Giải phương trình được nêu trong bài toán mở đầu.
Giải bởi Vietjack
• Ta có:
\(550 + 450\cos \frac{\pi }{{50}}t = 1\,\,\,000\)
\( \Leftrightarrow 450\cos \frac{\pi }{{50}}t = 450\)
\( \Leftrightarrow \cos \frac{\pi }{{50}}t = 1\)
\( \Leftrightarrow \frac{\pi }{{50}}t = k2\pi \,\,\,\left( {k \in \mathbb{Z},\,t \ge 0} \right)\)
\[ \Leftrightarrow t = k2\pi .\frac{{50}}{\pi } = 100k\,\,\left( {k \in \mathbb{Z},\,t \ge 0} \right)\].
Vậy phương trình này có các nghiệm là t = 100k với k ∈ ℤ, t ≥ 0.
• Ta có:
\(550 + 450\cos \frac{\pi }{{50}}t = 250\)
\( \Leftrightarrow 450\cos \frac{\pi }{{50}}t = - 300\)
\( \Leftrightarrow \cos \frac{\pi }{{50}}t = - \frac{2}{3}\)
\[ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\frac{\pi }{{50}}t \approx \,2,3 + k2\pi \\\frac{\pi }{{50}}t \approx - \,2,3 + k2\pi \end{array} \right.\,\,\,\left( {k \in \mathbb{Z}\,,\,\,t \ge 0} \right)\]
(Dùng máy tính cầm tay (chuyển về chế độ “radian”) bấm liên tiếp ta được kết quả gần đúng là 2,3)
\[ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t \approx \frac{{115}}{\pi } + 100k\\t \approx - \frac{{115}}{\pi } + 100k\end{array} \right.\,\,\](với k ∈ ℤ, t ≥ 0)
Vậy phương trình có các nghiệm là \[t \approx \frac{{115}}{\pi } + 100k\] và \[t \approx - \frac{{115}}{\pi } + 100k\] với k ∈ ℤ, t ≥ 0.
• Ta có:
\(550 + 450\cos \frac{\pi }{{50}}t = 1\,00\)
\( \Leftrightarrow 450\cos \frac{\pi }{{50}}t = - 450\)
\( \Leftrightarrow \cos \frac{\pi }{{50}}t = - 1\)
\( \Leftrightarrow \frac{\pi }{{50}}t = \pi + k2\pi \,\,\,\left( {k \in \mathbb{Z},\,t \ge 0} \right)\).
\( \Leftrightarrow t = 50 + 100k\,\,\,\left( {k \in \mathbb{Z},\,t \ge 0} \right)\).
Vậy phương trình có các nghiệm là t = 50 + 100k với k ∈ ℤ, t ≥ 0.
Dùng đồ thị hàm số y = sinx, y = cosx để xác định số nghiệm của phương trình:
3sinx + 2 = 0 trên khoảng \(\left( { - \frac{{5\pi }}{2};\frac{{5\pi }}{2}} \right)\);
Hội Lim (tỉnh Bắc Ninh) được tổ chức vào mùa xuân thường có trò chơi đánh đu. Khi người chơi đu nhún đều, cây đu sẽ đưa người chơi đu dao động quanh vị trí cân bằng (Hình 38). Nghiên cứu trò chơi này, người ta thấy khoảng cách h(m) từ vị trí người chơi đu đến vị trí cân bằng được biểu diễn qua thời gian t (s) (với t ≥ 0) bởi hệ thức h = |d| với \(d = 3\cos \left[ {\frac{\pi }{3}\left( {2t - 1} \right)} \right]\), trong đó ta quy ước d > 0 khi vị trí cân bằng ở phía sau lưng người chơi đu và d < 0 trong trường hợp ngược lại (Nguồn: Đại số và Giải tích 11 Nâng cao, NXBGD Việt Nam, 2020). Vào thời gian t nào thì khoảng cách h là 3 m, 0 m?
Giải phương trình:
\[\cot x - 3 = \sqrt 3 \left( {1 - \cot x} \right)\].
Một vệ tinh nhân tạo bay quanh Trái Đất theo một quỹ đạo là đường elip (Hình 32). Độ cao h (km) của vệ tinh so với bề mặt Trái Đất được xác định bởi công thức \(h = 550 + 450\cos \frac{\pi }{{50}}t\) (Nguồn: Đại số và Giải tích 11 Nâng cao, NXBGD Việt Nam, 2021), trong đó t là thời gian tính bằng phút kể từ lúc vệ tinh bay vào quỹ đạo. Tại thời điểm t bằng bao nhiêu thì vệ tinh cách mặt đất 1 000 km; 250 km; 100 km?
Trên thực tế, có nhiều bài toán dẫn đến việc giải một trong các phương trình có dạng: sinx = m, cosx = m, tanx = m, cotx = m, trong đó x là ẩn số, m là số thực cho trước. Các phương trình đó là các phương trình lượng giác cơ bản.
Quan sát các giao điểm của đồ thị hàm số y = tanx và đường thẳng y = 1 (Hình 35).
Có nhận xét gì về nghiệm của phương trình tanx = 1?
Đường thẳng \(d:y = \frac{1}{2}\) cắt đồ thị hàm số y = cosx, x ∈ [‒π; π] tại hai giao điểm C0, D0 (Hình 34). Tìm hoành độ của hai giao điểm C0, D0.
![Đường thẳng dy = 1/2 cắt đồ thị hàm số y = cosx, x thuộc [-pi, pi] tại hai giao điểm C0 (ảnh 1)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2023/07/blobid2-1689066392.png)
Số giờ có ánh sáng mặt trời của một thành phố A ở vĩ độ 40° Bắc trong ngày thứ t của một năm không nhuận được cho bởi hàm số \(d\left( t \right) = 3\sin \left[ {\frac{\pi }{{182}}\left( {t - 80} \right)} \right] + 12\) với t ∈ ℤ và 0 < t ≤ 365.
(Nguồn: Đại số và Giải tích 11 Nâng cao, NXBGD Việt Nam, 2020)
Vào ngày nào trong năm thì thành phố A có đúng 15 giờ có ánh sáng mặt trời?
Giải phương trình:
\(\cos \left( {\frac{x}{2} + \frac{\pi }{4}} \right) = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\);
Giải phương trình \(\sin 2x = \sin \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right)\).
Số giờ có ánh sáng mặt trời của một thành phố A ở vĩ độ 40° Bắc trong ngày thứ t của một năm không nhuận được cho bởi hàm số \(d\left( t \right) = 3\sin \left[ {\frac{\pi }{{182}}\left( {t - 80} \right)} \right] + 12\) với t ∈ ℤ và 0 < t ≤ 365.
(Nguồn: Đại số và Giải tích 11 Nâng cao, NXBGD Việt Nam, 2020)
Thành phố A có đúng 12 giờ có ánh sáng mặt trời vào ngày nào trong năm?
Giải phương trình:
\({\cos ^2}2x = {\cos ^2}\left( {x + \frac{\pi }{6}} \right)\).
Đường thẳng \(d:y = \frac{1}{2}\) cắt đồ thị hàm số y = cosx, x ∈ [π; 3π] tại hai giao điểm C1, D1 (Hình 34). Tìm hoành độ của hai giao điểm C1, D1.
