Chuyên đề phương trình lượng giác bồi dưỡng học sinh giỏi toán 11 (có lời giải)
Chuyên đề phương trình lượng giác bồi dưỡng học sinh giỏi toán 11 có lời giải bao gồm các chủ đề: Phương trình quy về các dạng thường gặp, phương trình chứa điều kiện, phương trình có chứa căn…Chuyên đề được viết dưới dạng PDF gồm 41 trang. Các bạn xem và tải về ở dưới.
Chủ đề: Chương 1: Hàm số lượng giác và phương trình lượng giác (KNTT)
Môn: Toán 11
Thông tin:
Tác giả:
Preview text:
CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI LƯỢNG GIÁC PHẦN 1 x ( + x) 2 x 2 3 sin . 1 cos - 4cos . x sin - 3 Bài 1. Giải phương trình: 2 = 0 2sin x -1 Hướng dẫn giải ì p x ¹ + kp 1 ïï Điều kiện: 6 sin x ¹ Û í , k,l Î ! (*). 2 5p ïx ¹ + lp ïî 6
Với điều kiện trên, phương trình đã cho tương đương: x ( + x) x 2 2 3 sin . 1 cos - 4cos . x sin - 3 = 0 2
Û 2 3 sin x + 2 3 sin .
x cos x - 2cos x (1- cos x) - 3 = 0 Û ( x - x) -( 2 2 2 3 sin cos 3sin x - 2 3 sin .
x cos x + cos x) = 0 ( é - = Û x - x)( x - x - ) 3 sin x cos x 0 3 sin cos 3 sin cos 2 = 0 Û ê
êë 3sin x - cos x = 2 p
TH1: 3 sin x - cos x = 0 Û cot x = 3 Û x = + kp , k Î! 6 æ p p ö æ p ö
TH2: 3 sin x - cos x = 2 Û 2 sin x cos - cos xsin = 2 Û sin x - =1 ç ÷ ç ÷ è 6 6 ø è 6 ø p p 2p
Û x - = + k2p Û x = + k2p ,k Î! 6 2 3
Đối chiếu điều kiện ta thấy phương trình đã cho có 2 họ nghiệm 7p 2p x = + k2p , x = + k2p ,k Î! . 6 3 Bài 2.
Tìm tất cả các nghiệm xÎ(2009; 2011) của phương trình : cos x - sin x - cos 2x 1+ sin 2x = 0 1+ sin 2a æ p ö Bài 3. Chứng minh rằng: 2 = cot a - . ç ÷ 1- sin 2a è 4 ø x y Bài 4.
Cho: sin x + sin y = 2sin ( x + y) , với x + y ¹ kp 1
, k Î! . Chứng minh rằng: tan + tan = . 2 2 3 Trang 1 3 1- cot x Bài 5.
Giải phương trình : 3tan 2x - - 2 + 2cos2x = 0 cos2x 1+ cot x A B B A Bài 6.
Cho tam giác ABC với các kí hiệu thông thường, biết: 3 3 sin .cos = sin .cos . Chứng minh 2 2 2 2
rằng tam giác ABC cân. Bài 7.
Giải phương trình sau: 2(sin x + 3 cos x) = 3cos2x - sin 2 . x Bài 8.
Tìm a để bất phương trình đúng với mọi x: 2 3sin x + 2sin . x cosx + os
c 2x + a £ 3 Bài 9.
Cho tam giác ABC có độ dài các cạnh là a , b , c , độ dài ba đường phân giác trong tương ứng với
các góc A , B , C lần lượt là l , l , l . a b c l + l l + l l + l
1. Chứng minh rằng: a b b c c a + + £ 3 3. c a b C
2. Nhận dạng tam giác, biết: a + b = tan (a tan a+btanb). 2 2
ìïax + a = y + cos x
Bài 10. Định a để hệ: í có nghiệm duy nhất. 2 2 si ïî n x + y =1 2 2cos x + sin 2x
Bài 11. Chứng minh rằng nếu 2
x > 2x thì: > 16 2 sin . x os c 2x
Bài 12. Tìm m để hệ phương trình sau đây có nghiệm và hãy giải hệ phương trình tương ứng với những 4 2 s ìï inx. os
c 2 y = m - 2m + 2
giá trị tìm được của m: í . 3 ïîcos .x os
c 2 y = m +1
Bài 13. Cho hai phương trình sau: 7 3
2sin x = (1+ sin p a).sin x + . a sin x (1) 2 6 2 3
(a -1)(1+ cos x) + 2sin x = 2sin x + 2(a -1) (2)
a. Giải các phương trình trên với a = 2 .
b. Tìm tất cả các giá trị của a để hai phương trình (1) và (2) tương đương. ì 3 3 si
ï n x + sin y + sin z = ï
Bài 14. Giải hệ phương trình: 2 í . 3
ïcos x + cos y + cos z = ïî 2
Bài 15. Tìm tất cả các giá trị x Î[0;2p ] sao cho: 2cos x £ 1+ sin 2x - 1- sin 2x £ 2.
Bài 16. Tìm số tự nhiên a nhỏ nhất để phương trình sau có nghiệm: 3p x p x p 2
cos p (a x) 2cosp æ ö - -
(a - x) + cos .cos + + 2 = 0. ç ÷ 2a è 2a 3 ø Trang 2
Bài 17. Cho tam giác ABC có tan A + tan C = 3 2
2 tan B . Chứng minh rằng: cos A + cos C £ . 4 BC AB + BC
Bài 18. Cho tam giác ABC có độ dài ba cạnh thoả mãn hệ thức: = . Tính tổng số đo AB - BC AC góc: 3A + . B p
Bài 19. Xét các tam giác ABC thoả mãn ràng buộc: Max{ ,
A B,C} ³ . Tìm giá trị lớn của biểu thức: 2 2 3
P = sin A + sin B + sin C.
Bài 20. Tìm m để phương trình sau có nghiệm: 2
(2m +1)(sin x - cos x) - (sin x + cos x) + 2m + 2m + 2 = 0
Bài 21. Chứng minh rằng với mọi x Î ! ta luôn có sin x + cos x ³1.
Bài 22. Tìm tất cả các giá trị của tham số m để phương trình sau có nghiệm
m( sin x + cos x + )
1 = sin 2x + sin x + cos x + 2
Bài 23. Giải phương trình: cos 2x + cos3x - sin x - cos 4x = sin 6x . 2x +1 2x +1 2x +1
Bài 24. Tìm tổng nghịch đảo các nghiệm của phương trình 2 sin + sin - 3cos = 0 thỏa x 3x 3x 1
mãn điều kiện x ³ 10 p p
Bài 25. Tìm m để phương trình osx mc + cos3x - os c 2x = 5
1 có đúng 8 nghiệm trên khoảng (- ; ) 2 2
Bài 26. Trong tất cả các tam giác ABC cho trước, tìm tam giác có P = os c 2A + os c 2B - os
c 2C lớn nhất.
Bài 27. Giải phương trình : 2 8cos 4 .
x cos 2x + 1- cos3x +1 = 0 sin A sin B sin C
Bài 28. Tính số đo các góc trong tam giác ABC , biết = = 1 3 2
Bài 29. Giải phương trình 2 x( + x) 2 2cos 1 cot - 2sin x +1 = 0
Bài 30. Tam giác ABC thỏa mãn đẳng thức cos 2A + 2 (cos2B + cos2C) + 2 = 0 Bài 31. Tìm số tự nhiên a bé nhất để phương trình sau có nghiệm : 3px æ px p ö
cos2 p (a - x) - 2cosp (a - x) + cos .cosç + ÷ + 2 = ; 0 2a è 2a 3 ø 3 2
Bài 32. Cho tam giác ABC có : tanA+tanC=2tanB.CMR : cos A + cosC £ ; 4
Bài 33. Giải phương trình: 1- tan .
x tan 2x = cos3x
Bài 34. Trong tam giác ABC biết số đo ba góc ,
A B,C lập thành cấp số cộng với A ³ B ³ C và thỏa hệ 1+ 3
thức cos A + cos B + cos C = . Tính số đo các góc , A B,C . 2 5x 9 2 æ p ö x
Bài 35. Giải phương trình co 3
s x + sin 7x = 2sin + - 2 2 cos ç ÷ è 4 2 ø 2 Trang 3 æ p p ö
Bài 36. Tìm m để phương trình sau có 4 nghiệm phân biệt trong khoảng - ; : ç ÷ è 2 2 ø 2 æ 4 x 4 x ö 4 cos x +16m sin + cos -14m-1 = 0 ç ÷ è 4 4 ø
Bài 37. Giải phương trình : cosx.cos2x = 1/4 Hướng dẫn giải
x=kπ không phải là nghiệm.nhân thêm sinx vào hai vế để đưa về pt sin4x=sinx
Suy ra x=k2π/3 ; x=π/5 +k2π/5
vì x≠kπ nên pt có các nghiệm x=±2π/3 +k2π; x=±π/5 +k2π; x=±3π/5 +k2π
(cos x -1)(2cos x -1)
Bài 38. Giải phương trình: 2 =1- sin 2x + 2cos . x sin x
Bài 39. Cho phương trình: 3 3
(m + 3)sin x + (m -1)cos x + cos x - (m + 2)sin x = 0
a) Giải phương trình khi m = 5 - . é 5pù
b) Xác định tham số m để phương trình có đúng một nghiệm x Î , p . ê 4 ú ë û
Bài 40. Cho tam giác ABC có các góc A, B, C thỏa mãn hệ thức: 1 1 1 1 1 1 + + = + +
cos A cos B cosC A B C sin sin sin 2 2 2
Chứng minh tam giác ABC là tam giác đều. p 2 x 3 2sin ( - )sinx - os c x
Bài 41. Giải phương trình : 4 2 = 0. 3 3 sin x - os c x 4x 2x
Bài 42. Tìm m để phương trình cos + cos - m = 0 có nghiệm. 2 x +1 2 x +1 Bài 43. Tam giác ABC có ba góc thỏa mãn hệ thức :
8cos Asin B sin C + 4 3(sin A + cos B + cosC) -17 = 0 . Hãy tính các góc của tam giác đó.
cos 2x + 3cos x +1
Bài 44. Giải phương trình: = 1 - sin x +1
Bài 45. Giải phương trình sau sin 2x - (sin x + cos x - )
1 (2sin x - cos x - 3) = 0 . Hướng dẫn giải PT Û ( x + x)2 sin cos -1- (sin x + cosx- )
1 (2sin x - cos x - 3) = 0
Û (sin x + cos x - )
1 (sin x + cos x + ) 1 - (sin x + cosx- )
1 (2sin x - cos x - 3) = 0
Û (sin x + cos x - )
1 (-sin x + 2cos x + 4) = 0 éx = k2p
ésin x + cos x =1 ê Û Û ê p ,(k Î !)
ësin x - 2cos x = 4(VN) êx = + k2p ë 2 Trang 4 p
Vậy phương trình có hai họ nghiệm: x = k2p , x =
+ k2p ,(k Î!) 2 4 p æ p ö
Bài 46. Cho cos2a = - với < a < p . Tính giá trị của biểu thức: P = (1+ tana)cosç - a÷ 5 2 è 4 ø Hướng dẫn giải p
Do < a < p nên sin a > 0,cos a < 0 . Ta có: 2 1+ cos 2a 1 1 2 cos a = = Þ cosa = - , 2 10 10 9 3 sin a 2 2 sin a = 1- cos a = Þ sin a = , tan a = = -3 10 10 cos a 1 1 æ 1 3 ö 2 5 Khi đó: P = (1+ tana). (cosa +sina) = (1-3). ç- + ÷ = - 2 2 è 10 10 5 ø 1+ cot x
Bài 47. Tìm tập xác định của hàm số y = 2cos x -1 Hướng dẫn giải ì 1 ì p ïcos x ¹ ïx ¹ ± + k2p Ñieàu kieän xaùc ñònh í 2 Û í 3 , (k,l Î!) si ïî n x ¹ 0 ïîx ¹ lp
Bài 48. Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số 2 2
y = cos x + tan x Hướng dẫn giải 1 * 2 y = cos x + -1 2 cos x 1 * 2 cos x + ³ 2 2 cos x * y ³ 1Þ GTNN y = 1 1 * y = 1 2 4 Û cos x =
Þ cos x = 1Þ sin x = 0 Þ x = kp , k Î! 2 cos x
Bài 49. Giải phương trình 3 cos 2x - sin 2x = 2 Hướng dẫn giải 3 1
3 cos 2x - sin 2x = 2 Û
cos x - sin 2x = 1 2 2 Trang 5 p p Û cos 2 . x cos - sin 2 . x sin =1 6 6 æ p ö Û cos 2x + = 1 ç ÷ è 6 ø p Û 2x + = k2p 6 p Û x = - + kp , k Î! 12 æ p ö
Bài 50. Tìm tất cả giá trị thực m để phương trình sau có hai nghiệm phân biệt thuộc 0; : ç ÷ è 2 ø 2 cot x + 2(m - )
1 cot x - 3m +1 = 0 Hướng dẫn giải æ p ö * t = cotx , x Î 0; Þ t > 0 ç ÷ è 2 ø * 2 cot x + 2(m - )
1 cot x - 3m +1 = 0 (1) 2 Û t + 2(m - )
1 t - 3m +1 = 0 (2) æ p ö
Pt(1) có 2 nghiệm phân biệt x Î 0;
Û pt(2) có 2 nghiệm dương phân biệt ç ÷ è 2 ø ìD ' > 0 ï Û íS > 0 ïP > 0 î Û 1
keát quaû ñuùng : m < - 1 v 0 < m< 3
Bài 51. Giải phương trình 3 cos x cos (7 + 5 2)
- (17 +12 2) x = cos3x Hướng dẫn giải Tập xác định: D = R.
Phương trình đã cho tương đương với phương trình: 3 3cos x 4cos x 3 (1+ 2) - (1+ 2)
= 4cos x - 3cos x 3 3cos x 3 4cos Û (1+ 2)
+ 3cos x = 4cos x + (1+ 2) x
Xét hàm số f(t) = (1+ 2)t + t , ta có f(t) đồng biến với mọi t nên ta có: f(3cosx) = f(4cos3x) Û 3cosx = 4cos3x Trang 6 p p Û k cos3x = 0 Û x = + , k Î Z 6 3
Bài 52. Tìm m để bất phương trình sau đúng với mọi x. ê1 + 2cosxê+ ê1 + sin2xê£ 2m – 1 Hướng dẫn giải
Đặt f(x) = ç1 + 2cosxç + ç1 + 2sinxç. Bài toán trở thành: tìm m sao cho maxf(x) £ 2m – 1.
Ta có f2(x) = 6 + 4(sinx + cosx) + 2ç1 + 2(sinx + cosx) + 4sinxcosxç
Đặt t = sinx + cosx, - 2 £ t £ 2 . Ta có:
f2(x) = g(t) = 6 + 4t + 2ç2t2 + 2t – 1ç với - 2 £ t £ 2 .
Xét sự biến thiên của g(t) ta có: 2
max g(t) = 4( 2 +1) é- 2; 2ù ë û Vì f(x) ³ 0 nên ta có: maxf(x) = 2
max f (x) = max g(t) = 2( 2 +1) 3 + 2 2
Vậy ta có: 2( 2 +1) £ 2m -1 Û m ³ . 2 1 1 1
Bài 53. Rút gọn tổng S = + + ... +
trong đó n là một số tự nhiên. cos x cos 2x cos 2x cos3x cos nx cos(n + ) 1 x 1
Bài 54. Biết rằng sin2x + sin2y = , tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của S = tg2x + tg2y. 2 p 2p 3p np
Bài 55. Rút gọn : P = cos cos cos ...cos . 2n +1 2n +1 2n +1 2n +1 tga 2 1 + cos a
Bài 56. Chứng minh rằng nếu ta có = thì 3 sin( a + b ) = 7sin(a - b ) . tgb 2 1 + sin a p + q
Bài 57. Trong tam giác ABC có A = 360, AB = AC = 1 và BC = x. Giả sử x =
, hãy tìm cặp số nguyên 2 (p, q). sin 4 x cos4 x 1 8 8 sin x cos x 1 Bài 58. Cho + = . Chứng minh rằng: + =
, (a > 0, b > 0). a b a + b 3 3 3 a b (a + b) Bài 59. Cho 2 2 2 2 2 2
tg xtg y + tg ytg z + tg ztg x + 2 2 2 2
tg xtg ytg z = 1. Tính giá trị của biểu thức P 2 =sin x 2 + sin y 2 + sin z Trang 7 1 1 1
Bài 60. Tính giá trị của biểu thức: Q = + + . p 3p 5p cos cos cos 7 7 7 A B C
Bài 61. Cho tam giác ABC bất kỳ. Tìm đặc điểm của tam giác khi biểu thức M = cos cos cos đạt 2 2 2 giá trị lớn nhất.
Bài 62. Cho các số thực a, b, c thoả mãn 2 2 2
a + b + c = 4 . Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu p
thức T = a + b 2 sin x + c sin 2x , trong đó x Î ( ; 0 ) . 2 x - p p
Bài 63. Tìm giá trị lớn nhất của hàm số y = f (x 2
) = + sin x với x Î[ ; ]. 2 2 2 n n æ 1 ö æ 1 ö
Bài 64. Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số y = f (x) = ç1+ ÷ + ç1+
÷ với n là số tự nhiên. è 2 sin x ø è 2 cos x ø
Bài 65. Cho tam giác ABC thoả mãn: 2tgB = tgA + tgC. Chứng minh rằng: p 3 2 a) B ³
, b) cosA+ cosC £ . 3 4 A B 1
Bài 66. Cho tam giác ABC thoả mãn: tg tg
= . Chứng minh rằng điều kiện cần và đủ để tam giác 2 2 2 A B C 1
ABC vuông là sin sin sin = . 2 2 2 10
Bài 67. Tính tổng S = 0 0 0 0
sin 39 + sin 69 + sin183 + sin 213 . 3 2p 4p 6p 5 - 3 7
Bài 68. Chứng minh rằng: 3 cos + 3 cos + 3 3 cos = . 7 7 7 2 - p p ïì
sin x + sin y + sin z + sin t = 1
Bài 69. Cho x, y, z, t là các số thực nằm giữa và thoả mãn: í 10 . 2 2
ïcos 2x + cos 2y + cos 2z + cos 2t ³ î 3 p
Chứng minh rằng: 0 £ x, y, z, t £ . 6 1 1 p
Bài 70. Tìm GTNN của hàm số y = + , x Î ( ; 0 ) . sin x cos x 2 Trang 8 2x 4x
Bài 71. Tìm GTNN, GTLN của hàm số: y = sin + cos +1. 1 2 + x 1 2 + x
2cos2 x + cos x +1
Bài 72. Tìm GTLN, GTNN của hàm số: y = . cos x +1
Bài 73. Cho tam giác ABC có C = 2B = 4A. Gọi O, H lần lượt là tâm đường tròn ngoại tiếp, trực tâm của tam OH
giác ABC . Tính tỷ số
trong đó R là bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác. R
Bài 74. Cho tam giác ABC vuông ở C. Gọi r là bán kính đường tròn nội tiếp tam giác, m , m lần lượt là độ a b 2 r
dài các đường trung tuyến của tam giác kẻ từ A, B. Tìm giá trị lớn nhất của: . 2 2 m + m a b
Bài 75. Giải các phương trình sau:
1/ sin3 x + cos3 x + sin3 x cot gx + cos3 xtgx = 2sin 2x .
2/ 2cos x + 2 sin10x = 3 2 + 2cos 28x.sin x . sin 3x sin 5x 3/ = . 3 5 p p p p p 2 é 2 ù
4/ 2 3 sin(x - ) cos(x - ) + 2cos (x - ) = 3 + 4 sin x + cos( - x) cos( + x) ê ú 8 8 8 ë 3 3 û 5/ 2sin 5x 16
( sin 4 x - 20sin 2 x + ) 5 = 1. 6/ 16
( sin 4 x - 20sin 2 x + 16 )( 5
sin 4 5x _ 20sin 2 5x + 5 = 1
Bài 76. Chứng minh rằng: 4cos36 0 + cot g70 0 3 ¢ = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 1 1 1 1 Bài 77. Cho + + + = 7. Tính sin2 2x . 2 tg x cot 2 g x sin 2 x cos2 x p 2p 1
Bài 78. Chứng minh rằng: cos - cos = . 5 5 2
Bài 79. Thu gọn tổng S = tga tg
. 2a + tg2a tg . a
3 + ... + tg(na tg ). (n + ) 1 a .
Bài 80. Thu gọn P = (2cosa-1)(2cos2a-1)... (2cos 2n 1 - a - ) 1
Bài 81. Tính các tổng: Trang 9 1 1 1 p p p 8 8 5 8 7 S = + + , P = tg + tg + tg , R = p p p 2 2 2 3 2 6 sin sin sin 18 18 18 7 7 7 p p p 6 6 5 6 7 tg + tg + tg 18 18 18
Bài 82. Gọi M và m là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số F(x)=cos(2006x)+kcos(x + a ) trong đó k,a là
các tham số thực. Chứng minh rằng: 2 2 M + m ³ 2
Bài 83. Hãy xác định dạng của tam giác ABC nếu các góc của tam giác ABC thoả mãn đẳng thức sau: A B C tg tg tg 1 2 2 2 + + = B C C A A B A B C 1+ tg tg 1+ tg tg 1+ tg tg 4tg tg tg 2 2 2 2 2 2 2 2 2 PHẦN 2
Câu 1: Giải các phương trình sau đây: sin x 1+ sin 2x = cos 2x Hướng dẫn giải: Ta có: 2
sin x + sin x = cos x - cos x 1 1 2
Û + sin x + sin x = + cos x - cos x 4 4 2 2 æ 1 ö æ 1 ö Û sin x + = cos x - ç ÷ ç ÷ è 2 ø è 2 ø éìcos x =1 é 1 1
sin x + = cos x - êí ê
é sin x = cos x -1 si êî n x = 0 2 2 Û ê Û ê Û 1 1 ê ê + = -
ë sin x = -cos x êìcos x £ 0 sin x cos x êí ê 2 ë 2 2 ê si ëî n x = cos x
éx = k2p , k Î Z écos x =1 ê ê ìcos x £ 0 Û ìcos x £ 0 ê Û ê ï í êí 2 1 - ± 5 ê si
ëî n x + sin x -1 = 0 ê si ï n x = ± ëî 2 . éx = k2p ê Û æ ê 5 -1ö k, m Î ! x = p - arcsin ç ÷ + m2p ê ç 2 ÷ ë è ø Trang 10
Câu 2: Giải các phương trình lượng giác sau: a) ( x + x)2 sin cos + 3 cos 2x = 2 t anx +1 b) = 2 sinx cot x +1 c) 4 4 4( os c
x + sin x) = 1+ sin 2x Hướng dẫn giải: a) ( x + x)2 sin cos + 3 cos 2x = 2
Û sin 2x + 3 cos 2x =1 p 1
Û sin(2x + ) = 3 2 é p p é p 2x + = + k2p ê x = - + kp 3 6 ê Û ê 12 Û ê k Î Z p 5p ê p 2x + = + k2p ê ê x = + kp ë 3 6 êë 4 t anx +1 b) = 2 sinx cot x +1 s ì inx ¹ 0 ï
Điều kiện: ícos x ¹ 0 ïcot x ¹ 1 - î ( ) sinx + cos x sinx pt Û . = 2 sinx cos x cos x + sinx sinx Û - 2 sinx = 0 cos x 1 Û sinx( - 2) = 0 cos x ésinx = 0 ê Û 1 êcos x = êë 2
Với sinx = 0, không thỏa mãn điều kiện Trang 11 1 p Với cos x =
Û x = ± + k2p (k 0 Î Z) 2 4 p
Giá trị x = - + k2p (k
0 Î Z) bị loại do điều kiện cot x ¹ 1 - 4 p
Vậy pt đã cho có họ nghiệm là: x = + k2p (k 0 Î Z) 4 c) 4 4 4( os c
x + sin x) = 1+ sin 2x 2 2 Û 4(1- 2sin . x os c x) = 1+ sin 2x 1 2
Û 4(1- sin 2x) =1+ sin 2x 2 2 Û 2
- sin 2x - sin 2x + 3 = 0 ésin 2x =1 . ê Û 3 êsin 2x = - ë 2 Û sin 2x =1 p
Û x = + kp (k ÎZ) 4 1
Câu 3: Giải phương trình c . osx cos2x = . 4 Hướng dẫn giải
x = kp không phải là nghiệm.nhân thêm sin x vào hai vế để đưa về pt sin 4x = sin x . k2p p k p Suy ra x = 2 ; x = + . 3 5 5 p p p Vì x ¹ 2
kp nên pt có các nghiệm x = ± + k2p ; x = ± + 3 k2p ; x = ± + k2p . 3 5 5
Câu 4: Giải phương trình 2
5 + sin x = sinx + 2cosx . Hướng dẫn giải 2
VT = 5 + sin x ³ 5 . Theo BĐT Bunhiacôpski 2 2 2 2
sinx + 2cosx £ (1 + 2 )(sin x + cos x) = 5 .
Vậy phương trình xảy ra khi và chỉ khi Trang 12 ì kp x = si ì n 2x = 0 ï ï ï 2 í Û í
(Hệ phương trình vô nghiệm). si
ïî n x + 2cos x = 5 æ 2 1 ö si ï n(x +a) =1; sina = ;cosa = ç ÷ ïî è 5 5 ø
Vậy phương trình đã cho vô nghiệm.
Câu 5: Tìm nghiệm dương nhỏ nhất của phương trình 2 2
cos(p x ) = c [
os p (x + 2x +1)]. Hướng dẫn giải 2 2
éx = x + 2x +1+ 2k 2 2
cos(p x ) = c [
os p (x + 2x +1)] Û 2 2 p x = [
± p (x + 2x +1)]; k Î! Û ê 2 2
ëx = -(x + 2x +1) + 2k
é2x +1+ 2k = 0 (1) Û ê 2
ë2x + 2x +1- 2k = 0 (2) Ta có: 1 - - 2k 1 (1) Û x = ; k Î ! Þ x
= (nghiệm dương nhỏ nhất khi k = 1 - ). min 2 2 1
(2) có D¢ = 4k -1 ³ 0 Û k ³ Þ k ³ 1(do k nguyên). 4 1 - + 4k -1 1 - - 4k -1
(2) có hai nghiệm x = > 0; x = < 0. 1 2 2 2 1 - + 3
Suy ra nghiệm dương x nhỏ nhất khi k = 1. Khi đó x = > 0 1 1min 2 1 - + 3
Vậy nghiệm dương nhỏ nhất của pt là x = . 1min 2
Câu 6: Cho phương trình: cos 2x – (2m + )
1 cos x + m +1 = 0 . 3
a. Giải phương trình khi m = . 2 æ p 3p ö
b. Tìm m để phương trình có nghiệm x Î ; ç ÷ . è 2 2 ø Hướng dẫn giải 3
a. khi m = phương trình Û 2cos 2x - 8cos x + 5 = 0 Û 4cos2 x - 8cos x + 3 = 0 . 2 Trang 13 p Û x = ± + k2p (k Î Z) . 3 æ p 3p ö
b. Tìm m để phương trình có nghiệm x Î ; ç ÷ . è 2 2 ø é 1 2 cos x =
phương trình Û 2cos x - (2m + )
1 cos x + m = 0 Û ê . ê 2 ëcos x = m æ p 3p ö 1 với x Î ; ç
÷ ta có -1 £ cos x < 0 nên cos x = không thoả mãn. è 2 2 ø 2 æ p 3p ö
Do đó phương trình đã cho có nghiệm x Î ; ç ÷ Û 1 - £ m < 0 . è 2 2 ø
Câu 7: Tìm nghiệm của phương trình cos x - sin x - cos 2 .
x 1+ sin 2x = 0 thỏa mãn điều kiện: 2004 < x < 2005. Hướng dẫn giải
cos x - sin x - cos 2 .
x 1+ sin 2x = 0 (*)
+ 1+ sin 2x = cos x + sin x
cos2x = ( cos x - sin x )( cos x + sin x )
+ (*) Û ( cos x - sin x ){1- ( cos x + sin x ) cos x + sin x} = 0
Û cos x - sin x = 0 ( )
1 hoặc ( cos x + sin x ) cos x + sin x =1 (2) + ( ) 1 Û cos2x = 0 (1)
+ (2) Û (1+ sin 2x )(1+ sin 2x) =1 Û sin 2x = 0 (vì sin 2x > 0 không thể xảy ra) p
Ta có: (*) Û cos2x = 0 hoặc sin 2x = 0 Û sin 4x = 0 Û x = k , (k Î! ). 4
+ Với điều kiện 2004 < x < 2005, chọn số nguyên k = 2552 . Vậy x = 638p .
Câu 8: Cho phương trình msin x + cos x = 1- m (1) ( m là tham số).
a. Giải phương trình (1) với m = 1.
b. Tìm m để phương trình có nghiệm. Trang 14 Hướng dẫn giải
a. Với m = 1. Thay vào phương trình ( ) 1 ta được: ( ) æ p ö æ p ö p p
1 Û sin x + cos x = 0 Û 2 sin x + = 0 Û sin x +
= 0 Û x + = kp Û x = - + kp . ç ÷ ç ÷ è 4 ø è 4 ø 4 4
b. Phương trình có nghiệm Û m + ³ ( - m)2 2 2 2 1 1
Û m -1³ 1- 2m + m Û m ³ 1. æ p 2 x ö (2 - 3) cos x - 2sin - ç ÷ è 2 4
Câu 9: Giải phương trình: ø =1 2cos x Hướng dẫn giải
Điều kiện: cos x ¹ 0 . æ p 2 x ö (2 - 3) cos x - 2sin - ç ÷ è 2 4 Ta có: ø =1 2cos x ( - ) æ x p 2 ö Û 2 3 cos x - 2sin - = 2cos x ç ÷ è 2 4 ø æ æ p öö
Û - 3 cos x - 1- cos x -
= 0 Û sin x - 3 cos x =1 ç ç ÷ è 2 ÷ è øø 1 3 1 p p 1 Û sin x - cos x = Û sin . x cos - cos . x sin = 2 2 2 3 3 2 é p p é p x - = + k2p x = + k2p p p ê 3 6 ê æ ö 2 Û sin x - = sin Û ç ÷ ê Û ê , (k Î! ) . è 3 ø 6 p p 7p
êx - = p - + k2p êx = + k2p êë 3 6 êë 6 p p
Vậy phương trình có họ nghiệm là x = + 7 k2p và x =
+ k2p , (k Î! ). 2 6 m
Câu 10: Cho phương trình msin x + (m + ) 1 cos x =
. Tìm các giá trị của m sao cho phương trình đã cos x cho có nghiệm. Lời giải
ĐKXĐ: cos x ¹ 0 . Với điều kiện đó chia hai vế của phương trình cho cos x , ta được: m
x + m + = m( 2 + x) 2 tan 1 1 tan
Û m tan x - m tan x -1 = 0
Đặt tan x = t , ta được phương trình: 2
mt - mt -1 = 0 (*) Trang 15
Do phương trình tan x = t có nghiệm với mọi t nên phương trình đã cho có nghiệm khi và chỉ khi ( ém ³ 0 *) có nghiệm 2
Û D = m + 4m ³ 0 Û . ê ëm £ 4 - æ p ö
Câu 11: Giải phương trình sin
+ 2x cot 3x + sin ç ÷
(p + 2x)- 2 cos5x = 0 è 2 ø Lời giải ĐKXĐ: sin 3x ¹ 0 . æ p ö Ta có: sin
+ 2x cot 3x + sin ç ÷
(p + 2x)- 2 cos5x = 0 è 2 ø cos3x Û cos 2x
- sin 2x - 2 cos5x = 0 sin 3x
Û cos 2x cos3x - sin 2xsin 3x - 2 cos5xsin 3x = 0
Û cos5x(1- 2 sin3x) = 0 é p é p p . 5x = + kp x = + k ê 2 ê 10 5 écos5x = 0 ê ê ê p p 2p ê Û Û 3x = + k2p ê Û x = + k (k Î!). 2 êsin3x ê = 4 ê 12 3 êë 2 ê p ê p 2p ê3x = p - + k2p êx = + k êë 4 êë 4 3 1
Câu 12: Giải phương trình 2 tan x + cot 2x = 2sin 2x + sin 2x Lời giải p
Điều kiện: x ¹ k . 2 Trang 16 1
2 tan x + cot 2x = 2sin 2x + sin2x 1- cos 2x
Û 2 tan x = 2sin 2x + sin2x 2 2sin x
Û 2 tan x = 2sin 2x +
= 2sin 2x + tan x 2sin x cos x
Û tan x = 2sin 2x . Û 4sin x( 2 4cos x - ) 1 = 0
Û sin x(2cos 2x + ) 1 = 0 ésin x = 0 (l) 2 ê p p Û Û 2x = ±
+ k2p Û x = ± + kp , (k Î!). 1 êcos2x = - 3 3 êë 2
Câu 13: Giải phương trình 2 2 2 2
sin 3x - cos 4x = sin 5x - cos 6x Lời giải 2 2 2 2
sin 3x - cos 4x = sin 5x - cos 6x
Û 1- cos 6x -1- cos8x =1- cos10x -1- cos12x
Û (cos12x - cos6x) + (cos10x - cos8x) = 0 Û -sin 9 .
x sin 3x - 2sin 9 . x sin x = 0
Û sin 9x(sin 3x + sin x) = 0 Û 2sin 9 . x sin 2 . x cos x = 0 é ésin 9x = 0 ê9x = k é p p x = k ê ê ê 9
Û sin 2x = 0 Û 2x = kp Û ê ê ê (k Î!).. p êcos x = 0 ê p êx = k ë êx = + kp êë 2 ë 2
Câu 14: Giải phương trình 3cos x + 2 sin x = 2 Lời giải
3cos x + 2 sin x = 2 Û 2 sin x = 2 - 2
3cos x (Điều kiện: cos x £ ) 3 Û 4( 2 1- cos x) 2
= 4 -12cos x + 9cos x 2
Û 13cos x -12cos x = 0 . écos x = 0 p ê Û 12 Û x = Û x = + kp k Î ê ! cos x = (l) cos 0 , ( ). 2 ë 13
Câu 15: Tìm điều kiện của tham số m để phương trình 2
cos x - 4cos x + m = 0 có nghiệm. Trang 17 Lời giải
Đặt t = cos x , điều kiện 1 - £ t £ 1. Phương trình 2
cos x - 4cos x + m = 0 (1) trở thành 2
t - t + m = Û f (t) 2 4 0
= 4t - t = m (2).
Để (1) có nghiệm thì (2) phải có nghiệm t Î[ 1; - ] 1 .
Lập bảng biến thiên của f (t) , dựa vào bảng biến thiên ta có điều kiện cần tìm là 5 - £ m £ 3 .
Câu 16: Với giá trị nào của m thì phương trình sin 2x - 3 cos 2x = 1+ m có nghiệm? Lời giải 1 3 1+ m
sin 2x - 3 cos 2x = 1+ m Û sin 2x - cos 2x = 2 2 2 p p 1+ m æ p ö 1+ m
Û sin 2x cos - cos 2xsin = Û sin 2x - = ç ÷ 3 3 2 è 3 ø 2 1+ m 1+ m
Phương trình có nghiệm Û £ 1 Û 1 - £ £ 1 Û 2
- £ 1+ m £ 2 Û -3 £ m £ 1. 2 2 æ p ö
Câu 17: Cho 3 số thực a > b > c > 0 . Số nghiệm của phương trình a sin x + b cos x = c trên khoảng - ;0 ç ÷ è 2 ø là A. 0 . B. 1. C. 2 .
D. thay đổi theo a, , b c . Lời giải a b c
a sin x + b cos x = c Û sin x + cos x = (1) 2 2 2 2 2 2 a + b a + b a + b Û c
sin ( x +a ) = sin b (2) (vì 0 < < 1) 2 2 a + b æ p ö
Trên khoảng - ;0 thì phương trình có 1 nghiệm duy nhất. ç ÷ è 2 ø
Giải thích: Khi biểu diễn trên đường tròn lượng giác, các họ nghiệm của phương trình sin u = sin v
sẽ được biểu diễn bởi 2 điểm đối xứng với nhau qua Oy , mà ở đây đề bài chỉ cho trên 1 góc phần
tư thứ IV nên chỉ có 1 nghiệm duy nhất.
Câu 18: Với giá trị nào của m thì phương trình 2 2
cos x + 2sin x cos x - sin x = m có nghiệm Trang 18 Lời giải æ p ö Ta có: 2 2
cos x + 2sin x cos x - sin x = m Û cos 2x + sin 2x = m Û 2 sin 2x + = m ç ÷ è 4 ø æ p ö m Û sin 2x + = . ç ÷ è 4 ø 2 m
Phương trình có nghiệm khi £1 Û - 2 £ m £ 2 . 2
Câu 19: Gọi M , m là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của hàm số y = 2sin x + 2cos x - 2sin 2x . Lời giải æ p ö
Đặt t = sin x + cos x = 2 cos x - , - 2 £ t £ 2 . ç ÷ è 4 ø Ta có t = ( x + x)2 2 sin cos =1+ sin 2x 2
Þ sin 2x = t -1. Ta được hàm số 2 y = 2
- t + 2t + 2, - 2 £ t £ 2 . Bảng biến thiên: 1 t - 2 2 2 y 2 - - 2 2 5 2 2 - + 2 2 5
Suy ra M = ; m = 2 - - 2 2 . 2
Câu 20: Tìm tất cả các giá trị của tham số m để phương trình ( 2 m + ) 2 2
2 cos x + 4msin x cos x = m + 3 vô nghiệm. Lời giải ( 1+ cos 2x 2 m + ) 2 2
2 cos x + 4msin x cos x = m + 3 Û ( 2 m + 2) 2
+ 4msin x cos x = m + 3 2 Û ( 2 m + ) 2
2 cos 2x + 4msin 2x = m + 4 . 2 2
Phương trình vô nghiệm Û ( 2 m + ) 2 + m < ( 2 2 16 m + 4) 2 Û m < 1 Û 1 - < m < 1.
Câu 21: Tìm tất cả các giá trị của tham số m để phương trình 2sin x + m cos x = 1- m có nghiệm é p p ù x Î - ; . ê 2 2 ú ë û Lời giải Trang 19 x
cos = 0 không là nghiệm của phương trình. 2 x 2 2t 1- t
Đặt t = tan Þ sin x = ; cos x = . 2 2 2 1+ t 1+ t 2 2t 1- t Ta được phương trình 2. + . m = 1- m 2
Û t - 4t +1- 2m = 0 ( ) 1 . 2 2 1+ t 1+ t é p p ù
Phương trình có nghiệm x Î - ; Û ( ) 1 có nghiệm t Î[ 1 - ; ] 1 . ê 2 2 ú ë û Phương trình ( ) 2
1 Û t - 4t +1 = 2m là phương trình hoành độ giao điểm parabol (P) 2
: y = t - 4t +1 và đường thẳng d : y = 2m .
Bảng biến thiên của hàm số 2
y = t - 4t +1 t -¥ 1 - 1 2 +¥ 6 y 2 - é p p ù
Dựa vào bảng biến thiên, phương trình ( ) 1 có nghiệm x Î - ; Û 2 - £ 2m £ 6 Û 1 - £ m £ 3. ê 2 2 ú ë û æ p ö
Câu 22: Phương trình ( x + x)2 sin 3 cos = 5 + cos 4x +
có bao nhiêu nghiệm dương bé hơn 10? ç ÷ è 3 ø Lời giải ( æ p ö æ p ö æ p ö x + x)2 sin 3 cos = 5 + cos 4x + 2 Û 4sin x + = 5 + cos 4x + . ç ÷ ç ÷ ç ÷ è 3 ø è 3 ø è 3 ø æ p ö æ p ö Ta có: 2 2 0 £ sin x + £1 Û 0 £ 4sin x + £ 4 . ç ÷ ç ÷ è 3 ø è 3 ø æ p ö æ p ö 1 - £ cos 4x +
£ 1Þ 4 £ 5 + cos 4x + £ 6 . ç ÷ ç ÷ è 3 ø è 3 ø ì æ p 2 ö sin x + =1 ì p p ï ç ÷ x + = + kp ï è 3 ø ïï Dấu " = " xảy ra Û 3 2 í Û í ï æ p ö p cos 4x + = 1 - ç ÷
ï4x + = p + l2p, k,l Î ï ! î è 3 ø ïî 3 p
Û x = + kp , (k Î!)Vậy có 4 nghiệm dương bé hơn 10 ứng với k = 0,k =1,k = 2,k = 3. 6 Trang 20 2cos 4x
Câu 23: Biểu diễn tập nghiệm của phương trình cot x = tan x +
trên đường tròn lượng giác ta được sin 2x bao nhiêu điểm? Lời giải kp
Điều kiện: sin 2x ¹ 0 Û 2x ¹ kp Û x ¹ ,(k Î!). 2 2cos 4x x x cot x = tan x + cosx sin cos 4 Û - =
Û cos 2x = cos 4x sin 2x sin x cos x sin . x cos x é 1 cos 2x = - 2
Û 2cos 2x - cos 2x -1 = 0 ê Û 2 . ê ëcos 2x =1
+ Với cos 2x = 1Þ sin 2x = 0 (không thỏa điều kiện). 1 p
+ Với cos 2x = - Û x = ± + kp ,(k Î!) (thỏa điều kiện). 2 3 p
Biểu diễn hai họ nghiệm x = ± + kp ,(k Î!) trên đường tròn lượng giác ta được 4 điểm. 3 PHẦN 3
(cos x -1)(2cos x -1) Bài 1.
Giải các phương trình sau: 2 =1- sin 2x + 2cos . x sin x Hướng dẫn giải.
Điều kiện: sin x ¹ 0 Û x ¹ p
m (m Î Z ).
Phương trình đã cho tương đương với: 2 2 2
2cos x - 3cos x +1 = sin x - 2sin .
x cos x + 2sin .c x os x .
Û cos 2x - 3cos x + 2 = sin x - cos x(1- cos 2x) + sin x(1+ cos 2x) .
Û cos x2x - 2(sin x + cos x -1) - cos2x(sin x + cos x) = 0 . Û ( é x + =
cos 2x + 2)(sin x+cos x - ) 1 = 0 cos 2 2 0 Û . ê
ësin x+cos x -1 = 0 é cos 2x = 2 - éx = k2p ê ê æ p ö 2 ê Û Û p (k Î Z ).. sin x + = êx = + k2p ç ÷ êë è 4 ø 2 ë 2 p
Đối chiếu điều kiện ta được nghiệm của phương trình là x =
+ k2p ( k Î! ). 2 x æ 3p ö Bài 2.
Giải các phương trình sau: 2 2 4sin
- 3 cos 2x =1+ 2cos x - . ç ÷ 2 è 4 ø Hướng dẫn giải. Trang 21 æ p ö
Phương trình đã cho tương đương với ( - x) 3 2 1 cos
- 3 cos 2x =1+1+ cos 2x - . ç ÷ è 2 ø Û 2
- cos x - 3 cos 2x = -sin 2x . 1 3 Û sin 2x -
cos 2x = cos x . 2 2 æ p ö Û sin 2x - = cos x . ç ÷ è 3 ø æ p ö æ p ö Û sin 2x - = sin - x . ç ÷ ç ÷ è 3 ø è 2 ø é p p é 5p 2p 2x - = - x + k2p x = + ê k 3 2 ê 18 3 Û ê Û ê (k Î !). ê p p 5 ê p 2x - = + x + k2p x = + k2p êë 3 2 êë 6 Bài 3.
Giải phương trình sin 2x - 2cos x = 0. Hướng dẫn giải.
Phương trình đã cho tương đương với 2sin .
x cos x - 2cos x = 0 .
Û 2cos x(sin x -1) = 0 . écos x = 0 Û . ê ësin x =1 é p x = + kp ê 2 p Û ê
Û x = + kp (k Î!).. p 2 êx = + k2p êë 2 3tan 2x Bài 4.
Giải phương trình: 2 3.sin 2x = - 3 . 2 sin 2x -1 Hướng dẫn giải. si ì n 2x ³ 0 ïï 1 Điều kiện: si
í n 2x ¹ (*) ( nếu thí sinh viết không đủ (*) thì trừ 0,5 điểm). 4 ï ï os c 2x ¹ 0 î Trang 22 sin 2x
Khi đó: PT (1) Û 4 3.sin 2x - 2 3.sin 2x = 3 - 2 3.sin 2x + 3 . cos 2x
Û 2 3.sin 4x = 3sin 2x + 3 cos2x . 3 1 æ p Û sin 4x = sin 2x + os
c 2x Û sin 4x = sin ö 2x + ç ÷ 2 2 è 6 ø é p é p . 4x = 2x + + k2p x = + kp ê 6 ê 12 Û ê Û ê
(k,k 'ÎZ ) ê p 5p p 4x = p - 2x - + k '2p êx = + k ' êë 6 êë 36 3
Kết hợp với điều kiện (*) ta có nghiệm của phương trình là p 5p p x = + kp , x = + k '
(k,k 'ÎZ, k ' ¹ 6m + 2, k ' ¹ 6m +5, mÎZ ). 12 36 3 Bài 5. Cho phương trình: 4 4 2
sin x + cos x + cos 4x = . m ( m là tham số). 3
1) Giải phương trình khi m = . 2 é p p ù
2) Tìm m để phương trình sau có bốn nghiệm phân biệt thuộc đoạn - ; . ê 4 4 ú ë û Hướng dẫn giải.
Phương trình đã cho tương đương với: 3 + cos 4x 2 + cos 4x = . m 4 Û 2
4cos 4x + cos 4x = 4m - 3 (1). 3 1) Với m = ta có phương trình: 2 é p p écos 4x = 1 - x = + ê k 2 ê 4 2
4cos 4x + cos 4x - 3 = 0 Û 3 Û ê . êcos 4x = 1 3 p ê ë 4 x = ± arccos + ê k ë 4 4 2
2) Đặt t = cos4x ta được: 2
4t + t = 4m - 3 , (2). Trang 23 é p p ù é p p ù Với x Î - ; thì t Î[ 1; - ]
1 . Phương trình (1) có 4 nghiệm phân biệt x Î - ; khi và chỉ khi ê 4 4 ú ë û ê 4 4 ú ë û
phương trình (2) có 2 nghiệm phân biệt t Î[ 1; - ] 1 . (3). Xét g(t) = 2
4t + t với t Î[ 1; - ]
1 . ta có bảng biến thiên : t 1 - 1 - 1 8 5 3 g(t) 1 - 16 1
Dựa vào bảng biến thiên suy ra (3) xảy ra Û - < 4m - 3 £ 47 3 3Û < m £ 16 64 2 47 3
Vậy giá trị m cần tìm là: < m £ . 64 2 Bài 6.
Giải phương trình: 2sinx.(1 + cos2x) + sin2x = 1+ 2cosx. Hướng dẫn giải
Ta có PT Û (2cosx + 1).(sin2x – 1) = 0 . 2p p Đáp số: x = ±
+ k2p , x = + kp (k Î Z ) . 3 4 17 Bài 7.
Tính các góc của tam giác ABC, biết rằng 2sin . A cos .
B sin C + 3(cos A + sin B + cos C) = . 4 Hướng dẫn giải Trang 24 2 2 2 æ 3 ö æ 3 ö æ 3 ö
Đẳng thức Û cos A - + sin B - + cosC - = 0. çç 2 ÷÷ çç 2 ÷÷ çç 2 ÷÷ è ø è ø è ø
Đáp số: A = C = 300 ; B = 1200. Bài 8.
Giải phương trình : 2cos x ( 3sin x + cos x - ) 1 = 1. Hướng dẫn giải
2cos x ( 3sin x + cos x - ) 1 = 1 .
Û cos 2x + 3 sin 2x = 2cos x . æ p ö Û cos 2x- = cos x . ç ÷ è 3 ø é p 2x- = x + k2p ê 3 Û ê . p ê2x- = -x + k2p êë 3 Bài 9.
Giải phương trình: 2sin x + 3 = 0. Hướng dẫn giải 3 2sin x + 3 = 0 Û sin x = - . 2 æ p ö Û sin x = sin - . ç ÷ è 3 ø é p x = - + k2p ê 3 Û ê (k Î !) . 4p êx = + k2p êë 3 æ cos2x sin 2x ö
Bài 10. Giải phương trình: 2 3 + cot x = 3 + . ç ÷ è sinx cosx ø Hướng dẫn giải æ cos2x sin 2x 2 ö 3 + cot x = 3 + . ç ÷ è sinx cosx ø Trang 25 p
Điều kiện : sin x.cos x ¹ 0 Û sin 2x ¹ 0 Û x ¹ n , n Î ! . 2 cos 2x cos x + sin 2x sin x PT 2 Û 3 + cot x = 3 . sin x cos x cos x 2 Û 3 + cot x = 3 . sin x cos x 3 2 Û 3 + cot x = . sin x 1 3 Û - + 2 = 0 . 2 sin x sin x 1 t 1(loπi) 2 é = Đặt : t =
, | t |> 1. Ta có: t - 3t + 2 = 0 Û . sin x ê ët = 2 é p x = + k2p 1 1 ê Với 6 t = 2 Û = 2 Û sin x = Û ê (k Î Z) . sin x 2 5p êx = + k2p êë 6 é p x = + k2p ê 3 Û ê (k Î!) . p 2p êx = + k êë 9 3 Bài 11. Hướng dẫn giải
(Sin2x - sin x + 4) cos x - 2 Xét phương trình: = 0 (1). 2sin x + 3 3
Điều kiện: sin x ¹ - . 2 1 Phương trình (1) Û sin 2 .
x cos x - sin 2x + 4cos x - 2 = 0 . 2 æ 1 ö æ 1 ö
Û sin 2x cos x - + 4 cos x - = 0. ç ÷ ç ÷ è 2 ø è 2 ø Trang 26 Û æ 1 ö cos x - ç ÷(sin 2x + 4) = 0 . è 2 ø p
Û x = ± + k2p . 3 p
Đối chiếu với điều kiện: x = + k2p . 3 p
Vậy phương trình có nghiệm: x = + k2p . 3 (ì 2 x + x +1 ï )( 2 y + y +1) =1 (1)
Bài 12. Giải hệ: í
(x, y Î ! ) . 2 ï 1+ 1- x = x î ( 2 1+ 2 1- y ) (2) Hướng dẫn giải
Điều kiện: x £ 1, y £ 1. x " , y Î ! , ta có ( 2 x + x + )( 2
1 -x + x +1) =1 và ( 2 y + y + )( 2
1 - y + y +1) =1. 2 2
ìïy + y +1 = -x + x +1 (3) Kết hợp với ( ) 1 ta được: í . 2 2
ïx + x +1 = - y + y +1 (4) î
Cộng (3) và (4) ta được y = -x , thế vào (2) ta được: 2 + - x = x( 2 1 1 1+ 2 1- x ) (5) é p ù
Đặt x = sin t,t Î 0;
, phương trình (5) trở thành ê 2 ú ë û
1+ cost = sin t(1+ 2cos t) t t t é æ t öù 2
Û 2 cos = 2sin .cos . 1+ 2 1- 2sin ê ç ÷ 2 2 2 ë 2 ú è øû Trang 27 é p 4p t = + k t t 2 t p ê 3 Û 3sin - 4sin = Û sin 3 = sin 6 3 Û ê . 2 2 2 2 4 ê p 4p t = + k êë 2 3 é p t = é 1 é p ù ê x = Với t Î 0; , ta được 6 ê ê Þ 2 . ê 2 ú ë û p ê êt = ëx = 1 êë 2 æ 1 1 ö
Vậy hệ phương trình có 2 nghiệm ( ; x y) là ; - và (1; ) 1 - . ç ÷ è 2 2 ø
Bài 13. Giải các phương trình sau: cos5x = 5cos x . Bài 14. 1.
Cho phương trình: cos 2x + (m + )
1 sin x + m = 0.
a) Giải phương trình với m = 1.
b) Tìm m để phương trình có nghiệm thuộc [0;p ]. 2.
Tính các góc của tam giác ABC biết: cos3A + cos3B + cos3C = 1 - ,5 . æ p ö
Bài 15. Giải phương trình: 3 2 2cos x - - 3cos x - sinx = 0 . ç ÷ è 4 ø
Bài 16. Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số: f ( x) 4 2
= cos x + sin x + cos xsin x . æ 2p ö
Bài 17. Cho số thực x thỏa mãn sin x = 2 sin + x . ç ÷ è 7 ø æ p ö tan + x ç ÷ è 7
Bài 18. Tính giá trị biểu thức P ø = . p tan 7
(sin 2x - sin x + 4) cos x - 2
Bài 19. Giải phương trình = 0 . 2sin x + 3 PHẦN 4 æ 3p ö
æ cos x - sin x ö 1
Bài 1. Giải phương trình sau: 3tan 2x - 2sin 2x - + 2 = ç ÷ ç ÷ è 2 ø
è cos x + sin x ø cos2x Hướng dẫn giải Trang 28 p p
Điều kiện: cos2x ¹ 0 Û x ¹ + k (kÎ!) (*). 4 2
Với điều kiện trên phương trình đã cho tương đương với: sin 2 2 x (cosx-sin x) 1 3 - 2 cos2x + =
Û 3sin 2x - 2 cos 2x + 2(cos x -sin x)2 2 = 1 cos2x cos x + sin x cos2x ésin 2x = 1 - 3sin 2x 2 ( 2
1 sin 2x) 2(1 sin2x) 2 1
2sin 2x sin 2x 1 0 ê Û - - + - = Û + - = Û 1 êsin2x = êë 2 é p x = - + kp ê 4 ê ê p Û x = + kp (kÎ!) ê 12 ê 5p êx = + kp êë 12 p 5p
Kết hợp với điều kiện (*) ta được nghiệm của phương trình đã cho là: x = + kp và x =
+ kp (kÎ!) . 12 12 4 4 sin 2x + cos 2x
Bài 2. Giải phương trình: 4 = cos 4x . æ p ö æ p ö tan - x tan + x ç 4 ÷ ç 4 ÷ è ø è ø Hướng dẫn giải p
Điều kiện: x ¹ ± + kp (kÎ!) (*). 4
Với điều kiện trên phương trình đã cho tương đương với: 1 1 p 2 4 4 2 2
+ cos 4x = cos 4x Û 2 cos 4x - cos 4x -1 = 0 Û cos 4x = 1 Û x = k (kÎ!). 2 2 4 kp
Kết hợp với điều kiện (*) ta được nghiệm của phương trình đã cho là: x = (kÎ!). 2
Bài 3. Giải phương trình: sinx 1+ 2sin x = cos 2 . x Ê p ˆ 2sin 2x + 4cos x Á ˜ - Á ˜ + 3 Á Ë 6 ˜¯
Bài 4. Giải phương trình: = 0. 1- cos3x Trang 29 1 4 1 2 9 4 3 2 1
Bài 5. Giải phương trình:
+ cos x - cos x +
+ cos x - cos x = . 16 2 16 2 2 Ê p ˆ
Bài 6. Giải phương trình: ( + x) 2
1 2cos3 sin x + sin 2x = 2sin 2 Á x ˜ + Á ˜. Á Ë 4 ˜¯ æ 5x p ö æ x p ö 3x
Bài 7. Giải phương trình: sin - - cos - = 2 cos . ç ÷ ç ÷ è 2 4 ø è 2 4 ø 2
Bài 8. Giải phương trình: 3 tan x + 1(sinx + 2cos x)= 5(sin x + 3cos x). 1 2
Bài 9. Giải phương trình: + (1+ cot 2 . x cot x) = 48. 4 2 cos x sin x
Bài 10. Giải phương trình: 2(sin x + 3 cos x) = 3 cos 2x - sin 2 . x 2 2
4sin 2x + 6sin x - 9 - 3cos 2x
Bài 11. Giải phương trình: = 0. cos x
Bài 12. Cho hàm số: f ( x) 4 4 2
= 1+ sin x + cos x + 2cos x + 2. Giải phương trình:
a) f ( x) = 2 2.
b) f ( x) =1+ 5.
