I уровень
1.1. Проверьте, справедливо ли равенство:
1) 2)
3) 4)
5) 6)
7) 8)
1.2. Вычислите:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
1.3. Решите уравнение:
1) 2)
3) 4)
5) 6)
7) 8)
9) 10)
1.4. Найдите область определения функции:
1) 2)
1.5. Постройте график функции:
1) ; 2) ;
3) ; 4)
1.6. Постройте на единичной окружности угол такой, что:
1) ; 2) ;
3) ; 4) ;
5) ; 6) .
II уровень
2.1. Вычислите:
1) 2)
3) 4)
5) 6)
7) 8)
9) 10) ;
11) .
2.2. Сравните числа:
1) 2)
3) 4)
5) 6)
7) 8)
2.3. Решите уравнение:
1)
2)
3)
4)
5)
2.4. Найдите область определения функции:
1) 2) ;
3) ;
4) ;
5) .
2.5. Постройте график функции:
1) ;
2) ;
3) ;
4) .
2.6. Постройте на единичной окружности угол такой, что:
1) ; 2) ;
3) ; 4) ;
5) .
III уровень
3.1. Вычислите:
1) 2)
3) 4)
5)
6)
7)
8)
10)
3.2. Решите уравнения:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7) ;
8) ;
9) .
3.3. Решите неравенство:
1) ;
2) ;
3) ;
4) ;
5) .
3.4. Известно, что числа являются тремя последовательными членами геометрической прогрессии. Найдите .
3.5. Постройте график функции:
1) , ;
2) ;
3) ;
4) .
3.6. Постройте на единичной окружности угол такой, что:
1) ; 2) ;
3) ; 4) ;
5) .
Тригонометрические уравнения
Приведем основные типы уравнений.
I. Простейшие тригонометрические уравнения
Уравнение
(18)
Если то уравнение (18) решений не имеет, так как
Если то уравнение имеет решение, которое находится по формуле:
(19)
Частные случаи уравнения (18):
уравнение решение ;
уравнение решение ;
уравнение решение
Уравнение
(20)
Если то уравнение решений не имеет, так как
Если то уравнение (20) имеет решение, которое находится по формуле:
(21)
Частные случаи уравнения (20):
уравнение решение ;
уравнение решение ;
уравнение решение
Уравнение
. (22)
Решение уравнения (22) находят по формуле:
(23)
Уравнение
(24)
Решение уравнения (24) находят по формуле:
(25)
Пример 1. Решить уравнение
Решение. Запишем уравнение в виде
и воспользуемся формулой (19):
.
Используем нечетность функции :
, ,
Из последнего равенства находим:
что приводит к ответу
Пример 2. Решить уравнение
Решение. Воспользуемся частным случаем решения уравнения типа (20):
приходим к ответу
Пример 3. Решить уравнение
Решение. Найдем решение по формуле (25):
.
Получаем ответ:
II. Уравнения, решаемые разложением на множители
Пример 4. Решить уравнение
Решение. ОДЗ: , .
Преобразуем уравнение следующим образом:
откуда
или
Решаем совокупность:
Однако решение не удовлетворяет ОДЗ исходного уравнения. Поэтому получаем ответ:
Пример 5. Решить уравнение
Решение. Используя формулу запишем уравнение в виде:
откуда
Решаем совокупность:
Получаем ответ:
Пример 6. Решить уравнение
Решение. Используем формулу приведения и запишем уравнение в виде:
Преобразуем по формуле суммы косинусов:
откуда получаем совокупность:
Приходим к ответу:
III. Уравнения, решаемые с помощью формул
Преобразования произведения тригонометрических
Функций в сумму
Пример 7. Решить уравнение
Решение. Преобразуем произведение в сумму, получим
;
Преобразуем в сумму произведение :
,
Используем формулу приведения и представим последнее уравнение в виде
Преобразуем полученную сумму синусов в произведение:
.
Получаем уравнение
которое решаем по формуле (21):
.
Получаем ответ
IV. Уравнения, решаемые с помощью замены переменной
Пример 8. Решить уравнение
Решение. Данное уравнение является квадратным относительно Заменяем получим уравнение Его корни и Таким образом, решение исходного уравнения свелось к решению совокупности простейших уравнений:
Уравнение корней не имеет, т.е.
Решением второго является
.
Получаем ответ:
Пример 9. Решить уравнение
Решение. Используем тождество и формулу . Уравнение сводится к виду:
Мы получили квадратное уравнение относительно Заменяем получим уравнение откуда
Приходим к совокупности простейших уравнений:
Получаем ответ:
Пример 10. Найти сумму корней уравнения
если
Решение. ОДЗ: поскольку ,
Упростим исходное уравнение:
Получили квадратное уравнение относительно Сделав замену где имеем уравнение откуда или
Вернувшись к прежней неизвестной, получим совокупность уравнений
Первое уравнение не имеет решения. Решаем второе:
;
.
Придаем значение ; получаем
;
при имеем .
Нетрудно убедиться, что при всех других значениях n корни не попадут на отрезок Значит сумма корней, принадлежащих отрезку равна
Ответ:
V. Однородные уравнения
Однородным тригонометрическим уравнениями n-й степени относительно и , называется уравнение вида
(26)
где – действительные числа,
В уравнении (26) так как при исходное уравнение примет вид: откуда что невозможно, поскольку и не могут одновременно равняться нулю.
Разделив исходное уравнение на получим:
С помощью замены имеем алгебраическое уравнение
,
которое решаем и возвращаемся к старой переменной.
Пример 11. Решить уравнение
Решение. Разделив уравнение на получим откуда и
Ответ:
Пример 12. Решить уравнение
Решение. Используя формулу приведем данное уравнение к однородному:
Разделим почленно на
откуда
Введем замену и получим уравнение корнями которого будут
После чего перейдем к решению совокупности простейших уравнений:
Получили ответ:
VI. Неоднородные уравнения 2-й степени
Неоднородным тригонометрическим уравнением 2-й степени называется уравнение вида
(27)
Используя основное тригонометрическое тождество приводим уравнение к однородному
,
которое решаем далее как уравнение типа (26).
Пример 13. Решить уравнение
Решение. Используя формулы и
преобразуем данное уравнение к однородному:
Разделим на
Введем замену
откуда
Решим совокупность уравнений:
Получили ответ: