Rijeseni neki zadaci iz poglavlja 5.1 (Dio treci)

Σχετικά έγγραφα
2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

Trigonometrijski prikaz kompleksnog broja

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

Neka je a 3 x 3 + a 2 x 2 + a 1 x + a 0 = 0 algebarska jednadžba trećeg stupnja. Rješavanje ove jednadžbe sastoji se od nekoliko koraka.

1.4 Tangenta i normala

1. Trigonometrijske funkcije

INTEGRALNI RAČUN. Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa. Lucija Mijić 17. veljače 2011.

Matematička analiza 1 dodatni zadaci

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

7 Algebarske jednadžbe

( ) ( ) Zadatak 001 (Ines, hotelijerska škola) Ako je tg x = 4, izračunaj

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

IZVODI ZADACI (I deo)

Ĉetverokut - DOMAĆA ZADAĆA. Nakon odgledanih videa trebali biste biti u stanju samostalno riješiti sljedeće zadatke.

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

( x) ( ) ( ) ( x) ( ) ( x) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

1 Promjena baze vektora

Sume kvadrata. mn = (ax + by) 2 + (ay bx) 2.

Rijeseni neki zadaci iz poglavlja 4.5

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

18. listopada listopada / 13

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

ISPITNI ZADACI FORMULE. A, B i C koeficijenti (barem jedan A ili B različiti od nule)

Determinante. a11 a. a 21 a 22. Definicija 1. (Determinanta prvog reda) Determinanta matrice A = [a] je broj a.

6 Primjena trigonometrije u planimetriji

MATEMATIKA Pokažite da za konjugiranje (a + bi = a bi) vrijedi. a) z=z b) z 1 z 2 = z 1 z 2 c) z 1 ± z 2 = z 1 ± z 2 d) z z= z 2

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

( , treći kolokvij) 3. Na dite lokalne ekstreme funkcije z = x 4 + y 4 2x 2 + 2y 2 3. (20 bodova)

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

radni nerecenzirani materijal za predavanja

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

Trigonometrija 1. Trigonometrijska kružnica. Razumijevanje postupka izrade složenijeg matematičkog problema iz osnova trigonometrije

Numerička matematika 2. kolokvij (1. srpnja 2009.)

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

π π ELEKTROTEHNIČKI ODJEL i) f (x) = x 3 x 2 x + 1, a = 1, b = 1;

Operacije s matricama

KVADRATNA FUNKCIJA. Kvadratna funkcija je oblika: Kriva u ravni koja predstavlja grafik funkcije y = ax + bx + c. je parabola.

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

( , 2. kolokvij)

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

2. Ako je funkcija f(x) parna onda se Fourierov red funkcije f(x) reducira na Fourierov kosinusni red. f(x) cos

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

Elementi spektralne teorije matrica

Osnovne teoreme diferencijalnog računa

4.1 Elementarne funkcije

ASIMPTOTE FUNKCIJA. Dakle: Asimptota je prava kojoj se funkcija približava u beskonačno dalekoj tački. Postoje tri vrste asimptota:

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

Zadaci iz trigonometrije za seminar

f(x) = a x, 0<a<1 (funkcija strogo pada)

POTPUNO RIJEŠENIH ZADATAKA PRIRUČNIK ZA SAMOSTALNO UČENJE

4. poglavlje (korigirano) LIMESI FUNKCIJA

Signali i sustavi - Zadaci za vježbu II. tjedan

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

1. Trigonometrijske funkcije realnog broja

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

Trigonometrijske nejednačine

IZVODI ZADACI (I deo)

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

Uvod u teoriju brojeva

1 Obične diferencijalne jednadžbe

Strukture podataka i algoritmi 1. kolokvij 16. studenog Zadatak 1

4.7. Zadaci Formalizam diferenciranja (teorija na stranama ) 343. Znajući izvod funkcije x arctg x, odrediti izvod funkcije x arcctg x.

5. Karakteristične funkcije

Mate Vijuga: Rijeseni zadaci iz matematike za srednju skolu

Teorijske osnove informatike 1

MATEMATIKA I 1.kolokvij zadaci za vježbu I dio

OBLAST DEFINISANOSTI FUNKCIJE (DOMEN) Pre nego što krenete sa proučavanjem ovog fajla, obavezno pogledajte fajl ELEMENTARNE FUNKCIJE, jer se na

Teorem 1.8 Svaki prirodan broj n > 1 moºe se prikazati kao umnoºak prostih brojeva (s jednim ili vi²e faktora).

POPIS ZADATAKA: 1.Odredi modul IZI iz kompleksnog broja Z=4+3i 2.Riješi zadatak:izi= *

0 = 5x 20 => 5x = 20 / : 5 => x = 4.

Linearna algebra I, zimski semestar 2007/2008

Više dokaza jedne poznate trigonometrijske nejednakosti u trokutu

Periodične funkcije. Branimir Dakić, Zagreb

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

POVRŠINA TANGENCIJALNO-TETIVNOG ČETVEROKUTA

Trigonometrijske funkcije

Pošto pretvaramo iz veće u manju mjernu jedinicu broj 2.5 množimo s 1000,

2. KOLOKVIJ IZ MATEMATIKE 1

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

2log. se zove numerus (logaritmand), je osnova (baza) log. log. log =

MATEMATIKA 2. Grupa 1 Rexea zadataka. Prvi pismeni kolokvijum, Dragan ori

DIFERENCIJALNE JEDNADŽBE

Obične diferencijalne jednadžbe 2. reda

KVADRATNA FUNKCIJA. Kvadratna funkcija je oblika: Kriva u ravni koja predstavlja grafik funkcije y = ax + bx + c. je parabola.

Transcript:

Rijeseni neki zadaci iz poglavlja 5. Dio treci) Prije rijesavanja zadataka prisjetimo se bitnih stvari koje ce nas pratiti tijekom njihovog promatranja. Tvrdnja: Osnovni trigonometrijski identiteti) Tvrdnja: Adicijski teoremi) sin x + cos x = tg x = sin x cos x ctg x = cos x sin x Tvrdnja: Formule redukcije sin x ± y) = sin x cos y ± cos x sin y cos x ± y) = cos x cos y sin x sin y tg x ± y) = ctg x ± y) = tg x ± tg y tg x tg y ctg x ctg y ctg y ± ctg x π ) π ) sin + t = cos t cos + t = sin t π ) π ) sin t = cos t cos t = sin t sin π + t) = sin t cos π + t) = cos t sin π t) = sin t cos π t) = cos t ) ) π π sin + t = cos t cos + t = sin t ) ) π π sin t = cos t cos t = sin t Tvrdnja: Trigonometrijske funkcije dvostrukog kuta) sin x = sin x cos x cos x = cos x sin x tg x = tg x tg x ctg x = ctg x ctg x

Tvrdnja: Sinus i kosinus polovicnog kuta: sin x = ± cos x cos x = ± + cos x Tvrdnja: Transformacija umnoska u zbroj) sin x cos y = [sin x + y) + sin x y)] cos x sin y = [sin x + y) sin x y)] cos x cos y = [cos x + y) + cos x y)] sin x sin y = [cos x y) cos x + y)] Tvrdnja: Transformacija zbroja u umnozak) sin x + sin y = sin x + y sin x sin y = cos x + y cos x + cos y = cos x + y cos x y sin x y cos x y cos x cos y = sin x + y sin x y Prisjetim se jos vrijednosti trigonometrijskih funkcija za istaknute kuteve: Kut sin x cos x tg x ctg x π π π π π π π 6 0-0 0-0 nedef. 0 nedef. 0 0 nedef. 0 nedef.

Zadatak 5: str. 9) ) Rijesi sljedecu jednadzbu: sin 5x = sin x cos x Rjesenje: Dakle pogledamo li danu trigonometrijsku jednadzbu mozemo uociti da ona sadrzi i razlicite trigonometrijske funkcije i razlicite argumente sto nije bas dobar znak. No prisjetimo se da postoji nesto sto se formule pretvorbe umnoska u zbroj, tocnije da vrijedi sljedeci identitet: sin x cos y = [sin x + y) + sin x y)] Taj identitet nam daje ideju da probamo desnu stranu jednadzbe iz umnoska pretvoriti u zbroj te na taj nacin dobiti vise jednakih trigonometrijskih funkcija i/ili argumenata. Racunam: Izmnozim cijelu jednadzbu s : sin 5x = sin x cos x sin 5x = [sin x + x) + sin x x)] sin 5x = [sin 5x + sin x)] sin 5x = [sin 5x + sin x)] / sin 5x = [sin 5x + sin x)] sin 5x = sin 5x + sin x) "Prebacimo" sin 5x s desne na lijevu stranu: sin 5x sin 5x = sin x) sin 5x = sin x) Ovo je jednadzba koja spada pod one koje se svode na osnovne. Napomena: Ova jednadzba je tipa: sin t = sin t, t, t R Njezina rjesenja dobe se na nacin da se rijese sljedece dvije linearne jednadzbe: t = t + kπ, k Z t = π t + kπ, k Z

Imajuci na umu gornju napomenu argument s lijeve strane 5x oznacim s t, dok argument s desne strane x oznacim s t : sin 5x = sin x) t t sin t = sin t Prema napomeni tada su rjesenja dana s: t = t + kπ, k Z t = π t + kπ, k Z Vratim natrag umjesto t izraz 5x, te umjesto t izraz x. Usredotocim se za pocetak na prvu jednadzbu: t 5x = t x +kπ, k Z 5x = x + kπ "Prebacim" x na drugu stranu, slijedi: 5x + x = kπ Podijelim cijelu jednadzbu s 6: 6x = kπ 6x = kπ / : 6 Pokratim sto se pokratiti dade: 6x 6 = kπ 6 6x = kπ 6 6 x = kπ Dakle rjesenje prve jednadzbe jest x = kπ, k Z. Rijesimo sada jos drugu jednadzbu: t = π t +kπ, k Z 5x x 5x = π x) + kπ 5x = π + x + kπ

"Prebacim" x na drugu stranu, slijedi: 5x x = π + kπ Podijelim cijelu jednadzbu s : x = π + kπ Pokratim sto se pokratiti dade: x = π + kπ / : x = π + kπ x = π + kπ x = π + kπ Dakle rjesenje druge jednadzbe jest x = π + kπ, k Z. Pocetna trigonometrijska jednadzba ima ukupno dva rjesenja i to x = kπ, k Z i x = π + kπ, k Z. % Zadatak 6: str. 9) ) Rijesi sljedecu jednadzbu: sin x + 9 cos x = 7 Napomena: Ovo je linearna trigonometrijska jednadzba koja se rijesava uz pomoc univerzalne zamjene. Naime vrijedi: tg x sin x = + tg x tg x cos x = + tg x Uvodjenjem supstitucije t = tg x jednadzba se svodi na algebarsku. 5

tg x Rjesenje: Dakle imajuci na umu napomenu zamijenit cemo sin x s + tg x te cos x s tg x + tg x. Dakle dana jednadzba poprima sljedeci oblik: tg x + tg x + 9 tg x + tg x = 7 Uvedem supstituciju k = tg x pa jednadzba prelazi u algebarsku: k k + 9 + k + k = 7 Pomnozim cijelu jednadzbu s + k. Problem se moze javiti ako je + k jednako 0 no to je nemoguce jer je k uvijek pozitivan, ako pozitivnom broju dodamo on ce sigurno biti veci od 0. Racunam: Rijesimo se zagrada: k k + 9 + k + k = 7 / + k ) k + k + k + 9 k + k + k = 7 + k ) k + 9 k ) = 7 + k ) k + 9 9k = 7 + 7k "Prebacimo" sve na desnu stranu kako bi dobili pozitivan vodeci koeficijent kod kvadratne jednadzbe: 0 = 7 + 7k + 9k 9 kt Sredimo dobiveni izraz: 0 = 6k k Zamijenimo starne jednakosti kako bi jednadzba poprimila standardni oblik: 6k k = 0 Izraz po kojem izracunavam rjesenja kvadratnih jednadzbi jest: k, k = b ± b ac a Nadalje ispisem koeficijente dane kvadratne jednadbe: a = 6 6

b = c = Uvrstim ispisane koeficijente u gornji izraz te racunam: k, k = ) ± ) 6 ) 6 k, k = ± 6 + 8 k, k = ± k, k = ± Dakle jedno rijesenje dane kvadratne jednadzbe jest: k = 8 = Dok je drugo rijesenje dane kvadratne jednadzbe: k = + = = = 6 = I time smo rijesili nasu jednadzbu s time da smo dobili dva rjesenja i to: k = k = No da bih dobio konacno rjesenje pocetne jednadzbe moram jos vratiti supstituciju. Vrijedi: k = tg x Na taj nacin dobijem dvije osnovne trigonometrijske jednadzbe: = tg x = tg x Usredotocimo se za pocetak na prvu od dvije trigonometrijske jednadzbe: = tg x 7

Zamijenim lijevu i desnu stranu jednadzbe da poprimi standardni oblik: Uvodim supstituciju t = x : tg x = tg x = t tg t = Nas glavni zadatak postaje odrediti za koje je kuteve t vrijednost funkcije tg jednaka. U tu svrhu pogledajmo sljedecu sliku: Dakle tangense citamo na pravcu okomitom na os x kroz tocku 0, ) na osi x. Ucrtamo tocku na tom pravcu tako da se pomaknemo za prema dolje od osi x na tom pravcu. Povucemo prvac kroz ucrtanu tocku na tom pravcu te kroz ishodiste. Zatim pogledamo sjeciste tog pravca i brojevne kruznice, to su tocke Et ) i Et ). Kako po definciiji tangensa znamo da je to upravo y koordinata tocke na pravcu okomitom na os x kroz tocku 0, ) na osi x dobivene kao sjeciste pravca koji prolazi ishodistem i tockom pridruzenom broju t, odnosno t, vidimo da ce tocke dobivene kao sjeciste pravca kroz ishodiste i tocke pridruzene brojevima t i t i pravca okomitog na os x kroz tocku 0, ) na osi x imati y koordinate jednake, odnosno tangensi brojeva t i t bit ce jednaki upravo. Dakle zadatak nam je otkiriti koji su to brojevi. Promotrimo li tablicu na dnu prve stranice dokumenta, mozemo uociti da se u njoj ne nalazi u retku u kojem su ispisane vrijednosti tangensa, niti bilo kakav slican broj. U takvim slucajevima kada je vrjednost funkcije tangens razlicita od bilo koje vrijednosti u tablici te vrijednosti suprotne onoj u tablici broj iz tablice s negativnim predznakom) kazemo da je rjesenje jednadzbe na intervalu [0, π] jednako: t = arctg ) 8

Napomena: Napominjem da je dovoljno odrediti samo t zbog prirode trigonometrijske funkcije tangens! To je ilustrirano na sljedecoj slici: No kako znamo da je tangens trigonometrijska funkcija cije se vrijednosti ponavljaju nakon svakih π, sva rjesenja dobivene jednadzbe su zapravo: t = arctg ) + kπ, k Z Vratimo supstituciju t = x : Pomnozim izraz s : x = arctg ) + kπ x = arctg ) + kπ / x = arctg x = arctg ) + kπ ) + kπ Dakle rjesenje prve jednadzbe jest x = arctg ) + kπ, k Z. Nadalje promotrimo drugu trigonometrijsku jednadzbu: = tg x Zamijenim lijevu i desnu stranu jednadzbe da poprimi standardni oblik: tg x = 9

Uvodim supstituciju t = x : tg x = t tg t = Nas glavni zadatak postaje odrediti za koje je kuteve t vrijednost funkcije tg jednaka. U tu svrhu pogledajmo sljedecu sliku: Dakle tangense citamo na pravcu okomitom na os x kroz tocku 0, ) na osi x. Ucrtamo tocku na tom pravcu tako da se pomaknemo za prema gore od osi x na tom pravcu. Povucemo prvac kroz ucrtanu tocku na tom pravcu te kroz ishodiste. Zatim pogledamo sjeciste tog pravca i brojevne kruznice, to su tocke Et ) i Et ). Kako po definciiji tangensa znamo da je to upravo y koordinata tocke na pravcu okomitom na os x kroz tocku 0, ) na osi x dobivene kao sjeciste pravca koji prolazi ishodistem i tockom pridruzenom broju t, odnosno t, vidimo da ce tocke dobivene kao sjeciste pravca kroz ishodiste i tocke pridruzene brojevima t i t i pravca okomitog na os x kroz tocku 0, ) na osi x imati y koordinate jednake, odnosno tangensi brojeva t i t bit ce jednaki upravo. Dakle zadatak nam je otkiriti koji su to brojevi. Promotrimo li tablicu na dnu prve stranice dokumenta, mozemo uociti da se u njoj ne nalazi u retku u kojem su ispisane vrijednosti tangensa, niti bilo kakav slican broj. U takvim slucajevima kada je vrjednost funkcije tangens razlicita od bilo koje vrijednosti u tablici te vrijednosti suprotne onoj u tablici broj iz tablice s negativnim predznakom) kazemo da je rjesenje jednadzbe na intervalu [0, π] jednako: To je ilustrirano na sljedecoj slici: t = arctg 0

Napomena: Napominjem da je dovoljno odrediti samo t zbog prirode trigonometrijske funkcije tangens! No kako znamo da je tangens trigonometrijska funkcija cije se vrijednosti ponavljaju nakon svakih π, sva rjesenja dobivene jednadzbe su zapravo: t = arctg + kπ, k Z Vratimo supstituciju t = x : Pomnozim izraz s : x = arctg + kπ x = arctg + kπ / x = arctg + kπ x = arctg + kπ Dakle rjesenje druge jednadzbe jest x = arctg + kπ, k Z. Pocetna trigonometrijska jednadzba ima ukupno dva rjesenja i to x = arctg ) + kπ, k Z i x = arctg + kπ, k Z. % Zadatak 8: str. 9) ) Rijesi sljedecu jednadzbu: sin x + cos x) = cos x

Rjesenje: Za pocetak raspisemo lijevu stranu po identitetu za kvadrat binoma a + b) = a + ab + b. Slijedi: sin x + sin x cos x + cos x = cos x Prisjetimo se da vrijedi osnovni trigonometrijski identitet sin x + cos x =. Imajuci to na umu jednadzba poprima sljedeci oblik: Pokratimo sto se pokratiti dade: sin x + cos x + sin x cos x = cos x + sin x cos x = cos x + sin x cos x = cos x Prisjetimo se da vrijedi identitet za kosinus dvostrukog kuta, odnosno cos x = cos x sin x. Primjenim li to na jednadzbu ona poprima sljedeci oblik: sin x cos x = cos x sin x ) "Prebacim" cos x sin x ) na lijevu stranu, slijedi: sin x cos x + cos x sin x = 0 Sredim malo poredak sumanada u dobivenoj trigonometrijskoj jednadzbi: sin x + sin x cos x + cos x = 0 Promotrim li sto sam dobio mogu zakljuciti da je zapravo dobivena homogena trigonometrijska jednadzba koju cemo rijesiti tako da za pocetak cijelu jednadzbu podijelimo s cos x, slijedi: sin x cos x Pokratim sto se pokratiti dade: sin x + sin x cos x + cos x = 0 / : cos x sin x cos x sin x cos x + cos x + cos x cos x = 0 sin x + cos x cos x cos x + cos x cos x = 0 sin x cos x + sin x cos x + = 0 Prema identitetu ab a ) n b n = sredim prvi clan sume, pri tome imam na umu da b za trigonometrijsku funkciju tangensa vrijedi identitet tg x = sin x cos x. Racunam: ) sin x + sin x + = 0 cos x cos x tg x tg x

tg x + tg x + = 0 Uvedemo li supstituciju k = tg x jednadzba prelazi u algebarsku, tocnije kvadratnu jednadzbu: k + k + = 0 Izraz po kojem izracunavam rjesenja kvadratnih jednadzbi jest: k, k = b ± b ac a Nadalje ispisem koeficijente dane kvadratne jednadbe: a = b = c = Uvrstim ispisane koeficijente u gornji izraz te racunam: k, k = ± ) ) k, k = ± + k, k = ± 8 k, k = ± k, k = ± ) Dakle jedno rijesenje dane kvadratne jednadzbe jest: k = ) ) k = k = k = + Dok je drugo rijesenje dane kvadratne jednadzbe: k = + )

+ ) k = k = + k = I time smo rijesili nasu jednadzbu s time da smo dobili dva rjesenja i to: k = + k = No da bih dobio konacno rjesenje pocetne jednadzbe moram jos vratiti supstituciju. Vrijedi: k = tg x Na taj nacin dobijem dvije osnovne trigonometrijske jednadzbe: + = tg x = tg x Usredotocimo se za pocetak na prvu od dvije trigonometrijske jednadzbe: + = tg x Zamijenim lijevu i desnu stranu jednadzbe da poprimi standardni oblik: tg x = + Nas glavni zadatak postaje odrediti za koje je kuteve t vrijednost funkcije tg jednaka +. U tu svrhu pogledajmo sljedecu sliku: Dakle tangense citamo na pravcu okomitom na os x kroz tocku 0, ) na osi x. Ucrtamo tocku + na tom pravcu tako da se pomaknemo za + prema gore od osi x na tom pravcu. Povucemo prvac kroz ucrtanu tocku na tom pravcu te kroz ishodiste. Zatim pogledamo sjeciste tog pravca i brojevne kruznice, to

su tocke Et ) i Et ). Kako po definciiji tangensa znamo da je to upravo y koordinata tocke na pravcu okomitom na os x kroz tocku 0, ) na osi x dobivene kao sjeciste pravca koji prolazi ishodistem i tockom pridruzenom broju t, odnosno t, vidimo da ce tocke dobivene kao sjeciste pravca kroz ishodiste i tocke pridruzene brojevima t i t i pravca okomitog na os x kroz tocku 0, ) na osi x imati y koordinate jednake +, odnosno tangensi brojeva t i t bit ce jednaki upravo +. Dakle zadatak nam je otkiriti koji su to brojevi. Promotrimo li tablicu na dnu prve stranice dokumenta, mozemo uociti da se u njoj ne nalazi + u retku u kojem su ispisane vrijednosti tangensa, niti bilo kakav slican broj. U takvim slucajevima kada je vrjednost funkcije tangens razlicita od bilo koje vrijednosti u tablici te vrijednosti suprotne onoj u tablici broj iz tablice s negativnim predznakom) kazemo da je rjesenje jednadzbe na intervalu [0, π] jednako: t = arctg + ) To je ilustrirano na sljedecoj slici: Napomena: Napominjem da je dovoljno odrediti samo t zbog prirode trigonometrijske funkcije tangens! No kako znamo da je tangens trigonometrijska funkcija cije se vrijednosti ponavljaju nakon svakih π, sva rjesenja dobivene jednadzbe su zapravo: x = arctg + ) + kπ, k Z Nadalje rijesimo drugu trigonometrijsku jednadzbu: = tg x Zamijenim lijevu i desnu stranu jednadzbe da poprimi standardni oblik: tg x = Nas glavni zadatak postaje odrediti za koje je kuteve t vrijednost funkcije tg jednaka. U tu svrhu pogledajmo sljedecu sliku: 5

Dakle tangense citamo na pravcu okomitom na os x kroz tocku 0, ) na osi x. Ucrtamo tocku na tom pravcu tako da se pomaknemo za prema dolje od osi x na tom pravcu. Povucemo prvac kroz ucrtanu tocku na tom pravcu te kroz ishodiste. Zatim pogledamo sjeciste tog pravca i brojevne kruznice, to su tocke Et ) i Et ). Kako po definciiji tangensa znamo da je to upravo y koordinata tocke na pravcu okomitom na os x kroz tocku 0, ) na osi x dobivene kao sjeciste pravca koji prolazi ishodistem i tockom pridruzenom broju t, odnosno t, vidimo da ce tocke dobivene kao sjeciste pravca kroz ishodiste i tocke pridruzene brojevima t i t i pravca okomitog na os x kroz tocku 0, ) na osi x imati y koordinate jednake, odnosno tangensi brojeva t i t bit ce jednaki upravo. Dakle zadatak nam je otkiriti koji su to brojevi. Promotrimo li tablicu na dnu prve stranice dokumenta, mozemo uociti da se u njoj ne nalazi u retku u kojem su ispisane vrijednosti tangensa, niti bilo kakav slican broj. U takvim slucajevima kada je vrjednost funkcije tangens razlicita od bilo koje vrijednosti u tablici te vrijednosti suprotne onoj u tablici broj iz tablice s negativnim predznakom) kazemo da je rjesenje jednadzbe na intervalu [0, π] jednako: t = arctg ) To je ilustrirano na sljedecoj slici: 6

Napomena: Napominjem da je dovoljno odrediti samo t zbog prirode trigonometrijske funkcije tangens! No kako znamo da je tangens trigonometrijska funkcija cije se vrijednosti ponavljaju nakon svakih π, sva rjesenja dobivene jednadzbe su zapravo: x = arctg ) + kπ, k Z Pocetna trigonometrijska jednadzba ima ukupno dva rjesenja i to x = arctg + ) + kπ, k Z i x = arctg ) + kπ, k Z. % Zadatak 9: str. 9) ) Rijesi sljedecu jednadzbu: cos x sin x = sin x Rjesenje: Izraz na lijevoj strani rastavim po identitetu za razliku kvadrata a b = a b) a + b), slijedi: cos x x sin = sin x cos x x ) sin cos x + x ) sin = sin x Prisjetimo se da vrijedi temeljni trigonometrijski identitet, tocnije sin x + cos x =. U nasem slucaju to znaci da vrijedi cos x + x sin =. Primjenim li tu cinjenicu na jednadzbu ona poprima sljedeci oblik: cos x x ) sin cos x + x ) sin = sin x }{{ } cos x sin x = sin x Nadalje prisjetimo se da vrijedi identitet za kosinus dvostrukog kuta, odnosno cos x = cos x sin x, u nasem slucaju to znaci da vrijedi cos x x sin = cos x ) = cos x. Slijedi: cos x x sin = sin x }{{ } cos x cos x = sin x 7

