كيفية إيجاد جذور تنتمي إلى فترة في حساب المثلثات. المدخلات الموسومة بـ "جذور المعادلة المثلثية في فترة"

الغرض من الدرس:

  1. كرر الصيغ لحل أبسط المعادلات المثلثية.
  2. ضع في اعتبارك ثلاث طرق رئيسية لاختيار الجذور عند حل المعادلات المثلثية:
    الاختيار عن طريق عدم المساواة ، والاختيار بالمقام ، والاختيار عن طريق الفجوة.

معدات:معدات الوسائط المتعددة.

تعليق منهجي.

  1. لفت انتباه الطلاب إلى أهمية موضوع الدرس.
  2. غالبًا ما توجد المعادلات المثلثية التي تتطلب اختيار الجذر في الموضوعات اختبارات الاستخدام;
    يتيح لك حل هذه المشكلات تعزيز وتعميق المعرفة المكتسبة مسبقًا للطلاب.

خلال الفصول

تكرار. من المفيد تذكر الصيغ لحل أبسط المعادلات المثلثية (شاشة).

قيم المعادلة صيغ حل المعادلات
sinx = أ
sinx = أ في المعادلة ليس لها حلول
أ = 0 sinx = 0
أ = 1 sinx = 1
أ = -1 sinx = -1
كوسكس = أ
كوسكس = أ المعادلة ليس لها حلول
أ = 0 كوسكس = 0
أ = 1 كوسكس = 1
أ = -1 كوسكس = -1
tgx = أ
ctgx = أ

عندما تتجذر في المعادلات المثلثيةكتابة حلول المعادلات sinx = أ ، cosx = أفي شكل إجمالي أكثر ما يبرر. سوف نتحقق من هذا عند حل المشاكل.

حل المعادلات.

مهمة. حل المعادلة

قرار.هذه المعادلة تعادل النظام التالي

ضع في اعتبارك دائرة. نحتفل عليه بجذور كل نظام ونضع علامة بقوس على ذلك الجزء من الدائرة حيث توجد المتباينة ( أرز. واحد)

أرز. واحد

لقد حصلنا على ذلك لا يمكن أن يكون حلاً للمعادلة الأصلية.

إجابه:

في هذه المسألة ، أجرينا اختيار الجذور على أساس عدم المساواة.

في المسألة التالية ، سنختار من خلال المقام. للقيام بذلك ، نختار جذور البسط ، لكنها لن تكون جذور المقام.

المهمة 2.حل المعادلة.

قرار. نكتب حل المعادلة باستخدام انتقالات مكافئة متتالية.

عند حل المعادلة وعدم المساواة في النظام ، نضع أحرفًا مختلفة في الحل ، والتي تشير إلى الأعداد الصحيحة. للتوضيح في الشكل ، نحدد على الدائرة جذور المعادلة بالدوائر ، وجذور المقام مع الصلبان (الشكل 2.)

أرز. 2

يتضح من الشكل أن هو حل المعادلة الأصلية.

دعنا نلفت انتباه الطلاب إلى حقيقة أنه كان من الأسهل تحديد الجذور باستخدام نظام برسم النقاط المقابلة على الدوائر.

إجابه:

المهمة 3.حل المعادلة

3sin2x = 10 cos 2 x - 2/

أوجد كل جذور المعادلة التي تنتمي إلى المقطع.

قرار.في هذه المشكلة ، يتم اختيار الجذور في الفترة الزمنية ، والتي تحددها حالة المشكلة. يمكن اختيار الجذور في الفترة الزمنية بطريقتين: فرز قيم المتغير للأعداد الصحيحة أو بحل المتباينة.

في معادلة معينةسنختار الجذور بالطريقة الأولى ، وفي المسألة التالية ، من خلال حل المتباينة.

دعونا نستخدم ملف الهوية المثلثيةوصيغة الزاوية المزدوجة للجيب. نحصل على المعادلة

6sinxcosx = 10cos 2 x - sin 2 x - cos 2 x ،هؤلاء. sin2x - 9cos2x + 6xinxcosx = 0

لان غير ذلك sinx = 0، والتي لا يمكن أن تكون ، لأنه لا توجد زوايا تساوي فيها الجيب وجيب التمام الصفر ، وهذا يعني الخطيئة 2 س + كوس 2 س = 0.

