Giải phương trình, bất phương trình bằng phương pháp lượng giác hóa_luyện thi đại học môn toán - Pdf 25




I – KIẾN THỨC CƠ BẢN
 Một lớp các phương trình vô tỷ có thể giải được bằng phương pháp chuyển về phương trình
lượng giác (hay ngược lại).
 Dấu hiệu nhận biết là trong phương trình xuất hiện các biểu thức

2 2 2
1 x , x 1, x 1,
− + −


L

i th
ế củ
a ph
ươ
ng
phá
p

y
là đư
a ph
ươ
ng
trì
nh ban
đầ

nh
đẳ
ng c

p,
đố
i x

ng, c
ổ đ
i

n, ……

Nh
ượ
c
đ
i

m
củ
a ph
ươ
ng
phá
p

y


giá
c

tu

n
hoà
n, nên khi
đặ
t
đ
i

u ki

n

c bi

u th

c l
ượ
ng
giá
c th

t
khé
o

+
v
ò
ng
trò
n l
ượ
ng
giá
c)

M

t s

ph
ươ
ng
phá
p l
ượ
ng
giá
c

a th
ườ
ng g

p



{ }a
x , ÐK : t ; \ 0
sin t 2 2
a
x , ÐK : t 0; \
cos t 2

 
π π

 
= ∈ −

 

 

 

 
π
 
 
 = ∈ π
 




 


= ∈ π

a x a x
a x a x
+ −

− +x a cos 2t, ÐK : cos 2t 1;1
 
= ∈ −
 
 

(
)
(
)
x a b x
− −


i
giả
i tham
khả
o


Đ
i

u ki

n:
1 x 1
− ≤ ≤
.


Đặ
t

2 2 2
x cos t, t 0; 1 x 1 cos t sin t sin t sin t
 
= ∈ π ⇒ − = − = = =
 
 
.
(


= − + π

⇔ ∈

π

= − + + π




( )

k
t
8 2
, k
t k
4

π π

= +

⇔ ∈

π

= − + π



Đ
i

u ki

n:
1 x 1
− ≤ ≤
.


Đặ
t
2 2 2
x sin t, t ; 1 x 1 sin t cos t cos t cos t
2 2
 
π π
 
= ∈ − ⇒ − = − = = =
 
 
.
(
)
(
)
1 cos t sin t 1 2 cos t


t
cos 0
2
3t 1
sin sin
2 4
2


=



π

= =




WWW.VINAMATH.COM
WWW.VINAMATH.COM( )t
k


⇔ ∈
π π π π

= + ∨ = +



.

Do
t ; t t
2 2 6 2
 
π π π π
 
∈ − ⇒ = ∨ =
 
 
.
● Với
1
t x sin
6 6 2
t x sin 1
2 2


π π



Bài giải tham khảo
● Điều kiện:
2
x 1 0
x 1
x 0


− >


⇔ >


>



.
● Đặt

2 2
2
2 2 2
1 1 1 cos t sin t sin t
x , t 0; x 1 1
cos t 2 cos t
cos t cos t cos t
 




 

( )

2t t k2
4
sin 2t sin t t k2 , k
4 4
2t t k2
4

π

= + + π
 
π π




⇔ = + ⇔ ⇔ = + π ∈







.
Thí dụ 108. Giải phương trình:
( )

1 2x 1 2x
1 2x 1 2x
1 2x 1 2x
− +
− + + = + ∗
+ −

Bài giải tham khảo
WWW.VINAMATH.COM
WWW.VINAMATH.COM● Điều kiện:
1 1
x
2 2
− < <
.
● Đặt

2
2
t t
1 2x 1 cos t 2 sin 2 sin
2 2
1 t t


+ −

+


.
( )
t t t t
2 sin 2 cos tan cot
2 2 2 2
∗ ⇔ + = +t t
sin cos
t t
2 2
2 sin cos
2 2 t t
sin cos
2 2
+
 



⇔ + =







− =







 


=



( )

t 3
k t k2 , k
2 4 2 2
π π π
⇔ − = + π ⇔ = + π ∈

.

