Goniometrické rovnice a nerovnice. Základné goniometrické rovnice

Σχετικά έγγραφα
Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ M A T E M A T I K A

7. FUNKCIE POJEM FUNKCIE

Matematika prednáška 4 Postupnosti a rady 4.5 Funkcionálne rady - mocninové rady - Taylorov rad, MacLaurinov rad

Komplexné čísla, Diskrétna Fourierova transformácia 1

Goniometrické substitúcie

1. Limita, spojitost a diferenciálny počet funkcie jednej premennej

Matematika Funkcia viac premenných, Parciálne derivácie

PREHĽAD ZÁKLADNÝCH VZORCOV A VZŤAHOV ZO STREDOŠKOLSKEJ MATEMATIKY. Pomôcka pre prípravný kurz

Súčtové vzorce. cos (α + β) = cos α.cos β sin α.sin β cos (α β) = cos α.cos β + sin α.sin β. tg (α β) = cotg (α β) =.

Goniometrické rovnice riešené substitúciou

Goniometrické nerovnice

Goniometrické funkcie

Základné vzťahy medzi hodnotami goniometrických funkcií

M6: Model Hydraulický systém dvoch zásobníkov kvapaliny s interakciou

1.4 Rovnice, nerovnice a ich sústavy

NUMERICKÁ MATEMATIKA. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/ Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ. Fakulta elektrotechniky a informatiky

Technická univerzita v Košiciach. Zbierka riešených a neriešených úloh. z matematiky. pre uchádzačov o štúdium na TU v Košiciach

7 Derivácia funkcie. 7.1 Motivácia k derivácii

Cvičenie č. 4,5 Limita funkcie

Úvod do lineárnej algebry. Monika Molnárová Prednášky

Ekvačná a kvantifikačná logika

Obsah. 1.1 Základné pojmy a vzťahy Základné neurčité integrály Cvičenia Výsledky... 11

MATEMATIKA I ZBIERKA ÚLOH

6 Limita funkcie. 6.1 Myšlienka limity, interval bez bodu

4 Reálna funkcia reálnej premennej a jej vlastnosti

Motivácia Denícia determinantu Výpo et determinantov Determinant sú inu matíc Vyuºitie determinantov. Determinanty. 14. decembra 2010.

Technická univerzita v Košiciach Fakulta elektrotechniky a informatiky MATEMATIKA II. Zbierka riešených a neriešených úloh

Grafy funkcií tangens a kotangens

Cieľom cvičenia je zvládnuť riešenie diferenciálnych rovníc pomocou Laplaceovej transformácie,

Príklady na precvičovanie Fourierove rady

TREDNÁ ODBORNÁ ŠKOLA STRÁŽSKE PRACOVNÝ ZOŠIT. k predmetu Matematika pre

DIFERENCÁLNE ROVNICE Matematická analýza (MAN 2c)

Integrovanie racionálnych funkcií

FUNKCIE. Funkcia základné pojmy. Graf funkcie

Funkcie - základné pojmy

Derivácia funkcie. Pravidlá derivovania výrazov obsahujúcich operácie. Derivácie elementárnych funkcií

Obvod a obsah štvoruholníka

Matematická analýza pre fyzikov IV.

MIDTERM (A) riešenia a bodovanie

Numerické metódy Učebný text pre bakalárske štúdium

6 Primjena trigonometrije u planimetriji

Start. Vstup r. O = 2*π*r S = π*r*r. Vystup O, S. Stop. Start. Vstup P, C V = P*C*1,19. Vystup V. Stop

Numerické metódy Zbierka úloh

Ján Buša Štefan Schrötter

Kotne in krožne funkcije

Reálna funkcia reálnej premennej

MATEMATIKA I. Základy diferenciálneho počtu. Návody k cvičeniam pre odbory VSVH a STOP. Andrea Stupňanová, Alexandra Šipošová

Súradnicová sústava (karteziánska)

