Однородные тригонометрические уравнения 1 степени. Однородные тригонометрические уравнения: общая схема решения

Стоп! Давай всетаки попытаемся разобраться в этой громоздкой формуле.

На первом месте должна идти первая переменная в степени с некоторым коэффициентом. В нашем случае это

В нашем случае это. Как мы выяснили, значит здесь степень при первой переменной - сходится. И вторая переменная в первой степени - на месте. Коэффициент.

У нас это.

Первая переменная в степени, и вторая переменная в квадрате, с коэффициентом. Это последний член уравнения.

Как видишь, наше уравнение подходит под определение в виде формулы.

Давай рассмотрим вторую (словесную) часть определения.

У нас две неизвестные и. Здесь сходится.

Рассмотрим все слагаемые. В них сумма степеней неизвестных должна быть одинакова.

Сумма степеней равна.

Сумма степеней равна (при и при).

Сумма степеней равна.

Как видишь, все сходится!!!

Теперь давай потренируемся в определении однородных уравнений.

Определи, какие из уравнений - однородные:

Однородные уравнения - уравнения под номерами:

Рассмотрим отдельно уравнение.

Если мы разделим каждое слагаемое на разложим каждое слагаемое, то получим

А это уравнение полностью попадает под определение однородных уравнений.

Как решать однородные уравнения?

Пример 2.

Разделим уравнение на.

У нас по условию y не может быть равен. Поэтому мы можем смело делить на

Произведя замену, мы получим простое квадратное уравнение:

Так как это приведенное квадратное уравнение, воспользуемся теоремой Виета:

Произведя обратную замену, получаем ответ

Ответ:

Пример 3.

Разделим уравнение на (по условию).

Ответ:

Пример 4.

Найдите, если.

Здесь нужно не делить, а умножать. Умножим все уравнение на:

Произведем замену и решим квадратное уравнение:

Произведя обратную замену, получим ответ:

Ответ:

Решение однородных тригонометрических уравнений.

Решение однородных тригонометрических уравнений ничем не отличается от способов решения, описанных выше. Только здесь, помимо прочего, нужно немного знать тригонометрию. И уметь решать тригонометрические уравнения (для этого можешь прочитать раздел ).

Рассмотрим такие уравнения на примерах.

Пример 5.

Решите уравнение.

Мы видим типичное однородное уравнение: и - это неизвестные, а сумма их степеней в каждом слагаемом равна.

Подобные однородные уравнения решаются не сложно, но перед тем, как разделить уравнения на, рассмотрим случай, когда

В этом случае уравнение примет вид: , значит. Но синус и косинус не могут одновременно быть равны, ведь по основному тригонометрическому тождеству. Поэтому, и на него можно смело делить:

Так как уравнение приведенное, то по теореме Виета:

Ответ:

Пример 6.

Решите уравнение.

Как и в примере, нужно разделить уравнение на. Рассмотрим случай, когда:

Но синус и косинус не могут одновременно быть равны, ведь по основному тригонометрическому тождеству. Поэтому.

Сделаем замену и решим квадратное уравнение:

Сделаем обратную замену и найдем и:

Ответ:

Решение однородных показательных уравнений.

Однородные уравнения решаются так же, как рассмотренных выше. Если ты забыл, как решать показательные уравнения - посмотри соответствующий раздел ()!

Рассмотрим несколько примеров.

Пример 7.

Решите уравнение

Представим как:

Мы видим типичное однородное уравнение, с двумя переменными и суммой степеней. Разделим уравнение на:

Как можно заметить, произведя замену, мы получим приведенное квадратное уравнение (при этом не нужно опасаться деления на ноль - всегда строго больше нуля):

По теореме Виета:

Ответ: .

Пример 8.

Решите уравнение

Представим как:

Разделим уравнение на:

Произведем замену и решим квадратное уравнение:

Корень не удовлетворяет условию. Произведем обратную замену и найдем:

Ответ:

ОДНОРОДНЫЕ УРАВНЕНИЯ. СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ

Сначала на примере одной задачки напомню что такое однородные уравнения и что из себя представляет решение однородных уравнений.

Решите задачу:

Найдите, если.

Здесь можно заметить любопытную вещь: если поделить каждое слагаемое на, получим:

То есть, теперь нет отдельных и, - теперь переменной в уравнении является искомая величина. И это обычное квадратное уравнение, которое легко решить с помощью теоремы Виета: произведение корней равно, а сумма - это числа и.

Ответ:

Уравнения вида

называется однородным. То есть, это уравнение с двумя неизвестными, в каждом слагаемом которого одинаковая сумма степеней этих неизвестных. Например, в примере выше эта сумма равна. Решение однородных уравнений осуществляется делением на одну из неизвестных в этой степени:

И последующей заменой переменных: . Таким образом получаем уравнение степени с одной неизвестной:

Чаще всего нам будут встречаться уравнения второй степени (то есть квадратные), а их решать мы умеем:

Отметим, что делить (и умножать) все уравнение на переменную можно только если мы убеждены, что эта переменная не может быть равна нулю! Например, если нас просят найти, сразу понимаем, что, поскольку на делить нельзя. В случаях, когда это не так очевидно, необходимо отдельно проверять случай когда эта переменная равна нулю. Например:

Решите уравнение.

Решение:

Видим здесь типичное однородное уравнение: и - это неизвестные, а сумма их степеней в каждом слагаемом равна.

Но, прежде чем разделить на и получить квадратное уравнение относительно, мы должны рассмотреть случай, когда. В этом случае уравнение примет вид: , значит, . Но синус и косинус не могут быть одновременно равны нулю, ведь по основному тригонометрическому тождеству: . Поэтому, и на него можно смело делить:

Надеюсь, это решение полностью понятно? Если нет, прочитай раздел . Если же непонятно, откуда взялось, тебе нужно вернуться еще раньше - к разделу .

Реши сам:

1. Найдите, если.
2. Найдите, если.
3. Решите уравнение.

Здесь я кратко напишу непосредственно решение однородных уравнений:

Решения:

Ответ: .

А здесь надо не делить, а умножать:

Ответ:

Если тригонометрические уравнения ты еще не проходил, этот пример можно пропустить.

Так как здесь нам нужно делить на, убедимся сперва, сто он не равен нулю:

А это невозможно.

Ответ: .

ОДНОРОДНЫЕ УРАВНЕНИЯ. КОРОТКО О ГЛАВНОМ

Решение всех однородных уравнений сводится к делению на одну из неизвестных в степени и дальнейшей заменой переменных.

Алгоритм:

Последняя деталь, как решать задания С1 из ЕГЭ по математике - решение однородных тригонометрических уравнений. Как их решать мы расскажем в этом завершающем уроке.

Что же представляют из себя эти уравнения? Давайте запишем их в общем виде.

$$a\sin x + b\cos x = 0,$$

где `a` и `b` - некоторые константы. Это уравнение называется однородным тригонометрическим уравнением первой степени.

Однородное тригонометрическое уравнение первой степени

Чтобы решить такое уравнение, нужно поделить его на `\cos x`. Тогда оно примет вид

$$\newcommand{\tg}{\mathop{\mathrm{tg}}} a \tg x + b = 0.$$

Ответ такого уравнения легко записывается через арктангенс.

Обратите внимание, что `\cos x ≠0`. Чтобы убедиться в этом, подставим в уравнение вместо косинуса ноль и получим, что синус тоже должен быть равен нулю. Однако одновременно нулю они равны быть не могут, значит, косинус - не ноль.

Некоторые задания реального экзамена этого года сводились к однородному тригонометрическому уравнению. Перейдите по ссылке, чтобы . Мы же возьмем чуть упрощенный вариант задачи.

Первый пример. Решение однородного тригонометрического уравнения первой степени

$$\sin x + \cos x = 0.$$

Разделим на `\cos x`.

$$\tg x + 1 = 0,$$

$$x = -\frac{\pi}{4}+\pi k.$$

Повторюсь, подобное задание было на ЕГЭ:) конечно, нужно еще выполнить отбор корней, но это тоже не должно вызвать особых трудностей.

Давайте теперь перейдем к следующему типу уравнений.

Однородное тригонометрическое уравнение второй степени

В общем виде оно выглядит так:

$$a\sin^2 x + b\sin x \cos x + c\cos^2 x =0,$$

где `a, b, c` - некоторые константы.

Такие уравнения решаются делением на `\cos^2 x` (который вновь не равен нулю). Давайте сразу разберем пример.

Второй пример. Решение однородного тригонометрического уравнения второй степени

$$\sin^2 x - 2\sin x \, \cos x - 3\cos^2 x = 0.$$

Разделим на `\cos^2 x`.

$${\tg}^2 x - 2\tg x -3 =0.$$

Заменим `t = \tg x`.

$$t^2 - 2t -3 = 0,$$

$$t_1 = 3, \ t_2 = -1.$$

Обратная замена

$$\tg x = 3, \text{ или } \tg x = -1,$$

$$x = \arctan{3}+\pi k, \text{ или } x= -\frac{\pi}{4}+ \pi k.$$

Ответ получен.

Третий пример. Решение однородного тригонометрического уравнения второй степени

$$-\sin^2 x + \frac{2\sqrt{2}}{3}\sin x \cos x - 3\cos^2 x = -2.$$

Все бы ничего, но это уравнение не однородное - нам мешает `-2` в правой части. Что делать? Давайте воспользуемся основным тригонометрическим тождеством и распишем с его помощью `-2`.

$$-\sin^2 x + \frac{2\sqrt{2}}{3}\sin x \cos x - 3\cos^2 x = -2(\sin^2 x + \cos^2 x),$$

$$-\sin^2 x + \frac{2\sqrt{2}}{3}\sin x \cos x - 3\cos^2 x + 2\sin^2 x + 2\cos^2 x = 0,$$

$$\sin^2 x + \frac{2\sqrt{2}}{3}\sin x \cos x - \cos^2 x = 0.$$

Разделим на `\cos^2 x`.

$${\tg}^2 x + \frac{2\sqrt{2}}{3} \tg x - 1 = 0,$$

Замена `t= \tg x`.

$$t^2 + \frac{2\sqrt{2}}{3} t - 1 = 0,$$

$$t_1 = \frac{\sqrt{3}}{3},\ t_2 = -\sqrt{3}.$$

Выполнив обратную замену, получим:

$$\tg x = \frac{\sqrt{3}}{3} \text{ или } \tg x = -\sqrt{3}.$$

$$x =-\frac{\pi}{3} + \pi k,\ x = \frac{\pi}{6}+ \pi k.$$

Это последний пример в этом уроке.

Как обычно, напомню: тренировка, это наше все. Каким бы гениальным ни был человек, без тренировки навыки не разовьются. На экзамене это черевато волнением, ошибками, потерей времени (продолжите этот список самостоятельно). Обязательно занимайтесь!

