Презентация, доклад по математике на тему Тригонометрические уравнения и методы их решения (10 класс)

Содержание

Тригонометрические уравнения - уравнения, содержащие неизвестное под знаком тригонометрической функции. Решение тригонометрического уравнения состоит из двух этапов: преобразование уравнения для получения его простейшего видарешение полученного простейшего тригонометрического уравнения. Рассмотрим десять

Слайд 1Тригонометрические уравнения и методы их решений

Тригонометрические уравнения и методы их решений

Слайд 2 Тригонометрические уравнения - уравнения, содержащие неизвестное под знаком

тригонометрической функции.
Решение тригонометрического уравнения состоит из двух этапов:
преобразование уравнения для получения его простейшего вида
решение полученного простейшего тригонометрического уравнения.
Рассмотрим десять основных методов решения  тригонометрических уравнений.



Тригонометрические уравнения - уравнения, содержащие неизвестное под знаком тригонометрической функции.  Решение тригонометрического уравнения

Слайд 3Содержание:
Алгебраический метод
Метод разложения на множители
Метод вспомогательного угла
Однородные уравнения
Универсальная подстановка
Метод оценки
Метод понижения

степени
Метод сравнения множеств
Переход к половинному углу
Преобразование произведения в сумму


Содержание:Алгебраический методМетод разложения на множителиМетод вспомогательного углаОднородные уравненияУниверсальная подстановкаМетод оценкиМетод понижения степениМетод сравнения множествПереход к половинному углуПреобразование

Слайд 4Алгебраический метод
Этот метод нам хорошо известен из курса алгебры как метод

замены переменной и подстановки.


Алгебраический методЭтот метод нам хорошо известен из курса алгебры как метод замены переменной и подстановки.

Слайд 5Пример. Решить уравнение:
2cos2x-sinx+1=0
Решение. 2(1-sin2x)-sinx+1=0
-2sin2x-sinx+3=0
2sin2x+sinx-3=0
Пусть sinx=y, -1≤y≤1
2y2+y-3=0
y1=-1,5- не

подходит по условию
y2=1
Возвращаемся к старой переменной:
sinx=1
x=∏/2+2∏k, k є Z



Пример. Решить уравнение:2cos2x-sinx+1=0Решение.     2(1-sin2x)-sinx+1=0-2sin2x-sinx+3=02sin2x+sinx-3=0Пусть sinx=y, -1≤y≤12y2+y-3=0y1=-1,5- не подходит по условиюy2=1Возвращаемся к старой переменной:sinx=1x=∏/2+2∏k,

Слайд 6Метод разложения на множители
Пример. Решить уравнение: 
sinx - sin2x = 0 
Решение. sinx – 2sinx

· cosx = 0
sinx(1- cosx) = 0
1. sinx=0 x=∏k, k є Z
2. 1-cosx=0
cosx=1 x=2∏n, n є Z
Ответ: x=∏k, k є Z


Метод разложения на множителиПример. Решить уравнение: sinx - sin2x = 0 Решение. sinx – 2sinx · cosx = 0 sinx(1- cosx)

Слайд 7Метод вспомогательного угла
Пример. Решить уравнение:
3sinx-4cosx=5
Решение.

32+42=25
√25=5
5(3sinx/5-4cosx/5)=5
3sinx/5-4cosx/5=1
Т.к. (3/5)2+(4/5)2=1, то
3/5=cosφ φ=arccos(3/5)
4/5=sinφ φ=arcsin(4/5)
sinx∙cosφ-cosx∙sinφ=1
sin(x-φ)=1
x-φ= ∏/2+2∏k, k є Z
x=∏/2+φ+2∏k, k є Z
x=∏/2+arcsin(4/5)+2∏k, k є Z


Метод вспомогательного углаПример. Решить уравнение:3sinx-4cosx=5Решение.        32+42=25√25=55(3sinx/5-4cosx/5)=53sinx/5-4cosx/5=1Т.к. (3/5)2+(4/5)2=1, то3/5=cosφ

Слайд 8Однородные уравнения
Уравнение называется однородным относительно  sin  и  cos, если все

его члены одной и той же степени относительно sin  и cos  одного и того же угла.
Чтобы решить однородное уравнение, надо:
а)  перенести все его члены в левую часть;
б)  вынести все общие множители за скобки;
в)  приравнять все множители и скобки нулю;
г)  скобки, приравненные нулю, дают однородное уравнение меньшей степени, которое следует разделить на cos ( или sin ) в старшей степени; 
д)  решить полученное алгебраическое уравнение относительно tg . 


Однородные уравнения Уравнение называется однородным относительно  sin  и  cos, если все его члены одной и той же

Слайд 9Пример.   Решить уравнение: 
3sin2x + 4sinx · cosx + 5cos2x = 2.
Решение. 