MATEMATIKA 4.OA - 5 h týždenne 165 h ročne školský rok 2014/2015

22 Špeciálne substitúcie, postupy a vzorce používané pri výpočte

PRÍPRAVNÝ KURZ ZO STREDOŠKOLSKEJ MATEMATIKY

Matematika 2. časť: Funkcia viac premenných Letný semester 2013/2014

TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACH STROJNÍCKA FAKULTA MATEMATIKA 1. Funkcia jednej premennej a jej diferenciálny počet

Obyčajné diferenciálne rovnice

Úvod do lineárnej algebry

ARMA modely čast 2: moving average modely (MA)

Prechod z 2D do 3D. Martin Florek 3. marca 2009

Prednáška Fourierove rady. Matematická analýza pre fyzikov IV. Jozef Kise lák

Definícia funkcie sínus a kosínus

3. Striedavé prúdy. Sínusoida

STREDOŠKOLSKÁ MATEMATIKA

Gramatická indukcia a jej využitie

Obsah. 1.1 Reálne čísla a ich základné vlastnosti Komplexné čísla... 8

Motivácia pojmu derivácia

Analytická geometria

Matematika 2. časť: Analytická geometria

Kontrolné otázky na kvíz z jednotiek fyzikálnych veličín. Upozornenie: Umiestnenie správnej a nesprávnych odpovedí sa môže v teste meniť.

4. Výrokové funkcie (formy), ich definičný obor a obor pravdivosti

MATEMATIKA II ZBIERKA ÚLOH

Mocniny : 1. časť. A forma. B forma. 1. Kontrolná práca z matematiky 8. ročník

ARMA modely čast 2: moving average modely (MA)

Maturitné úlohy. Matematiky. Pre gymnázium

x x x2 n

Základná škola Sačurov, Školská 389, Sačurov Tematický výchovno-vzdelávací plán z matematiky pre 9. ročník

Numerické metódy, pravdepodobnosť a matematická štatistika

Numerické metódy, pravdepodobnosť a matematická štatistika. Ján BUŠA Viktor PIRČ Štefan SCHRÖTTER

Riešenie rovníc s aplikáciou na elektrické obvody

Gymnázium v Košiciach, Opatovská 7 MATEMATIKA

Goniometrické funkcie ostrého uhla v pravouhlom trojuholníku

Stredná priemyselná škola Poprad. Výkonové štandardy v predmete MATEMATIKA všetky odbory 1. až 4.ročník

3. prednáška. Komplexné čísla

Spojité rozdelenia pravdepodobnosti. Pomôcka k predmetu PaŠ. RNDr. Aleš Kozubík, PhD. 26. marca Domovská stránka. Titulná strana.

Nelineárne optimalizačné modely a metódy

Mini minimaliz acia an BUˇ Koˇ sice 2011

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

Testy a úlohy z matematiky

HASLIM112V, HASLIM123V, HASLIM136V HASLIM112Z, HASLIM123Z, HASLIM136Z HASLIM112S, HASLIM123S, HASLIM136S

Riešenie sústavy lineárnych rovníc. Priame metódy.

RIEŠENIE WHEATSONOVHO MOSTÍKA

Derive vo vyučovaní matematiky

C. Kontaktný fasádny zatepľovací systém

24. Základné spôsoby zobrazovania priestoru do roviny

Numerické metódy matematiky I

Tomáš Madaras Prvočísla

Tematický výchovno - vzdelávací plán. Cvičenia z matematiky. pre 9. ročník

1. Komplexné čísla. Doteraz ste pracovali s číslami, ktoré pochádzali z nasledovných množín:

FUNKCIE N REÁLNYCH PREMENNÝCH

Učebný zdroj pre žiakov z predmetu Matematika

Téma Pojmy Spôsobilosti

primitívnoufunkcioukfukncii f(x)=xnamnožinereálnychčísel.avšakaj 2 +1 = x, tedaajfunkcia x2

Transcript:

