ГБПОУ РО «Ростовский-на-Дону колледж радиоэлектроники, информационных и промышленных технологий» Алексеева Е.В. ТРИГОНОМЕТРИЯ Учебно-методическое пособие по дисциплине «Математика» для студентов 1 курса всех специальностей ББК 22.15 А-47 Рекомендовано к изданию Методическим советом РКРИПТ Рецензенты: Гайдай Е.В. – председатель городского методического объединения, преподаватель математики Степанец В.В. – преподаватель математики РЭТК Тригонометрия: учебно-методическое пособие по дисциплине «Математика» для студентов 1 курса всех специальностей / сост.: Алексеева Е.В. – Ростов-на-Дону: РКРИПТ, 2015. – 60 с. Учебное пособие разработано в соответствии с рабочей программой дисциплины «Математика». В учебное пособие вошли теоретические сведения из раздела «Тригонометрия», приведены основные тригонометрические формулы, рассмотрены типовые практические задания, связанные с применением этих формул. В пособии приведены методы решения тригонометрических уравнений различных типов, а также включены задания для самостоятельного решения по всем темам раздела. Учебное пособие носит практический характер и может быть использовано как на занятиях, так и во время внеаудиторной подготовки. Предназначено для студентов 1 курса всех специальностей очного отделения. © Ростовский-на-Дону колледж радиоэлектроники, информационных и промышленных технологий, 2015 ОГЛАВЛЕНИЕ ТРИГОНОМЕТРИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. УГОЛ. ГРАДУСНАЯ И РАДИАННАЯ МЕРА УГЛА, СВЯЗЬ МЕЖДУ НИМИ . . 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. СВОЙСТВА ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 Чётность, нечётность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Периодичность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Ограниченность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. ЗНАКИ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ В КООРДИНАТ . . . . . . . . . . . . 5. ТАБЛИЦА ЗНАЧЕНИЙ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ АРГУМЕНТОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. ОСНОВНЫЕ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ТОЖДЕСТВА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. ФОРМУЛЫ (ТЕОРЕМЫ) СЛОЖЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕФУНКЦИИ ДВОЙНОГО УГЛА . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ПОЛОВИННОГО УГЛА . . . . . . . . . . . . 10. ФОРМУЛЫ ПОНИЖЕНИЯ СТЕПЕНИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11. ФОРМУЛЫ ПРИВЕДЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12. ФОРМУЛЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СУММЫ И РАЗНОСТИ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ В ПРОИЗВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13. ФОРМУЛЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРОИЗВЕДЕНИЯ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ В СУММУ ИЛИ РАЗНОСТЬ . . . . . . . . . . . 14. СВОЙСТВА И ГРАФИКИ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ . . . . . . . . . 14.1 Свойства и график функции y sin x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.2 Свойства и график функции y cos x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.3 Свойства и график функции y tgx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.4 Свойства и график функции y ctgx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15. ОБРАТНЫЕ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ 16. СВОЙСТВА И ГРАФИКИ ОБРАТНЫХ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16.1 Свойства и график функции y arcsin x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16.2 Свойства и график функции y arccos x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16.3 Свойства и график функции y arctgx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 5 7 7 8 8 8 9 10 14 18 21 23 24 30 33 34 34 37 39 40 42 44 44 44 45 . 16.4 Свойства и график функции y arcctgx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 . 17. ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 17.1 Простейшие тригонометрические уравнения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 17.2 Основные типы тригонометрических уравнений и методы их решения . . 50 17.2.1 Уравнения, содержащие одну тригонометрическую функцию одного и того же аргумента или приводимые к ним . . . . . . . . . . . 50 17.2.2 Однородные уравнения первой и второй степени . . . . . . . . . . . . . . . . 53 17.2.3 Тригонометрические уравнения, решаемые разложением левой части на множители . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 ТРИГОНОМЕТРИЯ Тригонометрия, как и всякая научная дисциплина, возникла из потребностей практической деятельности человечества. Различные задачи астрономии, мореплавания, землемерия, архитектуры привели к необходимости разработки способа вычисления геометрических фигур по известным значениям других их элементов, найденных путем непосредственных измерений. Так, например, на основе данных, полученных в результате наблюдений и измерений, астрономы вычислили расстояние от Земли до других небесных тел. Само название «тригонометрия» греческого происхождения, в переводе на русский язык оно обозначает «измерение треугольников»: тригоном – треугольник, метрейн – измерение. Современная точка зрения на тригонометрические функции как на функции числового аргумента во многом обусловлена развитием физики, механики, техники. Эти функции легли в основу математического аппарата, при помощи которого изучаются различные периодические процессы: колебательные движения, распространение волн, движение механизмов, колебание переменного электрического тока. На первоначальных стадиях своего развития тригонометрия служила средством решения вычислительных геометрических задач, и ее содержание считалось вычислением элементов простейших геометрических фигур, т. е. треугольников. В современной тригонометрии самостоятельное и столь же важное значение имеет изучение свойств тригонометрических функций. Этим функциям принадлежит исключительно важное значение в современном математическом аппарате, необходимом для изучения закономерностей явлений природы и для использования этих закономерностей в практической деятельности человека. 1. УГОЛ. ГРАДУСНАЯ И РАДИАННАЯ МЕРА УГЛА, СВЯЗЬ МЕЖДУ НИМИ Угол – это часть плоскости, ограниченная двумя лучами, имеющими общее начало (рис. 1). А 0 В Рис. 1 Лучи OA и OB называют сторонами угла, общее начало точку O – вершиной угла. Величина угла измеряется в градусах или радианах. 1 0 Угол в 1 – это центральный угол, опирающийся на дугу, равную части окружно360 сти. 4 Угол в 1 радиан – это угол, опирающийся на дугу, равную радиусу. Между градусной и радианной мерой углов существует следующее соотношение: 1800 радиан. 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ Тригонометрические функции вводятся двумя способами – геометрическим и алгебраическим. В курсе планиметрии рассматривается прямоугольный треугольник, и тригонометрические функции острого угла вводятся следующим образом: Рис.2 Синусом острого угла в прямоугольном треугольнике называется отношение противолежащего к этому углу катета к гипотенузе, т.