- •ВВЕДЕНИЕ
- •ГЛАВА 1. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ
- •ВЫРАЖЕНИЙ
- •1.1. Многочлены
- •1.1.1. Формулы сокращенного умножения
- •1.1.2. Операции над многочленами одной переменной
- •1.1.3. Корни многочлена
- •1.2. Разложение многочленов на множители
- •1.2.1. Вынесение общего множителя за скобку
- •1.2.2. Способ группировки
- •1.2.3. Использование тождеств сокращенного умножения
- •1.2.4. Разложение многочлена на множители с помощью его корней
- •1.3. Выделение полного квадрата
- •1.4. Многочлены от нескольких переменных
- •1.5. Свойства степени с любым рациональным показателем
- •1.6. Упражнения для самостоятельного выполнения
- •ГЛАВА 2. РАЦИОНАЛЬНЫЕ НЕРАВЕНСТВА.
- •МЕТОД ИНТЕРВАЛОВ
- •2.1. Задачи для самостоятельного решения
- •ГЛАВА 3. НЕРАВЕНСТВА С МОДУЛЕМ
- •3.1. Задачи для самостоятельного решения
- •ГЛАВА 4. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ФУНКЦИИ
- •4.1. Линейные и дробно-линейные функции
- •4.1.1. Прямая пропорциональность
- •4.1.2. Линейная функция
- •4.1.3. Обратная пропорциональность
- •4.2. Квадратичная функция
- •4.3. Степенная функция
- •4.4. Показательная функция
- •4.5. Логарифмическая функция
- •4.6. Тригонометрические функции
- •4.7. Обратные тригонометрические функции
- •4.8. Преобразования графиков функций
- •4.9. Задания для самостоятельного решения
- •ГЛАВА 5. ПОЛЯРНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ
- •5.1. Основные понятия и обозначения
- •5.3. Построение кривых в полярной системе координат
- •5.4. Задания для самостоятельной работы в аудитории
- •ГЛАВА 6. ЛОГАРИФМЫ
- •6.1. Основные свойства логарифмов. Преобразование выражений,
- •содержащих логарифмы
- •6.1.1. Задания для самостоятельного решения
- •6.2. Простейшие логарифмические уравнения и неравенства
- •6.2.1. Задания для самостоятельного решения
- •7.1. Формулы приведения
- •7.2. Основные тригонометрические формулы
- •7.3. Преобразование выражений
- •7.4. Простейшие тригонометрические уравнения
- •7.5. Простейшие тригонометрические неравенства
- •7.6. Задания для самостоятельного решения
- •ГЛАВА 8. КОМПЛЕКСНЫЕ ЧИСЛА
- •8.1. Основные понятия. Алгебраическая форма комплексного числа
- •8.2. Арифметические операции над комплексными числами,
- •заданными в алгебраической форме
- •8.3. Комплексные числа в тригонометрической форме
- •8.3.1. Тригонометрическая форма комплексного числа
- •8.3.2. Действия над комплексными числами в тригонометрической форме
- •8.4. Показательная форма комплексного числа
- •8.5. Задания для самостоятельной работы
- •ГЛАВА 9. ОПРЕДЕЛИТЕЛИ ВТОРОГО И ТРЕТЬЕГО ПОРЯДКОВ
- •9.1. Понятие определителей второго и третьего порядков
- •9.2. Правила действий над определителями
- •9.3. Задания для самостоятельной работы
- •ГЛАВА 10. ЭЛЕМЕНТЫ ВЕКТОРНОЙ АЛГЕБРЫ
- •10.1. Основные понятия и определения
- •10.2. Линейные операции над векторами
- •10.2.1. Сложение векторов
- •10.2.2. Вычитание векторов
- •10.2.3. Умножение вектора на число
- •10.2.4. Проекция вектора на ось
- •10.2.5. Координаты вектора
- •10.2.6. Направляющие косинусы вектора
- •10.3. Скалярное произведение векторов
- •10.3.1. Свойства скалярного произведения
- •10.4. Векторное произведение векторов
- •10.4.1. Свойства векторного произведения векторов
- •10.5. Смешанное произведение векторов
- •10.5.1. Свойства смешанного произведения
- •10.6. Задания для самостоятельной работы
- •ГЛАВА 11 ОСНОВЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ИСЧИСЛЕНИЯ
- •11.1. Основные понятия и определения
- •11.1.1. Основные правила дифференцирования
- •11.1.2. Производные основных элементарных функций
- •11.1.3. Производная сложной функции
- •11.2. Задания для самостоятельной работы
- •СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Пример 11. |
|
Вычислить |
значение |
|
cos 2700 sin 2700 |
, |
если |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
tg 1800 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
sin 1800 |
|
2 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Решение. |
Упрощаем |
с |
|
помощью |
формул |
приведения, и, так |
как |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
sin 1800 sin 1800 |
sin , то sin |
2 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Выражение примет вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
cos 2700 sin 2700 |
|
sin cos |
|
cos2 |
. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
tg 1800 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
cos2 1 sin2 |
1 |
4 |
|
1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Ответ: 0,2. |
|
|
|
5 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Пример 12. Найтиsin 2 , если sin cos |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Решение. Возведем в квадрат обе части данного равенства |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
1 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
sin cos |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||
sin2 2sin cos cos2 |
|
|
, 1 sin 2 |
, sin 2 |
. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
По формуле приведения sin 2 sin 2 1 . 2
Ответ: 0,5.
7.4. Простейшие тригонометрические уравнения
Тригонометрическим уравнением называется уравнение, в котором переменная является аргументом одной или нескольких тригонометрических функций.
|
Уравнение |
Решение |
||||||||
1. |
sin x= a, где |
|
a |
|
|
|
1 |
x 1 k arcsin a k, k Z |
||
|
|
|||||||||
2. |
cos x= a, где |
|
|
a |
|
1 |
x arccos a 2 k, k Z |
|||
|
|
|
||||||||
3. |
tg x= a |
|
|
|
|
|
|
|
x arctg a k , |
k Z |
4. |
ctg x= a |
|
|
|
|
|
|
|
x arcctg a k, |
k Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассмотрим некоторые методы решений тригонометрических уравнений.
65
Пример 1. Решить уравнение sin 2x 3 . 2
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
3 |
|
|
|||
Решение. 2x 1 |
|
|
|
|
|
|
|
n , n Z . |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
arcsin |
|
|
2 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
n |
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
||||||
2x 1 |
|
n |
1 |
|
|
|
n. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
3 |
|
3 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
||||
Тогда x 1 n |
|
|
, |
n Z . |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
6 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример 2. Найти количество корней уравнения
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ке |
|
|
; 2 . |
|
|
|
|
|||
2 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
2n, n Z . |
|||
Решение. |
x |
arccos |
|
2 |
||||||
|
2 |
|
||||||||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
2 |
на отрез- |
||
cos x |
|
|
|
|
||
4 |
2 |
|||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
2n x |
|
|
|
|
2n, n Z . |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
При n 0 получим корни |
x |
|
0, x |
|
|
оба подходят. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
При n 1 |
корни x |
|
|
|
и |
x |
|
2 |
тоже подходят. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Остальные корни вне отрезка. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Ответ. 4 корня. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
на отрезке ;2 . |
||||||||||||||||||
Пример 3. Найти сумму корней уравнения tg |
|
|
3 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
3 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Решение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n, n Z . |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
2 |
arctg |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
n x |
|
2n, n Z . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
При n 0 |
корень x |
|
принадлежит указанному отрезку. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
При n 1, x 2 |
|
|
5 |
тоже удовлетворяет условию ;2 . |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Остальные корни вне отрезка. Сумма корней равна 5 4 . 3 3 3
Ответ. 4 . 3
66
Пример 4. Решить уравнение ctg2 x 1.
Решение:
1) ctg x 1 x arcctg 1 n, n Z ,
x |
|
|
n |
3 |
n, n Z ; |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2) ctg x 1 x arcctg 1 k, |
k Z , |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
x |
|
k, |
k Z . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ. |
x |
k; x |
n, n,k Z . |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
4 |
|
4 |
|
cos2 x 2cos x 3 0. |
|
|
|
|
||||||||
Пример 5. Решить уравнение |
|
|
|
|
||||||||||||||
Решение. Сводим данное уравнение к квадратному. Пусть cos x t, |
|
t |
|
1, |
||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
тогда t |
2 2t 3 0 . Корни t 1 и t |
2 |
3 посторонний. |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
cos x 1 x 2 n, n Z .
Ответ. x 2 n, n Z .
Пример 6. Найти сумму корней уравнения sin 2x 4 cos x sin x 2, принадлежащих 2 ;2 .
Решение. Разложим на множители, применяя метод группировки
sin 2x 4 cos x sin x 2 0. |
sin x 2 2 cos x 1 0. |
||
2 cos x sin x 2 sin x 2 0, |
|||
sin x 2 0 sin x 2 нет решений. |
|||
2cos x 1 0 cos x |
1 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
x arccos |
|
|
2 n, n Z , |
|
|
|||||||||
2 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
2 |
2 n, n Z . |
|
|
||||||
x |
|
|
2 n |
|
|
|
|
|||||||
|
3 |
|
|
|
||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Произведем отбор корней: |
|
|
||||||||||||
при n 0 |
получим x |
2 |
подходят; |
|
|
|||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
2 |
|
4 |
|
|
при n 1 |
подойдет корень x |
2 |
; |
|||||||||||
|
3 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
при n 1 подойдет корень x 2 2 4 . 3 3
Сумма всех корней равна нулю.
Ответ. 0.
67
7.5. Простейшие тригонометрические неравенства
При решении тригонометрических неравенств применяются графические методы решения, для чего используется единичная окружность и графики тригонометрических функций.
Рассмотрим на примерах.
Пример 1. Решить неравенство sin x 1 . 2
Решение:
1) Используем единичную окружность. Решению неравенства соответст-
5
вует дуга 6 ; 6 .
Для окончательного ответа надо добавить 2 n , учитывая периодичность функции y sin x .
Ответ. 2n |
|
x |
5 |
2n, n Z ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
6 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2) Используем |
график y sin x |
на |
отрезке |
; . Проведем прямую |
|||||||||||||||||||||||||||||||
y |
1 |
. Точки пересечения: |
x |
|
|
и |
x |
5 |
. |
|
Синусоида выше прямой на |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
5 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
отрезке |
|
; |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
2 |
|
6 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ. 2n x 5 2n, n Z ; 6 6
68