اقسم طرفي المعادلة على cos 2x.يحصل tg2x + 6tgx - 9 = 0/

اسمحوا ان tgx = ر، من ثم ر 2 + 6 - 9 = 0 ، ر 1 = 2 ، ر 2 = -8.

tgx = 2 أو tg = -8 ؛

ضع في اعتبارك كل سلسلة على حدة ، وإيجاد نقاط داخل الفترة ، ونقطة واحدة إلى يسارها ويمينها.

اذا كان ك = 0، من ثم س = arctg2. هذا الجذر ينتمي إلى الفترة قيد النظر.

اذا كان ك = 1، من ثم س = arctg2 +.ينتمي هذا الجذر أيضًا إلى الفترة الزمنية المدروسة.

اذا كان ك = 2، من ثم . انه واضح جذر معينلا تنتمي إلى الفاصل الزمني لدينا.

لقد درسنا نقطة واحدة على يمين هذه الفترة ، إذن ك = 3.4 ، ...لا تعتبر.

اذا كان ك = -1 ،نحصل - لا ينتمي إلى الفاصل الزمني.

قيم ك = -2 ، -3 ، ...لا تعتبر.

وهكذا ، من هذه السلسلة ، ينتمي جذران إلى الفترة

كما في الحالة السابقة ، نتحقق من ذلك ن = 0و ن = 2 ،وبالتالي ، في ن = –1 ، –2 ، ... ن = 3.4 ، ...نحصل على جذور لا تنتمي إلى الفترة. فقط عندما ن = 1نحصل عليه ، والذي ينتمي إلى هذه الفترة.

إجابه:

المهمة 4.حل المعادلة 6 × 2 × 2 × 2 × 2 × 5وتشير إلى الجذور التي تنتمي إلى الفترة.

قرار.نقدم المعادلة 6 × 2 × 2 × 2 × 2 × 5ل معادلة من الدرجة الثانيةنسبياً cos2x.

أين cos2x

هنا نطبق طريقة الاختيار في المجال باستخدام المتباينة المزدوجة

مثل ليأخذ فقط القيم الصحيحة ، فمن الممكن فقط ك = 2 ، ك = 3.

في ك = 2نحصل عليه ، في ك = 3احصل على .

إجابه:

تعليق منهجي.يوصى بحل هذه المهام الأربع بواسطة المعلم في السبورة بمشاركة الطلاب. لحل المشكلة التالية ، من الأفضل استدعاء الطالب القوي إلى الابنة ، مما يمنحه أقصى قدر من الاستقلالية في التفكير.

المهمة 5.حل المعادلة

قرار.بتحويل البسط ، نحول المعادلة إلى صيغة أبسط

المعادلة الناتجة تعادل الجمع بين نظامين:

اختيار الجذور في الفترة (0; 5) دعونا نفعل ذلك بطريقتين. الطريقة الأولى هي للنظام الأول من السكان ، والطريقة الثانية هي للنظام الثاني من السكان.

, 0.

مثل لهو عدد صحيح ، إذن ك = 1. ثم س =هو حل المعادلة الأصلية.

خذ بعين الاعتبار نظام الجمع الثاني

اذا كان ن = 0، من ثم . في ن = -1 ؛ -2 ؛…لن تكون هناك حلول.

اذا كان ن = 1 ، هو حل النظام وبالتالي حل المعادلة الأصلية.

اذا كان ن = 2، من ثم

لن تكون هناك قرارات.

بناء على طلبك!

13. حل المعادلة 3-4cos 2 x = 0. أوجد مجموع جذوره التي تنتمي إلى الفترة.

دعنا نخفض درجة جيب التمام بالصيغة: 1 + cos2α = 2cos 2 α. نحصل على معادلة مكافئة:

3-2 (1 + cos2x) = 0 3-2-2cos2x = 0 ⇒ -2cos2x = -1. نقسم طرفي المعادلة على (-2) ونحصل على أبسط معادلة مثلثية:

14. أوجد ب 5 التدرج الهندسي إذا كان ب 4 = 25 ، ب 6 = 16.

