(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Chuyên đề: Hàm số lượng giác và phương trình lượng giác

Chuyên đề Hàm số lượng giác và phương trình lượng giác trong tài liệu ôn thi Đánh giá năng lực, Đánh giá tư duy theo cấu trúc mới nhất đầy đủ lý thuyết trọng tâm, các dạng bài & bài tập đa dạng từ cơ bản đến nâng cao giúp Giáo viên & học sinh có thêm tài liệu ôn thi ĐGNL HSA, VACT và ĐGTD TSA đạt kết quả cao.

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Chuyên đề: Hàm số lượng giác và phương trình lượng giác

Xem thử Tài liệu & Đề thi HSA Xem thử Tài liệu & Đề thi VACT Xem thử Tài liệu & Đề thi TSA Xem thử Tài liệu & Đề thi SPT

Chỉ từ 200k mua trọn bộ Đề thi & Tài liệu ôn thi ĐGNL - ĐGTD năm 2025 của các trường theo cấu trúc mới bản word có lời giải chi tiết:

Quảng cáo

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Hàm số lượng giác

I. LÝ THUYẾT CẦN NHỚ

1. Hàm số y = sin x

• Tập xác định: D = ℝ.

• Tập giá trị: [-1;1], tức là 1sinx1x.

• Hàm số y = sin x là hàm số lẻ nên đồ thị hàm số nhận gốc tọa độ O làm tâm đối xứng.

• Hàm số y = sin x là hàm số tuần hoàn với chu kì T = 2π.

• Hàm số y = sin x đồng biến trên mỗi khoảng π2+k2π;π2+k2π và nghịch biến trên mỗi khoảng π2+k2π;3π2+k2π,k.

• Đồ thị hàm số y = sin x được biểu diễn như hình dưới đây.

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Hàm số lượng giác

2. Hàm số y = cos x

• Tập xác định: D = ℝ.

• Tập giá trị: [-1;1], tức là 1cosx1x.

• Hàm số y = cos x là hàm số chẵn nên đồ thị hàm số nhận trục Oy làm trục đối xứng.

• Hàm số y = cos x là hàm số tuần hoàn với chu kì T = 2π.

• Hàm số y = cos x đồng biến trên mỗi khoảng π+k2π;k2π và nghịch biến trên mỗi khoảng k2π;π+k2π,k.

• Đồ thị hàm số y = cos x được biểu diễn như hình dưới đây.

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Hàm số lượng giác

3. Hàm số y = tan x

• Tập xác định: D=\π2+kπ,k.

• Tập giá trị: ℝ.

• Hàm số y = tan x là hàm số lẻ và tuần hoàn với chu kì T = π.

• Hàm số y = tan x đồng biến trên mỗi khoảng π2+kπ;π2+kπ,k.

• Đồ thị hàm số y = tan x được biểu diễn như hình dưới đây.

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Hàm số lượng giác

4. Hàm số y = cot x

• Tập xác định: D=\kπ,k.

• Tập giá trị: ℝ.

• Hàm số y = cot x là hàm số lẻ và tuần hoàn với chu kì T = π.

• Hàm số y = cot x nghịch biến trên mỗi khoảng kπ;π+kπ,k.

• Đồ thị hàm số y = cot x được biểu diễn như hình dưới đây.

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Hàm số lượng giác

II. CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1. Dạng toán: Tìm tập xác định hàm số lượng giác

1.1. Phương pháp giải

• Hàm số phân thức: y=PxQxĐKXĐQx0.

• Hàm số chứa căn thức: y=Px2nĐKXĐPx0.

• Hàm số chứa căn thức dưới mẫu số: y=PxQx2nĐKXĐQx>0.

Lưu ý: Tập xác định của một số hàm lượng giác cơ bản:

a) y = sin[u(x)] xác định ⇔ u(x) xác định.

b) y = cos[u(x)] xác định ⇔ u(x) xác định.

c) y = tan[u(x)] xác định ⇔ u(x) xác định và uxπ2+kπ,k.

d) y = cot[u(x)] xác định ⇔ u(x) xác định và uxkπ,k.

1.2. Ví dụ

Ví dụ 1. Tìm tập xác định D của hàm số y=tanx1sinx+cosx+π3.

A. D=\kπ,k.

B. D=\kπ2,k.           

C. D=\π2+kπ,k.

D. D = ℝ.

Hướng dẫn giải

Hàm số y=tanx1sinx+cosx+π3 xác định khi:

sinx0cosx0sin2x02xkπxkπ2, k ∈ ℤ. Chọn B.