Umjesto da ovu jednadzbu rijesimo rastavljanjem na faktore pokusajmo je rijesiti na malo alternativniji i mozebitno brzi nacin. Ideja jest svesto ovu jednadzbu na oblik sin ax + b) = sin cx + d) a, b, c, d R. Postavlja se pitanje kako to postici, no odgovor je ociti. Svaki puta kada smo htjeli mijenjati vrstu trigonometrijske funkcije u trigonometrijskoj jednadzbi koristili smo formule redukcije, pa cemo to uciniti i ovaj put. Prisjetim se da vrijedi: π ) sin x = cos x Primjenim li to na dobivenu trigonometrijsku jednadzbu ona poprima sljedeci oblik: cos }{{ x } = sin x sin π x) π ) sin x = sin x Ovo je jednadzba koja spada pod one koje se svode na osnovne. Napomena: Ova jednadzba je tipa: sin t = sin t, t, t R Njezina rjesenja dobe se na nacin da se rijese sljedece dvije linearne jednadzbe: t = t + kπ, k Z t = π t + kπ, k Z Imajuci na umu gornju napomenu argument s lijeve strane π x oznacim s t, dok argument s desne strane x oznacim s t : π ) sin x = sin x) t t sin t = sin t Prema napomeni tada su rjesenja dana s: t = t + kπ, k Z t = π t + kπ, k Z Vratim natrag umjesto t izraz π x, te umjesto t izraz x. Usredotocim se za pocetak na prvu jednadzbu: t = t +kπ, k Z π x x 8

π x = x + kπ "Prebacim" x s desne na lijevu stranu kao i π x x = π + kπ s lijeve na desnu stranu, slijedi: Podijelim cijelu jednadzbu s : x = π + kπ x = π + kπ / : ) π x = Pokratim sto se pokratiti dade: x = π + kπ kπ x = π 6 kπ Dakle rjesenje prve jednadzbe jest x = π 6 + kπ, k Z. Napomena: Promjena predznaka ispred kπ Rijesimo sada jos drugu jednadzbu: t = π t +kπ, k Z π x x π x = π x + kπ 5x = π + x + kπ "Prebacim" x s desne na lijevu stranu kao i π nije greska, to se smije uciniti! s lijeve na desnu stranu, slijedi: x + x = π π + kπ Svedem sumu na desnoj strani na zajednicki nazivnik kako bih je zbrojio: x = π π + kπ = π π 9 + kπ

x = π + kπ Dakle rjesenje druge jednadzbe jest x = π + kπ, k Z. Pocetna trigonometrijska jednadzba ima ukupno dva rjesenja i to x = π 6 + kπ, k Z i x = π + kπ, k Z. % Zadatak 0: str. 9) ) Rijesi sljedecu jednadzbu: cos 5x cos x = cos 6x cos x Rjesenje: Dakle da bih rijesio ovu jednadzbu prisjetim se da postoje formule pretvorbe umnoska u sumu, kao recimo: cos x cos y = [cos x + y) + cos x y)] Primjenim li tu formulu na lijevu i desnu stranu dane jednadzbe onda prelazi u sljedeci oblik: [cos 5x + x) + cos 5x x)] = [cos 6x + x) + cos 6x x)] cos 6x + cos x) = cos 8x + cos x) Pomnozim cijelu jednadzbu s : cos 6x + cos x) = cos 8x + cos x) / cos 6x + cos x) = cos 8x + cos x) cos 6x + cos x = cos 8x + cos x Pokratim sto se pokratiti dade: cos 6x + cos x = cos 8x + cos x cos 6x = cos 8x Ovo je jednadzba koja spada pod one koje se svode na osnovne. 0

Napomena: Ova jednadzba je tipa: cos t = cos t, t, t R Njezina rjesenja dobe se na nacin da se rijese sljedece dvije linearne jednadzbe: t = t + kπ, k Z t = t + kπ, k Z Imajuci na umu gornju napomenu argument s lijeve strane 6x oznacim s t, dok argument s desne strane 8x oznacim s t : cos 6x = cos 8x) t t sin t = sin t Prema napomeni tada su rjesenja dana s: t = t + kπ, k Z t = t + kπ, k Z Vratim natrag umjesto t izraz 6x, te umjesto t izraz x. Usredotocim se za pocetak na prvu jednadzbu: t 6x = t 8x +kπ, k Z 6x = 8x + kπ "Prebacim" 8x s desne na lijevu stranu, slijedi: Podijelim cijelu jednadzbu s : Pokratim sto se pokratiti dade: 6x 8x = kπ x = kπ x = kπ / : ) x = kπ x = kπ x = kπ x = kπ Dakle rjesenje prve jednadzbe jest x = kπ, k Z.