е. sin A a . c Косинусом острого угла в прямоугольном треугольнике называется отношение прилежащего к этому углу катета к гипотенузе, т.е. cos A b . c Тангенсом острого угла в прямоугольном треугольнике называется отношение противолежащего к этому углу катета к прилежащему, т.е. tgA a . b Котангенсом острого угла в прямоугольном треугольнике называется отношение прилежащего к этому углу катета к противолежащему, т.е. ctgA b . a Геометрический способ определения тригонометрических функций не удобен тем, что с его помощью вводятся тригонометрические функции только положительного острого угла. 5 Дать определение тригонометрических функций любого угла (аргумента) позволяет алгебраический способ задания с помощью единичной (тригонометрической) окружности. Единичной (тригонометрической) окружностью называется окружность, центр которой находится в начале координат, радиус равен единице, указано направление обхода (положительное – против часовой стрелки, отрицательное – по часовой стрелке) и начало отсчёта углов (положительная часть оси OX) (рис. 3). + Рис. 3 Отложим в положительном направлении от начала отсчёта угол величиной . Точку пересечения второй (подвижной) стороны угла с единичной окружностью обозначим P (рис. 4). Рис.4 sin называется ордината точки P . Косинусом угла cos называется абсцисса точки P . Синусом угла Тангенсом угла tg называется отношение синуса угла ла: tg к косинусу того же уг- sin . cos 6 Котангенсом угла ctg называется отношение косинуса угла угла: ctg к синусу того же cos . sin Функции sin , cos , tg , ctg называются основными тригонометрическими функциями. Существуют также вспомогательные тригонометрические функции – секанс угла sec и косеканс угла cosec , которые определяются следующим образом: sec 1 , cos cosec 1 sin 3. СВОЙСТВА ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ 3.1 Чётность, нечётность y M1 sin α α 0 P(1;0) cos α x -α sin (-α) M2 Рис.5 Функция y cos x является чётной, для неё выполняется условие cos x cos x . Функции y sin x, y tgx, вия: 7 y ctgx являются нечётными, для них выполняются усло- sin x sin x tg x tgx ctg x ctgx 3.2 Периодичность Функция f x называется периодической, если существует такое число T 0 , что для любого x из области определения этой функции выполняется равенство: f ( x T ) f ( x) f ( x T ) . Число T называется периодом функции f (x) . Все тригонометрические функции являются периодическими. Наименьшим положительным целым периодом для функций синус и косинус является период, равный 2 или 3600 , т.е. справедливы следующие равенства: sin 3600 k sin , k Z cos 3600 k cos , k Z . Наименьшим положительным периодом функций тангенс и котангенс является период, равный 1800 или , т.е. справедливы следующие равенства: ctg 1800 k ctg , k Z . tg 1800 k tg , k Z 3.3 Ограниченность Тригонометрические функции синус и косинус являются ограниченными: снизу числом – 1, сверху числом 1, т.е. 1 sin 1 , 1 cos 1. Тригонометрические функции тангенс и котангенс не ограничены. 4. ЗНАКИ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ В КООРДИНАТНЫХ ЧЕТВЕРТЯХ Рис. 6 8 5. ТАБЛИЦА ЗНАЧЕНИЙ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ АРГУМЕНТОВ 300 6 1 2 0 0 0 sin 0 cos 1 3 2 tg 0 3 3 ctg 3 900 2 1800 3 2700 2 3600 2 1 0 -1 0 0 -1 0 1 3 0 0 3 3 0 0 450 4 60 0 3 2 2 2 2 3 2 1 2 1 1 Упражнения. Вычислить: 1. 5 sin 900 2 cos 00 2 sin 2700 10 cos1800 Ответ: -1. 0 0 0 0 2. 3tg0 2 cos 90 3 sin 270 3 cos180 Ответ: 2 3. sin1800 sin 2700 ctg900 tg1800 cos 900 3 4. tg sin cos sin 2 2 3 5. sin cos cos tg 0 2 2 6. 4 sin cos 2 5tg 3 7. 4tg2 2 sin 3 cos 4tg 2 2 8. 6 sin 2 3 cos 2 sin cos 2 2 Ответ: -1 9. 4 sin 2 cos Ответ: 0. 3 3 sin 2 tg 2 10. 6 2 sin 2 3 cos 2 sin cos 2 2 11. 2 sin 3 cos 5tg 4 3 4 12. 4tg2 2 sin 3 cos 4 sin 3 6 6 2 Ответ: 0 Ответ: -2 Ответ: 11 2 3,5 Ответ: Ответ: 3 2 2 7 3 2 1 Ответ: 2 Ответ: 4 15. 2 sin 3tg 2 cos 2ctg 4 6 6 4 4 2tg2 450 ctg4 600 16. 3 sin3 900 4 cos2 600 4ctg450 9 Ответ: 0 Ответ: 11. 13. 3 sin 2 cos 3tg 4ctg 3 6 3 2 14. 3 sin2 2 cos2 3tg2 2 3 4 2 Ответ: 1 2 Ответ: 4. Ответ: 17 54 6. ОСНОВНЫЕ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ТОЖДЕСТВА № Основное тождество 1. 2. 3. 4. Следствия sin 1 cos2 sin cos 1 2 2 tg 2 1 cos 1 sin2 1 cos cos 2 ctg2 1 1 sin sin 2 1 1 tg2 1 1 ctg2 1 , ctg 1 ctg tg tg tg ctg 1 Основные тригонометрические тождества связывают между собой все четыре тригонометрические функции одного и того же аргумента. Основные тригонометрические тождества с учётом знаков тригонометрических функций по координатным четвертям позволяют находить по известному значению одной из тригонометрических функций значения всех остальных тригонометрических функций одного и того же аргумента. Основные тригонометрические тождества так же используются при упрощении тригонометрических выражений. 12 , 1800 2700 . 13 2 Решение. cos найдём из соотношения cos 1 sin . Перед радикалом выПример 1. Найти cos , tg, ctg , если sin бираем знак - , т.к. угол находится в III четверти, в которой косинус отрицателен. 2 144 25 5 12 cos 1 1 . 169 169 13 13 Тангенс и котангенс найдём, пользуясь их определением: tg sin 12 5 12 2 5 2 , ctg . cos 13 13 5 5 12 Пример 2. Найти sin , cos, ctg , если tg 3, 900 1800 . Решение. Из основного тригонометрического тождества tg ctg 1 следует 1 1 , ctg . ctg 3 tg 10 Синус найдём, пользуясь тождеством 3: 2 1 10 1 9 3 3 10 1 , sin 2 sin . 1 2 2 10 10 sin 9 sin 10 3 находится во II четверти. 2 Косинус найдём, пользуясь соотношением cos 1 sin , откуда Синус в данном случае положителен, т.к. угол 9 1 1 10 . 10 10 10 10 cos 1 Пример 3. Упростить выражение sin cos sin cos . Решение. Применим формулы сокращённого умножения квадрат суммы и квадрат разности: 2 2 sin 2 2 sin cos cos2 sin 2 2 sin cos cos2 2 sin 2 2 cos2 2 sin 2 cos2 2 1 2 1 1 . 2 1 tg 1 ctg2 Решение. Из основных тригонометрических тождеств 2 и 3 вытекает Пример 4. Упростить выражение 1 1 2 cos , sin 2 , 2 2 1 tg 1 ctg таким образом, 1 1 cos2 sin 2 1 . 2 2 1 tg 1 ctg Пример 5. Упростить выражение sin cos sin cos Решение. Применим формулу сокращённого умножения разность квадратов к первым двум слагаемым, получим 4 4 2 2 sin 4 cos4 sin 2 cos2 sin 2 cos2 sin 2 cos2 sin 2 cos2 sin 2 cos2 sin 2 cos2 0. Пример 6. Упростить выражение ctg cos . 1 sin cos , тогда имеем sin cos cos cos cos sin cos sin cos ctg 1 sin sin 1 sin sin 1 sin Решение. По определению ctg cos ctg sin 1 sin 1 sin 11 . Упражнения. № 1. 1 . Найти sin , tg , ctg . 2 2 1) Дано: cos , Ответ: sin 3 3 , tg 3, ctg . 2 3 2 3 , 2 . 2 2 2) Найти cos , tg, ctg , если sin Ответ: cos 2 , tg 1, ctg 1 . 2 3) Найти sin , cos, ctg , если cos 1 , . 2 2 10 3 10 , cos , ctg 3 . 10 10 3 3 4) Дано: ctg , . Найти sin , cos, tg . 4 2 Ответ: sin 4 5 3 5 Ответ: sin , cos , tg 5) Найти cos , tg, ctg , если sin 4 . 