Ví dụ 2. Tìm tập xác định D của hàm số y = 5+2cot2xsinx+cotπ2+x.

A. D=\kπ2,k.

B. D=\kπ2,k.           

C. D = ℝ.

D. D=\kπ,k.

Hướng dẫn giải

Hàm số y=5+2cot2xsinx+cotπ2+x xác định khi và chỉ khi các điều kiện sau thỏa mãn đồng thời.

5+2cot2xsinx0, cotπ2+x xác định và cot x xác định.

Ta có 5+2cot2xsinx01sin2x05sinx0 => 5+2cot2xsinx0,x.

cotπ2+x xác định ⇔ sinπ2+x0π2+xkπxπ2+kπ,k.

cot x xác đinh ⇔ sinx0xkπ,k.

Do đó hàm số xác định xπ2+kπxkπxkπ2,k.

Vậy tập xác định D=\kπ2,k. Chọn A.

Ví dụ 3. Tìm m để hàm số y = 3m +sin x -3cos x xác định trên ℝ.

A. m23.

B. m3+13.           

C. m3-13.

D. m ∈ ℝ.

Hướng dẫn giải

Điều kiện xác định: 3m+sinx3cosx0x3m3cosxsinx,  x

⇔ 3mmaxx3cosxsinx

23cosxsinx=2sinπ3x2 nên 3m2m23. Chọn A.

2. Dạng toán: Tính chẵn - lẻ của hàm số lượng giác

2.1. Phương pháp giải

• Hàm số y = f(x) với tập xác định D gọi là hàm số chẵn nếu: xDxDfx=fx.              

• Hàm số y = f(x) với tập xác định D gọi là hàm số lẻ nếu: xDxDfx=fx.

* Lưu ý:

• Đồ thị hàm số chẵn nhận trục tung làm trục đối xứng.

• Đồ thị hàm số lẻ nhận gốc tọa độ O(0;0) làm tâm đối xứng.

2.2. Ví dụ

Ví dụ 1. Trong các hàm số sau, hàm số nào là hàm số chẵn?

A. y = sin|2016x| + cos2017x.

B. y = 2016cosx + 2017sinx.           

C. y = cot2015x - 2016sinx.

D. y = tan2016x + cot2017x.

Hướng dẫn giải

Xét hàm số y = f(x) = sin|2016x| + cos2017x. Tập xác định: D = ℝ.

Với mọi x ∈ D, ta có -x ∈ D.

Ta có f(-x) = sin|2016x| + cos(-2017x) = sin|2016x| + cos2017x = f(x).

Vậy f(x) là hàm số chẵn. Chọn A.

Ví dụ 2. Nhận xét nào sau đây là sai?

A. Đồ thị hàm số y = x2sin x + tan x nhận trục Oy làm trục đối xứng.

B. Đồ thị hàm số y = x2sin x + tan x nhận gốc tọa độ làm tâm đối xứng.

C. Đồ thị hàm số y=sin2008nx+2009cosx,n nhận trục Oy làm trục đối xứng.

D. Đồ thị hàm số y=sin2009x+cosnx,n nhận gốc tọa độ làm tâm đối xứng.

Hướng dẫn giải

• Xét hàm số y = sin x- tan x3cot x tập xác định của hàm số đã cho là tập đối xứng.

Ta có f(-x) = sin(-x)-tan(-x)3cot(-x)-sin x+tan x-3cot x = sin x - tan x3cot x = f(x).

Vậy hàm số đã cho là hàm số chẵn có đồ thị nhận trục Oy làm trục đối xứng.

Suy ra đồ thị hàm số y = sin x - tan x3cot x nhận trục Oy làm trục đối xứng, đúng => loại.

• Xét hàm số y = x2sin x + tan x, tập xác định của hàm số đã cho là tập đối xứng.

Ta có f(-x) = (-x)2sin(-x)-tan(-x)x2-sin x - tan x = f(x).

Vậy hàm số đã cho là hàm số lẽ có đồ thị nhận gốc tọa độ làm tâm đối xứng.

Suy ra đồ thị hàm số y = x2sin x + tan x nhận gốc tọa độ làm tâm đối xứng, đúng => loại.

• Xét hàm số y=sin2008nx+2009cosx,n có tập xác định của hàm số đã cho là tập đối xứng.

Ta có f(-x) = sin2008nx+2009cosxsin2008n+2009cosx = f(x).

Vậy hàm số đã cho là hàm số chẵn có đồ thị nhận trục Oy làm trục đối xứng.

Suy ra đồ thị hàm số y=sin2008nx+2009cosx,n nhận trục Oy làm trục đối xứng, đúng => loại.

• Xét hàm số y=sin2009x+cosnx,n có tập xác định là ℝ.

Ta có f(-x) = sin2009(-x) + cos(n(-x) = -sin2009x + cos nx.

Nhận xét f(-x) ≠ f(x) và f(-x) ≠ -f(x).

Vậy hàm số y=sin2009x+cosnx,n không có tính chẵn, lẻ.

Suy ra đồ thị hàm số y=sin2009x+cosnx,n nhận gốc tọa độ làm tâm đối xứng, sai. Chọn D.

3. Dạng toán: Tìm giá trị lớn nhất - giá trị nhỏ nhất

3.1. Phương pháp giải

Sử dụng một số bất đẳng thức sau:

• Bất đẳng thức lượng giác:

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Hàm số lượng giác

• Bất đẳng thức về điều kiện có nghiệm hàm số thuần nhất:

A2+B2Asinx+BcosxA2+B2,x.

• Bất đẳng thức Bunhiacopxki: ax+bya2+b2x2+y2.

Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi: ay = bx.

• Sử dụng phương pháp đồ thị hàm số lượng giác.

3.2. Ví dụ

Ví dụ 1. Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số y = 3cosx + 2 trên đoạn π2;π2.

Hướng dẫn giải

Ta có y = 3cosx + 2 trên đoạn π2;π2.

Khi xπ2;π2 thì 0 ≤ cos x ≤ 1 nên 2 ≤ 3cos x + 2 ≤ 5 ⇔ 2 ≤ y ≤ 5.

Vậy min y = 2 khi x=±π2,maxy=5 khi x = 0.

Ví dụ 2. Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số y = sin6x + cos6x.

Hướng dẫn giải

Ta có y=sin6x+cos6x=134sin22x.

Do 0sin22x134034sin22x341134sin22x1341y14.

Vậy miny=14 khi sin22x=1cos2x=02x=π2+kπx=π4+kπ2,k.

        max y = 1 khi sin22x=0sin2x=02x=kπx=kπ2,k.

Ví dụ 3. Hằng ngày, mực nước của con kênh lên xuống theo thủy triều. Độ sâu h (m) của mực nước trong kênh tính theo thời gian t (h) được cho bởi công thức h=3cosπt6+π3+12. Khi nào mực nước của kênh là cao nhất với thời gian ngắn nhất?

Hướng dẫn giải

Ta có cosπt6+π31 suy ra h=3cosπt6+π3+1215

Mực nước của kênh cao nhất khi và chỉ khi

cosπt6+π3=1πt6+π3=k2πt=2+12k,k.

Vì t > 0 => 2+12k>0k>16.

Thời gian ngắn nhất chọn k = 1 => t = 10h.

4. Dạng toán: Tính tuần hoàn và đồ thị hàm lượng giác

4.1. Phương pháp giải

• Tính tuần hoàn của hàm số

Định nghĩa: Hàm số y = f(x) xác định trên tập D được gọi là hàm số tuần hoàn nếu có số T ≠ 0 sao cho với mọi x ∈ D ta có: x±TD và f(x + T) = f(x).

Nếu có số T dương nhỏ nhất thỏa mãn các điều kiện trên thì hàm số đó được gọi là hàm số tuần hoàn với chu kì T.

• Các hàm số y=msinax+b+ny=mcosax+b+n.

- Có chu kỳ T=2πa.

- Biên độ: |m|.

- Cực đại: |m| + n.

- Cực tiểu: -|m| + n.             

• Hàm số f(x) = a sin ux + b cos vx + c (với u,v ∈ ℤ) là hàm tuần hoàn với chu kì T=2πu,v ((u,v) là ước chung lớn nhất).

• Hàm số f(x) = a tan ux + b cot vx + c (với u,v ∈ ℤ) là hàm tuần hoàn với chu kì T=2πu,v ((u,v) là ước chung lớn nhất).

4.2. Ví dụ

Ví dụ 1. Hàm số nào sau đây có chu kì khác 2π?

A. y = cos3x.

B. y = sinx2cosx2.

C. y = sin2(x + 2).

D. y = cos2x2+1.

Hướng dẫn giải

Hàm số y = cos3x = 13(cos 3x + 3 cos x) có chu kì là 2π.

Hàm số y = sinx2cosx2 = 12sinx có chu kì là 2π.

Hàm số y = sin2(x + 2) = 12-12cos(2x+4) có chu kì là π.

Hàm số y = cos2x2+1=12+12cos(x+2) có chu kì là 2π.

Chọn C.

Ví dụ 2. Tìm chu kì của hàm số f(x) = sinx2+2cos3x2.

A. π.

B. π2.

C. 4π.

D. 2π.

Lời giải

Chu kỳ của sinx2 là T1=2π12=4π và chu kỳ của cos3x2T2=2π32=4π3.

Chu kì của hàm ban đầu là bội chung nhỏ nhất của hai chu kì T1 và T2 vừa tìm được ở trên.

Chu kì của hàm ban đầu T = 4π.

Ví dụ 3. Tìm chu kì T của hàm số y = tan 3x + cot x.

A. T = 4π.

B. T = π.

C. T = 3π.

D. T = π3.

Lời giải

Hàm số y = cot(ax + b) tuần hoàn với chu kì T = πa.

Áp dụng: Hàm số y = tan 3x tuần hoàn với chu kì T1π3.

Hàm số y = cot x tuần hoàn với chu kì T2 = π.

Suy ra hàm số y = tan 3x + cot x tuần hoàn với chu kì T = π.

III. CÂU HỎI VẬN DỤNG

Dạng 1. Câu trắc nghiệm nhiều phương án chọn

Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án đúng nhất.

Câu 1. Tìm tập xác định của hàm số y=2025tan2xsin2xcos2x.

A. D=\π2+kπ,k.

B. D=\kπ2,k.

C. D = ℝ.

D. D=\π4+kπ2,k.

Câu 2. Tìm tập xác định của hàm số y=11sin2x.

A. D=\kπ,k.

B. D = ℝ.

C. D=\π4+kπ;π2+kπ,k.

D. D=\π4+kπ,k.

Câu 3. Tìm tập xác định của hàm số y=tanx1514cos13x.

A. D=\kπ,k.

B. D = ℝ.

C. D=\π2+kπ,k.

D. D=\π4+kπ,k.

Câu 4. Tìm tập xác định của hàm số y=2+sinx1cosx.

A. D=\kπ,k.

B. D=\k2π,k.

C. D=\π2+kπ,k.

D. D=\kπ2,k.

Câu 5. Hàm số y = 1 + 2x2 - cos 3x là

A. hàm số lẻ.

B. hàm số chẵn.

C. hàm số không chẵn, không lẻ.

D. hàm số vừa chẵn, vừa lẻ.

................................

................................

................................

Dạng 2. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 16. Cho hàm số y=2sin2x+cos22x. Gọi giá trị lớn nhất của hàm số là M, giá trị nhỏ nhất của hàm số là m. Khi đó Mm có giá trị bằng bao nhiêu?

Điền đáp án

 

Câu 17. Số giờ có ánh sáng mặt trời của Thủ đô Hà Nội năm 2018 được cho bởi công thức y=3sinπ180x+60+13 với 1 ≤ x ≤ 365 là số ngày trong năm. Vào ngày thứ bao nhiêu trong năm 2018 thì số giờ có ánh sáng mặt trời của Hà Nội lớn nhất?

Điền đáp án

 

................................

................................

................................

Dạng 3. Câu trắc nghiệm đúng sai

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai

Câu 19. Chiều cao so với mực nước biển trung bình tại thời điểm t (giây) của mỗi cơn sóng được cho bởi hàm số ht=75sinπt8, trong đó h(t) được tính bằng centimét.

a) Chiều cao của sóng tại thời điểm 5 giây bằng 69,3 (cm).

b) Chiều cao của sóng tại thời điểm 20 giây bằng 75 (cm).

c) Trong 30 giây đầu tiên (kể từ mốc t = 0 giây), thời điểm để sóng đạt chiều cao lớn nhất 6 giây.

(Tất cả kết quả được làm tròn đến hàng phần mười)

................................

................................

................................

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

I. CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1. Dạng toán: Phương trình sin x = m (1)

1.1. Phương pháp giải

• Với |m| > 1, phương trình (1) vô nghiệm.

• Với |m| ≤ 1, gọi α là số thực thuộc đoạn -π2;π2 sao cho sinα = m.

Khi đó, ta có: sinx = m ⇔ sinx = sinα ⇔ x=α+k2πx=π-α+k2π(k).

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

⮚ Chú ý:

– Ta có một số trường hợp đặc biệt sau của phương trình sinx = m:

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

– Nếu x là góc lượng giác có đơn vị đo là độ thì ta có thể tìm góc lượng giác x sao cho sinx = sinao như sau: sinx = sinao = x=ao+k360ox=180o-ao+k360o(k).

– Tổng quát: f(x) = sin g(x) ⇔ fx=gx+k2πfx=πgx+k2π   k.

1.2. Ví dụ

Ví dụ 1. Tìm các giá trị nguyên của m để phương trình 3sin2xm2+5=0 có nghiệm?

Hướng dẫn giải

Phương trình đã cho tương đương với phương trình sin2x=m253.

Vì sin 2x ∈ [-1;1] nên m2531;1m22;822m22m22.

Vậy có 2 giá trị nguyên của m là: -2;2 thì phương trình trên có nghiệm.

Ví dụ 2. Số giờ có ánh sáng của một thành phố X ở vĩ độ 40° bắc trong ngày thứ t của một năm không nhuận được cho bởi hàm số: dt=3sinπ182t80+12,t và 0 ≤ t ≤ 365. Vào ngày nào trong năm thì thành phố X có nhiều giờ ánh sáng nhất?

A. 80.

B. 171.

C. 262.

D. 353.

Hướng dẫn giải

Ta có dt=3sinπ182t80+123+12=15.

Dấu bằng xảy ra khi sinπ182t80=1π182t80=π2+k2π  k ⇔ t = 171 + 364k.

Mặt khác t ∈ (0;365] nên 0<171+364k365171364<k194364.

Mà k ∈ ℤ nên k = 0. Vậy t = 171. Chọn B.

Ví dụ 3. Tìm số nghiệm nguyên dương của phương trình sinπ43x9x216x80=0.

Hướng dẫn giải

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

* Lưu ý: Đây là dạng phương trình lạ và khó đòi hỏi học sinh phải thực hiện theo 2 bước.

• Bước 1: Giải phương trình của sin tìm nghiệm theo k.

• Bước 2: Biện luận để k thỏa mãn điều kiện nghiệm nguyên dương.

2. Dạng toán: Phương trình cos x = m (2)

2.1. Phương pháp giải

• Với  |m| > 1, phương trình (2) vô nghiệm.

• Với |m| ≤ 1, gọi α là số thực thuộc đoạn [0;π] sao cho cosα = m.

Khi đó, ta có: cosx = m ⇔ cosx = cosα ⇔ x=α+k2πx=π-α+k2π(k).

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

⮚ Chú ý:

– Ta có một số trường hợp đặc biệt sau của phương trình cosx = m:

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

– Nếu x là góc lượng giác có đơn vị đo là độ thì ta có thể tìm góc lượng giác x sao cho cosx = cosao như sau: cosx = cosao = x=ao+k360ox=-ao+k360o(k).

– Tổng quát: cos f(x) = cos g(x) ⇔ fx=gx+k2πfx=gx+k2π   k.

2.2. Ví dụ

Ví dụ 1. Cho phương trình cosx+π=m+2m1, m là tham số. Tìm m để phương trình đã cho có nghiệm.

Hướng dẫn giải

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

Ví dụ 2. Tìm x0 là nghiệm âm lớn nhất của phương trình cos5x45°=32.

Hướng dẫn giải

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

So sánh hai nghiệm ta được nghiệm âm lớn nhất của phương trình là x = 57°.

3. Dạng toán: Phương trình tan x = m

3.1. Phương pháp giải

Gọi α là số thực thuộc khoảng -π2;π2 sao cho tan α = m. Khi đó, ta có:

tan x = m ⇔ tan x = tan α ⇔ x = α + kπ (k ∈ ℤ).

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

⮚ Chú ý:

– Nếu x là góc lượng giác có đơn vị đo là độ thì ta có thể tìm góc lượng giác x sao cho tan x = tan ao như sau: tan x = tan ao ⇔ x = ao + k180° (k ∈ ℤ).

– Tổng quát: tan f(x) = tan g(x) ⇔ f(x) = g(x) = kπ (k ∈ ℤ) (trong trường hợp phương trình đã xác định).

3.2. Ví dụ

Ví dụ 1. Giải phương trình: 3tan5x+π4=3.

Hướng dẫn giải

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

Ví dụ 2. Tính tổng các nghiệm trong đoạn [0;30] của phương trình: tanx = tan3x (1).

Huớng dẫn giải

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

4. Dạng toán: Phương trình cot x = m

4.1. Phương pháp giải

Gọi α là số thực thuộc khoảng (0;π) sao cho cot α = m. Khi đó, ta có:

cot x = m ⇔ cot x = cot α ⇔ x = α + kπ (k ∈ ℤ).

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

⮚ Chú ý:

– Nếu x là góc lượng giác có đơn vị đo là độ thì ta có thể tìm góc lượng giác x sao cho cot x = cot ao như sau: cot x = cot ao ⇔ x = ao + k180° (k ∈ ℤ).

– Tổng quát: cot f(x) = cot g(x) ⇔ f(x) = g(x) = kπ (k ∈ ℤ) (trong trường hợp phương trình đã xác định).

4.2. Ví dụ

Ví dụ 2. Giải phương trình: tan4π9+x+2cotπ18x=3.

Hướng dẫn giải

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

Ví dụ 2. Giải phương trình: cotπ4sin4x=1

Hướng dẫn giải

Ta có π4π4sin4xπ4. Phương trình xác định với xD=.

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

II. CÂU HỎI VẬN DỤNG

Dạng 1. Câu trắc nghiệm nhiều phương án chọn

Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án đúng nhất.

Câu 1. Nghiệm của phương trình cotx+3=0 là:

A. x=π3+k2πk.

B. x=π6+kπk.

C. x=π6+kπk.

D. x=π3+kπk.

Câu 2. Phương trình sin2x = cosx có nghiệm là

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình lượng giác cơ bản

Câu 3. Biểu diễn họ nghiệm của phương trình sin2x = 1 trên đường tròn đơn vị ta được bao nhiêu điểm?

A. 1.

B. 8.

C. 4.

D. 2.

Câu 4. Tập giá trị của tham số m để phương trình 2cosx + 3m - 1 = 0 có 2 nghiệm phân biệt thuộc khoảng 0;3π2 là m ∈ (a;b). Khi đó 6a + b bằng?

A. 0.

B. 1.

C. 3.

D. 2.

Câu 5. Phương trình cosx - m = 0 vô nghiệm khi m là:

A. m<1m>1.

B. m > 1.

C. -1 ≤ m ≤ 1.

D. m < -1.

................................

................................

................................

Dạng 2. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 16. Giả sử một vật dao động điều hoà xung quanh vị trí cân bằng theo phương trình x=2cos5tπ6. Ở đây, thời gian t tính bằng giây và quãng đường x tính bằng centimét. Hãy cho biết trong khoảng thời gian từ 0 đến 6 giây, vật đi qua vị trí cân bằng bao nhiêu lần?

Điền đáp án

 

Câu 17. Tổng tất cả các nghiệm của phương trình cos(sinx) = 1 trên [0;2π] có dạng mπ. Xác định giá trị của m.

Điền đáp án

 

................................

................................

................................

Dạng 3. Câu trắc nghiệm đúng sai

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thi sinh chọn đúng hoặc sai.

Câu 19. Cho phương trình lượng giác cot3x=13 (*).

a) Phương trình (*) tương đương cot3x=cotπ6.

b) Phương trình (*) có nghiệm x=π9+kπ3  k.

c) Tổng các nghiệm của phương trình trong khoảng π2;0 bằng 5π9.

d) Phương trình có nghiệm dương nhỏ nhất bằng 2π9.

................................

................................

................................

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình đưa về phương trình lượng giác cơ bản

I. CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1. Dạng toán: Phương trình thuần nhất đối với sin x và cos x

1.1. Phương pháp giải

Phương trình bậc nhất đối với sinx và cosx có dạng: asinz + bcosx = c (a,b ∈ ℝ \ {0}.

Bước 1: Kiểm tra

- Nếu a2 + b2 < c2 phương trình vô nghiệm.

- Nếu a2 + b2 ≥ c2 khi đó phương trình có nghiệm, ta thực hiện tiếp bước 2.

Bước 2: Chia cả 2 vế phương trình (*) cho a2+b20 ta được:

aa2+b2sinx+ba2+b2cosx=ca2+b2

⇔ sinxcosα+cosxsinα=ca2+b2sinx+α=ca2+b2.

Phương trình trên là phương trình lượng giác dạng cơ bản nên dễ dàng giải được.

• Dạng đặc biệt:

a) sinx + cosx ⇔ x=π4+kπ  k.

b) sinx - cosx ⇔ x=π4+kπ  k.

1.2. Ví dụ

Ví dụ 1. Giải phương trình: 3sin3xcos3x=2 (1).

Huớng dẫn giải

 (1) ⇔ 32sin3x12cos3x=1sin3xπ6=13xπ6=π2+k2πx=2π9+k2π3(k).

Vậy phương trình có nghiệm: x=2π9+k2π3(k).

Ví dụ 2. Một vật nặng treo bởi một chiếc lò xo, chuyển động lên xuống qua vị trí cân bằng. Khoảng cách h từ vật đến vị trí cân bằng ở thời điểm t giây được tính theo công thức h = |d| trong đó d = 5sin6t - 4cos6t với d được tính bằng centimet. Ta quy ước rằng d > 0 khi vật ở trên vị trí cân bằng, d < 0 khi vật ở dưới vị trí cân bằng. Hỏi trong giây đầu tiên, có bao nhiêu thời điểm vật ở xa vị trí cân bằng nhất?