Napomena: Promjena predznaka ispred kπ nije greska, to se smije uciniti! Rijesimo sada jos drugu jednadzbu: t 6x = π t 8x +kπ, k Z 6x = 8x) + kπ 6x = 8x + kπ "Prebacim" 8x s desne na lijevu stranu, slijedi: 6x + 8x = kπ Podijelim cijelu jednadzbu s : x = kπ x = kπ / : Pokratim sto se pokratiti dade: x = kπ x = kπ 7 x = kπ 7 Dakle rjesenje druge jednadzbe jest x = kπ 7, k Z. Pocetna trigonometrijska jednadzba ima ukupno dva rjesenja i to x = kπ, k Z i x = kπ 7, k Z. % I za kraj jedan zadatak samo i iskljucivo u svrhu demonstracije! [ ] Zadatak : str. 9) ) Rijesi sustav jednadzbi: cos x + cos y = 7 x y = 5π 6

Rjesenje: Dakle ovaj sustav pokusat cemo rijesiti na isti nacin kao i obican sustav dvije linearne jednadzbe s dvije nepoznanice. To znaci da prvo preko druge jednadzbe y prikazem pomocu x. Racunam: cos x + cos y = 7 x y = 5π 6 Uvrstim taj izraz u prvu jednadzbu: y = x 5π 6 cos x + cos x 5π 6 Prisjetim se adicijskog teorema za kosinus: ) = 7 cos x y) = cos x cos y + sin x sin y Primjenim ga na drugi sumand u jedandzbi, slijedi: [ cos x + cos x 5π )] = 7 6 [ cos x + cos x cos 5π 6 + sin x sin 5π ] = 7 6 Prisjetim se da vrijedi sin 5π 6 = te cos 5π 6 =. Imajuci to na umu racunam dalje: [ cos x + cos x ) + sin x ] = 7 Primjenim identite za racunanje kvadrata binoma a + b) = a + ab + b, slijedi: ) ) cos x + cos x + cos x ) sin x + sin x = 7 Pokratim sto se pokratiti dade: cos x + cos x + ) cos x + ) cos x cos x + cos x ) sin x cos x + sin x cos x + ) sin x = 7 ) sin x = 7 sin x cos x + sin x = 7

Svedem prva dva clana sume na lijevoj strani na zajednicki nazivnik kako bi ih zbrojio: cos x + cos x sin x cos x + sin x = 7 7 cos x sin x cos x + sin x = 7 Prisjetim se da 7 mogu prikazati kao 7, slijedi: 7 cos x sin x cos x + sin x = 7 Nadalje prisjetim se da vrijedi temeljni trigonometrijski identitet sin x + cos x =. Broj na desnoj strani jednadzbe sada zamijenim s sin x + cos x. Jedandzba prelazi u sljedeci oblik: 7 cos x 7 cos x Pokratim sto se pokratiti dade: sin x cos x + sin x = 7 sin x + cos x ) sin x cos x + sin x = 7 sin x + 7 cos x 7 cos x sin x cos x + sin x = 7 sin x + 7 cos x sin x cos x + sin x = 7 sin x "Prebacim" 7 sin x s desne na lijevu stranu jednadzbe: sin x cos x + sin x 7 sin x = 0 sin x cos x 6 sin x = 0 Pokratim sto se pokratiti dade: sin x cos x 6 sin x = 0 sin x cos x sin x = 0 Cijelu jednadzbu pomknozim s : sin x cos x sin x = 0 /

sin x cos x sin x = 0 sin x cos x sin x = 0 Nadalje ovdje je kljucno primjetiti da mogu prikazati kao ). Imajuci to na umu racunam dalje: sin x cos x ) sin x = 0 Sredim drugi izraz po sljedecem identitetu a n b n = ab) n. Dakel vrijedi: sin x cos x sin x ) = 0 Izlucim sin x: sin x cos x ) sin x = 0 Sada znam da ako je umnozak neka dva broja jednak 0, tada je ili prvi od ta dva broja jednak 0 ili je onaj drugi jednak 0. Primjenim li tu cinjenicu u nasem slucaju mora vrijediti: sin x = 0 ili cos x sin x = 0 Dakle sredimo li te dvije trigonometrijske jednadzbe dobijemo: sin x = 0 / : ili cos x sin x = 0 sin x = 0 ili cos x sin x = 0 sin x = 0 ili cos x sin x = 0 I time smo dobili dvije nove trigonometrijske jednadzbe koje lako rijesavamo: sin x = 0 cos x sin x = 0 Za pocetak rijesavam prvu trigonometrijsku jednadzbu: sin t = 0 Glavni zadatak postaje odrediti za koje je kuteve t vrijednost funkcije sin jednaka 0. U tu svrhu pogledajmo sljedecu sliku: 5