Goniometrické rovnice a nerovnice Definícia: Rovnice (nerovnice) obsahujúce neznámu x alebo výrazy s neznámou x ako argumenty jednej alebo niekoľkých goniometrických funkcií nazývame goniometrickými rovnicami (nerovnicami). Napríklad: tg x + sin x cos x = 1/ tg x + sin x cos x 1/ Základnú goniometrickú rovnicu s neznámou x nazývame rovnicou typu g(x)=k, kde g je goniometrická funkcia a k R. Napríklad: tg x = Nakoľko goniometrické funkcie sú periodické, má každá základná goniometrická rovnica buď nekonečne mnoho riešení (v prípade: riešte v R) alebo riešením je prázdna množina. Na obmedzenom intervale má každá základná goniometrická rovnica konečný počet riešení, alebo riešením je prázdna množina. Základné goniometrické rovnice Riešenie základných goniometrických rovníc je možné určiť priamo z grafov goniometrických funkcií alebo z jednotkovej kružnice a z tabuľkových hodnôt. Príklad 1: Riešte v R: sin x = 1 Riešenie pomocou grafu funkcie sínus: Riešenie pomocou jednotkovej kružnice: Z oboch zobrazení vyplýva, že x = π/ + k.π, nakoľko funkcia y = sin x je periodická s periódou π. Formy zápisu množiny riešení: 1

Príklad : Riešte v R: cos x Riešenie pomocou grafu funkcie kosínus: Riešenie pomocou jednotkovej kružnice: Z oboch zobrazení vyplýva, že x = π/ + k.π, t.j. Príklad : Riešte v R: sin x = 1/ a výsledok zapíšte aj v stupňovej miere. Riešenie pomocou grafu funkcie sínus:

Riešenie pomocou jednotkovej kružnice: Z oboch zobrazení vyplýva, že pre x 0; π/ je riešením x 1 = π/6 0 a pre x π/; π je riešením x = 5π/6 150. Nakoľko funkcia kosínus je periodická s periódou π, obecné riešenie je možné zapísať ako a výsledok v stupňovej miere je. Príklad : Riešte v R: cos x,8 Riešenie pomocou grafu funkcie kosínus: Riešenie pomocou jednotkovej kružnice: Použitím kalkulačky alebo MAT tabuliek dostávame riešenie: x,6 + k.π a x = 5,6 + k.π, kde k Z alebo x = 6 5 + k.60 a x = 8 + k.60, kde Z Výsledné riešenie zapíšeme v tvare:

Úlohy Riešte v R: sin x = 1 cos x = tg x = cotg x = 1 e) Riešte rovnicu s neznámou x a výsledok zapíšte v stupňovej miere s presnosťou na minúty: cos x,75 f) Riešte rovnicu s neznámou x na intervale 0; π a výsledok zapíšte v oblúkovej miere s presnosťou na dve desatinné miesta: sin x,875 Zložitejšie goniometrické rovnice - riešené substitúciou na základný typ. Príklad 1: 1 Riešte v R: sin x = 1 Zavedením substitúcie y = x dostaneme rovnicu sin y = Riešenie pomocou grafu funkcie sínus: Riešenie pomocou jednotkovej kružnice: Z oboch zobrazení vyplýva, že pre x 0; π je riešením y 1 = 7π/6 10 a y = 11π/6 0. Využitím periodičnosti funkcie sínus dostávame riešenia: y 1 = 7π/6 + k.π a y = 11π/6 + k.π, k Z

Dosadením získaných výsledkov do substitučnej rovnice y = x dostávame: x 1 = 7π/6 + k.π x = 11π/6 + k.π x 1 = 7π/1 + k. π a x = 11π/1 + k. π, k Z Výsledné riešenie môžme zapísať v tvare:. Príklad : Riešte v R: tg (x ) = 1 Platí podmienka pre funkciu y = tg x: x π/ + k.π x (k + 1).π/, k Z Zavedením substitúcie y = x dostaneme rovnicu tg y = 1. Riešenie pomocou grafu funkcie tangens: Riešenie pomocou jednotkovej kružnice: Z oboch zobrazení a periodičnosti funkcie tangens vyplýva, že y = π/ + k. π, k Z Vrátime sa späť k substitúcii a postupnou úpravou dostávame: Dosadením získaných výsledkov do substitučnej rovnice y = x dostávame: x = π/ + k. π x = / + π/16 + k.π/, k Z Výsledok zapíšeme v tvare: 5

