Определение 8.3. Уравнения, содержащие тригонометрические функции, называются тригонометрическими.
Рассмотрим первоначально основные виды и способы решения простейших тригонометрических уравнений.
, , .
, , .
, , .
, , .
Пример 8.10. Решить уравнение .
Решение.
,
, .
Ответ: , .
Пример 8.11. Решить уравнение .
Решение. ,
, , .
Ответ: , .
Пример 8.12. Решить уравнение .
Решение. ,
, , .
Ответ: , .
Пример 8.13. Решить уравнение .
Решение. ,
, .
Ответ: , .
Пример 8.14. Решить уравнение .
Решение. Воспользуемся четностью функции , тогда
,
, .
Ответ: , .
Пример 8.15. Решить уравнение .
Решение. Учитывая нечетность функции , имеем
, .
Ответ: , .
Если уравнение не является простейшим, то с помощью тождественных преобразований его нужно привести к одному или нескольким простейшим. Отметим, что не существует единого алгоритма решения тригонометрических уравнений. Выделим некоторые методы решения тригонометрических уравнений.
1. Разложение на множители.
2. Однородные уравнения.
|
|
Определение 8.4. Однородными тригонометрическими уравнениями й степени относительно и называются уравнения вида:
, | (8.3) |
где - действительные числа, . Сумма показателей степени при и у всех слагаемых уравнений равна .
Замечание 8.1. Отметим, что не может быть равен нулю, так как при исходное уравнение примет вид: , откуда , что невозможно, поскольку и не могут равняться нулю одновременно.
Разделим уравнение (8.3) на , тогда имеем
, | (8.4) |
В (8.4) сделаем замену , тогда получим алгебраическое уравнение
.
3. Введение вспомогательного аргумента (при этом используются формулы (8.1), (8.2)).
4. Метод оценки левой и правой части. Такие уравнения решаются путем сведения к системе тригонометрических уравнений.
5. Использование формул понижения степени (формул половинного аргумента).
Пример 8.16. Решить уравнение .
Решение.
, .
Ответ: ; , .
Пример 8.17. Решить уравнение .
Решение.
, .
Так как при , , решения первого и третьего уравнения совокупности совпадают, то получаем: , и , .
Ответ: ; , , .
Пример 8.18. Решить уравнение
.
Решение. Используя четность функции и формулы приведения, получаем
, .
Тогда исходное уравнения примет вид:
.
Так как , то . Тогда из последнего уравнения имеем:
,
,
, , .
Ответ: , .
Пример 8.19. Решить уравнение .