Математика
Тема 9: Тригонометрические уравнения. Профильный уровеньУрок 5: Арккосинус и решение уравнения cos t =a
- Теория
Тема урока, введение
Мы знаем, что такое арккосинус, и теперь с его помощью сможем решить уравнение
при всех допустимых значениях
, т.е. при
.
Пример уравнения вида cost=a
Пример 1. Решить уравнение ![]()
Решение.
значит, уравнение имеет решение. Мы получим бесчисленное множество решений, т.к. функция периодична.
Задана абсцисса точки единичной окружности. Через эту точку проведем перпендикуляр к линии косинусов и получим две точки пересечения с окружностью
(рис. 1).

Точке
соответствует множество действительных чисел ![]()
Точке
соответствует множество ![]()
![]()
Проиллюстрируем на графике:


На промежутке
функция монотонно убывает, и
достигается только при одном значении аргумента
Функция
чётная, её график симметричен относительно оси
значит, вторая точка имеет абсциссу
С учетом периода ![]()
Ответ: ![]()
Решение уравнения cost=a в общем виде
Решим уравнение
в общем виде, при ![]()
Решение:
Абсциссу
имеют две точки окружности –
(рис. 3).

Они и только они проектируются на линию косинусов в точку с координатой
Каждой точке соответствует определенное множество действительных чисел.
![]()
![]()
Ответ: ![]()
Частные случаи уравнения cost=a
Рассмотрим частные случаи тригонометрических уравнений вида ![]()
1. ![]()
Решим с помощью числовой окружности и проиллюстрируем на графике:

![]()
А как получить решение с помощью общей формулы?
![]()
2. ![]()

![]()
3. ![]()

![]()
Решение уравнений
Пример 2. Решить уравнение и проиллюстрировать решение на числовой окружности и на графике:
a) ![]()
b) ![]()
Решение:
a) ![]()
Отметим точку
на оси
. Проведём перпендикуляр, получим две точки пересечения с числовой окружностью:
(рис. 7).

Проиллюстрируем решение на графике.

На промежутке
функция
монотонно убывает, значит, на данном промежутке есть только одно решение ![]()
Косинус чётная функция, график симметричен относительно оси
, значит, точка
тоже является решением.
Ответ: ![]()
b) ![]()

Абсциссу
имеют две точки –
Им соответствует множество действительных чисел ![]()
Проиллюстрируем решение на графике.
![]()

На отрезке
функция монотонно убывает и принимает значение
только в одной точке ![]()
Косинус – чётная функция, график симметричен относительно оси
, значит, точка
также является решением уравнения.
Ответ: ![]()
Рассмотрим более сложное тригонометрическое уравнение.
Пример 3. Решить уравнение ![]()
Решение:
Осуществим замену переменной, обозначим ![]()

Теперь вернемся к старой переменной:
![]()

![]()
Ответ: ![]()
Вывод, заключение
Мы научились решать уравнения вида
при любом допустимом
Мы использовали понятие арккосинуса. На следующем уроке мы познакомимся с понятием арксинуса.
Список литературы
1. Алгебра и начала анализа, 10 класс (в двух частях). Учебник для общеобразовательных учреждений (профильный уровень) под ред. А. Г. Мордковича. –М.: Мнемозина, 2009.
2. Алгебра и начала анализа, 10 класс (в двух частях). Задачник для общеобразовательных учреждений (профильный уровень) под ред. А. Г. Мордковича. –М.: Мнемозина, 2007.
3. Виленкин Н.Я., Ивашев-Мусатов О.С., Шварцбурд С.И. Алгебра и математический анализ для 10 класса (учебное пособие для учащихся школ и классов с углубленным изучением математики).-М.: Просвещение, 1996.
4. Галицкий М.Л., Мошкович М.М., Шварцбурд С.И. Углубленное изучение алгебры и математического анализа.-М.: Просвещение, 1997.
5. Сборник задач по математике для поступающих во ВТУЗы (под ред. М.И.Сканави).-М.:Высшая школа, 1992.
6. Мерзляк А.Г., Полонский В.Б., Якир М.С. Алгебраический тренажер.-К.: А.С.К., 1997.
7. Саакян С.М., Гольдман А.М., Денисов Д.В. Задачи по алгебре и началам анализа (пособие для учащихся 10-11 классов общеобразов. учреждений).-М.: Просвещение, 2003.
8. Карп А.П. Сборник задач по алгебре и началам анализа : учеб. пособие для 10-11 кл. с углубл. изуч. математики.-М.: Просвещение, 2006.
Домашнее задание
Алгебра и начала анализа, 10 класс (в двух частях). Задачник для общеобразовательных учреждений (профильный уровень) под ред. А. Г. Мордковича. –М.: Мнемозина, 2007.
№№ 22.2 – 22.7.
Дополнительные веб-ресурсы
1. Математика (Источник).
2. Интернет-портал Problems.ru (Источник).
3. Образовательный портал для подготовки к экзаменам (Источник).