Do

ươ
ng
trì
nh:
(
)
(
)
( )

2
2
2
2
2
x 1
x 1
x 1
2x
2x 1 x
+
+
+ + = ∗



i
giả
i tham
khả

 
 
.
● Ta có:
2 2 2
2
1 1
x 1 tan t 1 x 1
cos t
cos t
+ = + = ⇒ + =
.
2
2 2
2 tan t 2x x 1 1
sin 2t
2x sin 2t
1 tan t x 1
+
= = ⇒ =
+ +
.
(
)
(
)
(
)
( )
2

0
cos t 2 sin tcos t 2 sin tcos tcos2t
⇔ + − =

(
)

2
1 1 1
1 0
cos t 2 sin t
2 sin t 1 2sin t
 
 
⇔ + − =
 
 

 
 

(
)
(
)

2 2
2 sin t 1 2 sin t 1 2 sin t 1 0
⇔ − + − − =


sin t sin t k2 t k2 , k
2 6 6 6
π π π
= = ⇔ = + π ∨ = + π ∈

.
● Do
3
t ; \ 0; x x tan
2 2 4 6 6 3
   
 
π π π π π

 


∈ − ± ⇒ = ⇒ = =

 



  
 
 
 
.
● Vậy phương trình có nghiệm duy nhất
3


u ki

n:
x 0
3
x
3
x 3








≠ ±





≠ ±



.
( ) ( )



 


= ∈ − ± ±

 



  
 
 
 
.
( )
3
1 cost 3 sin 2t 4 sin 2t sin 6t cos 6t
2
 
π



⇔ = − = = −






= −




.
● Do
5 3 3 5
t ; \ 0; ; t ; ; ; ; ; ; ;
2 2 3 6 14 14 10 14 18 14 14 14
     
   
π π π π π π π π π π π π

   


∈ − ± ± ⇒ = − − − −

   



    
 
   
   
.
WWW.VINAMATH.COM
WWW.VINAMATH.COM

− = + ∗

Đề nghị Olympic 30 – 04 – 2006
Bài giải tham khảo
● Điều kiện:
x 2

.
● Nếu
x 2
>
thì
(
)
3 2
x 3x x x x 4 x x 2
− = + − > > +
nên phương trình đã cho không
có nghiệm khi
x 2
>
.
● Nếu
2 x 2
− ≤ ≤
thì đặt

x 2 cos t, t 0;
 
= ∈ π

( )

t t
3t k2 3t k2 , k
2 2
⇔ = + π ∨ = − + π ∈


( )

k4 k4
t t , k
5 7
π π
⇔ = ∨ = ∈

.
● Do

4 4
t 0; t 0 t t
7 5
π π
 
∈ π ⇒ = ∨ = ∨ =
 
 
.
● Vậy nghiệm của phương trình là


n:
1 x 1
− ≤ ≤
.


Đặ
t
x cos t, t 0;
 
= ∈ π
 
 
.
(
)
(
)
(
)
3
3 2 2
cos t 1 cos t cos t 2 1 cos t
∗ ⇔ + − = −
(
)

3
3 2 2
cos t sin t cos t 2 sin t


= + = + ⇒ = + ⇔ =





 
.
Do
5 5 1
0 t t sin sin t sin u ; 2
4 4 4 4 4 4 2
   
π π π π π π


 

≤ ≤ π ⇒ ≤ + ≤ ⇔ ≤ + ≤ ⇒ ∈ −



 


 
 
.
( )

2
u 2 N
u 2 u 2 2u 1 0 u 2 1 N
u 2 1 2 L

=



⇔ − + + = ⇔ = − +


= − − < −


.
● Với
( )

2
u 2 sin t 2 sin t 1 t k2 , k x
4 4 4 2
   
π π π
 
 
 
= + = ⇒ + = ⇔ = + π ∈ ⇒ =
 
 

Theo định lí Viét thì
sin t, cos t
là nghiệm của phương trình bậc hai:
(
)
(
)
(
)
2
1 2 2 1 2 3
X 1 2 X 1 2 0 X
2
− ± − +
− − + − = ⇔ =
.
Do
(
)
(
)
1 2 2 1 2 3
sin t 0 x cos t
2
− − − +
≥ ⇒ = =
.
● Vậy phương trình có hai nghiệm
(
)



Đặ
t
2
t x 1 x
= + −
.
2
x 2
t' 1 0 x t 1; 2
2
1 x
 
= − = ⇔ = ⇒ ∈ −
 
 

.