كل عضو في التقدم الهندسي ابتداء من الثاني يساوي الوسط الحسابي للأعضاء المجاورة له:

(ب ن) 2 = ب ن -1 ∙ ب ن + 1. لدينا (ب 5) 2 = ب 4 ∙ ب 6 (ب 5) 2 = 25 16 ⇒ ب 5 = ± 5 4 ⇒ ب 5 = ± 20.

15. أوجد مشتق التابع: f (x) = tgx-ctgx.

16. أوجد أكبر وأصغر قيم للدالة y (x) = x 2-12x + 27

في الجزء.

للعثور على أكبر وأصغر قيم للدالةص = و (س) في الجزء، تحتاج إلى العثور على قيم هذه الوظيفة في نهايات المقطع وعند تلك النقاط الحرجة التي تنتمي إلى هذا المقطع ، ثم اختيار الأكبر والأصغر من جميع القيم التي تم الحصول عليها.

لنجد قيم الدالة عند x = 3 وعند x = 7 ، أي في نهايات المقطع.

ص (3) = 3 2-12 ∙ 3 ​​+ 27 = 9-36 + 27 = 0 ؛

ص (7) = 7 2-12 7 + 27 = 49-84 + 27 = -84 + 76 = -8.

أوجد مشتق هذه الدالة: y '(x) = (x 2 -12x + 27)' = 2x-12 = 2 (x-6) ؛ النقطة الحرجة x = 6 تنتمي إلى الفترة المحددة. أوجد قيمة الدالة عند x = 6.

ص (6) = 6 2-12 6 + 27 = 36-72 + 27 = -72 + 63 = -9. والآن نختار من بين القيم الثلاث التي تم الحصول عليها: 0 ؛ -8 و -9 هما الأكبر والأصغر: على الأكثر. = 0 ؛ في التوظيف = -9.

17. ابحث عن الشكل العام للمشتقات العكسية للوظيفة:

هذه الفترة هي مجال تعريف هذه الوظيفة. يجب أن تبدأ الإجابات بـ F (x) وليس f (x) لأننا نبحث عن المشتق العكسي. بحكم التعريف ، فإن الوظيفة F (x) مشتقة عكسية للوظيفة f (x) إذا كانت المساواة صحيحة: F '(x) = f (x). لذا يمكنك إيجاد مشتقات الإجابات المقترحة حتى تحصل على هذه الدالة. الحل الصارم هو حساب تكامل دالة معينة. نطبق الصيغ:

19. اكتب معادلة خط مستقيم يحتوي على وسيط BD للمثلث ABC إذا كانت رءوسه A (-6 ؛ 2) ، B (6 ؛ 6) C (2 ؛ -6).

لتجميع معادلة الخط المستقيم ، تحتاج إلى معرفة إحداثيات نقطتين من هذا الخط المستقيم ، ولا نعرف سوى إحداثيات النقطة B. بما أن الوسيط BD يقسم الضلع المقابل إلى النصف ، فإن النقطة D هي نقطة المنتصف من الجزء AC. نقاط المنتصف للجزء هي نصف مجاميع الإحداثيات المقابلة لنهايات المقطع. لنجد إحداثيات النقطة د.

20. احسب:

24. مساحة المثلث المنتظم عند قاعدة المنشور الأيمن هي

هذه المسألة هي معكوس المشكلة 24 من الخيار 0021.

25. ابحث عن نمط وأدخل الرقم المفقود: 1 ؛ 4 ؛ تسع؛ السادس عشر؛ ...

من الواضح أن هذا الرقم 25 ، حيث لدينا سلسلة من مربعات الأعداد الطبيعية:

1 2 ; 2 2 ; 3 2 ; 4 2 ; 5 2 ; …

بالتوفيق والنجاح للجميع!

لحلها بنجاح المعادلات المثلثيةمناسب للاستخدام طريقة التخفيضللمشاكل التي تم حلها مسبقًا. لنرى ما هو جوهر هذه الطريقة؟

في أي مشكلة مقترحة ، تحتاج إلى رؤية المشكلة التي تم حلها مسبقًا ، وبعد ذلك ، باستخدام التحويلات المكافئة المتتالية ، حاول تقليل المشكلة المعطاة لك إلى مشكلة أبسط.

