Методы решений тригонометрических уравнений

11
2
Материал опубликован 13 March 2021 в группе

Автор публикации: А. Акбаров, ученик 10А класса



Исследовательский проект по теме:

«МЕТОДЫ РЕШЕНИЙ

ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ»

Работа ученика 10 класса

Акбарова Андрея

Руководитель: Чурина

Елена Вениаминовна,

учитель математики


Работа допущена к защите «_____» _______________ 202____г.

Подпись руководителя проекта ______________(__________________)


г. Южа

2021 год

Содержание:

Введение……………………………………………………….................3

Теоретическая часть:

Определение тригонометрических уравнений…………….......4

Виды тригонометрических уравнений...................................4

Способы решений тригонометрических уравнений.............4

Практическая часть:

Решение простейших тригонометрических уравнений........5

Решение однородных тригонометрических уравнений.......10

Решение тригонометрических уравнений, приводимых к квадратным....................................................................................15

Решенип тригонометрических уравнений смешанного типа...19

Вывод……………………………………………………………..24

Заключение………………………………………………………….24

Источники……………………………………………………………25








Введение.

Тригонометрические уравнение ещё в древних временах возникали из задач по физике, астрономии и многим другим наукам. Ещё тогда математики начали выводить простейшие тригонометрические уравнения для решения прямоугольных треугольников. Методы их решений рождались из алгебры и формировались с развитием тригонометрических функций.

Цель работы: распределить тригонометрические уравнения по видам, способам решений.

Гипотеза: не существует универсальный способ для решения всех видов тригонометрических туравнений


Задачи:

1.    Изучить теоретические сведения по данной задаче.

2.    Проанализировать действующие по этой теме источники на наличие задач данного типа.

3.    Найти примеры задач данного типа.


Методы, которые использовались при разработке проекта:

1.    Анализ достоверных источников информации.

2.    Сравнение сведений, которые касаются проекта.

3.    Обобщение сведений.



Определение тригонометрических уравнений

виды и способы их решений.

Тригонометрическое уравнение - уравнение, содержащее любую тригонометрическую функцию.

Решение тригонометрического уравнения - это набор неизвестных чисел, который представляет уравнение в тождество.

Виды тригонометрических уравнений:

1. Простейшие тригонометрические уравнения.

2. Однородные тригонометрические уравнения.

3. Тригонометрические уравнения, приводимые к квадратным.

4. Тригонометрические уравнения смешанного типа.

5. Квадратные тригонометрические уравнения.

Способы решений тригонометрических уравнений:

1. Графический.

2. Аналитический.

Практическая часть.

1.Решение простейших тригонометрических уравнений:t1615636466aa.jpgt1615636466ab.jpg






t1615636466ac.jpgt1615636466ad.jpg

t1615636466ae.jpg

t1615636466af.jpgt1615636466ag.jpgt1615636466ah.jpgt1615636466ai.jpgt1615636466aj.jpg

t1615636466ak.jpg2. Решение однородных тригонометрических уравнений:

t1615636466al.png-однородное тригонометрическое 1 степени, делим обе части на косинус угла х. В рассматриваемом варианте cos x не допустимо приравнять к нулю. Если допустить что cos х = 0, то тогда и sin х = 0. И в таком случаем не осуществилось бы соотношение sin2 х +cos2 х = 1. Значит, в этом выражении cos х ≠ 0.

Следовательно, обе части указанного выражения можем поделить на cosх

Решение:

t1615636466am.png

t1615636466an.png

t1615636466ao.png

Ответ: t1615636466ao.png

t1615636466ap.png однородное тригонометрическое 2 степени, В рассматриваемом варианте cos x не допустимо приравнять к нулю. Если допустить что cos х = 0, то тогда и sin х = 0. И в таком случаем не осуществилось бы соотношение sin2 х +cos2 х = 1. Значит, в этом выражении cos2 х ≠ 0.

Следовательно, обе части указанного выражения можем поделить на cosх

Решение:

t1615636466aq.png

t1615636466ar.png.

t1615636466as.png

Ответ: t1615636466as.png


t1615636466at.png

Решение:

Используем формулы двойного аргумента:

t1615636466au.png

t1615636466av.png

Подставим их в исходное уравнение и домножим на тригонометрическую единицу 2, стоящую в правой части.

t1615636466aw.png

t1615636466ax.png

t1615636466ay.png

t1615636466az.png

t1615636466ba.png

Ответ:t1615636466ba.png


t1615636466bb.png

Решение:

В такой записи уравнение не является однородным.

Используем формулу синуса двойного аргумента.

t1615636466bc.png

Теперь уравнение однородное.

