Cho phương trình lượng giác \(\left( {2{{\cos }^2}x - 1} \right)\left( {2\cos x - m} \right) = 0\) (1)
a. \(x = \frac{{3\pi }}{4}\) là một nghiệm của phương trình (1).
b. Khi m = 1, thì phương trình (1) tương đương với \(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{4} + k\pi \\x = - \frac{\pi }{4} + k\pi \\x = 2k\pi \end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)
c. Khi m = -1, tập nghiệm của phương trình (1) có tất cả 5 điểm biểu diễn trên đường tròn lượng giác.
d. Có đúng hai giá trị của m để phương trình (1) có đúng 3 nghiệm thuộc khoảng \(\left[ {0;2\pi } \right)\)
Quảng cáo
Trả lời:
Đáp án: a) Đúng. b) Sai. c) Sai. d) Sai.
a) Đúng. Thay \(x = \frac{{3\pi }}{4}\) vào \(2{\cos ^2}x - 1\) ta được:
\(2{\cos ^2}\frac{{3\pi }}{4} - 1 = 2{\left( { - \frac{{\sqrt 2 }}{2}} \right)^2} - 1 = 2 \cdot \frac{1}{2} - 1 = 0\).
Suy ra \(\left( {2{{\cos }^2}x - 1} \right)\left( {2\cos x - m} \right) = 0\). Do đó \(x = \frac{{3\pi }}{4}\) luôn là nghiệm của phương tình với mọi m.
b) Sai. Khi m = 1, phương trình trở thành: \(\left( {2{{\cos }^2}x - 1} \right)\left( {2\cos x - 1} \right) = 0\)
Trường hợp 1: \(2{\cos ^2}x - 1 = 0 \Leftrightarrow \cos 2x = 0 \Leftrightarrow 2x = \frac{\pi }{2} + k\pi \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{4} + \frac{{k\pi }}{2}\).
Trường hợp 2: 2cosx - 1 = 0 ⇔ cosx = \(\frac{1}{2}\) ⇔ \(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{3} + k2\pi \\x = - \frac{\pi }{3} + k2\pi \end{array} \right.\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).
Khi m = 1, phương trình có nghiệm là \(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{4} + \frac{{k\pi }}{2}\\x = \frac{\pi }{3} + k2\pi \\x = - \frac{\pi }{3} + k2\pi \end{array} \right.\).
c) Sai. Khi m = -1, phương trình trở thành \(\left( {2{{\cos }^2}x - 1} \right)\left( {2\cos x + 1} \right) = 0\)
Trường hợp 1: 2cos2x - 1 = 0 ⇔ \(\cos 2x = 0 \Leftrightarrow 2x = \frac{\pi }{2} + k\pi \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{4} + \frac{{k\pi }}{2}\)
Trên đường tròn lượng giác, ta được các điểm:
k = 0 => \(x = \frac{\pi }{4}\); k = 1 => \(x = \frac{{3\pi }}{4}\); k = 2 => x = \(\frac{{5\pi }}{4}\); k = 3 => \(x = \frac{{7\pi }}{4}\).
Vậy có 4 điểm điểm biểu diễn là \(\frac{\pi }{4};\frac{{3\pi }}{4};\frac{{5\pi }}{4};\frac{{7\pi }}{4}\)
Trường hợp 2: \(2\cos x + 1 = 0 \Leftrightarrow \cos x = - \frac{1}{2} \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{{2\pi }}{3} + k2\pi \\x = - \frac{{2\pi }}{3} + k2\pi \end{array} \right.\)
Kết hợp cả 2 trường hợp trên thì có 6 điểm biểu diễn nghiệm trên đường tròn lượng giác.
d) Sai. Để phương trình có đúng 3 nghiệm trên khoảng [0; 2π).
Từ (1) ta có: \(\left[ \begin{array}{l}2{\cos ^2}x - 1 = 0\\2\cos x - m = 0\end{array} \right.\)
Xét \(2{\cos ^2}x - 1 = 0 \Leftrightarrow \cos 2x = 0 \Leftrightarrow 2x = \frac{\pi }{2} + k\pi \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{4} + \frac{{k\pi }}{2}\)
Trên khoảng [0; 2π), ta luôn có 4 nghiệm \(x = \frac{\pi }{4};\frac{{3\pi }}{4};\frac{{5\pi }}{4};\frac{{7\pi }}{4}\).
Xét \(2\cos x - m = 0 \Leftrightarrow \cos x = \frac{m}{2}\) (*)
Trường hợp 1: |m| > 2. Khi đó: \(\left| {\frac{m}{2}} \right| > 1\). Mà \( - 1 \le \cos x \le 1\) nên phương trình vô nghiệm
Trường hợp 2: m = 2, phương trình (*) trở thành: \(\cos x = 1 \Rightarrow x = k2\pi ,k \in \mathbb{Z}\).