3sin2x + 4sinx · cosx + 5cos2x = 2sin2x + 2cos2x
sin2x + 4sinx · cosx + 3cos2x = 0
 tg2x + 4tgx + 3 = 0 ,
отсюда  y2 + 4y +3 = 0 ,
корни этого уравнения:
y1 = -1,  y2 = -3,
отсюда
1) tg x = –1, x=-∏/4+∏k, k є Z
2) tg x = –3, x=-arctg3+∏n, n є Z



Пример.   Решить уравнение: 3sin2x + 4sinx · cosx + 5cos2x = 2.Решение.  3sin2x + 4sinx · cosx +

Слайд 10Универсальная подстановка
Универсальная подстановка применяется для тригонометрических уравнений, содержащих 2 и более

тригонометрические функции.
Пусть tg(x/2)=t, тогда
sinx=2t/(1+t2) (1)
cosx=(1-t2)/(1+t2) (2)
tgx=2t/(1-t2)
В конце решения следует обязательно сделать проверку!


Универсальная подстановкаУниверсальная подстановка применяется для тригонометрических уравнений, содержащих 2 и более тригонометрические функции.Пусть tg(x/2)=t, тогдаsinx=2t/(1+t2)

Слайд 11Пример. Решить уравнение:
3sinx-4cosx=3
Решение.
При помощи формул (1) и (2) произведем замену sinx

и cosx и приведем выражение к общему знаменателю:
(6t-4+4t2)/(1+t2)=3
Т.к. 1+t2>0, то
4t2+6t-4=3+3t2
t2+6t-7=0
t1=-7 t2=1
tg(x/2)=-7 x=2arctg(-7)+2∏k, k є Z
tg(x/2)=1 x=∏/2+2∏n, n є Z



Пример. Решить уравнение:3sinx-4cosx=3Решение.При помощи формул (1) и (2) произведем замену sinx и cosx и приведем выражение к

Слайд 12Метод оценки
При решении некоторых тригонометрических уравнений иногда бывает полезно оценить значения

тригонометрических функций, входящих в уравнение.


Метод оценкиПри решении некоторых тригонометрических уравнений иногда бывает полезно оценить значения тригонометрических функций, входящих в уравнение.

Слайд 13Пример. Решить уравнение:

sinx∙sin5x=1

sinx=1
x=∏/2+2∏m, m є Z
sin5x=1 - ?
sin5(∏/2+2∏n)=1
sin(5∏/2+5∙2∏n)=1
sin(5∏/2)=1
sin(∏/2)=1 - верно
Ответ:x= ∏/2+∏k, k є Z

sinx=-1
x=-∏/2+2∏n, n є Z
sin5x=-1 - ?
sin5(-∏/2+2∏n)=-1
sin(-5∏/2+5∙2∏n)=-1
sin(-5∏/2)=-1
sin(-∏/2)=-1
- sin(∏/2)=-1 - верно



Пример. Решить уравнение:

Слайд 14Метод понижения степени
Для решения уравнений данным методом применяются формулы понижения степени:
2sin2x=1-cos2x
2cos2x=1+cos2x

Метод понижения степениДля решения уравнений данным методом применяются формулы понижения степени:2sin2x=1-cos2x2cos2x=1+cos2x

Слайд 15Пример. Решить уравнение:
sin4x+cos4x=½sin22x
Решение. (sin2x)2+(cos2x)2=½sin22x
¼(1-2cos2x+cos22x+1+2cos2x+cos22x)=½(1-cos22x)
½(2+2cos22x)=1-cos22x
1+cos22x= 1-cos22x
2cos22x=0
cos2x=0
2x=∏/2+∏k , k є Z
x= ∏/4+∏k/2

, k є Z



Пример. Решить уравнение:sin4x+cos4x=½sin22xРешение.  (sin2x)2+(cos2x)2=½sin22x¼(1-2cos2x+cos22x+1+2cos2x+cos22x)=½(1-cos22x)½(2+2cos22x)=1-cos22x1+cos22x= 1-cos22x2cos22x=0cos2x=02x=∏/2+∏k , k є Zx= ∏/4+∏k/2 , k є Z

Слайд 16Метод сравнения множеств
Уравнения вида f(x)=φ(x) решаются методом сравнения множеств.
Если Е(f) ∩

E(φ) – пустое множество, то уравнение не имеет решений
Если Е(f) ∩ E(φ) состоит только из одной общей точки, то уравнение решается системой 2-х уравнений, левые части которых равны f и φ, а правые части равны значению общей точки.


Метод сравнения множествУравнения вида f(x)=φ(x) решаются методом сравнения множеств.Если Е(f) ∩ E(φ) – пустое множество, то уравнение

Слайд 17Пример. Решить уравнение:

6cos25x-5cosx+5,1=0 (1)
Решение. 6cos25x+5,1=5cosx (2)
Пусть f(x)=6cos25x+5,1 и φ(x)=5cosx.
Е(f)=[5,1;11,1]-область значений функции f(x),
Е(φ)=[-5;5]-область значений функции φ(x).
Так как Е(f) ∩ E(φ) является пустое множество, то равенство (2) невозможно.
Уравнение (2) решений не имеет, а, значит, и равносильное ему уравнение (1) тоже реше-ний не имеет.



