משוואות טריגונומטריות: טכניקות פתרון

קדם אנליזה · נושא 26 מתוך 28

חמש טכניקות לפתרון משוואות טריגונומטריות.
(1) sin⁡(□)=△\sin(\square) = \triangle: שני פתרונות במחזור. x2=π−x1x_2 = \pi - x_1, ועוד 2πk2\pi k.

(2) cos⁡(□)=△\cos(\square) = \triangle: שני פתרונות. x2=−x1x_2 = -x_1, ועוד 2πk2\pi k.

(3) tan⁡(□)=△\tan(\square) = \triangle: משפחה אחת בלבד, ועוד πk\pi k.

(4) כשיש sin⁡2x\sin^2 x ו-sin⁡x\sin x: הצב t=sin⁡xt = \sin x וקבל ריבועית.

(5) כש-sin⁡\sin ו-cos⁡\cos מאותו ארגומנט: חלק ב-cos⁡\cos.

לפעמים יש לפשט קודם באמצעות זהויות.

עמוד 59
1 / 5

כלים אינטראקטיביים

טכניקות פתרון משוואות טריגונומטריות

זיהוי אוטומטי של הטכניקה המתאימה לפי מבנה המשוואה, ודוגמאות מודרכות לכל אחת מחמש הטכניקות: sin/cos/tan ישיר, הצבת t, וחילוק ב-cos.

שאלות נפוצות

מה ההבדל בין פתרון sin⁡\sin ל-cos⁡\cos?

שתיהן נותנות שני פתרונות במחזור, אבל הפתרון השני שונה:
ב-sin⁡\sin: x2=π−x1x_2 = \pi - x_1 (סימטריה מסביב ל-π2\frac{\pi}{2}).

ב-cos⁡\cos: x2=−x1x_2 = -x_1 (סימטריה מסביב ל-0).

שגיאה נפוצה: להשתמש בנוסחה של אחד בשנייה.

למה ל-tan⁡\tan יש רק משפחה אחת?

כי tan⁡\tan חוזר על עצמו כל π\pi (לא 2π2\pi), והוא מקבל כל ערך פעם אחת בלבד בכל מחזור.
לכן: x=tan⁡−1(△)+πkx = \tan^{-1}(\triangle) + \pi k בלבד, בלי פתרון שני.

מתי מציבים t=sin⁡xt = \sin x?

כשבמשוואה יש גם sin⁡2x\sin^2 x וגם sin⁡x\sin x (ללא חזקות אחרות).
הצבה t=sin⁡xt = \sin x הופכת אותה לריבועית ב-tt.

אחרי הפתרון חייבים לבדוק: −1≤t≤1-1 \leq t \leq 1. ערכי tt מחוץ לתחום לא תקינים.

מתי מחלקים ב-cos⁡x\cos x?

כשבמשוואה יש sin⁡x\sin x ו-cos⁡x\cos x מאותו ארגומנט, ללא חזקות.
חלוקה ב-cos⁡x\cos x נותנת tan⁡x\tan x.

חייבים לבדוק בנפרד: האם cos⁡x=0\cos x = 0 הוא פתרון? בדרך כלל לא, אז החלוקה תקינה.

מה עושים לפני שמזהים את הטכניקה?

בודקים אם צריך לפשט באמצעות זהויות:
2sin⁡(□)cos⁡(□)=sin⁡(2□)2\sin(\square)\cos(\square) = \sin(2\square)

cos⁡(2□)=1−2sin⁡2(□)\cos(2\square) = 1 - 2\sin^2(\square)

2cos⁡2(□)−1=cos⁡(2□)2\cos^2(\square) - 1 = \cos(2\square)

אחרי הפישוט, מזהים את הטכניקה המתאימה.

תרגול עצמי

טוען שאלות...

איך היה הנושא הזה?

סקירה