لذلك ، عند حل المعادلات المثلثية ، فإنها عادة ما تشكل بعض المتتاليات المحدودة من المعادلات المكافئة ، والتي يكون الرابط الأخير منها معادلة ذات حل واضح. من المهم فقط أن نتذكر أنه إذا لم يتم تشكيل المهارات اللازمة لحل أبسط المعادلات المثلثية ، فإن حل المعادلات الأكثر تعقيدًا سيكون صعبًا وغير فعال.

بالإضافة إلى ذلك ، عند حل المعادلات المثلثية ، يجب ألا تنسى أبدًا إمكانية وجود العديد من الحلول.

مثال 1. أوجد عدد جذور المعادلة cos x = -1/2 على المجال.

قرار:

ط الطريق.دعنا نرسم الرسوم البيانية للوظائف y = cos x و y = -1/2 ونوجد عدد النقاط المشتركة بينهما في الفترة (الشكل 1).

نظرًا لأن الرسوم البيانية للوظائف لها نقطتان مشتركتان في الفترة ، فإن المعادلة تحتوي على جذران في هذه الفترة.

الطريقة الثانية.باستخدام الدائرة المثلثية (الشكل 2) ، نجد عدد النقاط التي تنتمي إلى الفترة التي يكون فيها cos x = -1/2. يوضح الشكل أن للمعادلة جذران.

ثالثا الطريق.باستخدام صيغة جذور المعادلة المثلثية ، نحل المعادلة cos x = -1/2.

x = ± arccos (-1/2) + 2πk ، k عدد صحيح (k € Z) ؛

x = ± (π - arccos 1/2) + 2πk، k عدد صحيح (k € Z) ؛

x = ± (π - π / 3) + 2πk، k عدد صحيح (k € Z) ؛

x = ± 2π / 3 + 2πk ، k عدد صحيح (k € Z).

الجذور 2π / 3 و -2π / 3 + 2π تنتمي إلى الفترة ، k عدد صحيح. وبالتالي ، فإن المعادلة لها جذران في فترة زمنية معينة.

الجواب: 2.

في المستقبل ، سيتم حل المعادلات المثلثية بإحدى الطرق المقترحة ، والتي في كثير من الحالات لا تستبعد استخدام الطرق الأخرى.

مثال 2. أوجد عدد حلول المعادلة tg (x + π / 4) = 1 على الفترة [-2π؛ 2π].

قرار:

باستخدام صيغة جذور المعادلة المثلثية ، نحصل على:

x + π / 4 = arctan 1 + πk، k عدد صحيح (k € Z) ؛

x + π / 4 = π / 4 + k ، k عدد صحيح (k € Z) ؛

x = πk، k عدد صحيح (k ∈ Z) ؛

الفاصل الزمني [-2π؛ 2π] تنتمي إلى الأرقام -2π ؛ -؛ 0 ؛ π ؛ 2π. إذن ، للمعادلة خمسة جذور في فترة زمنية معينة.

الجواب: 5.

مثال 3. أوجد عدد جذور المعادلة cos 2 x + sin x cos x = 1 على الفترة [-π؛ π].

قرار:

بما أن 1 = sin 2 x + cos 2 x (متطابقة مثلثية أساسية) ، تصبح المعادلة الأصلية:

cos 2 x + sin x cos x = sin 2 x + cos 2 x ؛

الخطيئة 2 x - sin x cos x \ u003d 0 ؛

sin x (sin x - cos x) = 0. المنتج يساوي صفرًا ، مما يعني أن أحد العوامل على الأقل يجب أن يساوي صفرًا ، لذلك:

sin x \ u003d 0 أو sin x - cos x \ u003d 0.

نظرًا لأن قيمة المتغير ، حيث cos x = 0 ، ليست جذور المعادلة الثانية (لا يمكن أن يكون الجيب وجيب التمام لنفس العدد مساويًا للصفر في نفس الوقت) ، فإننا نقسم كلا الجزأين الثاني المعادلة بواسطة cos x:

sin x = 0 أو sin x / cos x - 1 = 0.

في المعادلة الثانية ، نستخدم حقيقة أن tg x = sin x / cos x ، ثم:

sin x = 0 أو tg x = 1. باستخدام الصيغ ، لدينا:

x = πk أو x = π / 4 + k ، k عدد صحيح (k € Z).