Bài 13. Chứng minh với mọi giá trị của x, ta có: sin x + 1- sin x ³ 1.
Bài 14. Giải phương trình: 2
sin x + 1- sin x = 2cos x - cos . x
Bài 15. Cho phương trình sau:
(m + ) 3 x +(m - ) 3 3 sin
1 cos x + cos x - (m + 2)sin x = 0.
a) Giải phương trình khi m = 5. -
b) Xác định tham số m để phương trình có đúng 1 nghiệm .
Bài 16. Cho phương trình sau: 1- 2x 1- 2x cos - sin
+ m = 0 (với m là tham số). x x æ ö a) Khi m = 1
0 , hãy tìm tất cả các nghiệm x Î 50 - ;- của phương trình. ç ÷ è 2 ø Trang 30 æ 1 1 ö
b) Xác định m để phương trình có nghiệm xÎ ; . ç ÷ è 2 + p 2 ø
Bài 17. Tìm x thuộc khoảng [0;14] nghiệm đúng phương trình:
cos3x - 4cos 2x + 3cos x - 4 = 0 . æ p ö
Bài 18. Giải phương trình: 3 sin x - = 2 sin x . ç ÷ è 4 ø 6
Bài 19. Giải phương trình: 3cos x + 4sin x + = 6 .
3cos x + 4sin x +1
Bài 20. Cho phương trình: 2 x + ( 2 m - ) 2 sin 4
3 sin 4x + m - 4 = 0. é3p ù
Tìm m để phương trình có đúng 4 nghiệm thuộc ; 2p . ê 2 ú ë û ìï 3 cos x + 2 3cos .
x sin x = a Bài 21. Cho í vÙ˘i , a bÎ ! ïî 3 sin x + 2 3sin .
x cos x = b 2 2
Chứng minh rằng: 3 (a+ b) + 3 (a- b) = 2 . 1 1 1 é p ù
Bài 22. Chứng minh rằng: 1+ + + cos8x = 2 cos , x "x Î 0; . ê ú 2 8 8 ë 8 û 1 1 25 5
Bài 23. Giải phương trình: 1+ 4 cos x - 2 cos x + 4 cos x + - 2 cos x = 1. 16 2 16 2 3
Bài 24. Giải phương trình: 1+ 3 sin x + 3 cos x = sin 2 . x 2 1 1 9 3 1
Bài 25. Giải phương trình: 4 2 4 2
+ cos x - cos x +
+ cos x - cos x = . 16 2 16 2 2
Bài 26. Giải phương trình: 2 2 2 2
cos x + cos 2x + cos 3x + cos 4x = 2 . p
Bài 27. Tìm a để phương trình: acos2x + a cos 4x + cos6x = 1 có nghiệm x ¹ ± + kp , x = kp , vÙ˘i k Î ! 3 và chỉ có nghiệm ấy.
Bài 28. Giải phương trình: x x + ( 2 sin 2 sin 4
2 3sin x - 4sin x +1) = 0 . Trang 31
Bài 29. Giải phương trình: cos2x + cos3x - sin x - cos 4x = sin 6x . x
Bài 30. Giải phương trình: ( - x + x ) sin 4 1 cos cos cos2x = . 2 æ 3 ö
Bài 31. Cho phương trình: 2 2 - k sin x - ç ÷
(1-2k)sin x-k = 0 è 4 ø
Tìm k để phương trình có nghiệm.
Bài 32. Tính tổng các nghiệm của phương trình: 2 3 cos x - cos x -1 2 cos2x - tan x = vÙ˘i xÎ 1 é ;70ù. 2 cos ë û x
Bài 33. Giải phương trình: 1 1 10 cos x + + sin x + = . cos x sin x 3
Bài 34. Giải phương trình sau: 2 (sin x + cos x) = tan 5x + cot 5x 3 1- cot x
Bài 35. Giải phương trình sau: 3tan 2x - - 2 + 2 cos2x = 0 . cos2x 1+ cot x
Bài 84. Giải phương trình: ( + ) 2 3 1 cos x + ( 3 - ) 1 sin .
x cos x + sin x - cos x - 3 = 0 Hướng dẫn giải ( 3+ ) 2 1 cos x + ( 3 - ) 1 sin .
x cos x + sin x - cos x - 3 = 0 Û 3 ( 2 cos x - ) 2 1 + 3 sin .
x cos x + cos x - sin .
x cos x + sin x - cos x = 0 2 2 Û - 3 sin x + 3 sin .
x cos x + cos x - sin .
x cos x + sin x - cos x = 0
Û - 3 sin x(sin x - cos x) - cos x(sin x - cos x) + sin x - cos x = 0
Û (sin x - cos x)( 3sin x + cos x - ) 1 = 0 Trang 32 é æ p ö 2 sin x - = 0
ésin x - cos x = 0 ê ç ÷ è 4 ø Û ê Û ê
ë 3 sin x + cos x =1 ê æ p ö 1 êsin x + = ç ÷ ë è 6 ø 2 é p x = + kp é p ê 4 x = + kp ê ê 4 p p ê ê
Û x + = + k2p Û x = k2p (k Î ê !) ê 6 6 ê ê 2p p 5p êx = + k2p êx + = + k2p ë 3 êë 6 6 3 1- cotx
Bài 85. Giải phương trình: 3tan2x - - 2 + 2cos 2x = 0 cos 2x 1+ cotx Hướng dẫn giải ìcos 2x ¹ 0 ìcos 2x ¹ 0 ï ï ìcos 2x ¹ 0 ĐK si í n x ¹ 0 Û si í n x ¹ 0 Û í si ï ï î n x ¹ 0 cot x ¹ 1 -
cos x + sin x ¹ 0 î î
Khi đó phương trình đã cho trở thành 3sin 2x - 3 sin x - cos x - 2 + 2cos 2x = 0 cos 2x sin x + cos x 3sin 2x - 3 cos x - sin x Û ( + + = x - x)( x + x) 2 2cos 2x 0 cos sin cos sin sin x + cos x
3sin 2x - 3 + 2(cos x - sin x)2 2 + 2cos 2x = 0
Û 3sin 2x - 3 + 2(1-sin 2x) + 2( 2 1- sin 2x) = 0 1 2 Û 2
- sin 2x + sin 2x +1 = 0 Û sin 2x =1;sin 2x = - 2
+) sin 2x = 1Þ cos 2x = 0 không thỏa mãn ĐK ì p ì p 2x = - + k2p x = - + kp 1 ï ï ï ï
+) sin 2x = - (thỏa mãn ĐK) 3 6 Û í Û í (k Î!) 2 p 2p ï2x p k2p ï = + + x = + kp ïî 3 ïî 3
Bài 86. Giải các phương trình sau đây:
1) sin x 1+ sin 2x = cos 2x 2) (1- t anx)sin2x=2tanx Trang 33
Bài 87. Giải phương trình: 2 2
2 tan x + cot x = tan x + sin 2x Hướng dẫn giải +) §iÒu kiÖn
+) T×m ®îc tanx = 1 hoÆc tanx = 0 p
+) Gi¶i ®óng vµ lo¹i nghiÖm ®óng. §S: x = + kp 4
Bài 88. T×m m ®Ó ph¬ng tr×nh: 4 4 6 6 2
4(sin x + cos x) - 4(sin x + cos x) - sin 4x = m p p
cã nghiÖm x Î ( ; ) 8 4 Hướng dẫn giải +) §a PT vÒ d¹ng: 2
2cos 4x - cos 4x = 2m +1 (1) p p
+) §Æt t = cos4x víi x Î ( ; ) Þ tÎ(-1; 0) 8 4
+) XÐt f(t) = 2t2 + t trªn (-1; 0) cã b¶ng biÕn thiªn
Vµ PT (1) cã nghiÖm khi ®êng th¼ng y = 2m +1 (song song hoÆc trïng 0x )c¾t f(t) trªn (-1; 0) 1
+) §S: m Î (- ;1) 2
Bài 89. Giải phương trình: 3 3 2
- sin x - 6cos x + cos x + 3sin x = 0 os c 2x
Bài 90. Giải phương trình: (sinx - 2cos x) os
c 2x + sinx = ( os
c 4x -1)cos x + 2sinx
Bài 91. Giải phương trình: Hướng dẫn giải
Dùng công thức hạ bậc ta được:
Sử dụng ct nhân đôi giải được: sinx=0; sinx=1/2
Từ đó suy ra nghiệm của pt: Trang 34
Bài 92. Giải phương tình : 2 x sin 2x + cos2x + sin x - 2cos = 0 2 é ù
Bài 93. Cho hàm số y = 1 3
cosp x . Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số trên ; ê 4 2ú ë û æ ö
Bài 94. Giải phương trình: 2 9x cos3x = cos ç ÷ è 4 ø x p 2
Bài 95. Giải phương trình: cos x + x
cos x = 2 2 sin sin( + ) 2 2 2 p p p
Bài 96. Gi¶i ph¬ng tr×nh: 3 sin(x - ) + sin(x + ) + 2 5 sin( x + ) = 0 3 6 6 æ p ö
Bài 97. sin 3x + cos3x - 2 2cos x + +1 = 0 ç ÷ è 4 ø Hướng dẫn giải Ta có: æ p ö
sin 3x + cos3x - 2 2cos x + +1 = 0 ç ÷ è 4 ø
Û sin3x + cos3x - 2(cos x - sin x) +1= 0
Û sin3x + sin x + cos3x - cos x - (cos x - sin x) +1= 0
Û 2sin 2xcos x - 2sin 2xsin x - (cos x - sin x) +1= 0
Û 2sin 2x(cos x - sin x) - (cos x - sin x) +1= 0 æ p ö
Đặt: t = cos x - sin x = 2 cos x + ;t Î é- 2; 2 ù ç ÷ 4 ë û è ø Ta có: 2 3
2(1- t )t - t +1 = 0 Û 2
- t + t +1 = 0 Û t = 1 éx = k2p æ p ö æ p ö 1 t 1: 2 cos x 1 cos x ê = + = Û + = Û ç ÷ ç ÷ p è 4 ø è 4 ø 2 êx = - + k2p ë 2
Bài 98. Cho phương trình sau: với m là tham số.
