☰ Содержание · Математика

Простейшие тригонометрические уравнения

Уроки 30 · 1 урок · М. А. Мирзаахмедов, Ш. Н. Исмаилов, А. К. Аманов (алгебра и начала анализа), Б. К. Хайдаров (геометрия). Математика, 10 класс, части 1 и 2, 1-е издание. EXTREMUM PRESS, Ташкент, 2017
30

Простейшие тригонометрические уравнения

Учебник, часть 2: с. 36–43
ЦельЗнать арксинус, арккосинус и арктангенс и решать простейшие уравнения sin x = a, cos x = a, tg x = a по общим формулам.
Новые слова
арксинус · arksinusарккосинус · arkkosinusарктангенс · arktangensобщее решение · umumiy yechim
Объяснение

Арксинус числа a ∈ [−1; 1] — это число из [−π/2; π/2], синус которого равен a; арккосинус — число из [0; π], косинус которого равен a; арктангенс любого a — число из (−π/2; π/2), тангенс которого равен a. Например, arcsin(1/2) = π/6, arccos(−1/2) = 2π/3, arctg 1 = π/4. Уравнения: sin x = a (|a| ≤ 1) даёт x = (−1)ᵏ arcsin a + πk, k ∈ ℤ; cos x = a (|a| ≤ 1) даёт x = ± arccos a + 2πk, k ∈ ℤ; tg x = a даёт x = arctg a + πk, k ∈ ℤ. Если |a| > 1, уравнения sin x = a и cos x = a не имеют решений, так как синус и косинус остаются в [−1; 1]. Частные случаи: sin x = 0 даёт x = πk, sin x = 1 даёт x = π/2 + 2πk, sin x = −1 даёт x = −π/2 + 2πk; cos x = 0 даёт x = π/2 + πk, cos x = 1 даёт x = 2πk, cos x = −1 даёт x = π + 2πk. Для сложного аргумента делаем замену: для sin 3x = a возьмём t = 3x, а затем вернёмся к x.

Примеры
2 sin x = √3 ⇒ sin x = √3/2. По формуле: x = (−1)ᵏ arcsin(√3/2) + πk = (−1)ᵏ π/3 + πk, k ∈ ℤ.
cos 2x = −1/2. Пусть t = 2x: t = ± arccos(−1/2) + 2πk = ± 2π/3 + 2πk. Значит, 2x = ± 2π/3 + 2πk и x = ± π/3 + πk, k ∈ ℤ.
Работа в классе

В парах нарисуйте единичную окружность и отметьте два решения уравнения sin x = 1/2 на [0; 2π]; затем сравните их со значениями, найденными по формуле при k = 0 и k = 1.

Упражнения
1
В каком промежутке arcsin a принимает свои значения?
2
Найдите arccos(−√2/2).
3
Решите sin x = 0.
4
Почему уравнение cos x = 2 не имеет решений?