من السلسلة الأولى للجذور إلى الفترة [-؛ π] تنتمي إلى الأرقام -π ؛ 0 ؛ π. من السلسلة الثانية: (π / 4 - π) و π / 4.

وبالتالي ، تنتمي الجذور الخمسة للمعادلة الأصلية إلى الفترة [-؛ π].

الجواب: 5.

مثال 4. أوجد مجموع جذور المعادلة tg 2 x + сtg 2 x + 3tg x + 3stgx + 4 = 0 على الفترة [-؛ 1.1π].

قرار:

دعنا نعيد كتابة المعادلة بالشكل التالي:

tg 2 x + сtg 2 x + 3 (tg x + сtgx) + 4 = 0 وقم بإجراء تغيير.

لنفترض أن tg x + сtgx = a. لنقم بتربيع طرفي المعادلة:

(tg x + сtg x) 2 = a 2. دعنا نفدد الأقواس:

tg 2 x + 2tg x ctgx + ctg 2 x = a 2.

منذ tg x сtgx \ u003d 1 ، ثم tg 2 x + 2 + сtg 2 x \ u003d a 2 ، مما يعني

tg 2 x + сtg 2 x \ u003d a 2 - 2.

الآن تبدو المعادلة الأصلية كما يلي:

أ 2 - 2 + 3 أ + 4 = 0 ؛

أ 2 + 3 أ + 2 = 0. باستخدام نظرية فييتا ، نحصل على أ = -1 أو أ = -2.

عند إجراء الاستبدال العكسي ، لدينا:

tg x + сtgx = -1 أو tg x + сtgx = -2. لنحل المعادلات التي تم الحصول عليها.

tgx + 1 / tgx = -1 أو tgx + 1 / tgx = -2.

بخاصية رقمين متبادلين ، نحدد أن المعادلة الأولى ليس لها جذور ، ومن المعادلة الثانية لدينا:

tg x = -1 ، أي x =-/ 4 + k ، k عدد صحيح (ك ∈ Z).

الفاصل الزمني [-؛ 1،1π] الجذور تنتمي:-/ 4 ؛ -/ 4 + π. مجموعهم:

-π / 4 + (-/ 4 + π) =-/ 2 + π = / 2.

الجواب: π / 2.

مثال 5. أوجد الوسط الحسابي لجذور المعادلة sin 3x + sin x = sin 2x على الفترة [-π؛ 0.5π].

قرار:

نستخدم الصيغة sin α + sin β = 2sin ((α + β) / 2) cos ((α - β) / 2) ، ثم

sin 3x + sin x = 2sin ((3x + x) / 2) cos ((3x - x) / 2) = 2sin 2x cos x وتصبح المعادلة

2sin 2x cos x = sin 2x ؛

2sin 2x cos x - sin 2x \ u003d 0. نخرج العامل المشترك sin 2x من الأقواس

sin 2x (2cos x - 1) = 0. لنحل المعادلة الناتجة:

الخطيئة 2x \ u003d 0 أو 2cos x - 1 \ u003d 0 ؛

الخطيئة 2x = 0 أو cos x = 1/2 ؛

2x = πk أو x = ± π / 3 + 2πk ، k عدد صحيح (k ∈ Z).

وهكذا لدينا جذور

x = πk / 2، x = π / 3 + 2πk، x =-/ 3 + 2πk، k عدد صحيح (k € Z).

الفاصل الزمني [-؛ 0.5π] تنتمي إلى الجذور -π ؛ -π / 2 ؛ 0 ؛ π / 2 (من سلسلة الجذور الأولى) ؛ π / 3 (من السلسلة الثانية) ؛ -/ 3 (من السلسلة الثالثة). الوسط الحسابي لديهم هو:

(-π - / 2 + 0 + / 2 + / 3 - / 3) / 6 =-/ 6.

الجواب:-/ 6.

مثال 6. أوجد عدد جذور المعادلة sin x + cos x = 0 على المجال [-1.25π؛ 2π].

قرار:

هذه المعادلة هي معادلة متجانسة من الدرجة الأولى. دعنا نقسم كلا الجزأين على cosx (قيمة المتغير ، حيث cos x = 0 ، ليست جذور هذه المعادلة ، لأن الجيب وجيب التمام لنفس العدد لا يمكن أن يكونا مساويين للصفر في نفس الوقت). تبدو المعادلة الأصلية كما يلي:

x =-/ 4 + k ، k عدد صحيح (ك ∈ Z).