Пример. Решить уравнение:          6cos25x-5cosx+5,1=0

Слайд 18Переход к половинному углу
При решении уравнений данным методом используются формулы двойного

аргумента:
sin2x=2sinx∙cosx
cos2x=cos2x-sin2x

В конце решения следует обязательно сделать проверку!


Переход к половинному углуПри решении уравнений данным методом используются формулы двойного аргумента:sin2x=2sinx∙cosxcos2x=cos2x-sin2xВ конце решения следует обязательно сделать

Слайд 19Пример. Решить уравнение:
2sinx–cosx=2. 
Решение.
4sin(x/2)·cos(x/2)-cos²(x/2)+sin²(x/2)= =2sin²(x/2)+2cos²(x/2)
sin²(x/2)–4sin(x/2)·cos(x/2)+3cos²(x/2)=0
tg²(x/2)–4tg(x/2)+3=0
tg1(x/2)=1 x=∏/2+2∏k , k є Z
tg2(x/2)=3

x=2arctg3+2∏k , k є Z



Пример. Решить уравнение:2sinx–cosx=2. Решение.4sin(x/2)·cos(x/2)-cos²(x/2)+sin²(x/2)= =2sin²(x/2)+2cos²(x/2)sin²(x/2)–4sin(x/2)·cos(x/2)+3cos²(x/2)=0tg²(x/2)–4tg(x/2)+3=0tg1(x/2)=1   x=∏/2+2∏k , k є Z tg2(x/2)=3   x=2arctg3+2∏k , k є

Слайд 20Преобразование произведения в сумму
Данным методом решаются уравнения вида:
1. sinαx∙sinβx=sinγx∙sinδx,
если α+β=±(γ+δ) или

α-β=±γ-δ
2. cosαx∙cosβx=cosγx∙cosδx,
если α+β=±(γ+δ) или α-β=±γ-δ
3. sinαx∙sinβx=cosγx∙cosδx,
если α-β=±(γ+δ)
4. cosαx∙cosβx=sinγx∙sinδx,
если α+β=γ±δ или α-β=γ±δ


Преобразование произведения  в суммуДанным методом решаются уравнения вида:1. sinαx∙sinβx=sinγx∙sinδx,если α+β=±(γ+δ) или α-β=±γ-δ 2. cosαx∙cosβx=cosγx∙cosδx,если α+β=±(γ+δ) или

Слайд 21Этот метод включает в себя применение формул:
преобразования произведения в сумму:
2sinα∙sinβ=cos(α-β)-cos(α+β)
2cosα∙cosβ=cos(α+β)+cos(α-β)
2sinα∙cosβ=sin(α+β)+sin(α-β)
2cosα∙sinβ=sin(α+β)-sin(α-β)
преобразования суммы

в произведение:
sinα+sinβ=2sin((α+β)/2)∙cos((α-β)/2)
sinα-sinβ=2cos((α+β)/2)∙sin((α-β)/2)
cosα+cosβ=2cos((α+β)/2)∙cos((α-β)/2)
cosα-cosβ=-2sin((α+β)/2)∙sin((α-β)/2)



Этот метод включает в себя применение формул:преобразования произведения в сумму:2sinα∙sinβ=cos(α-β)-cos(α+β)2cosα∙cosβ=cos(α+β)+cos(α-β)2sinα∙cosβ=sin(α+β)+sin(α-β)2cosα∙sinβ=sin(α+β)-sin(α-β)преобразования суммы в произведение:sinα+sinβ=2sin((α+β)/2)∙cos((α-β)/2)sinα-sinβ=2cos((α+β)/2)∙sin((α-β)/2)cosα+cosβ=2cos((α+β)/2)∙cos((α-β)/2)cosα-cosβ=-2sin((α+β)/2)∙sin((α-β)/2)

Слайд 22Пример.  Решить уравнение:
sinx∙sin5x=cos4x
Решение. Преобразуем левую часть в сумму:
½cos4x – ½cos6x = cos4x


 ½cos6x+½cos4x= 0
cos6x+cos4x=0
Преобразуем левую часть в произведение:
2cos5x∙cosx=0
cos5x∙cosx=0
cos5x=0, x=∏/10+2∏k/5, k є Z
cosx=0, x=∏/2+2∏n, n є Z.
 Ответ:x=∏/10+2∏k/5, k є Z



Пример.  Решить уравнение:sinx∙sin5x=cos4xРешение. Преобразуем левую часть в сумму:½cos4x – ½cos6x = cos4x  ½cos6x+½cos4x= 0cos6x+cos4x=0Преобразуем левую часть в произведение:2cos5x∙cosx=0cos5x∙cosx=0

Слайд 23Презентацию подготовила ученица 11 «А» класса Мозжухина Софья

Презентацию подготовила ученица 11 «А» класса Мозжухина Софья

Что такое shareslide.ru?

Это сайт презентаций, где можно хранить и обмениваться своими презентациями, докладами, проектами, шаблонами в формате PowerPoint с другими пользователями. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть