गैस्ट्रोएंटरोलॉजी

त्रिकोणमिति समीकरण विशेष मामले हैं। त्रिकोणमितीय समीकरण. एक सहायक कोण का परिचय

त्रिकोणमिति समीकरण विशेष मामले हैं।  त्रिकोणमितीय समीकरण.  एक सहायक कोण का परिचय

सबसे सरल त्रिकोणमितीय समीकरण समीकरण हैं

Cos(x)=a, पाप(x)=a, tg(x)=a, ctg(x)=a

समीकरण cos(x) = a

स्पष्टीकरण और तर्क

  1. समीकरण cosx = a के मूल। कब | ए | > 1 समीकरण का कोई मूल नहीं है क्योंकि | कॉस्क्स |< 1 для любого x (прямая y = а при а >1 या ए पर< -1 не пересекает график функцииy = cosx).

चलो | ए |< 1. Тогда прямая у = а пересекает график функции

y = क्योंकि x. अंतराल पर, फलन y = cos x 1 से घटकर -1 हो जाता है। लेकिन एक घटता हुआ फ़ंक्शन अपने प्रत्येक मान को परिभाषा के क्षेत्र के केवल एक बिंदु पर लेता है, इसलिए समीकरण cos x \u003d a के इस अंतराल पर केवल एक जड़ है, जो आर्क कोसाइन की परिभाषा के अनुसार है: x 1 \u003d आर्ककोस ए (और इस रूट के लिए कॉस x \u003d ए)।

कोसाइन एक सम फलन है, अत: अंतराल पर [-p; 0] समीकरण cos x = और इसका केवल एक मूल है - x 1 के विपरीत संख्या, अर्थात

x 2 = -आर्ककोस ए.

इस प्रकार, अंतराल पर [-n; n] (लंबाई 2n) समीकरण cos x = a | के लिए ए |< 1 имеет только корни x = ±arccos а.

फ़ंक्शन y = cos x 2n की अवधि के साथ आवधिक है, इसलिए अन्य सभी जड़ें 2np (n € Z) द्वारा पाए गए जड़ों से भिन्न होती हैं। हमें समीकरण cos x = a कब के मूलों के लिए निम्नलिखित सूत्र प्राप्त होता है

x = ± आर्ककोस ए + 2 एन, एन £ जेड।

  1. समीकरण cosx = a को हल करने के विशेष मामले।

समीकरण cos x = a के मूलों के लिए विशेष संकेतन को याद रखना उपयोगी है

ए \u003d 0, ए \u003d -1, ए \u003d 1, जिसे गाइड के रूप में यूनिट सर्कल का उपयोग करके आसानी से प्राप्त किया जा सकता है।

चूँकि कोज्या इकाई वृत्त पर संगत बिंदु के भुज के बराबर है, हमें वह cos x = 0 मिलता है यदि और केवल यदि इकाई वृत्त पर संगत बिंदु बिंदु A या बिंदु B है।

इसी प्रकार, cos x = 1 यदि और केवल यदि इकाई वृत्त का संगत बिंदु बिंदु C है, इसलिए,

x = 2πp, k € Z.

इसके अलावा cos x = -1 यदि और केवल यदि इकाई वृत्त का संगत बिंदु बिंदु D है, तो x = n + 2n,

समीकरण पाप(x) = ए

स्पष्टीकरण और तर्क

  1. समीकरण के मूल synx = a. कब | ए | > 1 समीकरण का कोई मूल नहीं है क्योंकि | सिनक्स |< 1 для любого x (прямая y = а на рисунке при а >1 या ए पर< -1 не пересекает график функции y = sinx).

त्रिकोणमितीय समीकरणों को हल करने की मुख्य विधियाँ हैं: समीकरणों को सरलतम बनाना (त्रिकोणमितीय सूत्रों का उपयोग करना), नए चर का परिचय देना, फैक्टरिंग करना। आइए उदाहरणों के साथ उनके अनुप्रयोग पर विचार करें। त्रिकोणमितीय समीकरणों के हल के पंजीकरण पर ध्यान दें।

त्रिकोणमितीय समीकरणों के सफल समाधान के लिए एक आवश्यक शर्त त्रिकोणमितीय सूत्रों (कार्य 6 का विषय 13) का ज्ञान है।

उदाहरण।

1. समीकरणों को सरलतम में घटाना।

1) समीकरण हल करें

समाधान:

उत्तर:

2) समीकरण के मूल ज्ञात कीजिए

(sinx + cosx) 2 = 1 - खंड से संबंधित synxcosx।

समाधान:

उत्तर:

2. द्विघात समीकरणों को कम करने वाले समीकरण।

1) समीकरण 2 पाप 2 x - cosx -1 = 0 को हल करें।

समाधान:सूत्र पाप 2 x \u003d 1 - cos 2 x का उपयोग करके, हम प्राप्त करते हैं

उत्तर:

2) समीकरण cos 2x = 1 + 4 cosx को हल करें।

समाधान:सूत्र cos 2x = 2 cos 2 x - 1 का उपयोग करने पर, हम पाते हैं

उत्तर:

3) समीकरण tgx - 2ctgx + 1 = 0 को हल करें

समाधान:

उत्तर:

3. सजातीय समीकरण

1) समीकरण 2sinx - 3cosx = 0 को हल करें

समाधान: मान लीजिए cosx = 0, तो 2sinx = 0 और synx = 0 - इस तथ्य के साथ एक विरोधाभास है कि पाप 2 x + cos 2 x = 1. तो cosx ≠ 0 और आप समीकरण को cosx से विभाजित कर सकते हैं। पाना

उत्तर:

2) समीकरण 1 + 7 cos 2 x = 3 syn 2x को हल करें

समाधान:

सूत्र 1 = पाप 2 x + cos 2 x और पाप 2x = 2 synxcosx का उपयोग करके, हम पाते हैं

syn2x + cos2x + 7cos2x = 6sinxcosx
पाप2x - 6sinxcosx+ 8cos2x = 0

मान लीजिए कि cosx = 0 है, तो पाप 2 x = 0 और पापx = 0 - इस तथ्य के साथ विरोधाभास है कि पाप 2 x + cos 2 x = 1।
तो cosx ≠ 0 और हम समीकरण को cos 2 x से विभाजित कर सकते हैं . पाना

टीजी 2एक्स - 6 टीजीएक्स + 8 = 0
tgx = y को निरूपित करें
y 2 – 6 y + 8 = 0
y 1 = 4; y2=2
ए) टीजीएक्स = 4, एक्स= आर्कटीजी4 + 2 ,
बी) टीजीएक्स = 2, एक्स= आर्कटीजी2 + 2 , .

उत्तर:आर्कटजी4 + 2 , आर्कटैन2 + 2 के, के

4. रूप के समीकरण सिनक्स + बी cosx = साथ साथ≠ 0.

1) समीकरण हल करें.

समाधान:

उत्तर:

5. गुणनखंडन द्वारा हल किये गये समीकरण।

1) समीकरण पाप2x - पापx = 0 को हल करें।

समीकरण की जड़ एफ (एक्स) = φ ( एक्स) केवल संख्या 0 के रूप में कार्य कर सकता है। आइए इसे जांचें:

क्योंकि 0 = 0 + 1 - समानता सत्य है।

संख्या 0 इस समीकरण का एकमात्र मूल है।

उत्तर: 0.

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एक त्रिकोणमितीय फलन (`sin x, cos x, tg x` या `ctg x`) के चिह्न के नीचे एक अज्ञात युक्त समानता को त्रिकोणमितीय समीकरण कहा जाता है, और हम उनके सूत्रों पर आगे विचार करेंगे।

सबसे सरल समीकरण हैं `sin x=a, cos x=a, tg x=a, ctg x=a`, जहां `x` पाया जाने वाला कोण है, `a` कोई संख्या है। आइए उनमें से प्रत्येक के लिए मूल सूत्र लिखें।

1. समीकरण `sin x=a`.

`|a|>1` के लिए इसका कोई समाधान नहीं है।

`|ए| के साथ \leq 1` में अनंत संख्या में समाधान हैं।

मूल सूत्र: `x=(-1)^n arcsin a + \pi n, n \in Z`

2. समीकरण `cos x=a`

`|a|>1` के लिए - जैसा कि साइन के मामले में होता है, वास्तविक संख्याओं के बीच कोई समाधान नहीं होता है।

`|ए| के साथ \leq 1` में अनंत संख्या में समाधान हैं।

मूल सूत्र: `x=\pm arccos a + 2\pi n, n \in Z`

ग्राफ़ में साइन और कोसाइन के लिए विशेष मामले।

3. समीकरण `tg x=a`

`a` के किसी भी मान के लिए अनंत संख्या में समाधान हैं।

मूल सूत्र: `x=arctg a + \pi n, n \in Z`

4. समीकरण `ctg x=a`

इसमें `ए` के किसी भी मान के लिए अनंत संख्या में समाधान भी हैं।

मूल सूत्र: `x=arcctg a + \pi n, n \in Z`

तालिका में त्रिकोणमितीय समीकरणों की जड़ों के लिए सूत्र

साइनस के लिए:
कोसाइन के लिए:
स्पर्शरेखा और कोटैंजेंट के लिए:
व्युत्क्रम त्रिकोणमितीय फलन वाले समीकरणों को हल करने के सूत्र:

त्रिकोणमितीय समीकरणों को हल करने की विधियाँ

किसी भी त्रिकोणमितीय समीकरण के समाधान में दो चरण होते हैं:

  • इसे सरलतम में बदलने के लिए उपयोग करना;
  • मूलों और तालिकाओं के लिए उपरोक्त सूत्रों का उपयोग करके परिणामी सरल समीकरण को हल करें।

आइए उदाहरणों का उपयोग करके समाधान के मुख्य तरीकों पर विचार करें।

बीजगणितीय विधि.

इस विधि में किसी चर का प्रतिस्थापन तथा उसका समानता में प्रतिस्थापन किया जाता है।

उदाहरण। समीकरण को हल करें: `2cos^2(x+\frac \pi 6)-3sin(\frac \pi 3 - x)+1=0`

`2cos^2(x+\frac \pi 6)-3cos(x+\frac \pi 6)+1=0`,

प्रतिस्थापन करें: `cos(x+\frac \pi 6)=y`, फिर `2y^2-3y+1=0`,

हम मूल पाते हैं: `y_1=1, y_2=1/2`, जिससे दो मामले आते हैं:

1. `cos(x+\frac \pi 6)=1`, `x+\frac \pi 6=2\pi n`, `x_1=-\frac \pi 6+2\pi n`.

2. `cos(x+\frac \pi 6)=1/2`, `x+\frac \pi 6=\pm arccos 1/2+2\pi n`, `x_2=\pm \frac \pi 3- \frac \pi 6+2\pi n`.

उत्तर: `x_1=-\frac \pi 6+2\pi n`, `x_2=\pm \frac \pi 3-\frac \pi 6+2\pi n`।

गुणनखंडीकरण।

उदाहरण। समीकरण हल करें: `sin x+cos x=1`.

समाधान। समानता के सभी पदों को बाईं ओर ले जाएँ: `sin x+cos x-1=0`। का उपयोग करते हुए, हम बाईं ओर को रूपांतरित और गुणनखंडित करते हैं:

`sin x - 2sin^2 x/2=0`,

`2sin x/2 cos x/2-2sin^2 x/2=0`,

`2sin x/2 (cos x/2-sin x/2)=0`,

  1. `sin x/2 =0`, `x/2 =\pi n`, `x_1=2\pi n`.
  2. `cos x/2-sin x/2=0`, `tg x/2=1`, `x/2=arctg 1+ \pi n`, `x/2=\pi/4+ \pi n` , `x_2=\pi/2+ 2\pi n`.

उत्तर: `x_1=2\pi n`, `x_2=\pi/2+ 2\pi n`.

एक सजातीय समीकरण में कमी

सबसे पहले, आपको इस त्रिकोणमितीय समीकरण को दो रूपों में से एक में लाना होगा:

`a syn x+b cos x=0` (पहली डिग्री का सजातीय समीकरण) या `a syn^2 x + b syn x cos x +c cos^2 x=0` (दूसरी डिग्री का सजातीय समीकरण)।

फिर पहले मामले के लिए दोनों भागों को `cos x \ne 0` से विभाजित करें, और दूसरे के लिए `cos^2 x \ne 0` से विभाजित करें। हमें `tg x` के लिए समीकरण मिलते हैं: `a tg x+b=0` और `a tg^2 x + b tg x +c =0`, जिन्हें ज्ञात तरीकों का उपयोग करके हल किया जाना चाहिए।

उदाहरण। समीकरण हल करें: `2sin^2 x+sin x cos x - cos^2 x=1`.

समाधान। आइए दाएँ पक्ष को `1=sin^2 x+cos^2 x` के रूप में लिखें:

`2 पाप^2 x+sin x cos x — cos^2 x=` `sin^2 x+cos^2 x`,

`2 पाप^2 x+sin x cos x - cos^2 x -` ` पाप^2 x - cos^2 x=0`

`sin^2 x+sin x cos x - 2 cos^2 x=0`.

यह दूसरी डिग्री का एक सजातीय त्रिकोणमितीय समीकरण है, इसके बाएँ और दाएँ पक्षों को `cos^2 x \ne 0` से विभाजित करने पर, हमें मिलता है:

`\frac (sin^2 x)(cos^2 x)+\frac(sin x cos x)(cos^2 x) - \frac(2 cos^2 x)(cos^2 x)=0`

`tg^2 x+tg x - 2=0`. आइए प्रतिस्थापन `tg x=t` का परिचय दें, जिसके परिणामस्वरूप `t^2 + t - 2=0` होता है। इस समीकरण की जड़ें `t_1=-2` और `t_2=1` हैं। तब:

  1. `tg x=-2`, `x_1=arctg (-2)+\pi n`, `n \in Z`
  2. `tg x=1`, `x=arctg 1+\pi n`, `x_2=\pi/4+\pi n`, ` n \in Z`।

उत्तर। `x_1=arctg (-2)+\pi n`, `n \in Z`, `x_2=\pi/4+\pi n`, `n \in Z`.

हाफ कॉर्नर पर जाएं

उदाहरण। समीकरण हल करें: `11 पाप x - 2 cos x = 10`।

समाधान। दोहरे कोण सूत्रों को लागू करने पर, परिणाम है: `22 पाप (x/2) cos (x/2) -` `2 cos^2 x/2 + 2 पाप^2 x/2=` `10 पाप^2 x /2 +10 cos^2 x/2`

`4 tg^2 x/2 - 11 tg x/2 +6=0`

ऊपर वर्णित बीजगणितीय विधि को लागू करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

  1. `tg x/2=2`, `x_1=2 arctg 2+2\pi n`, `n \in Z`,
  2. `tg x/2=3/4`, `x_2=arctg 3/4+2\pi n`, `n \in Z`।

उत्तर। `x_1=2 arctg 2+2\pi n, n \in Z`, `x_2=arctg 3/4+2\pi n`, `n \in Z`।

एक सहायक कोण का परिचय

त्रिकोणमितीय समीकरण `a syn x + b cos x =c` में, जहां a,b,c गुणांक हैं और x एक चर है, हम दोनों भागों को `sqrt (a^2+b^2)` से विभाजित करते हैं:

`\frac a(sqrt (a^2+b^2)) syn x +` `\frac b(sqrt (a^2+b^2)) cos x =`\frac c(sqrt (a^2) +बी^2))`.

बाईं ओर के गुणांकों में साइन और कोसाइन के गुण हैं, अर्थात्, उनके वर्गों का योग 1 के बराबर है और उनका मापांक 1 से अधिक नहीं है। उन्हें निम्नानुसार निरूपित करें: `\frac a(sqrt (a^2+) b^2))=cos \varphi` , ` \frac b(sqrt (a^2+b^2)) =sin \varphi`, `\frac c(sqrt (a^2+b^2))= सी`, फिर:

`cos \varphi पाप x + पाप \varphi cos x =C`।

आइए निम्नलिखित उदाहरण पर करीब से नज़र डालें:

उदाहरण। समीकरण हल करें: `3sin x+4 cos x=2`.

समाधान। समीकरण के दोनों पक्षों को `sqrt (3^2+4^2)` ​​से विभाजित करने पर, हमें मिलता है:

`\frac (3 पाप x) (sqrt (3^2+4^2))+` `\frac(4 cos x)(sqrt (3^2+4^2))=` `\frac 2(sqrt (3^2+4^2))`

`3/5 पाप x+4/5 cos x=2/5`.

`3/5 = cos \varphi` , `4/5=sin \varphi` को निरूपित करें। चूँकि `sin \varphi>0`, `cos \varphi>0`, हम `\varphi=arcsin 4/5` को सहायक कोण के रूप में लेते हैं। फिर हम अपनी समानता को इस रूप में लिखते हैं:

`cos \varphi syn x+sin \varphi cos x=2/5`

ज्या के कोणों के योग के सूत्र को लागू करते हुए, हम अपनी समानता को निम्नलिखित रूप में लिखते हैं:

`sin(x+\varphi)=2/5`,

`x+\varphi=(-1)^n arcsin 2/5+ \pi n`, `n \in Z`,

`x=(-1)^n arcsin 2/5-` `arcsin 4/5+ \pi n`, `n \in Z`.

उत्तर। `x=(-1)^n arcsin 2/5-` `arcsin 4/5+ \pi n`, `n \in Z`.

भिन्नात्मक-तर्कसंगत त्रिकोणमितीय समीकरण

ये भिन्नों के साथ समानताएं हैं, जिनके अंश और हर में त्रिकोणमितीय कार्य होते हैं।

उदाहरण। प्रश्न हल करें। `\frac (sin x)(1+cos x)=1-cos x`.

समाधान। समीकरण के दाएँ पक्ष को `(1+cos x)` से गुणा और विभाजित करें। परिणामस्वरूप, हमें मिलता है:

`\frac ((sin x)(1+cos x)=` `\frac ((1-cos x)(1+cos x))(1+cos x)`

`\frac (sin x)(1+cos x)=` `\frac (1-cos^2 x)(1+cos x)`

`\frac (sin x)(1+cos x)=`\frac (sin^2 x)(1+cos x)`

`\frac (sin x)(1+cos x)-` `\frac (sin^2 x)(1+cos x)=0`

`\frac (sin x-sin^2 x)(1+cos x)=0`

यह देखते हुए कि हर शून्य नहीं हो सकता, हमें `1+cos x \ne 0`, `cos x \ne -1`, ` x \ne \pi+2\pi n, n \in Z` मिलता है।

भिन्न के अंश को शून्य के बराबर करें: `sin x-sin^2 x=0`, `sin x(1-sin x)=0`. फिर `sin x=0` या `1-sin x=0`.

  1. `sin x=0`, `x=\pi n`, `n \in Z`
  2. `1-sin x=0`, `sin x=-1`, `x=\pi /2+2\pi n, n \in Z`।

यह देखते हुए कि ` x \ne \pi+2\pi n, n \in Z`, समाधान हैं `x=2\pi n, n \in Z` और `x=\pi /2+2\pi n` , `n \in Z`.

उत्तर। `x=2\pi n`, `n \in Z`, `x=\pi /2+2\pi n`, `n \in Z`।

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