Hướng dẫn giải

Ta có h = |d| = |5sin6t - 4cos6t| = 41sin6t+α41 với cosα=541sinα=441.

Do đó vật ở xa vị trí cân bằng nhất hmax=41 khi sin6t+α=1cos6t+α=0

6t+α=π2+kπ ⇔ t=α6+π12+kπ6  k.

Trong giây đầu tiên, 0t10α6+π12+kπ61 ⇔  απ12k6π+απ12 => k ∈ {0;1}.

Vậy có 2 lần vật ở xa vị trí cân bằng nhất.

2. Dạng toán: Phương trình bậc cao của một hàm lượng giác

2.1. Phương pháp giải

Phương trình bậc hai đối với một hàm số lượng giác.

• Dạng tổng quát: at2 + bt + c = 0. Trong đó:

+) t là một trong các hàm số: sinu, cosu, tanu, cotu.

+) Với a;b;c,a0.

• Khi đặt ẩn phụ để giải ta phải lưu ý đến điều kiện của ẩn phụ. Nếu đặt:

+) t = sinu, t = cosu thì điều kiện: |t| ≤ 1.

+) t = tanu thì điều kiện: uπ2+kπ,k.

+) t = cotu thì điều kiện: ukπ,k.

+) t = sin2u, t = cos2u thì điều kiện là 0 ≤ t ≤ 1.

+) t = |sinu|, t = |cosu| thì điều kiện là 0 ≤ t ≤ 1.

Khi tìm được t1; t2 thỏa mãn thì phải giải tiếp: sinu = t1; sinu = t2...

2.2. Ví dụ

Ví dụ 1. Giải phương trình: 2sin2x + sinx - 3 = 0 (1).

Hướng dẫn giải

Đặt t = sinx, điều kiện |t| ≤ 1. Phương trình (1) trở thành: 2t2+t3=0t=1t=32.

Lấy nghiệm t = 1, ta được: sinx = 1 ⇔ x=π2+k2π,k.

Vậy tập nghiệm của phương trình là: x=π2+k2π,k.

Ví dụ 2. Giải phương trình: 3sin22x + 7cos2x - 3 =  0 (2).

Hướng dẫn giải

(2) ⇔ 31cos22x+7cos2x3=0 ⇔ 3cos22x7cos2x=0

cos2x3cos2x7=0 ⇔ cos2x=03cos2x7=0.

* TH1: cos2x=02x=π2+kπx=π4+kπ2,k.

* TH2: 3cos2x7=0cos2x=73>1 (vô nghiệm).

Vậy tập nghiệm của phương trình là: x=π4+kπ2,k.

3. Dạng toán: Phương trình lượng giác đẳng cấp

3.1. Phương pháp giải

Dạng tổng quát: a.sin2x + b.sinxcosx + c.cos2x = d (1) a,b,c,d.

* Cách 1:

- Bước 1. Kiểm tra cosx = 0 có là nghiệm hay không, nếu có thì nhận nghiệm này.

- Bước 2. Nếu cosx ≠ 0 thì chia cả hai vế cho cos2x đưa về phương trình bậc hai theo tanx:

(1) ⇔ asin2xcos2x+bsinxcosxcos2x+ccos2xcos2x=dcos2x

⇔ atan2x+btanx+c=d1+tan2x

- Bước 3. Đặt t = tanx đưa về phương trình bậc hai để giải toán.

* Cách 2: Dùng công thức hạ bậc: sin2x=1cos2x2; cos2x=1+cos2x2; sinxcosx=sin2x2.

Đưa phương trình đã cho về phương trình: bsin2x + (c - a)cos2x = d - c - a.

Đây là phương trình bậc nhất đối với sin à côsin ta đã biết cách giải.

* Lưu ý: Giải tương tự đối với phương trình đẳng cấp bậc 3 và bậc 4:

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình đưa về phương trình lượng giác cơ bản

3.2. Ví dụ

Ví dụ 1. Giải phương trình sau: 23cos2x+6sinxcosx=3+3 (1).

Hướng dẫn giải

Cách 1: Thử với cosx = 0 ⇔ x=π2+kπ,k vào phương trình (1) ta có: 0=3+3 => phương trình vô nghiệm.

