85493 (574856), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Решение тригонометрических уравнений вида sin(x) = a
-
формула для корней уравнения sin(x) = a, где
, имеет вид:
Частные случаи: -
sin(x) = 0, x =
-
sin(x) = 1, x =
-
sin(x) = -1, x =
-
формула для корней уравнения sin2(x) = a, где
, имеет вид: x=
Решение тригонометрических неравенств вида sin(x) > a, sin(x) < a
-
Неравенства, содержащие переменную только под знаком тригонометрической функции, называются тригонометрическими.
-
При решении тригонометрических неравенств используют свойство монотонности триго-нометрических функций, а также промежутки их знакопостоянства.
-
Для решения простейших тригонометрических неравенств вида sin(x) > a (sin(x) < а) используют единичную окружность или график функции y = sin(x).
sin(x) = 0 если х =;
sin(x) = -1, если x =>;
sin(x) > 0, если;
sin(x) < 0, если.
Ответ № 13
Решение тригонометрического уравнения cos(x) = a
-
Формула для корней уравнения cos(x) = a, где
, имеет вид:
.
-
Частные случаи:
cos(x) = 1, x =;
cos(x) = 0,;
cos(x) = -1, x = -
Формула для корней уравнения cos2(x) = a, где
, имеет вид:
.
Решение тригонометрических неравенств вида cos(x) > a, cos(x) < a
-
Для решения простейших тригонометрических неравенств вида cos(x) > a, cos(x) < a используют единичную окружность или график функции y = cos(x);
-
Важным моментом является знание, что:
cos(x) = 0, если;
cos(x) = -1, если x =;
cos(x) = 1, если x =;
cos(x) > 0, если;
cos(x) > 0, если.
№ 14
Решение тригонометрического уравнения tg(x) = a
-
Формула для корней уравнения tg(x) = a имеет вид:
.
-
Частные случаи:
tg(x) = 0, x =;
tg(x) = 1,;
tg(x) = -1,.
-
Формула для корней уравнения tg2(x) = a, где
, имеет вид:
Решение тригонометрических неравенств вида tg(x) > a, tg(x) < a
-
Для решения простейших тригонометрических неравенств вида tg(x) > a, tg(x) < a используют единичную окружность или график функции y = tg(x).
-
Важно знать, что:
tg(x) > 0, если;
tg(x) < 0, если;
Тангенс не существует, если.
№ 15
-
Формулами приведения называются соотношения, с помощью которых значения тригонометрических функций аргументов
,
,
,
, выражаются через значения sin
, cos
, tg
и ctg
.
-
Все формулы приведения можно свести в следующую таблицу:
Функция | Аргумент | |||||||
|
|
|
|
|
|
|
| |
sin | cos | cos | sin | -sin | -cos | -cos | -sin | sin |
cos | sin | -sin | -cos | -cos | -sin | sin | cos | cos |
tg | ctg | -ctg | -tg | tg | ctg | -ctg | -tg | tg |
ctg | tg | -tg | -ctg | ctg | tg | -tg | -ctg | ctg |
-
Для облегчения запоминания приведенных формул нужно использовать следующие правила:
a) при переходе от функций углов,
к функциям угла
название функции изменяют: синус на косинус, тангенс на котангенс и наоборот;
при переходе от функций углов,
к функциям угла
название функции сохраняют;
б) считаяострым углом (т. е.
), перед функцией угла
ставят такой знак, какой имеет приводимая функ-ция углов
,
,
.
Все вышеприведенные формулы можно получить, пользуясь следующим правилом:
Любая тригонометрическая функция угла 90°n + по абсолютной величине равна той же функции угла
, если число n - четное, и дополнительной функции, если число n - нечетное. При этом, если функция угла 90°n +
. положительна, когда
- острый угол, то знаки обеих функций одинаковы, если отрицательна, то различны.
№ 16
-
Формулы косинуса суммы и разности двух аргументов:
Рис.1 Рис.2
Повернем радиус ОА, равный R, около точки О на уголи на угол
(рис.1). Получим радиусы ОВ и ОС. Найдем скалярное произведение векторов
и
. Пусть координаты точки В равны х1 и y1, координаты точки С равны х2 и y2. Эти же координаты имеют соответственно и векторы
и
. По определению скалярного произведения векторов:
= х1х2 + y1y2. (1)
Выразим скалярное произведениечерез тригонометрические функции углов
и
. Из определения косинуса и синуса следует, что
х1 = R cos, y1 = R sin
, х2 = R cos
, y2 = R sin
.
Подставив значения х1, х2, y1, y2 в правую часть равенства (1), получим:
= R2cos
cos
+ R2sin
sin
= R2(cos
cos
+ sin
sin
).
С другой стороны, по теореме о скалярном произведении векторовимеем:
=
cos
BOC = R2cos
BOC.
Угол ВОС между векторамии
может быть равен
-
(рис.1),
- (
-
) (рис.2) либо может отличаться от этих значений на целое число оборотов. В любом из этих случаев cos
BOC = cos (
-
). Поэтому
= R2 cos (
-
).
Т.к.равно также R2(cos
cos
+ sin
sin
), то
cos(-
) = cos
cos
+ sin
sin
.
cos(+
) = cos(
- (-
)) = cos
cos(-
) + sin
sin(-
) = cos
cos
- sin
sin
.
Значит,
cos(+
) = cos
cos
- sin
sin
.
-
Формулы синуса суммы и разности двух аргументов:
sin(+
) = cos(
/2 - (
+
)) = cos((
/2 -
) -
) = cos(
/2 -
) cos
+ sin(
/2 -
) sin
= sin
cos
+ cos
sin
.
Значит,
sin(+
) = sin
cos
+ cos
sin
.
sin(-
) = sin(
+ (-
)) = sin
cos(-
) + cos
sin(-
) = sin
cos
- cos
sin
.
Значит,
sin(-
) = sin
cos
- cos
sin
.
№ 17
Формулы двойных углов
Формулы сложения позволяют выразить sin 2 , cos 2
, tg 2
, ctg 2
через тригонометрические функции угла
.
Положим в формулах
sin( +
) = sin
cos
+ cos
sin
,
cos( +
) = cos
cos
- sin
sin
,
,
.
равным
. Получим тождества:
sin 2 = 2 sin
cos
;
cos 2 = cos2
- sin2
= 1 - sin2
= 2 cos2
- 1;
;
.
№ 18
Формулы половинного аргумента
-
Выразив правую часть формулы cos 2
= cos2
- sin2
через одну тригонометрическую функцию (синус или косинус), придем к соотношениям
cos 2= 1 - sin2
, cos 2
= 2 cos2
- 1.
Если в данных соотношениях положить=
/2, то получим:
cos= 1 - 2 sin2
/2, cos 2
= 2 cos2
/2 - 1. (1)
-
Из формул (1) следует, что
(2),
(3).
-
Разделив почленно равенство (2) на равенство (3), получим
(4).
-
В формулах (2), (3) и (4) знак перед радикалом зависит от того, в какой координатной четверти находится угол
/2.
-
Полезно знать следующую формулу:
.
№ 19
Формулы суммы и разности синусов, косинусов
Сумму и разность синусов или косинусов можно представить в виде произведения тригонометрических функций. Формулы, на которых основано такое преобразование, могут быть получены из формул сложения.
Чтобы представить в виде произведения сумму sin + sin
, положим
= x + y и
= x - y и воспользуемся формулами синуса суммы и синуса разности. Получим:
sin + sin
= sin (x + y) + sin (x - y) = sinx cosy + cosx siny + sinx cosy - cosx siny = 2sinx cosy.
Решив теперь систему уравнений = x + y,
= x - y относительно x и y, получим х =
, y =
.
Следовательно,
sin + sin
= 2 sin
cos
.
Аналогичным образом выводят формулы:
sin -sin
= 2 cos
sin
;
cos + cos
= 2 cos
cos
;
cos + cos
= -2 sin
sin
.
№ 20
Чтобы найти решение приведенного квадратного уравнения x2 + px + q = 0, где , достаточно перенести свободный член в правую часть и к обеем частям равенства прибавить
. Тогда левая часть станет полным квадратом, и мы получаем равносильное уравнение
=
- q .
Оно отличается от простейшего уравнения x2 = m только внешним видом: стоит вместо x и
- q - вместо m. Находим
=
. Отсюба х = -
. Эта формула показывает, что всякое квадратное уравнение имеет два корня. Но эти корни могут быть и мнимыми, если
< q . Может также оказаться, что оба корня квадратного уравнения равны между собой, если
= q . Возращаемся к обычному виду
.
1. Сумма корней приведенного квадратного уравнения x2 + px + q = 0 равна второму коэффициенту, взятому с противоположным знаком, а произведение корней равно свободному члену, т.е. х1 + х2 = -р, а х1х2 = q .
2. Теорема, обратная теореме Виета. Если р, q, х1, х2 таковы, что х1 + х2 = -р и х1х2 = q , то х1 и х2 - корни уравнения x2 + px + q = 0.
№ 21
Опр. Логарифмом числа b по основанию а называется показатель степени, в которую нужно возвести основание а, чтобыполучить число b.
Формулу (где b > 0, a > 0 и a
1) называют основным логарифмическим тождеством.
Свойства логарифмов:
-
;
-
;
-
Логарифм произведения равен сумме логарифмов сомножителей:
.
Для доказательства воспользуемся основным логарифмическим тождеством:
x =, y =
.
Перемножим почленно эти равенства, получаем:
xy ==
.
Следовательно, по определению логарифма (п.3) доказан. -
Логарифм частного равен логарифму делимого без логарифма делителя:
.
Ход доказательства аналогичен доказательству п.3 -
Логарифм степени равен произведению показателя степени на логарифм ее основания:
.
При доказательстве, также необходимо воспользоваться основным логарифмическим тождеством.
№ 22
-
Производной функции f(x) в точке х0 называется предел отношения приращения
функции в точке х0 к приращению
аргумента, когда последнее стремится к нулю. Это можно записать так:
.
-
Из определения производной следует, что функция может иметь производную в точке х0 только в том случае, если она определена в некоторой окрестности точки х0, включая эту точку.
-
Необходимым условием существования производной функции в данной точке является непрерывность функции в этой точке.
-
Существование производной функции f в точке х0 эквивалентно существованию (невертикальной) касательной в точке (х0 ; f(х0)) графика, при этом угловой коэффициент касательной равен
. В этом состоит геометрический смысл производной.
-
Механический смысл производной f '(x) функции у = f(x) - это скорость изменения функции в точке х. Поэтому при решении прикладных задач следует помнить, что какой бы процесс ни описывался изучаемой функцией у = f(x) производную с физической точки зрения можно представить как скорость, с которой протекает процесс.
№ 23
-
Производная суммы равна сумме производных, если они существуют:
.
-
Если функция u и v дифференцируемы в точке х0 то их производные дифференцируемы в этой точке и
.
-
Если функция u и v дифференцируемы в точке х0, а С - постоянная, то функция Cu дифференцируема в этой точке и
.
-
Если функция u и v дифференцируемы в точке х0 и функция v не равна нулю в этой точке, то частное двух функций тоже дифференцируемо в точке х0 и
.