1) Khi m = 0, hãy tìm tất cả các nghiệm của phương trình. Trang 35
2) Xác định m để phương trình có nghiệm
Bài 99. Cho phương trình sau: 1) Giải phương trình khi .
2) Xác định tham số m để phương trình có đúng một nghiệm
(cos x - )1(2cos x - )1 Bài 100. Giải phương trình: 2
=1- sin 2x + 2cos x sinx Bài 101.
Tính gần đúng các nghiệm (độ, phút, giây) của phương trình
4sin x + 5 cos x - 2sin 2x = 5 . Hướng dẫn giải BiÕn ®æi ph¬ng tr×nh
4sin x + 5 cos x - 2sin 2x = 5
Û (4sin x - 5) - cosx(4sin x - 5) = 0
Û (4sin x - 5)(1 - cosx) = 0 écos x = 1 ê Û 5 si ê n x = êë 4
Do ®ã ph¬ng tr×nh cã 3 hä nghiÖm lµ éx = k 0 360 êx 0 » 33 59'16' + k 0 360 ê êx 0 » 146 0'44' + k 0 360 ë Bài 102.
Cho tam giaùc ABC Coù goùc A,B nhoïn thoûa ñieàu kieän : 2 Sin A - . 2
SinA CosB - SinBCosA + Sin B = 0 .Chöùng minh tam giaùc ABC vuoâng Hướng dẫn giải
Từ gt có SinA(SinA-CosB) +SinB(SinB-CosA)=0 Þ (SinA - CosB)(SinB - ) CosA £ 0 (1) (2đ) Trang 36 Lại có : 2 2 2 2
Sin A - Cos B = Sin B - Cos A Þ (SinA - CosB)(SinB - ) CosA ³ 0 (2) (2đ) P P
Vậy SinA=CosB hoặc SinB=CosB Þ A + B = Þ C =
Þ Tam giác đã cho vuông đỉnh C (1đ) 2 2 æ p ö a)
Giải phương trình: sin 3x + cos3x - 2 2cos x + +1 = 0 ç ÷ è 4 ø Bài 103.
Giải phương trình: x x æ p x ö
1) Sin sinx - cos . sin2x + 1 = 2 cos2 ç - ÷ 2 2 è 4 2 ø x 2) 2 cos x - x = 2 + 2 10 Bài 104. Giải phương trình : 3 1- cot x 3tan2x - - 2 + 2cos 2x = 0 cos 2x 1+ cot x Bài 105. Giải phương trình: ( + ) 2 3 1 cos x + ( 3 - ) 1 sin .
x cos x + sin x - cos x - 3 = 0 Hướng dẫn giải ( 3+ ) 2 1 cos x + ( 3 - ) 1 sin .
x cos x + sin x - cos x - 3 = 0 Û 3 ( 2 cos x - ) 2 1 + 3 sin .
x cos x + cos x - sin .
x cos x + sin x - cos x = 0 2 2 Û - 3 sin x + 3 sin .
x cos x + cos x - sin .
x cos x + sin x - cos x = 0
Û - 3 sin x(sin x - cos x) - cos x(sin x - cos x) + sin x - cos x = 0
Û (sin x - cos x)( 3sin x + cos x - ) 1 = 0 é æ p ö 2 sin x - = 0
ésin x - cos x = 0 ê ç ÷ è 4 ø Û ê Û ê ë + = ê 3 sin x cos x 1 æ p ö 1 êsin x + = ç ÷ ë è 6 ø 2 é p x = + kp é p ê 4 x = + kp ê ê 4 p p ê ê
Û x + = + k2p Û x = k2p (k Î ê !) ê 6 6 ê ê 2p p 5p êx = + k2p êx + = + k2p ë 3 êë 6 6 Trang 37 æ x ö 3 Bài 106.
Giải phương trình: sin x 1+ tan . x tan + tan x + 2 3 = . ç ÷ 2 è 2 ø cos x Hướng dẫn giải x ĐKXĐ: cos .
x cos ¹ 0 . Phương trình đã cho tương đương 2 æ x x ö cos . x cos + sin . x sin ç 2 2 ÷ 2 sin x ç
÷ + tan x + 2 3 = 3 + 3 tan x x ç cos . x cos ÷ è 2 ø sin x 2 Û
+ tan x + 2 3 = 3 + 3 tan x cosx 2
Û 3 tan x - 2 tan x - 3 = 0 Û tan x = 1 3 hoặc tan x = - . 3 p tan x = 3 Û x = + kp. 3 1 p tan x = - Û x = - + kp. 3 6 p p
Kiểm tra ĐK thỏa mãn. Vậy nghiệm của PT là x =
+ kp; x = - + kp , k Î . ! 3 6
Tìm số tự nhiên a bé nhất để phương trình sau có nghiệm. 3p x p x p 2 cos p (a x) 2cosp æ ö - - (a - x) + cos . os c + + 2 = 0 ç ÷ 2a è 2a 3 ø
(cos x - )1(2cos x - )1 Bài 107. Giải phương trình: 2
=1- sin 2x + 2cos x sinx æ 3p x ö 1 æ p 3x ö Bài 108. Giải phương trình: sinç - ÷ = sinç + ÷ è 10 2 ø 2 è10 2 ø Bài 109.
Giải phương trình: cos x - 3 3 sin x = cos 7x Hướng dẫn giải
cos x - cos 7x - 3 3 sin x = 0 Û 2sin 3x sin 4x - 3 3 sin x = 0
Û 2sin 4xsin x 3
( - 4sin 2 x) - 3 3 sin x = 0 sin é x = (1) 0
Û sin x[2sin 4x 1
( + 2cos 2x) - 3 3]= 0 Û ê ë2sin 4x 1 ( + 2cos 2x) = 3 3 (2)
Gi¶i (1) ta ®-îc x=kp víi kÎ Z Trang 38 3 3 2 3 3
Gi¶i (2): Ta cã (2) Û 2sin 4x cos 2x + sin 4x =
Û 4sin 2x cos 2x + sin 4x = (3) 2 2 cos2 x x 2 2 2 2 cos 2x cos 2x (sin 2x cos 2x) 2 2 cos2 2
Áp dông B§T C«si cho 3 sè: sin 2x, , ta có : 1 = 2 3 sin 2x + + ³ 3 2 2 2 2 4 3 3 2 2 2 2 2
Þ sin 2x cos 2x £ sin 2x cos 2x £
. Do ®ã 4 sin 2x cos 2x + sin 4x £ +1< 3 3 3 3 2
Suy ra (3) v« nghiÖm nªn (2) v« nghiÖm.
KÕt luËn: Ph-¬ng tr×nh cã nghiÖm x=kp víi kÎ Z x Bài 110. Giải phương trình: ( x + x)2 2 sin cos + 2sin
= sin x(2 3sin x + 4 - 3). 2 Hướng dẫn giải PT 2
Û 1+ 2sin x cos x +1- cos x = 2 3 sin x + 4sin x - 3 sin x Û ( - x) + ( x x - x) = ( 2 2 4sin 2sin cos cos
2 3 sin x - 3 sin x)
Û 2(1- 2sin x) + cos x(2sin x - )
1 = 3 sin x (2sin x - ) 1 é2sin x -1 = 0 Û (2sin x - )
1 ( 3sin x - cos x + 2) = 0 Û êë 3sinx-cosx+2=0 æ p ö
+) 3 sin x - cos x + 2 = 0 Û sin x - = 1 - ç ÷ è 6 ø p p p
Û x - = - + k2p Û x = - + k2p , k Î! . 6 2 3 é p x = + k2p 1 ê +) 6
2sin x -1 = 0 Û sin x = Û ê (k Î!). 2 5p êx = + k2p êë 6 p p 5p
Vậy phương trình đã cho có nghiệm x = - + k2p , x = + k2p , x = + k2p (k Î!) 3 6 6 Trang 39