Урок "Арккосинус. Решение уравнения cost = а". Арккосинус. Решение уравнения cos t = a Уравнение косинус х равно а уроки

Арккосинус числа а . Решение уравнений cos x = a .

Предмет: алгебра и начала анализа

Класс: 10.

Тема урока: Арккосинус числа а . Решение уравнений cos x = a .

Тип урока: урок изучения нового материала и первичного закрепления знаний.

Оборудование: компьютер, интерактивный доска, раздаточный материал, карточки по рефлексии учебной деятельности (у каждого ученика), плакат с единичной окружностью.

Цели:

Обучающие : ввести понятие арккосинуса числа а; выработать навык вычисления арксинуса числа а ; вывести формулу корней простейших тригонометрических уравнений формулу cos x = a ; научить применять формулу при решении простейших тригонометрических уравнений; изучить частные случай решения тригонометрических уравнений при а равном 0, – 1, 1.

Развивающие : развивать умение кратко, логично, последовательно излагать мысли и суждения; развивать способность аргументировать свои утверждения; развивать умения классифицировать, сравнивать, анализировать и делать выводы.

Воспитательные : обучать навыкам планирования деятельности, работы в оптимальном темпе; воспитывать умение правильно оценивать свои возможности, результаты учебной деятельности, развивать коммуникативные навыки; воспитывать трудолюбие и целеустремленность.

Ход урока.

1. Организационный момент , 2 мин.

Учитель. Здравствуйте ребята. Сегодня на уроке мы будем учиться. (Слайд 1)

а) кратко, логично, последовательно излагать мысли и суждения;

б) аргументировать утверждения;

в) сравнивать, анализировать и делать выводы;

г) оценивать результаты своей учебной деятельности.

Мы помним, что каждый ученик, как всегда, имеет право (запись на доске):

высказывать свое мнение и быть услышанным;

самостоятельно планировать домашнюю самоподготовку;

знать больше учителя и отстаивать свои гипотезы.

2. Актуализация знаний , 3-4 мин.

Устный счет.

Задания проецируются на интерактивный экран. (Слайд 2 )

1. Вычислить значения: cos ; cos ; cos .

принадлежат какой четверти?

Точки единичной окружности ,, принадлежат 1 четверти?

Косинус какого угла есть величина положительная?

Если угол принадлежит 1 четверти.

Вывод. Косинус острого угла есть величина положительная.

2. Вычислить значения: cos ; cos ; cos .

принадлежат какой четверти?

Точки единичной окружности ,, принадлежат 2 четверти.

Косинус какого угла есть величина отрицательная?

Если угол принадлежит 2 четверти.

Вывод. Косинус тупого угла величина отрицательная.

3. Косинус какого угла равен ; 0; ; 1; ; –; –, если
?

3. Проверка домашней работы , 3-4мин.

3 учащихся заранее готовят на доске решения уравнений. Объяснение ведется по единичной окружности.

1 ученик

cos t = ,

t =
+ 2π k , где k Z .

Ответ: t =
+ 2π k , где k Z .

2 ученик

cos t = 1,5,

не имеет решения т.к. – 1≤ а ≤1.

Ответ: нет решений.

cos t = 1,

t = 2 π k , где k Z .

Ответ : t = 2π k , где k Z .

3 ученик

cos t = 0,

t = + π k , где k Z .

Ответ: t = + π k , k Z .

cos t = – 1,

t = π + 2π k , где k Z .

Ответ: t = π + 2π k , где k Z .

4. Изучение нового материала , 13-15 мин.

cos t = .

На доске ведет запись на основной доске рядом с примером cos t = , все остальные учащиеся слушают. Пример и единичная окружность записаны заранее.

Проговаривая алгоритм решения простейшего тригонометрического уравнения, ученик решает уравнение с помощью единичной окружности.

t = t 1 +2π k ,

t = t 2 +2π k , где kZ .

Т.к. t 1= – t 2, то t = ± t 1 +2π k , где kZ .

Является ли эта запись ответом решения уравнения?

Эта запись не является ответом решения уравнения, т. к. не определены значения t 1 .

Учитель. Что это за число t 1 , пока неизвестно, ясно только то, что t 1
. Столкнувшись с такой ситуацией, математики поняли, что надо придумать способ ее описания на математическом языке. Поэтому был введен на рассмотрение новый символ arc с os а , который читается: арккосинус а .

Запишем тему сегодняшнего урока: «Арккосинус числа а . Решение уравнений cos t = a ».