3 3 , . 5 2 4 3 4 Ответ: cos , tg , ctg 5 4 3 1 2 6) Найти sin , cos, ctg , если tg , Ответ: sin 3 2 2 5 2 5 , cos , ctg 2 . 5 5 № 2. Вычислить значение каждой тригонометрической функции, если 3 , 5 2 15 2) sin , 17 2 4 4 3 , tg , ctg 5 3 4 8 15 8 Ответ: cos , tg , ctg 17 8 15 4 3 3) sin 0,8; Ответ: cos 0,6; tg ; ctg 3 4 2 3 4 3 4) cos 0,6; Ответ: sin 0,8; tg ; ctg 3 4 2 1) cos № 3. Ответ: sin Упростить выражения: cos2 2 2 2) 1 sin cos 1) 1 sin 2 Ответ: 2 Ответ: 0 12 cos2 1 2 2 4) 1 cos sin 5) 1 sin 1 sin 6) 1 cos 1 cos 2 2 7) sin cos sin cos 2 2 8) cos tg sin ctg 1 1 tg tg 9) cos cos 1 sin 2 10) 1 1 cos2 3) 2 sin 11) 12) 13) 14) 15) 16) 2 sin tg tg cos ctg ctg cos cos 1 sin 1 sin sin sin 1 cos cos 1 5 cos 4 3 5 sin 3 5 sin 4 5 cos sin cos 2 1 ctg sin cos sin 3 cos 3 17) 1 sin cos 1 tg 2 18) sin 2 2 1 tg 1 2 sin cos 19) cos sin cos cos cos 2tg 2 20) 1 cos 1 sin 1 4 sin 2 cos2 2 sin cos 21) 1 2 sin cos tg 2 ctg3 22) ctg 2 tg 3 13 Ответ: sin 2 2 Ответ: 2 cos 2 Ответ: sin Ответ: cos 2 Ответ: 2 Ответ: 1 Ответ: 1 Ответ: 1 sin2 Ответ: 1 cos Ответ: 1 sin 2 cos 2 Ответ: sin Ответ: Ответ: 0 2 Ответ: 2 tg Ответ: sin cos 2 Ответ: cos Ответ: sin Ответ: 0 Ответ: 1 Ответ: tg 2 tg 3 № 3. Доказать тождества: 1) 1 ctg 1 ctg 2 2 2 sin 2 ctg 2 1 2) tg sin sin 2 3 3 3) sin 1 ctg cos 1 tg sin cos 2 2 sin 2 x sin x cos x 4) sin x cos x sin x cos x 1 tg 2 x КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Что называется углом? 2. Какова связь между градусной и радианной мерами угла? 3. Какая окружность называется тригонометрической? 4. Сформулируйте геометрическое определение тригонометрических функций. 5. Сформулируйте алгебраическое определение тригонометрических функций. 6. Перечислите основные свойства тригонометрической функции y sin x . 7. Перечислите основные свойства тригонометрической функции y cos x . 8. Перечислите основные свойства тригонометрической функции y tgx . 9. Перечислите основные свойства тригонометрической функции y ctgx . 10. Какой период имеют функции y sin x, y cos x ? 11. Какой период имеют тригонометрические функции y tgx, y ctgx ? 12. Какие знаки имеют тригонометрические функции в координатных четвертях? 7. ФОРМУЛЫ (ТЕОРЕМЫ) СЛОЖЕНИЯ 1. sin sin cos cos sin синус суммы двух аргументов 2. sin sin cos cos sin синус разности двух аргументов 3. cos cos cos sin sin косинус суммы двух аргументов 4. cos cos cos sin sin косинус разности двух аргументов 5. 6. tg tg 1 tg tg tgα tgβ tg 1 tgα tgβ tg тангенс суммы двух аргументов тангенс разности двух аргументов 14 0 Пример 1. Вычислить без помощи таблиц sin15 . Решение. Представим 15 45 30 , тогда 0 0 0 sin150 sin 450 300 sin 450 cos 300 cos 450 sin 300 2 3 2 1 6 2 2 2 2 2 4 Пример 2. Найти sin , если sin 0,8, cos 0,6, 0 Решение. Применим формулу синуса суммы двух аргументов: , 2 3 2 . 2 sin sin cos cos sin . sin и cos известны по условию, найдём cos и sin с помощью следствий из основного тригонометрического тождества 1 с учётом знаков искомых тригонометрических функций в данных координатных четвертях: cos 1 sin 2 , cos 1 0,82 1 0,64 0,36 0,6 sin 1 cos2 , sin 1 0,62 1 0,36 0,64 0,8 Подставим найденные значения в формулу, получим: sin 0,8 0,6 0,6 0,8 0,48 0,48 0. Упражнения. № 1. Вычислить без помощи таблиц: 0 0 0 Ответ: 1) sin105 , cos105 , tg105 0 0 0 3) sin 78 cos18 sin18 cos 78 0 0 0 4) sin 63 cos 33 sin 33 cos 63 0 0 6 2 , 4 3 Ответ: 2 1 Ответ: 2 Ответ: 2) sin 75 , cos 75 , tg 75 0 6 2 , 4 0 0 № 2. Вычислить: 1) sin 56 cos 11 cos 56 sin 11 0 0 0 0 2) cos 75 cos 15 sin 15 sin 75 0 0 0 0 3) sin 10 cos 20 cos 10 sin 20 0 0 0 0 4) cos 70 cos 10 sin 70 sin 10 0 15 0 0 0 2 2 Ответ: 0 1 Ответ: 2 1 Ответ: 2 Ответ: 2 6 , 32 4 6 2 , 32 4 3 2 2 Ответ: 2 2 Ответ: 2 5) cos 18 cos 12 sin 18 sin 12 0 0 0 0 Ответ: 6) sin 40 cos 5 cos 40 sin 5 0 0 0 0 7) cos 7 cos 38 sin 7 sin 38 0 0 0 0 № 3. Упростить: 1) cos cos 3 sin sin 3 2) sin 2 cos cos 2 sin 3) sin cos 3 cos sin 3 4) cos cos 2 sin sin 2 5) sin sin 2 cos cos 2 2 cos 4 sin 3 sin 4 cos Ответ: 21 cos Ответ: Ответ: Ответ: Ответ: 2 № 4. Вычислить: 1) sin , если sin 0,6; 0 ; sin 0,8; 0 2 2 Ответ: 1 2) sin , если sin Ответ: 44 . 125 3) cos , если sin Ответ: 3 7 3 . , 0 ; sin , 5 2 25 2 24 . 145 1 3 4) cos , если tg 1 , Ответ: 44 . 125 5) cos 30 , если tg Ответ: ; cos 0,8, 2 20 , 29 0 3 , 10 3 30 . 2 19 6) tg 45 , если cos 0,6, 0 Ответ: 3 24 ; cos , 2 25 . 2 . 2 . 2 3 2 2 1 . 7 16 № 5. Упростить выражения: 1) sin sin cos cos 2) sin 10 cos 5 cos 10 sin 5 3) cos 2 sin sin 4) sin 2 cos sin 5) cos cos sin sin 0 0 0 0 Ответ: cos 6) sin 45 cos 45 cos 45 sin 45 0 0 sin sin sin sin sin sin 8) cos cos cos sin sin 9) cos sin sin sin cos sin 10) cos sin sin Ответ: tg 2 cos 2 sin 450 12) 2 sin 600 3 cos 2 cos 2 cos 4 13) 2 sin 2 sin 4 0 sin 45 cos 450 14) sin 450 cos 450 sin 2 sin cos 15) 2 sin sin cos 2 sin cos sin 16) cos 2 sin sin 17 Ответ: 1 Ответ: 1 cos sin cos 2 Ответ: tg sin 2 sin 600 2 cos 300 3 cos 0 sin150 Ответ: tgα ctgβ 7) 11) 0 Ответ: Ответ: Ответ: Ответ: Ответ: 3ctg Ответ: 2 Ответ: tg Ответ: tg Ответ: tg Ответ: tg 8. ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕФУНКЦИИ ДВОЙНОГО УГЛА 1. sin 2 2 sin cos синус двойного угла 1. cos 2 cos sin 2 2. 2 2. cos 2 2 cos 1 2 косинус двойного угла 3. cos 2 1 2 sin 2 3. tg 2 2 tg 1 tg 2 α тангенс двойного угла 1 cos2αo tg2α , если sin , 2 Пример 1. Найти sin2 αi Решение. Применим формулу (1): . 2 sin 2 2 sin cos , sin известен из условия, cos найдём из соотношения cos 1 sin (перед радикалом выбираем знак минус, т.к. угол находится во II четверти, в которой косинус отрицателен): 2 2 1 3 3 1 . cos 1 1 4 4 2 2 Подставим в формулу (1), получим 1 3 3 . sin 2 2 2 2 2 Применим формулу (2.3): 2 1 1 1 cos 2 1 2 sin , cos 2 1 2 1 . 2 2 2 2 tg 2 найдём по определению tg2α sin2α 3 1 , tg2α 3. cos2α 2 2 Пример 2. Упростить выражение 1 sin 2 cos 2 . 1 sin 2 cos 2 Решение. Применим в числителе и в знаменателе формулы синуса и косинуса двойного угла 18 1 sin 2 cos 2 1 2 sin cos cos2 sin 2 2 sin 2 2 sin cos 1 sin 2 cos 2 1 2 sin cos cos2 sin 2 2 cos2 2 sin cos . 2 sin sin cos tg . 