Dakle sinuse citamo na osi y, kako se 0 nalazi tocno u ishodistu ucrtamo tocku tocno u ishodistu koordinatnog sustava. Povucemo okomicu na os y kroz tu tocku. Zatim pogledamo sjeciste tog pravca i brojevne kruznice, to su tocke Et ) i Et ). Kako po definciiji sinusa znamo da je to upravo y koordinata tocke na brojevnoj kruznici pridruzene nekom broju, vidimo da ce tocke pridruzene brojevima t i t imati y koordinate jednake 0, odnosno sinusi brojeva t i t bit ce jednaki upravo 0. Dakle zadatak nam je otkiriti koji su to brojevi. Promotrimo li sliku danu malo prije mozemo lako zakljuciti da sinusi kuteva 0 i π moraju biti jednaki 0. To znaci da ocito t mora biti jednak 0, odnosno t mora biti jednak π. To je ilustrirano na sljedecoj slici: Dakle mozemo zakljuciti da su rjesenja jednadzbe na intervalu [0, π] jednaka: t = 0 t = π No kako znamo da je sinus trigonometrijska funkcija cije se vrijednosti ponavljaju nakon svakih π, sva rjesenja dobivene jednadzbe su zapravo: x = 0 + kπ = kπ, k Z x = π + kπ, k Z Rijesavajuci prvu trigonometrijsku jednadzbu dobili smo dva rjesenja i to x = kπ, k Z i x = π + kπ, k Z. To rjesenje mozemo skraceno pisati kao x = kπ, k Z. Nadalje preostaje mi jos rijesiti drugu trigonometrijsku jednadzbu: cos x sin x = 0 Ovu jednadzbu rijesit cemo tako da prvo cos x s lijeve strane "prebacimo" na desnu stranu: sin x = cos x Najprije podijelimo cijelu jednadzbu s cos x: sin x = cos x / : cos x) 6

sin x cos x = cos x cos x sin x cos x = Napomena: Tu se postavlja pitanje zasto smo dijelili s cos x usprkos prijasnoj napomeni da se to ne smije opcenito ciniti. Ovdje se radilo zapravo o specijalnoj jednadzbi i to homogenoj linearnoj trigonometrijskoj jednadzbi koja je opcenito oblika: a sin x + b cos x = 0 a, b R Kada se pojavi jednadzba ovakovog oblika pri cemu se pojavljuje i funkcija sinus i kosinus dopusteno je dijeljenje s cos ili sin funkcijom. Moja preporuka jest da se dijeli s funkcijom cos. Nadalje cijelu jednadzbu podijelim s : sin x cos x = / : sin x cos x = sin x cos x = Prisjetim se da za trigonometrijsku fukciju tangens vrijedi sljedeci identitet tg x = sin x. Imajuci to na umu jednadzba poprima sljedeci oblik: cos x sin x = } cos {{ x } tg x tg x = Nas glavni zadatak postaje odrediti za koje je kuteve t vrijednost funkcije tg jednaka. U tu svrhu pogledajmo sljedecu sliku: 7

Dakle tangense citamo na pravcu okomitom na os x kroz tocku 0, ) na osi x. Ucrtamo tocku na tom pravcu tako da se pomaknemo za prema gore od osi x na tom pravcu. Povucemo prvac kroz ucrtanu tocku na tom pravcu te kroz ishodiste. Zatim pogledamo sjeciste tog pravca i brojevne kruznice, to su tocke Et ) i Et ). Kako po definciiji tangensa znamo da je to upravo y koordinata tocke na pravcu okomitom na os x kroz tocku 0, ) na osi x dobivene kao sjeciste pravca koji prolazi ishodistem i tockom pridruzenom broju t, odnosno t, vidimo da ce tocke dobivene kao sjeciste pravca kroz ishodiste i tocke pridruzene brojevima t i t i pravca okomitog na os x kroz tocku 0, ) na osi x imati y koordinate jednake, odnosno tangensi brojeva t i t bit ce jednaki upravo. Dakle zadatak nam je otkiriti koji su to brojevi. Posluzimo se tablicom na dnu prve stranice dokumenta, te iscitamo da je tangens kuta π jednak. Dakle uocimo da tada t mora biti jednak π. Podsjecam da zbog prirode 6 trigonometrijske funkcije tangens ne trebamo odrediti t. To je ilustrirano na sljedecoj slici: Dakle mozemo zakljuciti da je rjesenje jednadzbe na intervalu [0, π] jednako: t = π 6 Napomena: Napominjem da je dovoljno odrediti samo t zbog prirode trigonometrijske funkcije tangens! No kako znamo da je tangens trigonometrijska funkcija cije se vrijednosti ponavljaju nakon svakih π, sva rjesenja prve jednadzbe su zapravo: t = π 6 + kπ, k Z Rijesavajuci drugu trigonometrijsku jednadzbu dobili smo jedno rjesenje i to x = π + kπ, k Z. Dakle pocetna trigonometrijska jednadzba ima ukupno 6 8

dva rjesenja i to x = kπ, k Z i x = π + kπ, k Z. Preostaje jos odrediti 6 cemu su onda jednaki y. No kako znamo da smo iz druge jednadzbe y izrazili pomocu x sljedecim izrazom: y = x 5π 6 Sada lako mozemo odrediti cemu y moraju biti jednaki. Racunam: y = x 5π 6 ili y = x 5π 6 Uvrstim kπ umjesto x i π 6 + kπ umjesto x. Slijedi: y = kπ 5π 6 ili y = π 6 + kπ 5π 6 y = 5π 6 + kπ ili y π = + kπ 6 y = 5π 6 + kπ, k Z ili y = π + kπ, k Z Dakle sustav jednadzbi ima dva kao rijesenje sljedeca dva uredjena para: x, y ) = kπ, 5π6 ) + kπ, k Z Time je zadatak rijesen! x, y ) = ) π 6 + kπ, π + kπ, k Z % 9