Khi
đó
:
2 2
2x 1 x t 1
− = −

( )
3
3 2 3

2
t 2 N
t 2 t 2 2t 1 0 t 1 2 N
t 1 2 L

=



⇔ − + + = ⇔ = −


= − −


.
● Với
2
2
t 2 x 1 x 2 x
2
= ⇒ + − = ⇔ =
.

2
1 2 2 2 1
t 1 2 x 1 x 1 2 x

i

u ki

n:
1 x 1
− ≤ ≤
.


Đặ
t

2
2 2
t t
1 x 1 cos t 2 sin 2 sin
x cos t, t 0;
2 2
1 x 1 cos t sin t




− = − = =

 
= ∈ π ⇒

 

2 cos 2t 2 cos
4 2 2
   
π π
 
 
 
⇔ − = +
 
 
 
 
 
   

( )

t t
2t k2 2t k2 , k
4 2 2 4 2 2
π π π π
⇔ − = + + π ∨ − = − − + π ∈


( )

k4 k4
t t , k
2 3 10 5
π π π π

10
π
= ∨ =
.
Thí dụ 114. Giả
i ph
ươ
ng
trì
nh:
(
)
(
)
(
)

2 4 2
8x 2x 1 8x 8x 1 1
− − + = ∗

Bài giải tham khảo
WWW.VINAMATH.COM
WWW.VINAMATH.COM(
)
(
)

≤ − ⇒
vế trái
(
)
0 2 :
< ⇒
vô nghiệm
(
)
1 :

vô nghiệm.
● Trường hợp 3.
1 x 1 :
− ≤ ≤
đặt

x cos t, t 0;
 
= ∈ π
 
 
.
(
)
(
)
(
)
2
sin 8t sin t
⇔ =

( )

k2
t
8t t k2
7
, k
8t t k2
k2
t
9 9

π

=

= + π


⇔ ⇔ ∈


= π − + π
π π


π π π π π π
 
⇒ ∈
 
 
 
 
.
Thí dụ 115. Giải phương trình:
(
)
(
)
(
)

2
2 2 2
128x 4x 1 8x 1 1 2x 0
− − + − = ∗
với
1
x 0
2
− < <
.
Học Viện Quân Y năm 2001
Bài giải tham khảo
( )
( ) ( )

 
 
 
 
 
∗ ⇔ ⇔
 
 
 
− < <
− < <
 
 





( )
( )
2 2 2
2
2 2
t
64 cos cos t cos 2t 1
2x cos t, t ;
2

π
 


 

= ∈ π

 
+ − =



 
 




2
2 2 2 2 2 2 2
t
2x cos t, t ; sin 0 2x cos t, t ;
2 2 2
t t t t
64 sin cos cos t cos 2t sin sin 4t sin
2 2 2 21
x cos t, t ;
2x cos t, t ;
2 2
2
4 6 8 2
cos 8t cos t
t ; ; ;
7 7 9 3

 

π




 


= ∈ π
π
 





 

 
 

1 4 1 1 1
x cos ; cos ; cos ;
2 7 2 7 2 9 4
 
 
π π π
 
⇔ = − − −
 
 
 
 
.
Thí dụ 116. Giả
i b

t ph
ươ
ng
trì
nh:

 
= ∈ π
 
 
.
( )
2
cos t
1 cos t 1 cos t 2
4
∗ ⇔ + + − ≤ −

2 2
t t t
2 cos 2 sin cos
2 4 2 4 2 4
     
π π π
  
  
  
⇔ − ≤ − − −
  
  
  
  
  
     
  
  
⇔ − − − − − + ≥
  
  
  
  
  
     

( )