Với cosx ≠ 0. Chia cả hai vế của phương trình cho cos2x ta được

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình đưa về phương trình lượng giác cơ bản

Vậy phương trình có 2 họ nghiệm.

Ví dụ 2. Cho phương trình: 2sin2xsinxcosxcos2x=m (2). Tìm m để phương trình (2) có nghiệm.

Hướng dẫn giải

- Nếu cosx = 0 => Phương trình có dạng: 2sin2x = m.

Để phương trình có nghiệm thì: ⇔ m = 2 (*).

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình đưa về phương trình lượng giác cơ bản

4. Dạng toán: Phương trình lượng giác đối xứng

4.1. Phương pháp giải

Dạng tổng quát: a(sinx + cosx) + bsinxcosx + c = 0, trong đó: a,b,c ∈ ℝ.

Đặt: t = sinx + cosx = 2sinx+π4. Điều kiện t2.

Do sinx+cosx2=1+2sinxcosx => sinxcosx=t212.

Khi đó phương trình được viết lại: bt2 + 2at - b + 2c = 0.

Đó là phương trình bậc hai đã biết cách giải.

Lưu ý: Cách giải trên có thể áp dụng cho phương trình: a(sinx - cosx) + bsinxcosx + c = 0, bằng cách đặt: t = sinx - cosx => sinxcosx=1t22.

4.2. Ví dụ

Ví dụ 1. Giải phương trình sau: sinx + cosx - 2sinxcosx + 1 = 0 (1).

Hướng dẫn giải

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình đưa về phương trình lượng giác cơ bản

Ví dụ 2. Giải phương trình sau: sin3x+cos3x+1=32sin2x (2).

Hướng dẫn giải

(Ôn thi ĐGNL, ĐGTD) Phương trình đưa về phương trình lượng giác cơ bản

Vậy tập nghiệm của phương trình là: x=π+k2πx=π2+k2πk.

II. CÂU HỎI VẬN DỤNG

Dạng 1. Câu trắc nghiệm nhiều phương án chọn

Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án đúng nhất.

Câu 1. Từ phương trình 1+5sinxcosx+sin2x15=0 ta tìm được sinxπ4 có giá trị bằng

A. 22.

B. 32.

C. 32.

D. 22.

Câu 2. Phương trình 2sin2x36sinx+cosx+8=0có nghiệm là

A. x=π4+kπx=5π+kπk.

B. x=π6+kπx=5π4+kπk.

C. x=π12+kπx=5π12+kπk.

D. x=π3+kπx=5π3+kπk.

Câu 3. Giải phương trình sin2x+sin23x2cos22x=0.

A. x=π2+kπ,x=π8+kπ4k.

B. x=kπ,x=π8+kπ4k.

C. x=π2+kπ,x=π8+kπ2k.

D. x=kπ,x=π8+kπ2k.

Câu 4. Tìm tất cả các nghiệm của phương trình cos3x + sin2x - sin4x = 0.

A. x=π6+k2π3,k.

B. x=π6+kπ3,k.

C. x=kπ3;x=π6+k2π; ;x=5π6+k2π,k.

D. x=π6+kπ3;x=π3+k2π,k.

Câu 5. Giải phương trình tanxsinxsinxcotx=22.

A. x=±π4+k2π,k.

B. x=±3π4+kπ,k.

C. x=±π4+kπ,k.

D. x=±3π4+k2π,k.

................................

................................

................................

Dạng 2. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 16. Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của m để phương trình sin2x + 2sinx - cosx - cos2x = msin2x có nhiều hơn một nghiệm trong khoảng [0;2π]?

Câu 17. Xác định giá trị lớn nhất của m để phương trình cosx + sin20245x + m = 0 có nghiệm.

................................

................................

................................

Dạng 3. Câu trắc nghiệm đúng sai

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở câu sau, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Câu 20. Cho phương trình 4sinx+π3cosxπ6m2+3sin2xcos2x.

a) Với m = 0 thì phương trình có nghiệm.

b) Với m = 3 thì phương trình vô nghiệm.

c) Có 5 giá trị nguyên của m ∈ [-2;2] để phương trình có nghiệm.

d) Tổng các giá trị nguyên của m để phương trình có nghiệm nghiệm bằng -1.

................................

................................

................................

Xem thử Tài liệu & Đề thi HSA Xem thử Tài liệu & Đề thi VACT Xem thử Tài liệu & Đề thi TSA Xem thử Tài liệu & Đề thi SPT

Xem thêm tài liệu ôn thi đánh giá năng lực HSA, VACT, đánh giá tư duy TSA hay khác:

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.


Giải bài tập lớp 12 sách mới các môn học