(Слайды 3, 4)

Учитель. Сегодня на уроке мы изучим понятие арккосинус числа а, научимся его вычислять и применять при решении простейших тригонометрических уравнений. (Слайд 3)

Arcus в переводе с латинского значит дуга , сравните со словом арка . Символ arc сos а , введенный математиками, содержит знак (arc ) , с os а – напоминание об исходной функции. (Слайд 4)

Открываем учебник на стр.89 и читаем определение арккосинуса.

Ученики открывают учебник и читают по книге определение, выделяя главное.

Закрепление и отработка понятия арккосинус числа а и алгоритма его вычисления.

Фронтальная работа с классом.

Косинус какого числа равен а ?

Применяя изученное определение, найдите значение выражения:

arccos ( ); arc с os ( ); arc с os ( ).

(Слайд 5)

arccos ( ) = ;

arc с os ( ) = ;

а rc с os ( ) =

Все значения а принадлежат отрезку от – 1 до 0. Какой четверти принадлежат значения арккосинуса а ?

Значения arcos а принадлежат отрезку от 0 до .

А как же вычислить значение arccos (– а) ? Обратимся к учебнику и найдем формулу, по которой вычисляется значение arcos (– а) (Читаем и выделяем формулу).

Вычислить: arccos (– ); arc с os (– );

а rc с os (– ). (Слайд 6)

arccos (– )= ;

а r с cos (– ) = ;

а r с cos (– ) =

Все значения (– а) принадлежат отрезку от – 1 до 0. Какой четверти принадлежат значения arccos (–а) ?

Запишите справочный материал. (Слайд 6)

Значения arc с os (–а) принадлежат отрезку от до π .

Учащиеся записывают формулу в тетрадь.

Вычисляем по слайду на интерактивной доске.

Задание. Найти значение выражения:

а ) arccos () – arccos (–) + + arcos 1; ( Слайд 7)

б ) 2arccos 0 + 3 arccos 1 – arcos (–) ( Слайд 8)

5. Самостоятельная работа (с последующей самопроверкой). (Слайд 9)

2 человека работают у доски самостоятельно, остальные работают в тетрадях, затем проверяют правильность выполнения. Те, кто работал с дом заданием, у доски пишут на листочка, затем сдают их на проверку.

cos t = , которое решала…. Зная понятия арккосинуса, теперь мы можем записать ответ решения этого уравнения следующим образом.

cos t = .

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ЯМАЛО-НЕНЕЦКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ

ДЕПОРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ АДМИНИСТРАЦИИ ГОРОДА НОЯБРЬСКА

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №7

МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОД НОЯБРЬСК»

Методическая разработка

урока алгебры(10 класс)

Тема: «Арккосинус числа а.

Решение уравнений cos x = a»

Учитель математики,

г.Ноябрьск

2009 г Урок изучения нового материала и первичного закрепления знаний.

Открытый урок по алгебре и началам анализа в 10 классе.

Тема урока: Арккосинус числа а. Решение уравнений cos x = a.

Цели урока:

Обучающие:

а) ввести понятие арккосинуса числа а;

б) выработать навык вычисления арксинуса числа а;

в) вывести формулу корней простейших тригонометрических уравнений формулу cos x = a;

г) научить применять формулу при решении простейших тригонометрических уравнений;

д) изучить частные случай решения тригонометрических уравнений при а равном 0, -1, 1.

Развивающие:

а) развивать умение кратко, логично, последовательно излагать мысли и суждения ;

б) развивать способность аргументировать свои утверждения;

в) развивать умения классифицировать, сравнивать, анализировать и делать выводы.

3.Воспитательные:

а) обучать навыкам планирования деятельности, работы в оптимальном темпе,

б) воспитывать умение правильно оценивать свои возможности, результаты учебной деятельности, развивать коммуникативные навыки;

в) воспитывать трудолюбие и целеустремленность.

Оборудование: компьютер, интерактивный доска, раздаточный материал, карточки по рефлексии учебной деятельности (у каждого ученика), плакат с единичной окружностью.

Запись на доске :

Каждый ученик имеет право:

Знать больше учителя и отстаивать свои гипотезы.

Ход урока:

Организационный момент (2 мин)

Учитель: Здравствуйте ребята.

Сегодня на уроке мы будем учиться (Слайд 1)

а) кратко, логично, последовательно излагать мысли и суждения;

б) аргументировать утверждения;

в) сравнивать, анализировать и делать выводы;

г) оценивать результаты своей учебной деятельности.

Мы помним, что каждый ученик, как всегда, имеет право:

Высказывать свое мнение и быть услышанным;
Самостоятельно планировать домашнюю самоподготовку;
Знать больше учителя и отстаивать свои гипотезы (запись на доске)

2.Актуализация знаний (3-4 мин)

Устный счет (задания проецируются на интерактивный экран (Слайд 2 )

Учитель

Ученик

Точки единичной окружности , , принадлежат какой четверти?