2 cos sin cos Пример 3. Выразить sin 3x и cos 3x через одноимённые тригонометрические функции угла x . Решение. Представим 3x 2 x x и применим формулу синуса суммы, а затем формулы синуса и косинуса двойного угла, получим: sin 3x sin(2 x x) sin 2 x cos x cos 2 x sin x 2 sin x cos2 x sin x 2 sin3 x. Представим cos x 1 sin x , тогда 2 2 2 sin x 1 sin2 x sin x 2 sin3 x 2 sin x 2 sin3 x sin x 2 sin3 x 3sin x 4 sin3 x . Таким образом, sin 3x 3 sin x 4 sin3 x . Аналогичным образом выведем формулу для cos 3x : cos 3 x cos(2 x x) cos 2 x cos x sin 2 x sin x (2 cos2 x 1) cos x 2 sin 2 x cos x 2 cos3 x cos x 2(1 cos2 x) cos x 2 cos3 x cos x 2 cos x 2 cos3 x 4 cos3 x 3 cos x Таким образом, cos 3x 4 cos3 x 3 cos x . Данные формулы называют формулами синуса и косинуса тройного угла соответственно. Эти формулы часто применяют при упрощении тригонометрических выражений и решении тригонометрических уравнений. Упражнения: № 1. Найти: 1) cos 2 , если tg 3 , 180 270 0 1 2 2) tg 2 , если sin , 0 2700 3600 3) sin 2 , если tg 2, 180 270 0 0 1 90 0 180 0 3 4 0 0 5) ctg 2, если sin , 90 180 5 4) sin 2 , если tg , 19 Ответ: 4 5 Ответ: 3 Ответ: 4 5 3 5 24 Ответ: 7 Ответ: 6) tg 2 , если cos 3 0 0 , 180 270 2 7) sin 22 30 cos 22 30 0 0 0 0 8) 2 sin15 cos15 9) cos 2 sin 2 8 8 0 2tg 22 30 10) 1 tg 2 22030 Ответ: 3 2 4 1 Ответ: 2 2 Ответ: 2 Ответ: Ответ: 1 № 2. Упростить выражения: 1) 2 tgα ctgα Ответ: sin 2 2) 1 cos 2 Ответ: 2 cos 3) Ответ: tg sin 2 sin 1 cos cos 2 sin 2 sin 4) 1 cos 2 cos 1 cos 2 5) 1 cos 2 1 cos 2 sin 2 6) 1 cos 2 sin 2 1 sin 2 7) cos 2 cos 2 8) cos cos sin sin 3 sin 3 9) cos 3 cos 3 cos 2 cos 2 10) 1 cos 2 2 sin 2 sin 4 11) sin 4 2 sin 2 12) tgα ctgα sin2α cos 2 2 4 cos 2 3 13) cos 2 2 4 cos 2 1 14) sin 2 tg 2 2 Ответ: tg Ответ: ctg 2 Ответ: tg Ответ: sin cos cos sin Ответ: sin Ответ: ctg Ответ: tg 2 Ответ: tg 2 Ответ: 2 Ответ: tg 4 Ответ: cos 2 tg 20 № 3*** Доказать тождества: 1) cos sin 1 0,5 sin 2 4 3) 4 2 1 sin 2 tg cos 2 4 5) cos sin sin 2 4 4 6 2) cos sin6 1 0,75sin2 2 2 4) 1 sin 2 cos 2 cos 2 450 4 2 *** – задание повышенной сложности 9. ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ПОЛОВИННОГО УГЛА Формулы для тригонометрических функций половинного аргумента позволяют выразить функции аргумента 1. 2. 3. через тригонометрические функции аргумента . 2 1 cos 2 2 1 cos cos 2 2 1 cos , 2k 1 tg 2 1 cos sin tg , 2k 1 2 1 cos 1 cos tg , 2k 1 , 2 sin 2k sin Синус половинного угла Косинус половинного угла Тангенс половинного угла Все тригонометрические функции любого аргумента можно выразить через тангенс половинного угла этого аргумента: 2 , 2k 1 sin 1 tg 2 2 1 tg 2 2 , 2k 1 cos 1 tg 2 2 2 tg 2 tg 1 tg 2 2 2tg 21 0 Пример 1. Вычислить sin15 . Решение. Представим 150 300 и применим формулу синуса половинного угла, полу2 чим: 300 1 cos 300 sin15 sin 2 2 2 3 4 2 3 . 2 0 В процессе решения перед радикалом выбрали знак +, т.к. угол в 15 находится в 0 1 3 2 4 I четверти. , cos , tg , если cos 0,8, 0 . 2 2 2 2 Решение. Применим формулы половинного аргумента. Угол находится в I четверти, следовательно, угол тоже находится в I четверти, поэтому во всех формулах половинного 2 Пример 2. Найти sin аргумента перед радикалами выбираем знак +. 1 cos 1 0,8 9 3 10 , 2 2 2 10 10 1 cos 1 0,8 1 10 , sin 2 2 2 10 10 1 cos 1 0,8 0,2 1 1 tg . 2 1 cos 1 0,8 1,8 9 3 cos Упражнения. № 1. Найти значения тригонометрических функций половинного угла по известному значению тригонометрической функций угла . , tg , если sin 0,8, 1800 2700 . 2 2 1 Ответ: cos 0,2 , tg . 2 2 2 0 0 2) Найти tg , если tg 3, 180 270 . 2 10 1 Ответ: tg 2 9 119 и0 . 3) Найти sin , cos и tg , если cos 2 2 2 169 2 5 12 5 , cos , tg . Ответ: sin 2 13 2 13 2 12 1) Найти cos 22 3 , cos и tg , если cos и 2700 3600 2 2 2 4 2 14 7 , cos , tg Ответ: sin . 2 4 2 4 2 7 4 0 0 5) Найти sin , cos и tg , если sin и 180 270 . 2 2 2 5 Ответ: sin 0,8 , cos 0,2 , tg 2 2 2 2 4) Найти sin № 2. Доказать тождества: 2 1) 1 sin 2 cos 45 0 2 1 cos tg sin 2 1 sin 2 tg 5) cos 2 4 7) tg ctg 2ctg 2 2 2 9) tg tg 4 2 4 2 cos 3) 2 2) 1 sin 2 sin 4 2 sin tg 1 cos 2 sin 2 cos tg 6) 1 cos 2 1 cos 2 8) sin tg cos tg 2 2 4) 10. ФОРМУЛЫ ПОНИЖЕНИЯ СТЕПЕНИ № Формула Название 1. 1 cos 2 sin 2 Формула понижения степени для функции синус 2. cos 2 1 cos 2 2 Формула понижения степени для функции косинус 2 Упражнения. Преобразовать в произведение 1) 1 2 cos cos 2 2) 23 1 cos 1 cos Ответ: 4 cos sin Ответ: ctg 2 2 2 2 11. ФОРМУЛЫ ПРИВЕДЕНИЯ Формулами приведения называются формулы, позволяющие выражать тригонометрические функции любого аргумента через тригонометрические функции острого положительного угла, в связи с тем, что любой угол можно представить в виде суммы или разности одной или нескольких четвертей и положительного острого угла. Функция, стоящая в левой части формулы приведения, называется приводимой функцией; функция, стоящая в правой части формулы приведения, называется приведённой функцией. При применении формул приведения удобно пользоваться следующим основным правилом: 1. Если аргумент приводимой функции имеет вид 3 2700 , 900 или 2 2 то наименование функции меняется на сходственную, т.е. синус на косинус или наоборот, тангенс на котангенс или наоборот). 2. Если аргумент приводимой функции имеет вид 180 0 , то наименование функции не меняется. 3. Знак приведённой функции определяют по знаку приводимой. 0 Пример 1. Вычислить cos 240 . Решение. Представим 240 180 60 и учтём, что угол в 240 III четверти, в которой приводимый косинус отрицателен, тогда 0 0 0 нус 0 находится в 1 cos 2400 cos 1800 600 cos 600 . 2 0 Пример 2. Вычислить sin 870 . 0 Решение. Представим 870 2 360 150 , тогда в силу периодичности функции си- sin 8700 sin 2 360 1500 sin 1500 . Представим 150 180 30 , тогда воспользовавшись формулой приведения, полу0 чим: 0 0 sin 1500 sin 1800 300 sin 300 2 Пример 3. Доказать тождество 2 cos 4 1 . 2 1 sin . 2 Решение. Преобразуем левую часть данного тождества по формуле понижения степени для функции косинус: 1 cos 2 4 2 1 sin , 2 2 1 cos 1 sin , 2 24 по формуле приведения cos sin , 2 таким образом, получаем 1 sin 1 sin . Упражнения. № 1. Вычислить: 0 2) cos 210 0 3) sin 240 5) tg 315 4) tg 225 0 0 6) ctg150 Ответ: 1 . 0 Ответ: 0 Ответ: 0 Ответ: 7) sin 120 8) cos 150 0 10) ctg120 0 Ответ: 12) cos 120 11) sin 135 0 13) sin 225 14) cos 240 15) tg 210 3 3 3 2 3 2 Ответ: -1 9) tg135 25 3 . 2 3 Ответ: . 2 3 Ответ: . 2 0 Ответ: 1 . cos 150 Ответ: 0 1) sin 300 0 2 2 1 2 2 2 1 2 3 3 0 Ответ: 0 Ответ: 0 3 3 Ответ: Ответ: Ответ: 0 17) cos 210 0 16) sin 240 18) сos315 3 2 3 Ответ: 2 2 Ответ: 2 Ответ: 0 Ответ: 0 19) tg 330 0 0 cos 225 tg 330 ctg 240 20) cos 300 21) sin 300 Ответ: 0 0 0 0 3 3 1 2 0 Ответ: 0 Ответ: 9. 22) 6 sin120 tg 300 ctg 225 23) sin1600 cos 700 cos 2000 sin 700 cos 2350 sin 2150 tg550 ctg 2150 24) cos 150 0 tg150 0 sin 300 0 cos 240 0 ctg120 0 0 0 cos 330 cos 420 3 2 2 2 Ответ: sin 55 Ответ: 0 39 4 № 2. Не изменяя названия приводимой функции, привести к тригонометрической функции положительного острого угла: 0 1) sin 200 , cos1540 , tg357 0 , ctg 2890 . 2) sin 501 , 0 cos 3040 , tg 18540 , ctg 13420 № 3. Следующие тригонометрические функции привести к функциям острого положительного угла, изменив название приводимой функции на сходственное: 0 1) sin1242 , 0 2) sin154 , cos 9300 , tg 24020 , ctg35460 cos 2420 , tg 2530 , ctg 3460 . № 4. Упростить: sin 2 2 cos 2 1) 2 1 tg 2) 2 cos 2 cos 2 3 1 sin 2 2 Ответ: 0. Ответ: sin 2 . 26 3) 4) 5) 6) 7) 8) sin tg tg sin 2 sin 0,5 sin 2 1 sin 2 0 sin 180 a cos 900 a tg 3600 a ctg 2700 a 3 sin a cos a tg a ctg a 2 2 2 sin 400 cos1300 3sin1600 cos 1100 sin1600 cos1100 sin 2500 cos 3400 tg1100 tg3400 Ответ: sin Ответ: 2 tg Ответ: 2 cos tg 2700 a sin1300 cos 3200 sin 2700 9) ctg 1800 a cos 500 sin 2200 cos 3600 Ответ: cos Ответ: sin 20 Ответ: 0 2 Ответ: ctg 40 10) ctg 360 cos 180 tg 270 sin 90 0 0 0 0 0 0 Ответ: 0 № 5. Вычислить: 1) sin163 cos 347 sin 73 sin167 0 0 0 0 cos 33 sin 220 2) sin 292 sin 293 sin 338 sin 337 0 0 3) cos 327 cos17 0 0 cos 3370 sin 400 0 0 2 0 2 0 2 0 2 0 4) sin 25 cos 65 sin 115 cos 245 sin 295 cos 335 0 0 0 0 № 6. Упростить: 2) sin180 cos90 ctg 360 tg 270 3) cos90 cos180 tg 180 tg 270 4) ctg 360 cos 270 cos 360 2 sin 180 1) sin sin 90 sin 180 sin 270 sin 360 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3 tg ctg 2 2 2 3 6) sin cos sin 2 cos 2 2 tg cos 2 7) 3 3 tg cos 2 2 5) cos sin 27 1 . 2 2 Ответ: . 2 Ответ: 0 Ответ: 0 Ответ: 1. Ответ: sin Ответ: 2ctg Ответ: 1. Ответ: 2 sin Ответ: 1. Ответ: -1. Ответ: ctg tg ctg 2 2 8) 3 tg ctg 2 2 3 cos sin 2 9) sin cos4 cos ctg sin4 2 10) 3 sin5 ctg 2 3 1 cos cos 4 2 11) 3 1 sin 6 sin 2 0 0 cos 288 ctg 72 12) tg180 0 0 tg 162 sin108 13) 14) 15) 16) Ответ: -1. Ответ: ctg Ответ: cos Ответ: 1 Ответ: 0 sin 234 0 cos 216 0 tg 36 0 0 0 sin144 cos126 ctg 44 0 tg 2260 cos 4060 ctg 72 0 tg180 0 cos 316 2 0 cos 197 cos 2 287 0 sin 2 3230 1 sin 2 217 0 cos 2 37 0 cos 7500 sin 4200 1 cos18000 tg 4200 sin 3300 cos 3900 tg 4200 Ответ: 2 Ответ: 1 Ответ: 1 Ответ: 1. sin 5150 cos 4750 ctg 2220 ctg 4080 ctg 4150 ctg 5050 tg197 0 tg 730 Ответ: 1 cos2 250 2 cos 2 6960 tg 2600 tg 5300 cos 2 1560 18) tg 2 2520 ctg 2 3420 Ответ: 1 2 0 tg 18 2 17) sin 3280 sin 9580 cos 5080 cos 10220 19) ctg5720 tg 2120 20) sin 825 0 21) sin 585 0 cos 15 cos 75 sin 555 tg155 tg 245 1 cos 315 tg 382 tg 608 cos 660 cos 480 0 0 0 0 0 0 Ответ: -1. 0 Ответ: 0. 0 0 0 Ответ: 2,5 28 № 7***. Доказать тождество: sin 2 ctg 3 1 sin3 4 2 № 8*** Преобразовать в произведение: 1 sin 1 sin 2 Ответ: tg 4 № 9. Найти: 1) cos 270 , если sin 180 0,3, 0 0 900 1800 Ответ: cos 270 sin 0,3 0 2) tg 180 , если cos 180 0,6, 180 270 0 0 0 0 4 3 0 0 0 0 3) cos630 , если ctg 540 5, 90 180 Ответ: tg 180 0 26 26 0 0 0 0 4) ctg 900 , если ctg 90 8, 90 180 1 Ответ: ctg 8 0 0 0 0 5) sin 90 , если tg 270 4, 180 270 Ответ: cos 630 0 17 17 0 0 0 0 6) sin 180 , если cos 270 0,8, 0 90 Ответ: cos Ответ: sin 180 0,8 0 *** задания повышенной сложности 29 2 12. ФОРМУЛЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СУММЫ И РАЗНОСТИ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ В ПРОИЗВЕДЕНИЕ № Формула Название 1. sin sin 2 sin cos 2 2 сумма синусов 2. sin sin 2 sin cos 2 2 разность синусов 3. cos cos 2 cos cos 2 2 сумма косинусов 4. cos cos 2 sin sin 2 2 разность косинусов 5. tg tg sin cos cos сумма тангенсов 6. tg tg sin cos cos разность тангенсов Пример 1. Преобразовать в произведение sin 42 cos 62 . 0 0 Решение. Применим формулу приведения для sin 42 sin 90 48 cos 48 , то0 гда 0 0 0 sin 420 cos 620 cos 480 cos 620 , теперь применим формулу разности косинусов: cos 480 cos 620 2 sin 480 620 480 620 sin 2 sin 550 sin 70 . 2 2 Пример 2. Преобразовать в произведение 1 2 sin . Решение. Вынесем за скобки в преобразуемом выражении 2 и заменим после чего применим формулу разности синусов: 1 на sin 300 , 2 30 0 30 0 1 0 1 2 sin 2 sin 2 sin 30 sin 2 2 sin cos 2 2 2 4 sin150 cos150 . 2 2 30 Пример 3. Преобразовать в произведение cos sin . Решение. Применим для обоих слагаемых формулы понижения степени, получим: 2 2 1 cos 2 1 cos 2 cos 2 cos 2 2 2 2 sin sin . cos 2 sin 2 2 sin 2 2 2 2 sin 2 2 2 Упражнения. № 1. Преобразовать в произведение: 1) cos 50 cos 20 2) cos 18 cos 10 3) cos 4 cos 28 4) sin 7 sin 19 0 0 0 0 5) cos 36 sin 16 0 7) cos 8 cos 0 18 9) tg12 tg32 0 0 0 0 0 6) sin 8) sin 10 0 sin 12 cos 10 12 5 7 tg 10) tg 24 24 № 2. Вычислить: 11 5 sin 12 12 0 0 2) cos 97 cos 83 1) sin sin 760 sin160 3) cos 760 cos160 sin 200 sin1000 4) cos 200 cos1000 sin 750 cos1050 5) sin 750 cos1050 Ответ: 0 Ответ: 3 Ответ: 3 Ответ: 3 № 3. Преобразовать в произведение: 1) sin 4 sin 2 2) cos 2 cos 6 Ответ: 2 sin 3 cos Ответ: 2 sin 4 sin 2 3) tg tg 3 Ответ: 4) sin cos 5) cos sin 6) sin sin 31 2 2 Ответ: sin 4 cos cos 3 Ответ: 2 cos 4 Ответ: 2 sin 4 Ответ: 2 sin cos cos cos cos cos sin 7 sin 5 8) sin 7 sin 5 cos 6 cos 4 9) cos 6 cos 4 Ответ: ctg 7) ctg 2 2 Ответ: tg ctg 6 Ответ: tg tg 5 11) sin sin 5 cos 2 2 Ответ: sin sin 12) tg tg Ответ: 13) cos cos 2 cos 6 cos 7 Ответ: 4 cos 10) sin sin 3 sin 2 sin 4 2 2 2 2 14) sin 9 sin10 sin11 sin12 15) cos 2 cos 3 cos 4 cos 5 16) sin 4 sin 5 sin 6 sin 7 sin 2 sin 3 sin 4 cos 2 cos 3 cos 4 cos 6 cos 7 cos 8 cos 9 18) sin 6 sin 7 sin 8 sin 9 cos 2 cos 6 cos10 cos14 19) sin 2 sin 6 sin10 sin14 17) 20) cos sin cos 3 sin 3 Ответ: 4 cos sin sin sin sin 2 cos 2 5 cos cos 4 2 2 21 Ответ: 4 cos cos sin 2 2 7 Ответ: 4 sin sin cos 2 2 11 Ответ: 4 sin sin sin 2 2 Ответ: tg 3 Ответ: ctg 15 2 Ответ: tg 2 2 4 Ответ: 2 2 cos sin № 4. Преобразовать в произведение: 1) 1 sin cos 2) 1 cos sin 3) sin sin sin 4) cos12 2 cos 24 cos 36 0 cos 2 2 4 Ответ: 2 2 sin cos 2 2 4 cos Ответ: 4 cos sin 2 2 2 0 2 0 Ответ: 4 cos 24 sin 6 Ответ: 2 2 cos 0 0 32 13. ФОРМУЛЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРОИЗВЕДЕНИЯ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ В СУММУ ИЛИ РАЗНОСТЬ № Формула Название 1. sin cos 1 sin sin 2 Произведение синуса на косинус 2. cos cos 1 cos cos 2 Произведение косинусов 3. sin sin 1 cos cos 2 Произведение синусов Пример 1. Упростить выражение sin 2 cos 6 sin 4 cos12 . Решение. Применим в обоих слагаемых формулу произведения синуса на косинус и учтём нечётность синуса, получим: 1 sin2 6 sin2 6 2 1 1 1 sin4 12 sin4 12 sin 8 sin 4 sin16 sin 8 2 2 2 1 1 16 4 16 4 sin16 sin 4 2 sin cos sin 6 cos10. 2 2 2 2 sin 2 cos 6 sin 4 cos12 Пример 2. Доказать тождество sin 40 sin 50 0 0 1 cos100 . 2 Решение. Применим формулу произведения синусов и учтём чётность косинуса, получим: sin 400 sin 500 1 1 1 cos 400 500 cos 400 500 cos100 cos 900 cos100. 2 2 2 Упражнения № 1. Преобразовать в сумму или разность 0 0 0 3) cos 23 cos 17 4) sin 16 sin 34 5) sin 11 cos 10 6) cos 0,253 cos 0,345 0 0 0 0 7) cos 45 cos 15 0 33 0 2) cos 75 cos105 1) cos 45 cos 75 0 0 0 8) sin 105 sin 75 0 0 9) sin 24 11) cos 13) sin cos 10 5 24 cos sin 10) cos 20 cos 10 0 0 12) sin 40 sin 4 0 5 0 14) 2 cos cos 3 5 8 15) sin 5 sin 3 17) cos cos sin sin 19) sin sin 16) sin 4 cos 2 18) sin 2 sin 20) cos82 30 cos 37 30 0 0 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Запишите формулу синуса суммы двух углов. 2. Запишите формулу синуса разности двух углов. 3. Запишите формулу косинуса суммы двух углов. 4. Запишите формулу косинуса разности двух углов. 5. Запишите формулу тангенса суммы двух углов. 6. Запишите формулу тангенса разности двух углов. 7. Запишите формулу синуса двойного угла. 8. Запишите формулы косинуса двойного аргумента. 9. Запишите формулу тангенса двойного угла. 10. Запишите формулу понижения степени для функции синус. 11. Запишите формулу понижения степени для функции косинус. 12. Запишите формулы половинного аргумента для функций синус, косинус, тангенс. 13. Запишите формулы преобразования суммы и разности тригонометрических функций в произведение. 14. Запишите формулы преобразования произведения тригонометрических функций в сумму или разность. 15. Сформулируйте основное правило для применения формул приведения. 14. СВОЙСТВА И ГРАФИКИ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ 14.1 Свойства и график функции y sin x . Кривую y sin x построим, разделив часть окружности, находящуюся в I четверти на 4 равные части и через точки деления проведём прямые, параллельные оси x . Ординаты точек деления окружности представляют собой синусы соответствующих углов. Первая четверть окружности соответствует углам от 0 до . Поэтому на оси ОX возьмём отрезок 2 0; 2 и из точек деления на окружности восстановим перпендикуляры до пересечения 34 с ранее проведёнными горизонтальными прямыми. Точки пересечения соединим плавной линией. На интервале ; каждое значение аргумента x можно представить в виде 2 x где 0 2 , . По формуле приведения 2 sin cos sin . 2 2 Точки оси OX с абсциссами x 2 и 2 симметричны относительно прямой . Это позволяет получить график функции y sin x в интервале ; путём 2 2 симметричного отображения графика этой функции в интервале 0; относительно пря 2 мой x 2 (рис. 7). Рис. 7 Теперь, используя свойство нечётности функции y sin x , достроим её график на промежутке ;0 , симметрично отобразив уже построенную кривую относительно начала координат (рис. 8). 35 Рис. 8 Т.к. функция y sin x периодична с периодом 2 , то для построения всего графика этой функции достаточно кривую (рис. 8) периодически продолжить влево и вправо с периодом 2 . Полученная в результате кривая является графиком функции y sin x и называется синусоидой (рис. 9). Рис. 9. 1) Область определения функции – множество всех действительных чисел R . 2) Множество значений функции – отрезок 1;1. 3) Функция является периодической с наименьшим положительным периодом 2 3600 , т.е. sinx 2k sin x, k Z . 4) Функция y sin x является нечётной, т.е. sin x sin x . 36 5) Нули функции: x k , kZ. Наименьшие значения, равные 1 , функция принимает при x 2 2k , k Z . 2k , k Z . 2 6) Положительные значения функция принимает при x 2k ; 2k , k Z , отрицательные значения функция принимает при x 2k ;2 2k , k Z . 7) Функция возрастает при x 2k ; 2k , k Z , 2 2 3 2k , k Z . функция убывает при x 2k ; 2 2 Наибольшие значения, равные 1, функция принимает при x Упражнения № 1. Пользуясь графиком функции y sin x , выяснить, возрастает или убывает функция на промежутках 1) ; ; 2 ; ; 2 2 2) 3) 0; ; 4) ;0 ; ; . 3 3 5) № 2. Указать по графику функции промежутки, в которых sin x 0 и sin x 0 , если 2 x 2 . 5 № 3. Начертить график функции y sin x на отрезке ; . По графику функ2 ции указать множество точек, для которых 1) sin x 1 ; 2) sin x 1; 3) sin x 1 1 1 ; 4) sin x ; 5) sin x . 2 2 2 14.2 Свойства и график функции y cos x . Согласно формуле приведения cos x sin x , поэтому график функции 2 y cos x можно получить сдвигом графика функции y sin x на (рис. 10) . 37 влево вдоль оси OX 2 Рис. 10 На рис. 11 изображён график функции y cos x , называемый косинусоидой. Рис. 11 1) Область определения функции – множество всех действительных чисел R . 2) Множество значений функции – отрезок 1; 1 . 3) Функция является периодической с наименьшим положительным периодом 2 3600 , т.е. cosx 2k cos x, k Z . 4) Функция y cos x является чётной, т.е. cos x cos x . 38 k , k Z . 2 Наименьшие значения, равные 1 , функция принимает при x 2k 1, k Z . Наибольшие значения, равные 1, функция принимает при x 2k , k Z . 5) Нули функции: x 2k ; 2k , k Z . 2 2 3 2k , k Z . отрицательные значения функция принимает при x 2k ; 2 2 6) Положительные значения функция принимает при x 7) Функция возрастает при x 2k ;2k , k Z , функция убывает при x 2k ; 2k , k Z . Упражнения № 1. Пользуясь графиком функции y cos x , выяснить, возрастает или убывает функция на промежутках: 3 ; . 1) ; ; 2) ; ; 3) ;2 ; 4) ;0 ; 5) 2 2 2 4 № 2. Указать по графику функции промежутки, в которых sin x 0 и sin x 0 , если 2 x 2 . 5 № 3. Начертить график функции y cos x на отрезке ; . По графику функ2 ции указать множество точек, для которых 1) cos x 1 ; 2) cos x 1; 3) cos x 1 1 1 ; 4) cos x ; 5) cos x . 2 2 2 14.3 Свойства и график функции y tgx . k ; k . 2 2 1) Область определения функции – 2) Множество значений функции – множество всех действительных чисел R . 3) Функция является периодической с наименьшим положительным периодом т.е. tg x k tgx , k Z 4) Функция y tgx является нечётной, т.е. tg x tgx . 39 1800 , 5) Нули функции: x k , k Z . 6) Положительные значения функция принимает при x k ; kZ. k , 2 k ; k , 2 отрицательные значения функция принимает при x kZ. k ; k , k Z (рис. 12). 2 2 7) Функция возрастает при x Рис. 12 14.4 Свойства и график функции y ctgx . 1) Область определения функции – k ; k . 2) Множество значений функции – множество всех действительных чисел R . 3) Функция является периодической с наименьшим положительным периодом т.е. 1800 , сtgx k сtgx , k Z 4) Функция y сtgx является нечётной, т.е. сtg x сtgx . 40 5) Нули функции: x 2 k , k Z . k , k Z . 2 отрицательные значения функция принимает при x k ;k , k Z . 2 6) Положительные значения функция принимает при x k ; 7) Функция убывает при x k ; k , k Z (рис. 13). Рис. 13 Упражнения 1. Указать по графику y = tg x два промежутка, в которых: 2. Пользуясь графиками, сравнить следующие числа: 3 и tg 2 ; 4 9 11 3. tg и tg ; 25 25 1. tg 2. ctg tg x > 0, tg x <0. и ctg ; 6 3 4. ctg 6,3 и ctg 6,2 . 3. Пользуясь графиком тангенса, указать все точки интервала ; , в которых 2 2 выполняется неравенство: 1. tg x 1 ; 2. tg x 1 ; 3. tg x 3 . 4. Пользуясь графиком функции y ctg x , указать все точки интервала 0; , в которых выполняется неравенство: 1. ctg x 0 2. ctg x 0 3. ctg x 1 5. Указать промежутки возрастания и убывания функции y ctg x на интервале ;3 и точки, в которых ctg x 0 . 41 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Перечислите свойства функции y sin x . 2. Изобразите схематически график функции y sin x . 3. Перечислите свойства функции y cos x . 4. Изобразите схематически график функции y cos x . 5. Перечислите свойства функции y tgx . 6. Изобразите схематически график функции y tgx . 7. Перечислите свойства функции y ctgx . 8. Изобразите схематически график функции y ctgx . 15. ОБРАТНЫЕ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ Арксинусом числа a 1 a 1 называется угол го равен a . Обозначение: arcsin a . Арккосинусом числа a 1 a 1 называется угол рого равен a . Обозначение: arccos a . Арктангенсом числа a называется угол 0 , косинус кото- , тангенс которого равен a . 2 2 Обозначение: arctga Арккотангенсом числа a называется угол вен a . Обозначение: arcctga . , синус которо2 2 0 , котангенс которого ра- Обратные тригонометрические функции отрицательного аргумента: 1. arcsin a arcsin a 2. arctg a arctga 3. arccos a arccos a 4. arcctg a arcctga Некоторые соотношения, справедливые для обратных тригонометрических функций: 9. tg arctga a 1. sin arcsin a a 2. sin arccos a 1 a 3. sinarctga 4. sinarcctga 2 a 1 a2 1 1 a2 10. tg arcctga 11. tg arcsin a 1 a a 1 a2 1 a2 12. tg arccos a a 42 13. ctgarcctga a 5. cosarccos a a 6. cosarcsin a 1 a 7. cosarctga 14. ctgarctga 2 1 15. ctg arcsin a 1 a2 8. cosarcctga 1 a a 16. ctg arccos a 1 a2 1 a2 a a 1 a2 17. arcsin a arccos a 2 Упражнения. № 1. Вычислить 2 2 1 3) arcsin 2 1 5) arccos 2 3 7) arccos 2 1) arcsin 2) arcsin 4) arcsin 1 6) arccos 2 2 8) arccos 1 10) arctg1 9) arctg 3 11) arctg 3 2 3 3 12) arcctg 1 № 2. Вычислить 3 arcsin1 2 2 3 1 arcsin 1 2) arcsin0 arcsin arcsin 2 2 1) arcsin0 arcsin 1 arcsin 3) 6 arcsin 1 12 arcsin 3 1 5 arcsin . 2 2 № 3. Вычислить 1) sinarcsin 0,8; cosarcsin 0,8; tgarcsin 0,8; ctgarcsin 0,8. 2) sinarcsin0,4; cosarcsin0,4; tg arcsin0,4; ctgarcsin0,4 . 43 16. СВОЙСТВА И ГРАФИКИ ОБРАТНЫХ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ 16.1 Свойства и график функции y arcsin x 1. Область определения функции – отрезок 1;1. 2. Область значений функции – отрезок ; . 2 2 3. Функция непериодическая. 4. Функция нечётная, т.е. arcsin x arcsin x . 5. Нули функции: x 0 , следовательно, график проходит через начало координат. 6. Положительные значения функция принимает при x 0;1 , отрицательные значения функция принимает при x 1;0 . 7. Функция возрастает при x 1;1 (рис. 14). Рис. 14 16.2 Свойства и график функции y arccos x 1. Область определения функции – отрезок 1;1. 2. Область значений функции – отрезок 0; . 3. Функция не является периодической. 4. Функция общего вида, т.к. arccos x arccos x . 5. Нули функции: x 1 . 6. Положительные значения функция принимает при x 1;1 . 7. Функция убывает при x 1;1 (рис. 15). 44 Рис. 15 16.3 Свойства и график функции y arctgx 1. Область определения функции: D y ; R . ; функция ограничена. 2 2 2. Область значений: E y 3. Функция непериодическая. 4. Функция нечётная, т.к. arctg x arctgx 5. Во всей области определения функция возрастает. 6. x 0 – нуль функции 7. При x ;0 функция принимает отрицательные значения, при x 0; функция принимает положительные значения (рис.16). y = tg x Рис.16 45 16.4 Свойства и график функции y arcctgx 1. Область определения функции: D y ; R . 2. Область значений: E y 0; функция ограничена. 3. Функция непериодическая. 4. Функция общего вида, т.к. arcctg x arcctgx 5. Во всей области определения функция убывает. 6. Нулей у функции нет. 7. Во всей области определения функция принимает только положительные значения. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Сформулируйте определение арккосинуса числа a . 2. Сформулируйте определение арксинуса числа a . 3. Сформулируйте определение арктангенса числа a . 4. Сформулируйте определение арккотангенса числа a . 5. Запишите формулы для обратных тригонометрических функций от отрицательного аргумента. 6. Перечислите свойства обратной тригонометрической функции y arcsin x . 7. Изобразите схематически график функции y arcsin x . 8. Перечислите свойства обратной тригонометрической функции y arccos x . 9. Изобразите схематически график функции y arccos x . 10. Перечислите свойства обратной тригонометрической функции y arctgx . 11. Изобразите схематически график функции y arctgx . 12. Перечислите свойства обратной тригонометрической функции y arcctgx . 13. Изобразите схематически график функции y arcctgx . 46 17. ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ Тригонометрическими называются уравнения, в которых неизвестная переменная стоит в аргументе тригонометрической функции. 17.1 Простейшие тригонометрические уравнения Как правило, тригонометрические уравнения с помощью равносильных преобразований, замен и решений алгебраических уравнений сводятся к простейшим тригонометрическим уравнениям. Сводная таблица решений простейших тригонометрических уравнений Частные случаи Уравнение Решение a 1 sin x a, a 1 k x 1 arcsin a k , x 2k , x k , k Z 2 k Z k Z; cos x a, x arccos a 2k , a 1 k Z tgx a a0 x arctg a πk, k Z 47 x arctg a πk, k Z . 2k , 2 k Z; x x 2k , k Z x 2k 1, x k , k Z 2 kZ x 4 k , x k , k Z 3 k , 4 kZ x x 4 k Z k Z ctgx a a 1 x 2 k , k Z . x 4 k Z k , k , 1 . 2 Пример 1. Решить уравнение sin 2 x Решение. 1 k 2 x 1 arcsin k , k Z , 2 2 x 1 k x 1 k Пример 2. Решить уравнение cos 3x 6 12 k , k Z , k 2 , kZ. 3 . 4 2 Решение. 3x 4 arccos 3x x 2k , k Z , 6 18 3 2k , k Z , 2 2k , k Z . 3 2 cos3x 45 3 , 3 , cos3x 45 2 Пример 3. Решить уравнение 2 cos 3x 450 3 0 . Решение. 0 0 3 3600 k , k Z , 3 x 450 arccos 2 3 3 x 450 1800 arccos 3600 k , k Z 2 3x 1800 300 450 3600 k , k Z , x 500 150 1200 k , k Z . Пример 4. Решить уравнение Решение. 3 sin 2 x 300 3 0. 2 3 3 sin 2 x 300 , 2 48 sin 2 x 300 3 , 2 3 k 1800 k , k Z , 2 x 300 1 arcsin 2 3 k 1 2 x 300 1 arcsin 1800 k , k Z , 2 2 x 1 k 1 x 1 600 300 1800 k , k Z , k 1 Пример 5. Решить уравнение 300 150 900 k , k Z . 3tg 3x 1 0 . 3 Решение. 3 tg 3x 1, 3 1 , tg 3x 3 3 1 3x arctg k, k Z, 3 3 1 3 x arctg k, k Z , 3 3 k x , k Z, 9 18 3 k x , kZ . 6 3 Упражнения. Решить уравнения: 1. sin 3x 1 2 2 2 x 3. sin 0 2 6 4. cos 3 x 0 4 5. sin x 1 3 2. cos 4 x 49 Ответ: x 1 Ответ: x Ответ: x 3 k , k Z 18 3 k Ответ: x , k Z 16 2 k 2k , k Z k , k Z 12 3 5 Ответ: x 2k , k Z 6 6. cos 3 x 0 6 Ответ: x 3x 1 2 2 10. 3tg x k k k 9 9 3 0 3 Ответ: x 11. 4 sin x 3 2 k 3 , k Z 2k , k Z 3 Ответ: 1 sin 2 x 4 Ответ: 0 0 k , k Z 6 k , k Z ; 3 x 1 k 1 0 k x 1 k x 1 k 1 6 3 k , k Z k , k Z ; 6 k , k Z Ответ: x 60 60 360 k , k Z 3tg x 600 3 0 14. 3tg 3 x 3 4 13. Ответ: x 22,5 22,5 360 k , k Z 2 0 x 1 12. , k Z 3 Ответ: x 1 9. 2 cos 2 x 45 0 9 Ответ: x 1 7. 2 sin 3x 3 0 8. 1 sin 0 Ответ: x 36 0 k 3 0 , k Z 17.2 Основные типы тригонометрических уравнений и методы их решения 17.2.1 Уравнения, содержащие одну тригонометрическую функцию одного и того же аргумента или приводимые к ним Уравнения данного типа решают методом замены. Пример 1. Решить уравнение sin x 2 sin x 3 0 . Решение. Сделаем замену sin x y, y 1 , тогда получим квадратное уравнение 2 y2 2 y 3 0, y1 3, y2 1. 50 Первый корень является посторонним, подставим в уравнение замены значение второго корня: 2k , k Z . 2 2 Пример 2. Решить уравнение 2 sin x 3 cos x . 2 2 Решение. Представим sin x 1 cos x , тогда получим 2 1 cos2 x 3 cos x 0, 2 cos2 x 3 cos x 2 0 Замена cos x y, y 1 , тогда 1 2 y 2 3 y 2 0, y1 2 (пост. корень), y2 . 2 1 1 cos x , x arccos 2k , k Z , 2 2 sin x 1, x x 3 2k , k Z . Пример 3. Решить уравнение tg 3 x 2ctg 3 x 3 0 . 1 , получим tg3x 2 tg 3x 3 0, tg 3x Сделаем замену tg 3 x y 0 , тогда получим 2 y 3 0, y 2 3 y 2 0 , y корнями полученного уравнения являются y1 1, y2 2 . Решение. Представим ctg3x Таким образом, получили два простейших тригонометрических уравнения: tg 3 x 1, tg 3 x 2 . k Решением первого уравнения является x , k Z , решением второго урав12 3 1 n нения является x arctg2 , nZ . 3 3 Упражнения. Решить уравнения: 1. sin x 2 sin x 3 0 2 51 Ответ: x 2 2k , k Z x 2. 3 sin x 2 sin x 1 0 2 Ответ: 2 4. 