Решим его.

t1615636466bd.png

t1615636466be.png t1615636466bf.png

Ответ: t1615636466bg.png


6. t1615636466bh.png

Решение:

t1615636466bh.png

t1615636466bi.png

t1615636466bj.png

t1615636466bk.png

t1615636466bl.png

Ответ:t1615636466bl.png

3. Решение тригонометрических уравнений, приводимых к квадратным:

1. t1615636466bm.png

1) Воспользуемся формулой приведения:

t1615636466bn.png

Получим уравнение:

t1615636466bo.png

2) Теперь  t1615636466bp.png нам удобно выразить через t1615636466bq.png, поскольку в уравнении присутствует t1615636466br.png:

t1615636466bs.png

t1615636466bt.png

t1615636466bu.png

t1615636466bv.png

t1615636466bw.png

t1615636466bx.png

t1615636466by.png, где t1615636466bz.png

Ответ: t1615636466by.png, где t1615636466bz.png

2.t1615636466ca.png

Упростим выражение t1615636466cb.png - разложим его на множители формуле разности квадратов:

t1615636466cc.png

Получим:

t1615636466cd.png

t1615636466ce.png

t1615636466cf.png

Введем замену переменной: t1615636466cg.pngt1615636466ch.png

Получим квадратное уравнение:

t1615636466ci.png

По теореме Виета находим корни: t1615636466cj.png,  t1615636466ck.png. Оба корня нас устраивают.

Теперь можем вернуться к исходной переменной, получим:

t1615636466cl.png или t1615636466cm.png

t1615636466cn.png, или t1615636466co.png,  где t1615636466bz.png

Ответ: t1615636466cn.pngt1615636466co.png,  где t1615636466bz.png

3. 6cos2 x + 5 sin x – 7 = 0.

Решение:t1615636466cp.gif

t1615636466cq.gift1615636466cr.gif

t1615636466cs.png

Решение:

Возведем обе части равенства в квадрат. Для соблюдения равносильности будем рассматривать только те значения переменной х, при которой t1615636466ct.png (*).

t1615636466cu.png . Раскроем скобки в правой части уравнения и получим:

t1615636466cv.png

Так как t1615636466cw.png , то получаем:

t1615636466cx.png или

t1615636466cy.png.

Решая это уравнение, мы можем ввести новую переменную t1615636466cz.png:

t1615636466da.png

t(3t+4)=0

t1615636466db.png

t1615636466dc.png t1615636466dd.png.

С учетом (*) получаем: t1615636466de.png.

Ответ: t1615636466de.png

t1615636466df.png

Решение:

Пусть t1615636466dg.pngt1615636466dh.png,

тогда вспомогательное уравнение: t1615636466di.png, или t1615636466dj.png.

t1615636466dk.png, или t1615636466dl.png

t1615636466dm.png

t1615636466dn.png t1615636466do.png , t1615636466dp.png.

Ответ: t1615636466dp.png.
















Решение тригонометрических уравнений, смешанного типа:

Решите уравнение: t1615636466dq.png


Ответ: t1615636466dw.png 


Решите уравнениеt1615636466dx.png

Решение:

Запишем исходное уравнение в виде:

t1615636466dy.png

Значит, либо t1615636466dz.png откуда t1615636466ea.png либо t1615636466eb.png откуда t1615636466ec.png или t1615636466ed.png

Ответ: t1615636466ee.png 

Решите уравнение: t1615636466ef.png


Решение:

Заметим, что::

 

 

t1615636466ei.png

Ответ: t1615636466ej.png

Решите уравнение: t1615636466ek.png

Решение:


  t1615636466el.png 

Ответ:  t1615636466en.png

Выводы.

Делая данную работу:

Научился работать с источниками информации;

Изучил теоретические сведения по данному вопросу;

Научился представлять результаты своей работы.

Моя гипотеза в процессе выполнения работы подтвердилась.

Заключение.

В ходе работы я понял, что тригонометрические уравнения появились давно, и, как и многие другие знания по математике, связаны с иными науками.

Изучил материал и узнал виды тригонометрических уравнений,способы их решений.

Мое исследование может быть интересно учащимся 10-11 классов при подготовке к государственной итоговой аттестации по математике. ​​​​​​​

Источники:

https://resh.edu.ru/subject/lesson/6314/conspect/199927/

https://yandex.ru/turbo/ege-ok.ru/s/2012/02/24/vse-tipyi-trigonometricheskih-uravneniy-chast-1

https://yandex.ru/turbo/urok.1sept.ru/s/articles/629673

https://infourok.ru/konspekt-po-matematike-klass-smeshannie-trigonometricheskie-uravneniya-1448867.html

https://resh.edu.ru/subject/lesson/6321/conspect/199988/

https://ya-znau.ru/znaniya/zn/280

https://babaev-an.ru/simple_trigonometric_equations.html


в формате Microsoft Word (.doc / .docx)
Комментарии

Очень серьезная работа.Обязательно пригодится не только ученикам, но и педагогам.Спасибо!

14 March 2021

Светлана Николаевна, спасибо.

14 March 2021