Trên khoảng [0; 2π), cho k = 0 => x = 0.
Vậy m = 2 có 1 nghiệm.
Trường hợp 3: m = -2, phương trình (*) trở thành \(\cos x = - 1 \Rightarrow x = \pi + k2\pi ,k \in \mathbb{Z}\)
Trên khoảng [0; 2π), cho k = 0 => x = π.
Vậy m = -2 có đúng 1 nghiệm duy nhất.
Trường hợp 4: -2 < m < 2. Khi đó \( - 1 < \frac{m}{2} < 1\)
Đặt \(\alpha = \arccos \left( {\frac{m}{2}} \right)\) thì \(0 < \alpha < \pi \).
Khi đó phương trình \(\cos x = \frac{m}{2} \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \alpha + k2\pi \\x = - \alpha + k2\pi \end{array} \right.\).
Do đó -2 < m < 2 có 2 nghiệm.
Vậy phương trình (*) có tổng 5 nghiệm phân biệt.
Do đó, không tồn tại giá trị nào của m để phương trình có đúng 3 nghiệm thuộc \(\left[ {0;2\pi } \right)\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Đang tải chế độ Học...
Dành cho bạn Hot
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
A. S = \(\left\{ {k2\pi |k \in \mathbb{Z}} \right\}\);
B. S = \(\left\{ {k\pi |k \in \mathbb{Z}} \right\}\);
C. S = \(\left\{ {k\frac{2}{3}\pi ;x = \frac{\pi }{6} + k\frac{2}{3}\pi |k \in \mathbb{Z}} \right\}\);
D. S = \(\left\{ {k2\pi ;x = \frac{\pi }{6} + k2\pi |k \in \mathbb{Z}} \right\}\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Đáp án đúng là: C
sin3x + cos3x = 1
⇔ \(\frac{1}{{\sqrt {1 + 1} }}\sin 3x + \frac{1}{{\sqrt {1 + 1} }}\cos 3x = \frac{1}{{\sqrt {1 + 1} }}\)
⇔ \(\frac{1}{{\sqrt 2 }}\sin 3x + \frac{1}{{\sqrt 2 }}\cos 3x = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\)
⇔ \(\cos \frac{\pi }{4}.\sin 3x + \sin \frac{\pi }{4}.\cos 3x = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\)
⇔ \(\sin \left( {3x + \frac{\pi }{4}} \right) = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\)
⇔ \(\sin \left( {3x + \frac{\pi }{4}} \right) = \sin \frac{\pi }{4}\)
⇔ \(\left[ \begin{array}{l}3x + \frac{\pi }{4} = \frac{\pi }{4} + k2\pi \\3x + \frac{\pi }{4} = \pi - \frac{\pi }{4} + k2\pi \end{array} \right.\) , k ∈ ℤ
⇔ \(\left[ \begin{array}{l}3x = k2\pi \\3x = \frac{\pi }{2} + k2\pi \end{array} \right.\) , k ∈ ℤ
⇔ \(\left[ \begin{array}{l}x = k\frac{2}{3}\pi \\x = \frac{\pi }{6} + k\frac{2}{3}\pi \end{array} \right.\) , k ∈ ℤ.
Câu 2
A. x = , k ∈ ℤ;
B. x = , k ∈ ℤ;
C. x = , k ∈ ℤ;
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: A
cos2x – sinx + 2 = 0
⇔ 1 – 2sin2x – sinx + 2 = 0
⇔ 2sin2x + sin x – 3 = 0
⇔
Với sinx = 1 ⇔ x = , k ∈ ℤ.
Câu 3
A. , k ∈ ℤ;
B. , k ∈ ℤ;
C. , k ∈ ℤ;
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 4
A. , k ∈ ℤ;
B. , k ∈ ℤ;
C. , k ∈ ℤ;
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 5
A. \(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{4} + k2\pi \\x = \frac{{5\pi }}{6} + k2\pi \end{array} \right.\), k ∈ ℤ;
B. \(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{2} + k2\pi \\x = \frac{{7\pi }}{6} + k2\pi \end{array} \right.\), k ∈ ℤ;
C. \(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{3} + k2\pi \\x = \frac{\pi }{6} + k2\pi \end{array} \right.\), k ∈ ℤ;
D. \(\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{2} + k\pi \\x = \frac{{7\pi }}{6} + k\pi \end{array} \right.\), k ∈ ℤ.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 6
A. S = ;
B. S = ;
C. S =;
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 7
A. , k ∈ ℤ;
B. , k ∈ ℤ;
C. , k ∈ ℤ;
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng ký để học cùng Vietjack. Hoàn toàn miễn phí!
Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.