2 cos x 3 cos x 1 0 2 2 2k , k Z ; x 1 Ответ: x 3. sin x 2 sin x 1 0 2 Ответ: 1 arcsin m, m Z 3 m 1 2k , k Z x 2k , k Z ; x 2m, m Z 3 5. 3 sin x 2 cos x 0 Ответ: x 1 6. 3 cos x 2 sin x 0 Ответ: x k 2 7. sin x 2 cos x 2 0 2 2 6 k , k Z 2k , k Z 3 Ответ: x 2k , k Z 2 8. sin x cos x 1 4 Ответ: x 3 2k , k Z 9. 2 cos x 2 cos x 3 sin x Ответ: x arccos 10. 2 sin x 2 5 cos x Ответ: x 11. 4 cos x 4 sin x 1 Ответ: x 1 12. cos 2 x 3 sin x 1 0 Ответ: x 1 2 2 2 2 14. 2 sin 2 x 2 cos 2 x 2 0 2 16. 4 cos 2 x 17 sin 2 x 8 0 18. tgx 3 4 tgx k , k Z 6 k , k Z k , k Z 6 k , k Z Ответ: x 4 2 k x , k Z. Ответ: 4 2 x m, m Z 1 arcsin k 4 k , k Z Ответ: x 1 2 2 x arctg2 k , k Z, Ответ: x arctg3 m, m Z x k, k Z, Ответ: 4 x arctg3 m, m Z k 13. 2 cos 2 x 2 cos 4 x 3 sin 2 x 1 17. tg x 6ctgx 5 0 2 k 2 2 2 2k , k Z 5 52 17.2.2 Однородные уравнения первой и второй степени Однородным уравнением первой степени называется уравнение вида a sin x b cos x 0 . Решают уравнение данного типа делением обеих частей на cos x 0 , в итоге уравнение сводится к простейшему b tgx . a Однородным уравнением второй степени называется уравнение вида a sin2 x b sin x cos x c cos2 x 0 . Обе части данного уравнения делят на cos x 0 , в результате получают уравнение 2 atg 2 x btgx c 0 , которое решают заменой переменной tgx y . Упражнения. Решить уравнения: 1) 3 sin x cos x Ответ: x 6 k , k Z 2) 2 sin x cos x Ответ: x arctg 3) 3 sin x Ответ: x 3 cos x 0 4) cos 2 x sin 2 x 0 Ответ: x 5) sin x 3 sin x cos x 2 cos x 0 2 2 6) sin x 2 sin x cos x 3 cos x 0 2 2 7) 3 sin x 4 sin x cos x 5 cos x 2 2 2 8) 2 sin x 5 sin x cos x 7 cos x 1 2 53 2 6 1 πk, k Z 2 k , k Z k , k Z 8 2 x πk, k Z, Ответ: 4 x artg 2 m, m Z x k, k Z, Ответ: 4 x arctg3 m, m Z x k, k Z , Ответ: 4 x arctg3 m, m Z Ответ: x artg 2 k, k Z , x arctg3 m, m Z 10) 6 sin x sin x cos x cos x 2 2 2 11) cos 2 x 3 sin 2 x cos 2 x 1 0 2 x k, k Z , 4 Ответ: 3 x arctg m, m Z 4 x k, k Z , Ответ: 4 x arcctg2 m, m Z k, k Z , 4 Ответ: 1 x arcctg m, m Z 2 x k,k Z Ответ: 2 x arctg4 n,n Z x 12) 3 cos 2 x 0,5 sin 4 x 1 2 13) sin 2 x 4 cos 2 x 4 x 14) cos x 5 sin x 2 2 2 Ответ: x 6 x 15) 3 cos x sin x 2 2 2 Ответ: x 6 x 16) 7 cos x sin x 5 2 2 Ответ: x 6 6 k , k Z , m, m Z 6 k , k Z , m, m Z 6 k , k Z , m, m Z k, k Z , 4 Ответ: 3 x arctg m, m Z 4 x 17) 6 sin x sin x cos x cos x 2 2 2 54 17.2.3 Тригонометрические уравнения, решаемые разложением левой части на множители Этот метод решения применяется в случае, когда левая часть уравнения может быть представлена в виде произведения, а правая часть равна 0. Пример 1. Решить уравнение sin 3x sin x 0 . Решение. Применим в левой части уравнения формулу преобразования суммы синусов в произведение: 3x x 3x x cos 0, 2 2 2 sin 2 x cos x 0 , 2 sin откуда получаем sin 2 x 0 или cos x 0 . Из первого уравнения 2 x k , k Z , из второго уравнения x Ответ: x k 2 , k Z; x 2 2 x k 2 , k Z , n, n Z . n, n Z . Пример 2. Решить уравнение 2 cos xctg3 x ctg3 x. Решение. Перенесём всё в левую часть уравнения и вынесем за скобки общий множитель: 2 cos xctg3x ctg3x 0 , ctg3x2 cos x 1 0 , ctg3 x 0 или 2 cos x 1 0 . Из первого уравнения следует 3x 2 k , k Z ; x 6 k 3 , k Z. Решим второе уравнение: 1 1 2 cos x 1 0, cos x , x arccos 2n, n Z ; 2 2 k Ответ: x , k Z , x 2n, n Z . 6 3 3 x 3 2n, n Z . Пример 3. Решить уравнение 2 sin x 3 sin 2 x . Решение. Применим в правой части формулу синус двойного угла, после чего перенесём всё в левую часть уравнения, получим: 2 2 sin 2 x 2 3 sin x cos x 0 . 55 Вынесем за скобки общий множитель 2 sin x : 2 sin x sin x 3 cos x 0 , тогда sin x 0 или sin x 3 cos x 0 . Из первого уравнения x k , k Z . Решим второе уравнение, которое является однородным уравнением первой степени, поэтому обе его части разделим на cos x 0 , тогда tgx 3 0, tgx 3, Ответ: x k , k Z , x 3 x arctg 3 n, n Z ; x n, n Z . 3 n, n Z . Пример 4. Решить уравнение 2 sin x cos x 3 2 cos x 3 sin x 0 . Решение. Сгруппируем первое с третьим и второе с четвёртым слагаемые, после чего из каждой группы вынесем за скобки общий множитель: получили 2 sin x cos x 2 cos x 3 sin x 3 0 , 2 cos xsin x 1 3sin x 1 0 , sin x 12 cos x 3 0 , sin x 1 0 или 2 cos x 3 0 . Решим первое уравнение: x 2k 1, k Z . sin x 1, Решим второе уравнение: 2 cos x 3, cos x 3 , 2 x arccos Ответ: x 2k 1, k Z , x 6 3 2n, n Z , 2 x 6 2n, n Z . 2n, n Z . Упражнения. Решить уравнения: 1) sin x sin 2 x cos x 2 cos x 2 2 2k , x n, k , n Z 3 4 2) cos 9 x cos 7 x cos 3x cos x 0 l n Ответ: x k , x , x , k , l, n Z 5 6 3 Ответ: x 56 3) 1 cos x cos 2 x cos 3x 0 Ответ: x 1 2k , 4) x 3 2n , x l , 2 3 sin 4x cos 2x sin 5x cos x k , l, n Z Ответ: x k , k Z x 5) 1 cos 6 x tg 3 x Ответ: x 6) sin 4 x sin 2 x 0 Ответ: 2 m ,m Z 6 3 k x 7) 3sin x cos x 2 cos x 0 Ответ: l 3 12 6 k x , k Z, 2 x 2 , 2 3 , k, l Z k , k Z k , k Z , 2 m, m Z 3 x k , k Z , x arctg 8) 9 sin x 3 sin x cos x 25 cos x 25 Ответ: 9) cos 2 x 5 sin 2 x 1 0 Ответ: 10) sin 3x sin x 0 Ответ: 11) cos 4 x cos x 0 Ответ: 12) sin 5 x sin x 0 Ответ: 13) cos 2 x cos x 0 Ответ: 2 57 2 3 m, m Z 16 x k , k Z , x arctg5 m, m Z k x , k Z, 2 x m, m Z 2 2k x , k Z, 5 5 2m x , mZ 3 3 k x , k Z, 2 m x , mZ 6 3 x 2k , k Z , 2m x , mZ 3 x arctg 3 x 0 14) cos3x 2 sin 2 15) cos 2 x sin 6 x 0 2 16) 1 cos 2 x sin x x k , k Z , Ответ: x , mZ 2 k x , k Z, 8 4 Ответ: m x , mZ 4 2 x k , k Z , Ответ: x 1 x 17) 1 cos 2 x cos x m Ответ: 2 3 2x 0 2 19) cos x sin 20) sin 2 x 1 cos 2 x 1 cos 2 x 2 cos x m, m Z k , k Z , x Ответ: решений нет Ответ: 22) sin 6 x cos 2 x sin 5 x cos 3x Ответ: 24) cos 3x cos x sin 3x sin x 6 2m , mZ 3 3 x 2k , k Z , Ответ: 2m x , mZ 3 Ответ: 21) cos 4 x cos 2 x cos 5 x cos x 23) cos 2 x cos 3x sin 6 x sin x 2m, m Z 3 x 2k , k Z , x 18) cos x cos 2 x 0 m x k , k Z, 3 x m, m Z x k , k Z , x m , mZ 6 3 k x , k Z, 8 4 Ответ: m x , mZ 6 3 k Ответ: x , k Z, 8 4 58 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Назовите типы простейших тригонометрических уравнений. 2. Запишите формулы решений простейших тригонометрических уравнений. 3. Запишите формулы решений простейшего тригонометрического уравнения sin x a для случаев, когда a 1, a 0, a 1 . 4. Запишите формулы решений простейшего тригонометрического уравнения cos x a для случаев, когда a 1, a 0, a 1 . 5. Запишите формулы решений простейшего тригонометрического уравнения tgx a для случаев, когда a 1, a 0, a 1 . 6. Запишите формулы решений простейшего тригонометрического ctgx a для случаев, когда a 1, a 0, a 1 . 7. Перечислите основные типы тригонометрических уравнений. 59 уравнения Учебное издание Составитель: Алексеева Е.В. ТРИГОНОМЕТРИЯ Учебно-методическое пособие по дисциплине «Математика» для студентов 1 курса всех специальностей Формат 60х84 1/8. Гарнитура Таймс. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 6,97. Тираж 300 экз. Ростовский-на-Дону колледж радиоэлектроники, информационных и промышленных технологий 344011, г. Ростов-на-Дону, ул. Красноармейская, 11 Отпечатано: Ростовский-на-Дону колледж радиоэлектроники, информационных и промышленных технологий