Точки единичной окружности , , принадлежат 1четверти?

Косинус какого угла есть величина положительная?

Вывод: Косинус острого угла есть величина положительная.

Если угол принадлежит 1 четверти

2. Вычислить значения: cos ; cos ; cos

Учитель

Ученик

Точки единичной окружности , , принадлежат какой четверти?

Точки единичной окружности , , принадлежат 2 четверти.

Косинус какого угла есть величина отрицательная?

Вывод: Косинус тупого угла величина отрицательная

Если угол принадлежит 2 четверти

2.Косинус какого угла равен ; 0; ; 1; ; - ; - , если ?

3. Проверка домашней работы (3-4мин) (3 учащихся заранее готовят на доске решения уравнений с помощью единичной окружности)

1 ученик

t = +2πk , где k Z (объяснение ведется по единичной окружности)

Ответ: t = +2πk , где k Z .

2 ученик

cos t = 1,5,

Не имеет решения т.к. -1≤а≤1

Ответ: нет решений .

cos t = 1,

T = 2πk, где k Z.

Ответ:t = 2πk, где k Z.

3 ученик

cos t = 0,

t = + πk, k ;

Ответ: t = + πk, k ;

cos t = -1,

t = π + 2πk, k .

Ответ: t = π + 2πk, k .

4.Изучение нового материала (13-15 мин)

Учитель

Ученик

Теперь решим уравнение cos t = .

на доске ведет запись на основной доске рядом с примером cos t = , все остальные учащиеся слушают (пример и единичная окружность записаны заранее)

t = t 1 +2πk, t = t 2 +2πk, где k Z, т.к. t 1= - t 2, то t = ± t 1 +2πk, где k Z,

Является ли эта запись ответом решения уравнения?

Эта запись не является ответом решения уравнения, т. к. не определены значения t 1.

Учитель: Что это за число t 1 , пока неизвестно, ясно только то, что t 1 . Столкнувшись с такой ситуацией, математики поняли, что надо придумать способ ее описания на математическом языке. Поэтому был введен на рассмотрение новый символ arcсos а , который читается: арккосинус а .

Запишем тему сегодняшнего урока: «Арккосинус числа а. Решение уравнений cos t = a» (Слайд 3,4)

Учитель	Ученик
Значит, вычисляя арккосинус числа а, какой нужно себе задать вопрос?	Косинус какого числа равен а?
Применяя изученное определение, найдите значение выражения arccos (); arcсos() arcсos() (Слайд 5)	arccos () = arcсos() = arcсos() =
Все значения а принадлежат отрезку от -1 до 0. Какой четверти принадлежат значения арккосинуса а?	Значения arccosа принадлежат отрезку от 0 до
А как же вычислить значение arccos(–а)? Обратимся к учебнику и найдем формулу, по которой вычисляется значение arccos(–а ) (читаем и выделяем формулу). (Слайд 6) Вычислить: arccos (- ); arcсos(- ); arcсos(- ); (Слайд 6)	arccos (- )= arсcos(- ) = arсcos(- ) =
Все значения (-а) принадлежат отрезку от -1 до 0. Какой четверти принадлежат значения arccos(–а ) ? Запишите справочный материал (слайд 6)	Значения arcсos(-а) принадлежат отрезку от до π Учащиеся записывают формулу в тетрадь.

Закрепление и отработка понятия арккосинус числа а и алгоритма его вычисления (фронтальная работа с классом)

Вычисляем по слайду на интерактивной доске

Задание

Найти значение выражения: (Слайд 7)

а) arccos ()- arccos (- )+ + arcos1

б) 2arccos 0 + 3 arccos 1 – arcos (- ) (Слайд 8)

5. Самостоятельная работа (с последующей самопроверкой) (Слайд 9)

2 человека работают у доски самостоятельно, остальные работают в тетрадях, затем проверяют правильность выполнения. Те, кто работал с дом заданием, у доски пишут на листочка, затем сдают их на проверку

Учитель

Ученик

Вернемся к уравнению cos t = . которое решала…. Зная понятия арккосинуса, теперь мы можем записать ответ решения этого уравнения следующим образом.

cos t = .

t = ±arccos + 2πk , где k Z .

Ответ: t = ±arccos + 2πk , где k Z

Мы решили уравнение двумя способами: с помощью единичной окружности и с помощью формулы.

Записывают в тетради решение за учителем

Итак, запишем справочный материал и выделим его решением уравнения (Слайд 10)

cos t = a, где а .

t = ± arcсos а + 2πk, k .

Ответ: t = ± arcсos а + 2πk, k .

Записывают в тетради модель решения уравнения за учителем

6. Закрепление изученного материала (13мин)

№ 15.5 (б,г), 15.6 (а, б).

(2 ученика работают индивидуально у доски)

1 уч.: а) cos t = ; б) cos t = - ;

2 уч: а) cos t = ; б) cos t = . (обратить внимание на этот пример, выполняя оценку числа )

Решите уравнение:

№15.5(б,г)

б) cos t = .

г) cos t = ;

15.6 (а,б)

а) cos t = 1; (обратить внимание на ответ и выделить частные случаи)

б) cos t = -

7. Подведение итогов урока (рефлексия ).(3-4мин)

(устная фронтальная работа с классом)

Учитель	Ученик
Какие новые понятия вы изучили на уроке?	Мы узнали новое понятие арккосинус а.
Какой новый способ решения простейших тригонометрических уравнений мы рассмотрели на уроке?	С помощью формул
Еще раз внимательно просмотрите записанный нами справочный материал. Закройте тетради, возьмите тест на партах, каждый свой вариант и заполните пропуски. На эту работу у вас есть 3 минуты (взаимопроверка) (после 3- минут работы учащиеся меняются листочками и проверяют правильность, ответы проецируются на интерактивную доску) (черным шрифтом выделены пропущенные места теста)	Выполняют тест (Слайд 11)
Сейчас вы определили пробелы в своих знаниях, и прошу дома на это обратить внимание.

8.Домашнее задание (дифференцированное) (1мин) (Слайд 12)

Учител: Мы изучили учебный материал обязательного уровня и решали задания уровня В тестирования в формате ЕГЭ, в то же время вам предложено решить тригонометрические уравнения, приводимые к простейшим

§16, №15.3, 15.4,15.5(в,г), 15.6(в,г), *15.12

Предварительный просмотр:

Вычислить: а rc с os - arc с os + + а rc с os 1 =

Вычислить: 2) 2 а rc с os 0 + 3 arc с os 1 - arc с os =

Самостоятельная работа № 15.1(а,б,в), 15.2(в,г)

cos t = a , где а ϵ [-1;1] t = ± arc с os а + 2 π k, k ϵ Z Ответ: ± arc с os а + 2π k , k ϵ Z № 15.5(б), 15.6(б), 15.5(г), 15.6(а)

1 вариант 2 вариант Если а ϵ [-1;1], то arc с os а – такое число из отрезка [ 0; π ] , косинус которого равен а. если в ϵ [-1;0], то arc с os в ϵ если а ¢ [-1;1], то уравнение cos t = а решений не имеет если cos t = 1, то t = 2π k , k ϵ Z ; если а ϵ , то ar с cos а ϵ если а ϵ , то ar с cos (-а)= π- ar с cos а если cos t = 0, то t = + π k , k ϵ Z ; если а ϵ [-1;1], то уравнение cos t = а имеет решения t = ± arc с os а + 2π k , k ϵ Z

Домашнее задание §16, №15.3, 15.4, 15.5(в,г), 15.6(в,г), *15.12

спасибо за урок

Если | а | 1, то уравнение cos t = а не имеет действительных корней

Частные случаи если cos t = 1 , то t = 2 π k , k ϵ Z если cos t = -1 , то t = π + 2 π k , k ϵ Z если cos t = 0 , то t = + π k , k ϵ Z

Урок к разделу: «Тригонометрические уравнения», 10 класс

Тема урока: «Уравнение cos х = а».

Тип занятия : формирование новых знаний, умений и навыков

Цели урока:

-образовательная

рассмотреть решения простейших тригонометрических уравнений типа cosx=a.

-воспитательная

воспитывать навыки культуры труда;

-развивающие

развивать чувство ответственности и навыки самостоятельного труда и самоконтроля;

развивать логическое мышление;

вырабатывать умение классифицировать и обобщать;

развивать умение задавать вопросы.

Оборудование: интерактивная доска c мультимедийным проектором и компьютером, таблицы с формулами, презентация.

Задачи урока:

1). Учащиеся повторяют основные понятия темы.

2). Учащиеся решают уравнения типа cos х = а.

Методические приемы: прием кластера («гроздья»), прием «верите ли вы?» (на стадии вызова), «продвинутая лекция» (стадия осмысления), комментированное решение уравнений, самостоятельная работа учащихся (стадия рефлексии).

Урок был дан с использованием элементов технологии критического мышления.

Ход урока :

Вызов

I. Урок начинается с вопроса к классу: «На доске записана тема нашего урока. На какие вопросы вы хотели бы получить сегодня ответы?»

В ходе обсуждения на доске появляется схема (кластер):

cos х = а.

П. Работа с таблицей «Верите ли Вы, что...?», («Верно ли, что …?»):

1). Уравнение cos х = а имеет бесконечно много корней;

2). cos х – абсцисса точки единичной окружности;

3). На отрезке [о;π] уравнение cos х = ½ имеет 1 корень;

4). arccos a - угол из промежутка [-π /2; π/2], косинус которого равен а (|а |≤1);

5). arccos (-а) = π - arccos а;

6). Уравнения cos х = 1; cos х = -1; cos х = 0 имеет одну серию корней?

В вопросы специально включены неверные формулировки.

Учащиеся работают в парах, заполняя графу (1) таблицы («+» - да; «‑» - нет). Затем без обсуждения на доске заполняется та же графа (1) таблицы «Верите ли Вы, что...?». Карточки с таблицей лежат на каждой парте.

Осмысление

III. «Продвинутая лекция».

Задание: учащиеся, сидящие на I варианте, следят за кластером (схемой), учащиеся, сидящие на II варианте, пишут краткий конспект лекции.

a) cos х - абсцисса точки единичной окружности, полученной поворотом точки Р 0 (1;0) на угол х вокруг начала координат.

Т. е., при а меньшем, чем -1 и большем, чем 1 , уравнение cos x = а не имеет корней. Решим уравнение cos х = 3/2. (Ответ: корней нет).

б). Решим уравнение cos x = 1/2.

π /3 + 2 π k , k є Z.

-π /3 + 2 π k , k є Z.

Ответ: ± π/3 + 2 π k , k є Z .

Уравнение cos х =1/2 имеет бесконечно много корней, но на отрезке это уравнение имеет 1 корень π /3, который называют arccos 1/2 .

Записывают: arccos 1/2 = π /3.

в) аналогично решим уравнения:

cos x = a , где |а|≤1:

arccos a

- arccos a

Ответ: x = ± arccos a + 2 π k, k є Z.

Напомним, что arccos (-a) = π - arccos a.

arccos (- а ) arccos (- а )

г). частные случаи:

1). cos x = 1

x = 2π k , k є Z .

2). cos x = -1

x = π + 2π k , k є Z .

3). cos x = 0

x = π/2 + π k , k є Z .

IV. Работа в парах с кластером и таблицей «Верно ли, что...?». Четыре пары работают с кластером, остальные с таблицей (заполняется графа 2).

На работу дается 2 минуты, еще 5 минут ‑ на проверку, обсуждение и оформление на доске. При проверке таблицы (она вычерчена на доске) сопоставляются полученные знания с исходными и выделяются ярким цветом правильные ответы.

Рефлексия

V . Теперь, когда получены формулы корней тригонометрического уравнения cos х = а , учащиеся комментируют и решают на доске уравнения:

2). 3cos х/3 = 2

Самостоятельная работа учащихся:

1). 2cos 3x = -1,

2). 2cos (x + π / 3) = -1,

3). (2cos x + 1) (cos 3x -3) = 0,

4). сos 2x(2cos x + 2) = 0.

Результат выполнения самостоятельной работы проверяется.

Что я узнал нового;

Как изменились мои знания;

Что я буду с этим делать?

VI. Контрольный срез урока.

I в .: cos 2x=√2/2 II в .: cos (x/2)= √3/2.

VII. Домашнее задание
§ 33, №№ 571-573.

ЛИТЕРАТУРА

1). Алгебра и начала анализа 10 - 11 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений (базовый уровень) Ш.А. Алимов, Ю.М. Колягин, М.В. Ткачева, Н.Е. Фёдорова, М.И. Шабунин. – М.: Просвещение, 2013.

2). Дидактические материалы по алгебре и началам анализа для 10 класса. М.И.Шабунин, М.В. Ткачёва, 2012.

3). Самостоятельные и контрольные работы по алгебре и началам анализа для 10 класса. А.П. Ершова, В.В. Голобородько – М.:ИЛЕКСА, 2011.

4). Задачи по алгебре и началам анализа для 10-11 классов. С.М.Саакян, А.М.Гольдман, Д.В. Денисов.– М.: Просвещение, 2011.

Интернет – ресурсоы:

Министерство образования РФ: http://www.ed.gov.ru/ ; http://www.edu.ru

Тестирование online: 5 - 11 классы: http://www.kokch.kts.ru/cdo

Сеть творческих учителей: http://it-n.ru/communities.aspx?cat_no=4510&tmpl=com ,

Сайт Александра Ларина (подготовка к ЕГЭ): http://alexlarin.narod.ru/ege.html

Новые технологии в образовании: http://edu.secna.ru/main

Путеводитель «В мире науки» для школьников: http://www.uic.ssu.samara.ru

Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия: http://mega.km.ru

сайты «Энциклопедий»: http://www.rubricon.ru/; http://www.encyclopedia.ru

сайт для самообразования и он-лайн тестирования: http://uztest.ru/

Урок к разделу: «Тригонометрические уравнения», 10 класс

Тема урока: «Уравнение cos х = а».