2
2
t t t
cos 1 cos 2 cos 2 0
2 4 2 4 2 4
   
     
π π π
  
  
   
  
⇔ − − − + − + ≥ ∗ ∗
  
  
   
  
  

x 1;1
 
∈ −
 
 
.
BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
Bài tập 413. Giả
i ph
ươ
ng
trì
nh:
3
8x 6x 3 0
− − =
.
Đ
S:

11 13
x cos x cos x cos
18 18 18
π π π
= ∨ = ∨ =
.
Bài tập 414. Giả
i ph
ươ
ng

u ki

n
0 x 1, x cos t, t 0;
2
 
π



< ≤ = ∈






WWW.VINAMATH.COM
WWW.VINAMATH.COMBài t
ập 416. Giải phương trình:
2
2
5
1 x x
2 1 x
+ = +
+

3 4
= ∨ =
.
Bài tập 418. Giải phương trình:
2
2
x
1 x
4x 1
− =

.
ĐS:
5 2
x cos x cos x
8 8 2
π π
= ∨ = ∨ =
.
Bài tập 419. Giải phương trình:
2
4 2
x
1 x
16x 12x 1
− =
− +
.
ĐS:


x ; cos ; cos ; cos ; cos
2 16 16 16 16
 
 
π π π π
 
 

 
 
 
 
 
.
Bài tập 421. Giả
i ph
ươ
ng
trì
nh:
(
)
2 2 3 2
2x 4x 1 1 x 4x 1 x
+ − − = + −
.
Đ
S:
2
x

2
1 1
1
x
x 1
+ =

.
HD:
Đặ
t
(
)
1
x x 6 2
sin t
= ⇒ = − +
.
Bài tập 424. Giả
i ph
ươ
ng
trì
nh:
2
3 1
1
x
x 9
+ =

1 2 cos sin sin t
2 2
 



+ −





 
= ⇒ = ⇒ =
 



+ − −





 
.
Bài tập 426. Giải phương trình:
2 2
1 1 4x x 1 1 1 2 1 4x
 

+ − + − − = +
 
 
.
HD: Đặt
( )
(
)

1
x cos t, PT 2 sin t 6 cos t 1 0 x
6
= ⇔ + − = ⇒ =
.
Bài tập 428. Giải phương trình:
2 2
1 x 2x 1 2x 1 x
− = − + −
.
ĐS:
3
x cos
10
π
=
.
Bài tập 429. Giải phương trình:
3 2
64x 112x 56x 7 2 1 x
− + − = −

 
∈ ⇒ = − ∨ =

 

= −

 


.
Bài tập 431. Giải phương trình:
( )
2
1 x 1 x x 1 x
3
+ − = + −
.
HD:

2
x cos t, t 0;
2
 
π
 
= ∈
 
 
.

+ =
.
WWW.VINAMATH.COM
WWW.VINAMATH.COMHD
:

x cos t, t 0;
 
= ∈ π
 
 
.
Bài tập 434. Giả
i ph
ươ
ng
trì
nh:
2
2
5x 2
4
x 1
x 1
+ =
+
+

 
 
= ∈ ⇒ ∈
 
 
 
 
   
.
Bài tập 436. Giải bất phương trình:
2
2
1 3x
1 x
1 x
>


.
HD: Đặt
2 5 2
x sin t, t ; x ;1 1;
2 2 5 2
   
 
π π  
 


 

 
 
= ∈ ⇒ ∈ −
 
 
 
 
.
Bài tập 438. Giải phương trình:
( ) ( )
3 3
2 2
1 1 x 1 x 1 x 2 1 x
 


+ − + − −  = + −





 
.
1984 Vietnamese Mathematical Olympiad
ĐS:
2
x
2
=




.
Bài tập 440. Giả
i ph
ươ
ng
trì
nh:
1 x 1 x x
+ − − ≤
.
Đ
S:
x 1;0
 
∈ −
 
 
.
WWW.VINAMATH.COM
WWW.VINAMATH.COM
Không có việc gì khó
Chỉ sợ lòng không bền
Đào núi và lấp biển
Quyết chí cũng làm nên
Hồ Chí Minh


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status