Úlohy Riešte v R: cos x = 1.cos (π + x) = 1.cos (x + π/) sin (x π/) = / e) tg ( x + 1) = 1/ - riešené substitúciou na kvadratickú rovnicu. Pri tomto type úloh často využívame vzorce pre goniometrické funkcie. Príklad 1: Riešte v R:.cos x cos x 1 Zavedením substitúcie cos x = t dostaneme.t t 1, riešením ktorej získame: t 1 = 1 a t = 1/. Riešenie pomocou grafu funkcie kosínus: Riešenie pomocou jednotkovej kružnice: Dosadením získaných výsledkov do substitučnej rovnice cos x = t dostávame: cos x 1 = 1 t.j. x 1 + k.π a cos x = 1/ t.j. x,1 = π/ + k.π x, = π/ + k.π, k Z Riešenie zapíšeme v tvare: 6

Príklad : Riešte v R:.cos x =.sin x Najskôr aplikáciou vzorca sin x + cos x = 1 upravíme rovnicu tak, aby obsahovala len jeden typ goniometrickej funkcie: (1 sin x).sin x....sin x +.sin x + 1 Zavedením substitúcie sin x = t dostaneme.t +.t + 1, riešením ktorej získame: t 1 = 1 a t = 1/. Riešenie pomocou grafu funkcie kosínus: Riešenie pomocou jednotkovej kružnice: Dosadením získaných výsledkov do substitučnej rovnice sin x = t dostávame: sin x 1 = 1 t.j. x 1 = π/ + k.π a sin x = 1/ t.j. x,1 = 7π/6 + k.π x, = 11π/6 + k.π, k Z Riešenie zapíšeme v tvare: Príklad : Riešte v R: tg x +.cotg x = Najskôr aplikáciou vzorca tg x. cotg x = 1 upravíme rovnicu tak, aby obsahovala len jeden typ goniometrickej funkcie: tg x +.1/tg x =... tg x.tg x + Zavedením substitúcie tg x = t dostaneme t.t +, riešením ktorej získame: t 1 = 1 a t =. 7

Dosadením získaných výsledkov do substitučnej rovnice tg x = t dostávame: tg x = 1 tg x = ± 1 a tg x = tg x = ± tg x 1 = ±1 t.j. x 1 = π/ + k.π/ a tg x = t.j. x = π/ + k.π a tg x = t.j. x = π/ + k.π, k Z Riešenie zapíšeme v tvare: Riešte v R: Úlohy.sin x +.cos x.sin x cos x.sin x + 1.sin x + sin x 1 tg x + cotg x = e).sin x. tg x +.cos x 5 - obsahujúce dvojnásobný argument. Príklad 1: Riešte v R: cos x + sin x Najskôr aplikáciou vzorca sin x =.sin x. cos x upravíme rovnicu tak, aby obsahovala goniometrické funkcie len s jednoduchým argumentom: cos x +.sin x. cos x... cos x.(1 +.sin x) Po úprave rovnice na súčinový tvar platí: cos x.(1 +.sin x) cos x 1 +.sin x Pre cos x dostávame: 8

Z grafu a z tabuľkových hodnôt funkcie kosínus plynie, že x 1 = π/ + k.π, k Z Pre 1 +.sin x... sin x = 1/ dostávame: Z grafu a z tabuľkových hodnôt funkcie kosínus plynie, že x = 7π/6 + k.π a x = 11π/6 + k.π, k Z Riešenie zapíšeme v tvare: Úlohy Riešte v R: sin x + sin x 1 = cos x cos x sin x cos x = cos x (1 + cos x).sin x =.cos x e) 1 cos x = sin x. sin x 9