Тип занятия : формирование новых знаний, умений и навыков

Цели урока:

образовательная

рассмотреть решения простейших тригонометрических уравнений типа cosx=a.

воспитательная

воспитывать навыки культуры труда;

развивающие

развивать чувство ответственности и навыки самостоятельного труда и самоконтроля;

развивать логическое мышление;

вырабатывать умение классифицировать и обобщать ;

развивать умение задавать вопросы .

Оборудование :

интерактивная доска c мультимедийным проектором и компьютером, таблицы с формулами, презентация .

Задачи урока:

1). Учащиеся повторяют основные понятия темы.

2). Учащиеся решают уравнения типа cos х = а.

Урок был дан с использованием элементов технологии критического мышления.

Урок в технологии критического мышления имеет трехфазную структуру :

Вызов ;

Осмыслениие (реализация) ;

Рефлексия .

Ход урока :

Стадия вызова

I. Урок начинается с вопроса к классу: «На доске записана тема нашего урока. На какие вопросы вы хотели бы получить сегодня ответы?»

В ходе обсуждения на доске появляется схема (кластер):

cos х = а.

название

уравнения

способы

решения

применения

общая

формула

частные

случаи

П. Работа с таблицей «Верите ли Вы, что...?», («Верно ли, что …?»):

1). Уравнение cos х = а имеет бесконечно много корней;

2). cos х – абсцисса точки единичной окружности;

3). На отрезке [о;π] уравнение cos х = ½ имеет 1 корень;

4). arccos a - угол из промежутка [-π /2; π/2], косинус которого равен а (| а |≤1);

5). arccos (-а) = π - arccos а;

6). Уравнения cos х = 1; cos х = -1; cos х = 0 имеет одну серию корней?

В вопросы специально включены неверные формулировки.

Учащиеся работают в парах, заполняя графу (1) таблицы («+» - да; «» - нет). Затем без обсуждения на доске заполняется та же графа (1) таблицы «Верите ли Вы, что...?». Карточки с таблицей лежат на каждой парте.

Осмысление

III. «Продвинутая лекция».

Задание: учащиеся, сидящие на I варианте , следят за кластером (схемой), учащиеся, сидящие на II варианте, пишут краткий конспект лекции.

Т. е., при а меньшем, чем -1 и большем, чем 1 , уравнение cos x = а не имеет корней . Решим уравнение cos х = 3/2. ( Ответ: корней нет).

б). Решим уравнение cos x = 1/2.

π /3 + 2 π k , k є Z .

-π /3 + 2 π k , k є Z .

Ответ : ± π/3 + 2 π k , k є Z .

Записывают: arccos 1/2 = π /3.

в) аналогично решим уравнения:

cos x = a , где | а |≤1:

arccos a

- arccos a

Ответ : x = ± arccos a + 2 π k, k є Z.

Напомним , что arccos (-a) = π - arccos a.

arccos (- а ) arccos (- а )

г). частные случаи:

1).

cos x =

Ответ:

x = 2π k , k є Z .

2). cos x = - 1

Ответ:

x = π + 2π k , k є Z .

3). cos x = 0

Ответ:

x = π/2 + π k , k є Z .

На работу дается 2 минуты, еще 5 минут на проверку, обсуждение и оформление на доске. При проверке таблицы (она вычерчена на доске) сопоставляются полученные знания с исходными и выделяются ярким цветом правильные ответы.

Рефлексия

1). с os 5x = 1

2). 3cos х /3 = 2

3). cos 7x = 5

Самостоятельная работа учащихся:

1). 2 cos 3 x = -1,

2). 2cos (x + π / 3) = -1,

3). (2cos x + 1) (cos 3x -3) = 0,

4). с os 2 x (2 cos x + 2) = 0.

Уроки 34-35. Тригонометрические уравнения

Цель: рассмотреть решение тригонометрических уравнений.

I. Сообщение темы и цели уроков

II. Повторение и закрепление пройденного материала

1. Ответы на вопросы по домашнему заданию (разбор нерешенных задач).

2. Контроль усвоения материала (письменный опрос).

Вариант 1

arctg х.

2. Постройте график функции:

3. Вычислите

Вариант 2

1. Дайте определение и перечислите основные свойства функции у = arcctg х.

2. Постройте график функции:

3. Вычислите

III. Изучение нового материала

Рассмотрим решение некоторых типов тригонометрических уравнений. Для этого необходимо с помощью преобразований данное уравнение свести к одному из простейших уравнений – sin x = a , cos х = a , tg х = a , ctg х = a , решение которых можно записать.

1. Простейшие тригонометрические уравнения

Еще раз напомним решения простейших тригонометрических уравнений.

1. Решения уравнений sin x = а (где | a | ≤ 1) имеют вид:

2. Решения уравнений cos x = а (где |а| ≤ 1) имеют вид:

3. Решения уравнений tg x = а имеют вид:

4. Решения уравнений ctg x = а имеют вид:

При решении уравнений sin x = 0; ±1 и cos x = 0; ±1 (частные случаи) удобнее пользоваться не общими формулами, а использовать числовую окружность, тогда получим:

Пример 1

Для уравнения sin x = 1 покажем предпочтительность использования числовой окружности.

Сначала запишем решения уравнения sin x = 1, применяя общую формулу Для нескольких значений n такие решения приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что при использовании формулы каждое решение повторяется по два раза. Кроме того, выражение более громоздко по сравнению с формулой которая получается при рассмотрении числовой окружности.

Пример 2

Найдем решения уравнения принадлежащие отрезку .

Решим данное уравнение, используя числовую окружность. Получим: Отберем те решения, которые принадлежат отрезку . По условию получим неравенство Решим это неравенство: В этот промежуток попадают три целых значения n : n = 0, 1, 2. Для этих значении n найдем соответствующие решения:

Пример 3

Решим уравнение

Используя общую формулу, получим: Тогда

2. Два основных метода решения тригонометрических уравнений

Для решения более сложных уравнений используют метод введения новой переменной и метод разложения на множители. Рассмотрим сначала метод введения новой переменной.

Пример 4

Решим уравнение:

а) Введем новую переменную z = cos x корни которого z 1 = 1 и z 2 = 2/3. Вернемся к старой неизвестной и получим простейшие уравнения cos x = 1 и cos x = 2/3. Решения первого уравнения x = 2π n , решения второго уравнения

б) Используя формулу в уравнении перейдем к функции sin x . Получим: или Далее поступаем аналогично пункту а. Введем новую переменную z = sin x и получим квадратное уравнение корни которого z 1 = 2 и z 2 = 1/3. Вернемся к старой неизвестной и получим простейшие уравнения sin х = 2 (решений не имеет) и sin х = 1/3 (его решения ).

Теперь обсудим второй метод - метод разложения на множители. При его применении уравнение f (x ) = 0 записывают в виде , тогда или f 1 (x ) = 0, или f 2 (х) = 0. Таким образом, задача сводится к решению совокупности уравнений

Пример 5

Решим уравнение:

а) Левая часть уравнения уже разложена на множители. Задача сводится к решению совокупности уравнений tg х - 1 = 0 (или tg x = 1) и cos x + 1/2 = 0 (или cos x = -1/2). Решения первого уравнения решения второго уравнения

б) Вынесем cos 3 x за скобки и получим: Теперь необходимо решить совокупность уравнений cos 3 x = 0 и (или ). Решая первое уравнение, найдем: и Решая второе уравнение, получим:

Уточним рассматриваемый метод. Из уравнения следует, что или f 1 (x ) = 0 (при этом выражение f 2 (х) имеет смысл), или f 2 (х) = 0 (при этом выражение f 1 (х) имеет смысл).

Пример 6

Решим уравнение ctg x (cos + 1) = 0.

Из уравнения ctg x = 0 находим: из уравнения cos х + 1 = 0 (или cos х = -1) получим: x = π + 2π n . Но при таких значениях х выражение ctg x не имеет смысла. Поэтому решения данного уравнения х = π/2 + п n .

3. Однородные тригонометрические уравнения

Теперь обсудим часто встречающийся вид уравнений - однородные уравнения.

Определение. Уравнение вида (где а ≠ 0, b ≠ 0) называют однородным тригонометрическим уравнением первой степени. Уравнение вида (где а ≠ 0) называют однородным тригонометрическим уравнением второй степени.

Рассмотрим сначала решение однородных тригонометрических уравнений первой степени Убедимся, что cos х ≠ 0. Предположим, что cos х = 0, и подставим эту величину в данное уравнение. Получим: a sin х = 0. Так как а ≠ 0, то sin x = 0. Очевидно, что равенства cos x = 0 и sin x = 0 одновременно выполняться не могут, так как равенство sin 2 x + cos 2 x = 1 не выполняется.

Так как cos x ≠ 0, то cos x . Получим: или откуда и

Пример 7

Решим уравнение

Разделим все члены уравнения на и получим: Найдем и

Пример 8

Решим уравнение

Учтем четность функции косинуса и формулы приведения. Получим: или Разделим обе части уравнения на cos 3 x . Имеем: 2 tg 3 x = -1, откуда tg 3 x = -1/2,

Рассмотрим теперь решение однородного тригонометрического уравнения второй степени Убедимся, что cos х ≠ 0. Подставим значение cos х = 0 в данное уравнение и получим: a sin 2 х = 0. Так как а ≠ 0, то имеем: sin х = 0. Но равенства cos х = 0 и sin х = 0 одновременно выполняться не могут.

Так как cos x ≠ 0, то разделим все члены уравнения на cos 2 x и получим: или Введем новую переменную z = tg x и придем к квадратному уравнению az 2 + bz + c = 0. Решаем это уравнение. Потом возвращаемся к старой переменной, получаем простейшие тригонометрические уравнения и находим их решения.

Пример 9

Решим уравнение

Разделим все члены уравнения на cos 2 x и получим: tg 2 x – tg x - 2 = 0. Введем новую переменную z = tg x и получим квадратное уравнение z 2 - z - 2 = 0, корни которого z 1 = -1 и z 2 = 2. Вернемся к старой переменной. Имеем простейшие тригонометрические уравнения tg х = -1 (его решения ) и tg х = 2 (его решения ).

Пример 10

Решим уравнение

Данное уравнение не является однородным, так как в правой части стоит число 1, а не число 0. Если учесть равенство sin 2 х + cos 2 х = 1, то уравнение легко свести к однородному. Получим: или Разделим все члены уравнения на cos 2 x . Имеем: tg 2 x + 5 tg x + 4 = 0. Введем новую переменную z = tg x и получим квадратное уравнение z 2 + 5 z + 4 = 0, корни которого z 1 = -1 и z 2 = -4. Вернемся к старой переменной. Получим простейшие тригонометрические уравнения tg x = -1 (его решения ) и tg х = -4 (его решения ).

Пусть в однородном тригонометрическом уравнении коэффициент a = 0. Тогда уравнение имеет вид: В этом случае делить на cos 2 x нельзя, так как cos х может равняться нулю. Поэтому надо использовать метод разложения на множители. Получим Имеем простейшее тригонометрическое уравнение cos x = 0 и однородное тригонометрическое уравнение первой степени Такие уравнения мы решать уже умеем.

Пример 11

Решим уравнение

Разложим левую часть уравнения на множители: Произведение двух множителей равно нулю. Поэтому один из множителей равен нулю. Получаем простейшее тригонометрическое уравнение cos х = 0 (его решения ) и однородное тригонометрическое уравнение первого порядка или (его решения ).

Метод разложения на множители также используется и в случае, когда коэффициент с = 0. Тогда уравнение имеет вид: или Вновь получаем простейшее тригонометрическое уравнение sin х = 0 и однородное тригонометрическое уравнение первого порядка которые решаются аналогично примеру 11.

Рассмотрение примеров 9-11 позволяет сформулировать алгоритм решения уравнения

1. Если коэффициент а не равен нулю, то все члены уравнения делят на cos 2 x . Вводят новую переменную z = tg х и получают квадратное уравнение. Находят корни этого уравнения и возвращаются к старой неизвестной. Получают простейшие тригонометрические уравнения и решают их.

2. Если коэффициенты а и с равны нулю, то используют метод разложения на множители. При a = 0 выносят за скобки cos х, при с = 0 выносят sin x . Получают простейшее тригонометрическое уравнение и однородное тригонометрическое уравнение первого порядка и решают их.

IV. Контрольные вопросы

1. Решения простейших тригонометрических уравнений.

2. Два основных метода решения тригонометрических уравнений.

3. Определение однородного тригонометрического уравнения первой и второй степеней.

4. Решение однородного тригонометрического уравнения первой степени.

5. Алгоритм решения однородного тригонометрического уравнения второй степени.

V. Задание на уроках

§ 18, № 3 (а, в); 5 (а, б); 6 (б); 8 (г); 10 (а, б); 11 (в); 12 (а); 13 (в); 16; 18; 20 (а); 21 (а, б); 23 (а); 27 (а, б); 30 (а); 31; 33 (а); 34 (б); 35 (а).

VI. Задание на дом

§ 18, № 3 (б, г); 5 (в, г); 6 (г); 8 (б); 10 (в, г); 11 (а); 12 (б); 13 (г); 17; 19; 20 (б); 21 (в, г); 23 (б); 27 (в, г); 30 (б); 32; 33 (б); 34 (а); 35 (б).

VII. Подведение итогов уроков