Тренировочные задания

Решите уравнения:

• `10^{\sin x} = 2^{\sin x} \cdot 5^{-\cos x}`. Это задание из реального ЕГЭ 2013. Знание свойств степеней никто не отменял, но если забыли, подсмотреть ;
• `\sqrt{3} \sin x + \sin^2 \frac{x}{2} = \cos^2 \frac{x}{2}`. Пригодится формула из седьмого урока .
• `\sqrt{3} \sin 2x + 3 \cos 2x = 0`.

На этом все. И как обычно напоследок: задаем вопросы в комментариях, ставим лайки, смотрим видео, учимся решать ЕГЭ.

Нелинейные уравнения с двумя неизвестными

Определение 1 . Пусть A - некоторое множество пар чисел (x ; y ) . Говорят, что на множестве A задана числовая функция z от двух переменных x и y , если указано правило, с помощью которого каждой паре чисел из множества A ставится в соответствие некоторое число.

Задание числовой функции z от двух переменных x и y часто обозначают так:

где f (x , y ) – любая функция, отличная от функции

f (x , y ) = ax +by + c ,

где a , b , c – заданные числа.

Определение 3 . Решением уравнения (2) называют пару чисел (x ; y ) , для которых формула (2) является верным равенством.

Пример 1 . Решить уравнение

Поскольку квадрат любого числа неотрицателен, то из формулы (4) вытекает, что неизвестные x и y удовлетворяют системе уравнений

решением которой служит пара чисел (6 ; 3) .

Ответ : (6 ; 3)

Пример 2 . Решить уравнение

Следовательно, решением уравнения (6) является бесконечное множество пар чисел вида

(1 + y ; y ) ,

где y – любое число.

линейное

Определение 4 . Решением системы уравнений

называют пару чисел (x ; y ) , при подстановке которых в каждое из уравнений этой системы получается верное равенство.

Системы из двух уравнений, одно из которых линейное , имеют вид

g (x , y )

Пример 4 . Решить систему уравнений

Решение . Выразим из первого уравнения системы (7) неизвестное y через неизвестное x и подставим полученное выражение во второе уравнение системы:

Решая уравнение

x 1 = - 1 , x 2 = 9 .

Следовательно,

y 1 = 8 - x 1 = 9 ,
y 2 = 8 - x 2 = - 1 .

Системы из двух уравнений, одно из которых однородное

Системы из двух уравнений, одно из которых однородное , имеют вид

где a , b , c – заданные числа, а g (x , y ) – функция двух переменных x и y .

Пример 6 . Решить систему уравнений

Решение . Решим однородное уравнение

3x 2 + 2xy - y 2 = 0 ,

3x 2 + 17xy + 10y 2 = 0 ,

рассматривая его как квадратное уравнение относительно неизвестного x :

.

В случае, когда x = - 5y , из второго уравнения системы (11) получаем уравнение

5y 2 = - 20 ,

которое корней не имеет.

В случае, когда

из второго уравнения системы (11) получаем уравнение

,

корнями которого служат числа y 1 = 3 , y 2 = - 3 . Находя для каждого из этих значений y соответствующее ему значение x , получаем два решения системы: (- 2 ; 3) , (2 ; - 3) .

Ответ : (- 2 ; 3) , (2 ; - 3)

Примеры решения систем уравнений других видов

Пример 8 . Решить систему уравнений (МФТИ)

Решение . Введем новые неизвестные u и v , которые выражаются через x и y по формулам:

Для того, чтобы переписать систему (12) через новые неизвестные, выразим сначала неизвестные x и y через u и v . Из системы (13) следует, что

Решим линейную систему (14), исключив из второго уравнения этой системы переменную x . С этой целью совершим над системой (14) следующие преобразования:

• первое уравнение системы оставим без изменений;
• из второго уравнения вычтем первое уравнение и заменим второе уравнение системы на полученную разность.

В результате система (14) преобразуется в равносильную ей систему

из которой находим

Воспользовавшись формулами (13) и (15), перепишем исходную систему (12) в виде

У системы (16) первое уравнение - линейное , поэтому мы можем выразить из него неизвестное u через неизвестное v и подставить это выражение во второе уравнение системы.

«Величие человека в его способности мыслить».
Блез Паскаль.

Цели урока:

1) Обучающие – познакомить учащихся с однородными уравнениями, рассмотреть методы их решения, способствовать формированию навыков решения ранее изученных видов тригонометрических уравнений.

2) Развивающие – развивать творческую активность учащихся, их познавательную деятельность, логическое мышление, память, умение работать в проблемной ситуации, добиваться умения правильно, последовательно, рационально излагать свои мысли, расширить кругозор учащихся, повышать уровень их математической культуры.

3) Воспитательные – воспитывать стремление к самосовершенствованию, трудолюбие, формировать умение грамотно и аккуратно выполнять математические записи, воспитывать активность, содействовать побуждению интереса к математике.

Тип урока: комбинированный.

Оборудование:

1. Перфокарты для шести учащихся.
2. Карточки для самостоятельной и индивидуальной работы учащихся.
3. Стенды «Решение тригонометрических уравнений», «Числовая единичная окружность».
4. Электрифицированные таблицы по тригонометрии.
5. Презентация к уроку (Приложение 1) .

Ход урока

1. Организационный этап (2 минуты)

Взаимное приветствие; проверка подготовленности учащихся к уроку (рабочее место, внешний вид); организация внимания.

Учитель сообщает учащимся тему урока, цели (слайд 2) и поясняет, что во время урока будет использоваться тот раздаточный материал, который находится на партах.

2. Повторение теоретического материала (15 минут)

Задания на перфокартах (6 человек). Время работы по перфокартам – 10 мин (Приложение 2)

Решив задания, учащиеся узнают, где применяются тригонометрические вычисления. Получаются такие ответы: триангуляция (техника, позволяющая измерять расстояния до недалеких звезд в астрономии), акустика, УЗИ, томография, геодезия, криптография.

(слайд 5)

Фронтальный опрос.

1. Какие уравнения называются тригонометрическими?
2. Какие виды тригонометрических уравнений вы знаете?
3. Какие уравнения называются простейшими тригонометрическими уравнениями?
4. Какие уравнения называются квадратными тригонометрическими?
5. Сформулировать определение арксинуса числа а.
6. Сформулировать определение арккосинуса числа а.
7. Сформулировать определение арктангенса числа а.
8. Сформулировать определение арккотангенса числа а.

Игра «Отгадайте зашифрованное слово»

Когда-то Блез Паскаль сказал, что математика – наука настолько серьёзная, что нельзя упускать случая, сделать её немного более занимательной. Поэтому я предлагаю поиграть. Решив примеры, определите последовательность цифр, по которой составлено зашифрованное слово. По латыни это слово означает «синус». (слайд 3)

2) arc tg (-√3)

4) tg (arc cos (1/2))

5) tg (arc ctg √3)

Ответ: «Изгиб»

Игра «Рассеянный математик »

На экран проектируются задания для устной работы:

Проверьте правильность решения уравнений. (правильный ответ появляется на слайде после ответа учащегося). (слайд 4)

	Ответы с ошибками	Правильные ответы
	х = ±π/6 +2πn	х = ±π/3 +2πn
	х = π/3 +πn	х = (-1) nπ/3 +πn
tg x = π/4	х = 1 +πn	tg x =1, х = π/4+πn
	х = ±π/6+π n	х = ±π/6 +2π n
	х = (-1)n arcsin1/3+ 2πn	х = (-1)n arcsin1/3+ πn
	х = ±π/6 +2πn	х = ±5π/6 +2πn
cos x = π/3	х = ±1/2 +2πn	cos x = 1/2, х = ±π/3 +2πn

Проверка домашнего задания.

Преподаватель установливает правильность и осознанность выполнения домашнего задания всеми учащимися; выявляет пробелы в знаниях; совершенствует знания, умения и навыки учащихся в области решения простейших тригонометрических уравнений.

1 уравнение. Учащийся комментирует решение уравнения, строки которого появляются на слайде в порядке следования комментария). (слайд 6)

√3tg2x = 1;

tg2x =1/√3 ;

2х= arctg 1/√3 +πn, n ∈Z.

2х= π/6 +πn, n ∈Z.

х= π/12 + π/2 n, n ∈Z .

2 уравнение . Решение з аписывается учащимся на доске.

2 sin 2 x + 3 cosx = 0.

3. Актуализация новых знаний (3 минуты)

Учащиеся по просьбе учителя вспоминают способы решения тригонометрических уравнений. Они выбирают те уравнения, которые уже умеют решать, называют способ решения уравнения и получившийся результат. Ответы появляются на слайде. (слайд 7) .

Введение новой переменной:

№1. 2sin 2 x – 7sinx + 3 = 0.

Пусть sinx = t, тогда:

2t 2 – 7t + 3 = 0.

Разложение на множители:

№2. 3sinx cos4x – cos4x = 0;

сos4x(3sinx – 1) = 0;

cos4x = 0 или 3 sinx – 1 = 0; …

№3. 2 sinx – 3 cosx = 0,

№4. 3 sin 2 x – 4 sinx cosx + cos 2 x = 0.

Преподаватель: Последние два вида уравнений вы решать еще не умеете. Оба они одного вида. Их нельзя свести к уравнению относительно функций sinx или cosx. Называются однородными тригонометрическими уравнениями. Но только первое – однородное уравнение первой степени, а второе – однородное уравнение второй степени. Сегодня на уроке предстоит познакомиться с такими уравнениями и научиться их решать.

4. Объяснение нового материала (25 минут)

Преподаватель дает учащимся определения однородных тригонометрических уравнений, знакомит со способами их решения.

Определение. Уравнение вида a sinx + b cosx =0, где a ≠ 0, b ≠ 0 называется однородным тригонометрическим уравнением первой степени. (слайд 8)

Примером такого уравнения является уравнение №3. Выпишем общий вид уравнения и проанализируем его.

а sinx + b cosx = 0.

Если cosx = 0, то sinx = 0.

– Может ли получиться такая ситуация?

– Нет. Получили противоречие основному тригонометрическому тождеству.

Значит, cosx ≠ 0. Выполним почленное деление на cosx:

а · tgx + b = 0

tgx = –b / а – простейшее тригонометрическое уравнение.

Вывод: Однородные тригонометрические уравнения первой степени решаются делением обеих частей уравнения на cosx (sinx).

Например: 2 sinx – 3 cosx = 0,

Т.к. cosx ≠ 0, то

tgx = 3/2;

х = arctg (3/2) +πn, n ∈Z.

Определение. Уравнение вида a sin 2 x + b sinx cosx + c cos 2 x = 0 , где a ≠ 0, b ≠ 0, c ≠ 0 называется тригонометрическим уравнением второй степени. (слайд 8)

Примером такого уравнения является уравнение №4. Выпишем общий вид уравнения и проанализируем его.

a sin 2 x + b sinx cosx + c cos 2 x = 0.

Если cosx = 0, то sinx = 0.

Опять получили противоречие основному тригонометрическому тождеству.

Значит, cosx ≠ 0. Выполним почленное деление на cos 2 x:

а tg 2 x + b tgx + c = 0 – уравнение, сводящееся к квадратному.

Вывод: О днородные тригонометрические уравнения второй степени решаются делением обеих частей уравнения на cos 2 x (sin 2 x).

Например: 3 sin 2 x – 4 sinx cosx + cos 2 x = 0.

Т.к. cos 2 x ≠ 0, то

3tg 2 x – 4 tgx + 1 = 0 (Предложить ученику выйти к доске и дорешать уравнение самостоятельно).

Замена: tgx = у. 3у 2 – 4 у + 1 = 0

D = 16 – 12 = 4

y 1 = 1 или y 2 = 1/3

tgx = 1 или tgx = 1/3

x = arctg (1/3) + πn, n ∈Z.

х = arctg1 + πn, n ∈Z.

x = π/4 + πn, n ∈Z.

5. Этап проверки понимания учащимися нового материала (1 мин.)

Выберите лишнее уравнение:

sinx = 2cosx; 2sinx + cosx = 2;

√3sinx + cosx = 0; sin 2 x – 2 sinx cosx + 4cos 2 x = 0;

4cosx + 5sinx = 0; √3sinx – cosx = 0.

(слайд 9)

6. Закрепление нового материала (24 мин).

Учащиеся вместе с отвечающими у доски решают уравнения на новый материал. Задания написаны на слайде в виде таблицы. При решении уравнения открывается соответствующая часть картинки на слайде. В результате выполнения 4-х уравнений перед учащимися открывается портрет математика, оказавшего значительное влияние на развитие тригонометрии. (ученики узнают портрет Франсуа Виета – великого математика, внесшего большой вклад в тригонометрию, открывшего свойство корней приведенного квадратного уравнения и занимавшегося криптографией). (слайд 10)

1) √3sinx + cosx = 0,

Т.к. cosx ≠ 0, то

√3tgx + 1 = 0;

tgx = –1/√3;

х = arctg (–1/√3) + πn, n ∈Z.

х = –π/6 + πn, n ∈Z.

2) sin 2 x – 10 sinx cosx + 21cos 2 x = 0.

Т.к. cos 2 x ≠ 0, то tg 2 x – 10 tgx + 21 = 0

Замена: tgx = у.

у 2 – 10 у + 21 = 0

у 1 = 7 или у 2 = 3

tgx = 7 или tgx = 3

х = arctg7 + πn, n ∈Z

х = arctg3 + πn, n ∈Z

3) sin 2 2x – 6 sin2x cos2x + 5cos 2 2x = 0.

Т.к. cos 2 2x ≠ 0, то 3tg 2 2x – 6tg2x +5 = 0

Замена: tg2x = у.

3у 2 – 6у + 5 = 0

D = 36 – 20 = 16

у 1 = 5 или у 2 = 1

tg2x = 5 или tg2x = 1

2х = arctg5 + πn, n ∈Z

х = 1/2 arctg5 + π/2 n, n ∈Z

2х = arctg1 + πn, n ∈Z

х = π/8 + π/2 n, n ∈Z

4) 6sin 2 x + 4 sin(π-x) cos(2π-x) = 1.

6sin 2 x + 4 sinx cosx = 1.

6sin 2 x + 4 sinx cosx – sin 2 x – cos 2 x = 0.

5sin 2 x + 4 sinx cosx – cos 2 x = 0.

Т.к. cos 2 x ≠0, то 5tg 2 x + 4 tgx –1 = 0

Замена: tg x = у.

5у 2 + 4у – 1 = 0

D = 16 + 20 = 36

у 1 = 1/5 или у 2 = –1

tg x = 1/5 или tg x = –1

х = arctg1/5 + πn, n ∈Z

х = arctg(–1) + πn, n ∈Z

х = –π/4 + πn, n ∈Z

Дополнительно (на карточке):

Решить уравнение и, выбрав один вариант из четырех предложенных, отгадать имя математика, который вывел формулы приведения:

2sin 2 x – 3 sinx cosx – 5cos 2 x = 0.

Варианты ответов:

х = arctg2 + 2πn, n ∈Z х = –π/2 + πn, n ∈Z – П.Чебышев

х = arctg 12,5 + 2πn, n ∈Z х = –3π/4 + πn, n ∈Z – Евклид

х = arctg 5 + πn, n ∈Z х = –π/3 + πn, n ∈Z – Софья Ковалевская

х = arctg2,5 + πn, n ∈Z х = –π/4 + πn, n ∈Z – Леонард Эйлер

Правильный ответ: Леонард Эйлер.

7. Дифференцированная самостоятельная работа (8 мин.)

Великий математик и философ более 2500 лет назад подсказал способ развития мыслительных способностей. «Мышление начинается с удивления» – сказал он. В правильности этих слов мы сегодня неоднократно убеждались. Выполнив самостоятельную работу по 2-м вариантам, вы сможете показать, как усвоили материал и узнать имя этого математика. Для самостоятельной работы используйте раздаточный материал, который находится у вас на столах. Вы можете сами выбрать одно из трех предложенных уравнений. Но помните, что решив уравнение, соответствующее желтому цвету, вы сможете получить только «3»,решив уравнение, соответствующее зеленому цвету – «4», красному цвету – «5». (Приложение 3)

Какой бы уровень сложности не выбрали учащиеся, после правильного решения уравнения у первого варианта получается слово «АРИСТ», у второго – «ОТЕЛЬ». На слайде получается слово: «АРИСТ-ОТЕЛЬ». (слайд 11)

Листочки с самостоятельной работой сдаются на проверку. (Приложение 4)

8. Запись домашнего задания (1 мин)

Д/з: §7.17. Составить и решить 2 однородных уравнения первой степени и 1 однородное уравнение второй степени (используя для составления теорему Виета). (слайд 12)

9. Подведение итогов урока, выставление оценок (2 минуты)

Учитель еще раз обращает внимание, на те типы уравнений и те теоретические факты, которые вспоминали на уроке, говорит о необходимости выучить их.

Учащиеся отвечают на вопросы:

1. С каким видом тригонометрических уравнений мы познакомились?
2. Как решаются эти уравнения?

Учитель отмечает наиболее успешную работу на уроке отдельных учащихся, выставляет отметки.

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение с.Тээли Республики Тыва

Разработка урока по математике

Тема урока:

«Однородные тригонометрические уравнения»

Преподаватель: Ооржак

Айлана Михайловна

Тема урока : «Однородные тригонометрические уравнения» (по учебнику А.Г. Мордковича)

Группа : Мастер растениеводства, 1 курс

Тип урока : Урок изучения нового материала.

Цели урока :

2. Развивать логическое мышление, умение делать выводы, умение оценивать результаты выполненных действий

3. Воспитывать у обучающихся аккуратность, чувство ответственности, воспитание положительных мотивов учения

Оборудование урока : ноутбук, проектор, экран, карточки, плакаты по тригонометрии: значения тригонометрических функций, основные формулы тригонометрии.

Продолжительность урока: 45 минут.

Структура урока:

	Структурный элемент урока	Пд	(мин)	Методические особенности, краткие указания по проведению этапа урока	Деятельность преподавателя	Деятельность обучающихся
	Организационный момент
	Контроль явки учащихся.	α 0			Преподаватель проверяет готовность к уроку	Дежурные сообщают отсутствующих на уроке
	Актуализация опорных знаний
	Проверка домашнего задания	α 2		Повторение основных понятий	Делает обход	3 обучающихся у доски записывают решение. Остальные делают взаимопроверку
	Формирование новых знаний
	Мотивационный момент	α 2		На экране примеры тригонометрических уравнений	Задает вопросы	Отвечают
	Объяснение новой темы	α 1		На экране слайды с решением однородных тригонометрических уравнений	Преподаватель объясняет тему	Обучающиеся слушают и записывают

	Закрепление
	Решение примеров	α 2		Слабые обучающиеся работают с преподавателем. Сильные обучающиеся работают самостоятельно.	Работает со слабыми обучающимися у доски.	Решают примеры
	Дифференцированная самостоятельная работа	α 2		Раздать карточки	Делает обход. Контроль слабых обучающихся	Решают примеры
	Подведение итогов	α 1		Подведение итогов урока. Сообщение оценок учащимся	Преподаватель подводит итог и сообщает оценки	Обучающиеся слушают
	Выдача домашнего задания	α 1		Сообщить обучающимся домашнее задание	Преподаватель дает краткий инструктаж по домашнему заданию	Записывают домашнее задание

Ход урока.

1. Организационный момент (1 мин)

Проверить готовность обучающихся к уроку, заслушать дежурных по группе.

2. Актуализация опорных знаний (3 мин)

2.1. Проверка домашнего задания.

Трое обучающихся решают у доски № 18.8 (в,г); № 18.19. Остальные обучающиеся делают взаимопроверку.

№ 18.8 (в) 5 cos 2 x + 6 sin x – 6 = 0 5 (1 - sin x) + 6 sin x – 6 = 0 5 - 5 sin 2 x + 6 sin x – 6 = 0 5 sin 2 x + 6 sin x – 1 = 0 5 sin 2 x – 6 sin x + 1 = 0 z=sin x, 5z 2 – 6 z + 1 = 0 z 1 = 1, sin x = 1, х= +2 π n , n Z z 2 = , sin x = , х= (-1) n arcsin + π n, n Z Ответ: х= +2 π n , х=(-1) n arcsin + π n, n Z	№ 18.8 (г) 4 sin 3x + cos 2 3x = 4 4 sin 3x + (1-sin 2 3x) – 4 = 0 Sin 2 3x + 4 sin 3x – 3 = 0 sin 2 3x – 4 sin 3x + 3 = 0 z=sin 3x, z 2 – 4 z + 3 = 0 z 1 = 3, не удовлетворяет условию z 2 = 1, sin 3x =1, 3х= +2 π n , n Z X = + π n , n Z Ответ: x = + π n , n Z
№ 18.19 (в) сos = 2x – = , n Z x 1 = , n Z x 2 = , n Z а) б) 0, , , в) - г) - , 0,

3. Изучение нового материала (13 мин)

3.1. Мотивация обучающихся.

Обучающимся предлагается назвать уравнения, которые они знают и могут решить (слайд № 1)

1) 3 cos 2 х – 3 cos х = 0;

2) cos (х – 1) = ;

3) 2 sin 2 х + 3 sin х = 0;

4) 6 sin 2 х – 5 cos х + 5 = 0; 1 2

5) sin х cos х + cos²х = 0;

6) tg + 3ctg = 4.

7) 2sin х – 3cos х = 0;

8) sin 2 х + cos 2 х = 0;

9) sin²х – 3sinх cos х+2cos²х = 0.

Обучающиеся не смогут назвать решение уравнений 7-9.

3.2. Объяснение новой темы.

Преподаватель: Уравнения, которые вы не смогли решить довольно часто встречаются на практике. Они называются однородными тригонометрическими уравнениями. Записать тему урока: «Однородные тригонометрические уравнения». (слайд № 2)

На экране проектора определение однородных уравнений. (слайд № 3)

Рассмотреть метод решения однородных тригонометрических уравнений (слайд № 4, 5)

I степени	II степени
a sinx + b cosx = 0, (a,b ≠ 0). Разделим обе части уравнения почленно на cosx ≠ 0. Получим: a tgx + b = 0 Tgx = - – простейшее тригонометрическое уравнение	a sin²x + b sinx cosx + c cos²x = 0. 1) если а ≠ 0, разделим обе части уравнения почленно на cos²x ≠0 Получим: a tg²x + b tgx + c = 0, решаем методом введения новой переменной z= tgx 2) если а = 0, то Получим: b sinx cosx + c cos²x =0, решаем методом разложения на множители
При делении однородного уравнения a sinx + b cosx = 0 на cos x ≠ 0	При делении однородного уравнения a sin²x + b sinx cosx + c cos²x = 0 на cos 2 x ≠ 0 корни этого уравнения не теряются.

Разобрать решение примеров

Пример 1. Решить уравнение 2sin х – 3cos х = 0; (слайд № 6)

Это однородное уравнение первой степени. Разделим обе части уравнения почленно на cos x , получим:

2tg x – 3 = 0

tg x =

x = arctg + πn , n Z.

Ответ: x = arctg + π n, n Z.

Пример 2 . Решить уравнение sin 2 х + cos 2 х = 0; (слайд № 7)

Это однородное уравнение первой степени. Разделим обе части уравнения почленно на cos 2 x , получим:

tg2 x + 1 = 0

tg2 x = - 1

2x = arctg (-1)+ πn, n Z.

2x = - + πn, n Z.

x = - + , n Z.

Ответ: x = - + , n Z.

Пример 3 . Решить уравнение sin²х – 3sinх cos х+2cos²х = 0. (слайд № 8)

Каждый член уравнения имеет одну и ту же степень. Это однородное уравнение второй степени. Разделим обе части уравнения почленно на сos 2 x ≠ 0, получим:

tg 2 x-3tg x+2 = 0. Введем новую переменную z = tg x, получим

z 2 – 3z + 2 =0

z 1 = 1, z 2 = 2

значит, либо tg x = 1, либо tg x = 2

tg x = 1 х = arctg 1 + πn, n Z x = + πn, n Z	tg x = 2 х = arctg 2 + πn, n Z
Ответ: x = + πn, х = arctg 2 + πn, n Z

4. Закрепление изученного материала (10 мин)

Преподаватель подробно разбирает примеры со слабыми обучающимися на доске, сильные обучающиеся самостоятельно решают в тетрадях.

№ 18.12 (а)	18.24 (а)	18.24 (б)
sin 2 х + 2 sin х cos х – 3 cos² х = 0 tg 2 x + 2 tg x – 3 = 0 z = tg x z 2 + 2 z – 3 = 0 z 1 = 3; z 2 = - 1. tg x = 3, х = arctg 3 + πn, n Z tg x = -1, х = arctg (-1) + πn, n Z x = + πn, n Z Ответ: х = arctg 3 + πn, X = + πn, n Z	sin 2 х = cos 2 х tg2x = 1 2x = arctg 1 + πn, n Z 2x = + πn, n Z x = + , n Z Ответ: x = + , n Z	Tg 3 x = 1 tg 3 x = 3 x = + πn, n Z x = + , n Z

5. Дифференцированная самостоятельная работа (15 мин)

Преподаватель выдает карточки с заданиями трех уровней: базовый (А), средний (В), повышенный (С). Обучающиеся сами выбирают, примеры какого уровня они будут решать.

Уровень А 2 sin x+ 2 cos x = 0 cos x+ 2 sin x = 0

Уровень В 2 sin x+ 2 cos x = 0 6 sin 2 х - 5 sinх cos х + cos 2 х =0

Уровень С 5 sin 2 х + 2 sinх cos х - cos 2 х =1 2 sin x - 5 cos x = 3 1- 4 sin 2x + 6 cos 2 х = 0

6. Подведение итогов. Рефлексия учебной деятельности на уроке (2 мин)

Ответить на вопросы:

Какие виды тригонометрических уравнений мы изучили?

Как решается однородное уравнение первой степени?

Как решается однородное уравнение второй степени?

Я узнал …

Я научился …

Отметить хорошую работу на уроке отдельных обучающихся, выставить оценки.

7. Домашнее задание. (1 мин)

Сообщить обучающимся домашнее задание, дать краткий инструктаж по его выполнению.

№ 18.12 (в, г), № 18.24 (в,г), № 18.27 (а)

Использованная литература:

Слайд 2

«Однородные тригонометрические уравнения»

1. Уравнение вида а sin x + b cos x = 0, где а ≠0, b ≠0 называют однородным тригонометрическим уравнением первой степени. 2. Уравнение вида а sin 2 х + b sin х cos х + c cos 2 x = 0, где a ≠0, b ≠0, с ≠0 называют однородным тригонометрическим уравнением второй степени. Определение:

I степени a sinx + b cosx = 0, (a,b ≠ 0). Разделим обе части уравнения почленно на cosx ≠ 0. Получим: a tgx + b = 0 tgx = -b /а простейшее тригонометрическое уравнение При делении однородного уравнения a sinx + b cosx = 0 на cos x ≠ 0 корни этого уравнения не теряются. Метод решения однородных тригонометрических уравнений

a sin²x + b sinx cosx + c cos²x = 0. 1) если а ≠ 0, разделим обе части уравнения почленно на cos ² x ≠0 Получим: a tg ² x + b tgx + c = 0, решаем методом введения новой переменной z = tgx 2) если а = 0, то Получим: b sinx cosx + c cos ² x =0, решаем методом разложения на множители / При делении однородного уравнения a sin ² x + b sinx cosx + c cos ² x = 0 на cos 2 x ≠ 0 корни этого уравнения не теряются. II степени

Это однородное уравнение первой степени. Разделим обе части уравнения почленно на cos x , получим: Пример 1. Решить уравнение 2 sin х – 3 cos х = 0

Это однородное уравнение первой степени. Разделим обе части уравнения почленно на cos 2 x , получим: Пример 2 . Решить уравнение sin 2 х + cos 2 х = 0

Каждый член уравнения имеет одну и ту же степень. Это однородное уравнение второй степени. Разделим обе части уравнения почленно на с os 2 x ≠ 0, получим: Пример 3 . Решить уравнение sin ² х – 3 sin х cos х+2 cos ² х = 0

Ответьте на вопросы: - Какие виды тригонометрических уравнений мы изучили? -Как решается однородное уравнение первой степени? - Как решается однородное уравнение второй степени? Подведение итогов

Я узнал … - Я научился … Рефлексия

№ 18.12 (в, г), № 18.24 (в,г), № 18.27 (а) Домашнее задание.

Спасибо за урок! МОЛОДЦЫ!

Предварительный просмотр:

Самоанализ урока математики преподавателя Ооржак А.М.

Группа : Мастер растениеводства, 1 курс.

Тема урока : Однородные тригонометрические уравнения.

Тип урока : Урок изучения нового материала.

Цели урока:

1. Сформировать у обучающихся навыки решения однородных тригонометрических уравнений, рассмотреть методы решения однородных уравнений базового и повышенного уровня сложности.

2. Развивать логическое мышление, умение делать выводы, умение оценивать результаты выполненных действий.

3. Воспитывать у обучающихся аккуратность, чувство ответственности, воспитание положительных мотивов учения.

Урок проводился согласно тематического планирования. Тема урока отражает теоретическую и практическую часть урока и понятна обучающимся. Все этапы урока были направлены на выполнение этих целей с учетом особенностей группы.

Структура урока.

1.Организационный момент включал в себя предварительную организацию группы, мобилизующее начало урока, создание психологической комфортности и подготовку обучающихся к активному и сознательному усвоению нового материала. Подготовка группы и каждого обучающегося была проверена мною визуально. Дидактическая задача этапа: П оложительный настрой на урок.

2. Следующий этап – актуализация опорных знаний обучающихся. Основной задачей этого этапа является: восстановление в памяти обучающихся знаний, необходимых для изучения нового материала. Актуализация была проведена в форме проверки домашнего задания у доски.

3. (Основной этап урока) Формирование новых знаний. На этом этапе были реализованы следующие дидактические задачи: Обеспечение восприятия, осмысление и первичного запоминания знаний и способов действий, связей и отношений в объекте изучения.

Этому способствовали: создание проблемной ситуации, метод бесед в сочетании с использованием ИКТ. Показателем эффективности усвоения обучающимися новых знаний является правильность ответов, самостоятельная работа, активное участие обучающихся в работе.

4.Следующий этап - первичное закрепление материала. Цель которого, установка обратной связи для получения информации о степени понимания нового материала, полноты, правильности его усвоения и для своевременной коррекции обнаруженных ошибок. Для этого я использовала: решение простых однородных тригонометрических уравнений. Здесь использовались задания из учебника, которые соответствуют обязательным результатам обучения. Первичное закрепление материала проводилось в атмосфере доброжелательности, сотрудничества. На этом этапе я работала со слабыми обучающимися, остальные решали самостоятельно, с последующей самопроверкой с доски.

5. Следующий момент урока был первичный контроль знаний. Дидактическая задача этапа: Выявление качества и уровня овладения знаниями и способами действий, обеспечение их коррекции. Здесь реализовала дифференцированный подход к обучению, предложила ребятам на выбор задания трех уровней: базовый (А), средний (В), повышенный (С). Сделала обход и отметила себе обучающихся, которые выбрали базовый уровень. Эти обучающиеся выполняли работу под контролем преподавателя.

6. На следующем этапе – подведение итогов, решались задачи анализа и оценки успешности достижения цели. Подводя итоги урока я одновременно осуществила рефлексию учебной деятельности. Обучающиеся усвоили способы решения однородных тригонометрических уравнений. Были выставлены оценки.

7. Заключительный этап – задание на дом. Дидактическая задача: Обеспечение понимания обучающихся содержания и способов выполнения домашнего задания. Дала краткий инструктаж по выполнению домашнего задания.

В ходе урока мне довелось реализовать обучающие, развивающие и воспитательные цели. Считаю, что этому способствовало то, что с первых минут урока ребята показали активность. Они были готовы к восприятию новой темы. Атмосфера в группе была психологически благоприятной.