Základné goniometrické nerovnice Riešenie základných goniometrických nerovníc je viditeľné priamo z grafov goniometrických funkcií. Príklad 1: Riešte v R: cos x > 1/ Riešenie pomocou grafu funkcie kosínus: Časť grafu znázornená červenou farbou odpovedá riešeniu danej goniometrickej nerovnice. Využitím periodičnosti funkcie kosínus dostávame výsledné riešenie, ktoré zapíšeme v tvare Riešenie pomocou jednotkovej kružnice: Z jednotkovej kružnice je vidieť, že daná goniometrická nerovnica nadobúda riešenie v prvom a vo štvrtom kvadrante. Časť jednotkovej kružnice znázornená červenou farbou určuje riešenie danej goniometrickej nerovnice. Výsledné riešenie môžme zapísať v tvare. využívame podobne ako pri goniometrických rovniciach periodičnosť funkcie kosínus, t.j. platí, Príklad : Riešte v R: tg x /. Aby výrazy v nerovnici boli definované, musí platiť podmienka x (k + 1).π/, k Z. 10

Z jednotkovej kružnice je vidieť, že riešením je množina, pričom platí, že v bode π/ funkcia tangens nie je definovaná, preto použijeme okrúhlu zátvorku, naopak bod π/6 patrí do riešenia, plynie zo zadania, preto použijeme uhlovú zátvorku. Príklad : Riešte v R: 0 cotg x Aby výrazy v nerovnici boli definované, musí platiť podmienka x (k + 1).π/, k Z. Využitím grafu a periodičnosti funkcie kotangens dostávame výsledok, ktorý zapíšeme v tvare. Úlohy Riešte v R: sin x /..cos x cotg x < 1..tg x 0 e) cos x < cos π/ 11

ÚLOHY súhrn 1. Riešte v R: sin x = 1 cos x = 1 e) sin x = tgx = f ) cos x = cot gx =. Riešenie nasledujúcich rovníc vyjadrite v stupňovej miere: 1 sin x = cos x = tgx = 1. Riešte v R: cosx + 1.cosx 1. = 1 cosx π sinx = sinπ cos 5.sin x + = 1 10.sin x + 5 5 5 cosx cos π = sin π + cos π. Riešte rovnice v intervale 0, 60 použitím kalkulačky alebo tabuliek. (Výsledky zapíšte v stupňovej miere s presnosťou na minúty). cos x,5 tgx = 5. cot gx = π 5. Riešte v R: e) g) sin x = 1 π sin x = tg ( x ) sin = 1 π cot g x = 6 ( 1 x) h).cos( π + x) = 1 f ) cos10x = 5 cos x + π = 6 1 6. Riešte v R:.cos x cos x 1.sin x + cos x e).sin x +. cos x g) 1.sin x + sin x 1 i) sin x cos x = 1 k) tgx + cot gx f ) h).sin.cos sin 8.cos x.sin x = x =.sin x x cos x 10.cos. j) tg x tgx l) tg x +.cot g x ( 1+.sin x) x +.sin x x + 7. Riešte v R:.sin.cos 5x +.cos 5x 8x =.sin 8x 1 x x.sin +.cos. tg x + 1 =. tg x

8. Riešte v R: e) g) i) e) g) i).sin.cos x sin x.cos x = cos x x =.sin x.cos x tgx =.sin x.cos x =.cot g x f ).cot g x +.cot g x cot gx 1 5.sin x +.cos x 10.sin x.cos x = h).cos x + =.cos x +.cos x.sin x + tgx +.cos x + 1 j).cos x cot gx.sin x + 1 9. Riešte v R: sin x + sin x sin x sin x +.cos x 1 sin x = sin x.cos ( cos x sin x) ( sin x + cos x) x,15 f ) cos x + sin x.cos x = 1 ( 1+ cos x).sin x =.cos x j) sin x cos x = cos x 0,5.sin x = sin = 1 h) 1 = cos x sin x x + cos x 10. Riešte v R: sin x = sin x tgx sin 6x sin 6x.cos x cos x = cos x 1