فجوة [-1.25 درجة ؛ 2π] لها جذور-/ 4 ؛ (-π / 4 + π) ؛ و (-π / 4 + 2π).

وبالتالي ، تنتمي ثلاثة جذور للمعادلة إلى الفترة الزمنية المحددة.

الجواب: 3.

تعلم أن تفعل الشيء الأكثر أهمية - تقديم خطة واضحة لحل المشكلة ، وبعد ذلك ستكون أي معادلة مثلثية على كتفك.

هل لديك اسئلة؟ لا أعرف كيف تحل المعادلات المثلثية؟
للحصول على مساعدة من مدرس -.

blog.site ، مع النسخ الكامل أو الجزئي للمادة ، مطلوب ارتباط بالمصدر.

خصوصيتك مهمة بالنسبة لنا. لهذا السبب ، قمنا بتطوير سياسة الخصوصية التي تصف كيفية استخدامنا لمعلوماتك وتخزينها. يرجى قراءة سياسة الخصوصية الخاصة بنا وإعلامنا إذا كان لديك أي أسئلة.

جمع واستخدام المعلومات الشخصية

تشير المعلومات الشخصية إلى البيانات التي يمكن استخدامها لتحديد هوية شخص معين أو الاتصال به.

قد يُطلب منك تقديم معلوماتك الشخصية في أي وقت عند الاتصال بنا.

فيما يلي بعض الأمثلة على أنواع المعلومات الشخصية التي قد نجمعها وكيف يمكننا استخدام هذه المعلومات.

ما هي المعلومات الشخصية التي نجمعها:

  • عندما تقدم طلبًا على الموقع ، فقد نجمع معلومات مختلفة ، بما في ذلك اسمك ورقم هاتفك وعنوان بريدك الإلكتروني وما إلى ذلك.

كيف نستخدم المعلومات الشخصية الخاصة بك:

  • تسمح لنا المعلومات الشخصية التي نجمعها بالاتصال بك وإبلاغك بالعروض الفريدة والعروض الترويجية وغيرها من الأحداث والأحداث القادمة.
  • من وقت لآخر ، قد نستخدم معلوماتك الشخصية لإرسال إخطارات ورسائل مهمة إليك.
  • يجوز لنا أيضًا استخدام المعلومات الشخصية للأغراض الداخلية ، مثل إجراء عمليات التدقيق وتحليل البيانات والأبحاث المتنوعة من أجل تحسين الخدمات التي نقدمها وتزويدك بالتوصيات المتعلقة بخدماتنا.
  • إذا دخلت في سحب على جائزة أو مسابقة أو حافز مماثل ، فقد نستخدم المعلومات التي تقدمها لإدارة هذه البرامج.

الإفصاح للغير

نحن لا نكشف عن المعلومات التي نتلقاها منك لأطراف ثالثة.

استثناءات:

  • في حالة الضرورة - وفقًا للقانون والنظام القضائي و / أو الإجراءات القانونية و / أو بناءً على الطلبات العامة أو الطلبات من الهيئات الحكومية في أراضي الاتحاد الروسي - الكشف عن معلوماتك الشخصية. قد نكشف أيضًا عن معلومات عنك إذا قررنا أن هذا الكشف ضروري أو مناسب للأمن أو إنفاذ القانون أو لأسباب أخرى تتعلق بالمصلحة العامة.
  • في حالة إعادة التنظيم أو الدمج أو البيع ، يجوز لنا نقل المعلومات الشخصية التي نجمعها إلى الجهة الأخرى التي تخلف الطرف الثالث.

حماية المعلومات الشخصية

نحن نتخذ الاحتياطات - بما في ذلك الإدارية والفنية والمادية - لحماية معلوماتك الشخصية من الضياع والسرقة وسوء الاستخدام ، وكذلك من الوصول غير المصرح به والكشف والتعديل والتدمير.

الحفاظ على خصوصيتك على مستوى الشركة

للتأكد من أن معلوماتك الشخصية آمنة ، فإننا ننقل ممارسات الخصوصية والأمان لموظفينا ونطبق ممارسات الخصوصية بصرامة.

اقرأ أيضا: