân trời sáng tạo (ngắn nhất)
- Giải sgk Tiếng Anh 11 – Friends Global
- Giải sbt Tiếng Anh 11 - Friends Global
- Trọn bộ Từ vựng Tiếng Anh 11 Friends Global đầy đủ nhất
- Bài tập Tiếng Anh 11 Friends Global theo Unit có đáp án
- Giải sgk Vật lí 11 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Vật lí 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Vật lí 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Vật lí 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Hóa học 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Hóa học 11 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Hóa 11 - Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Hóa học 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Sinh học 11 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Sinh học 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Sinh học 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Sinh học 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Giáo dục Kinh tế và Pháp luật 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Kinh tế pháp luật 11 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Kinh tế pháp luật 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Kinh tế pháp luật 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Lịch sử 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Lịch sử 11 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Lịch sử 11 - Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Lịch sử 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Địa lí 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải Chuyên đề học tập Địa lí 11 – Chân trời sáng tạo
- Lý thuyết Địa lí 11 - Chân trời sáng tạo
- Giải sbt Địa lí 11 – Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 11 – Chân trời sáng tạo