Решение иррациональных неравенств
Цель урока: Повторить формулы решения простейших тригонометрических уравнений. Рассмотреть три основных способа отбора корней при решении тригонометрических уравнений: отбор неравенством, отбор знаменателем и отбор в промежуток.
Оборудование: Мультимедийная аппаратура.
Методический комментарий. Обратить внимание учащихся на важность темы урока. Тригонометрические уравнения, в которых требуется провести
отбор корней, часто встречаются в тематических тестах ЕГЭ; решение таких задач позволяет закрепить и углубить ранее полученные знания учащихся.
Ход урока
Повторение. Полезно вспомнить формулы решения простейших тригонометрических уравнений (экран).
| Значения
а |
Уравнение | Формулы решения уравнений |
| sinx=a | ||
| sinx=a | уравнение решений не имеет | |
| а=0 | sinx=0 | |
| а=1 | sinx= 1 | |
| а= -1 | sinx= -1 | |
| cosx=a | ||
| cosx=a | уравнение решений не имеет | |
| а=0 | cosx=0 | |
| а=1 | cosx= 1 | |
| а= -1 | cosx= -1 | |
| tgx=a | ||
| ctgx=a |
При отборе корней в тригонометрических уравнениях запись решений уравнений sinx=a, сosx=a в виде совокупности более оправдана. В этом мы убедимся при решении задач.
Решение уравнений.
Задач 1. Решить уравнение ![]()
Решение. Данное уравнение равносильно следующей системе

Далее имеем:

Рассмотрим окружность. Отметим на ней корни каждой системы и
отметим дугой ту часть окружности, где выполняется неравенство
(рис.1)

Рис.1.
Получаем, что
не может быть решением исходного уравнения.
Ответ: ![]()
В этой задаче мы провели отбор корней неравенством.
В следующей задаче проведем отбор знаменателем. Для этого выберем корни числителя, но такие, что они не будут являться корнями знаменателя.
Задача 2, Решить уравнение.
![]()
Решение. Запишем решение уравнения, используя последовательные равносильные переходы.

Решая уравнение и неравенство системы, в решении ставим разные буквы, которые обозначают целые числа. Иллюстрируя на рисунке, отметим на окружности корни уравнения кружочками, а корни знаменателя крестиками (рис.2.)


Рис.2.
Из рисунка хорошо видно, что
- решение исходного
уравнения.
Обратим внимание учащихся на то, что отбор корней проще было
проводить, используя систему
c нанесением соответствующих точек на
окружности.
Ответ: ![]()
Задача 3. Решить уравнение
3sin2x=10 cos2x-2
Найти все корни уравнения, принадлежащие отрезку
.
Решение. В этой задаче производится отбор корней в промежуток, который задается условием задачи. Отбор корней в промежуток можно выполнять двумя способами: перебирая значения переменной для целых чисел или решая неравенство.
В данном уравнении отбор корней проведем первым способом, а в следующей задаче – путем решения неравенства.
Воспользуемся основным тригонометрическим тождеством и формулой двойного угла для синуса. Получим уравнение
6sinxcosx=10cos2x-sin2x-cos2x т.е. sin2x-9cos2x+6sinxcosx=0
,
т.к. в противном случае sinx=0, что не может быть, так как
не существует углов, для которых одновременно синус и косинус
равные нулю в виду sin2x+cos2x=0.
Разделим обе части уравнения на cos2x. Получим tg2x+6tgx-9=0
Пусть tgx=t, тогда t2+6t-9=0, t1=2,t2= -8.
tgx==2 или tg= -8; ![]()
Рассмотрим каждую серию отдельно, находя точки внутри промежутка
, и
по одной точке слева и справа от него.
1)
.
Если к=0, то x=arctg2. Этот корень принадлежит рассматриваемому промежутку.
Если к=1, то x=arctg2+
. Этот корень тоже принадлежит
рассматриваемому промежутку.
Если к=2, то
. Ясно, что данный корень не принадлежит нашему
промежутку.
Мы рассмотрели одну точку справа от данного промежутка, поэтому к=3,4,… не рассматриваются.
Если к = -1, получим
- не принадлежит промежутку
.
Значения к=-2,-3,…не рассматриваются.
Таким образом, из данной серии два корня принадлежат промежутку
![]()
Это ![]()
2) ![]()
Аналогично предыдущему случаю убедимся, что при п=0 и
п=2, а, следовательно, при п=-1,-2,…п= 3,4,… мы
получим корни, не принадлежащие промежутку
.Лишь при п=1 получим
,
принадлежащий этому промежутку.
Ответ: ![]()