Câu 15:
Để giải phương trình \(\sin2x - 2\cos x = 0\), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Biến đổi phương trình:
\[
\sin2x - 2\cos x = 0
\]
Ta biết rằng \(\sin2x = 2\sin x \cos x\). Thay vào phương trình:
\[
2\sin x \cos x - 2\cos x = 0
\]
2. Nhóm các hạng tử chung:
\[
2\cos x (\sin x - 1) = 0
\]
3. Giải phương trình tích bằng 0:
Phương trình trên sẽ bằng 0 nếu ít nhất một trong hai nhân tử bằng 0:
\[
2\cos x = 0 \quad \text{hoặc} \quad \sin x - 1 = 0
\]
4. Giải từng trường hợp:
- Trường hợp 1: \(2\cos x = 0\)
\[
\cos x = 0
\]
Giải phương trình này:
\[
x = \frac{\pi}{2} + k\pi \quad \text{với} \quad k \in \mathbb{Z}
\]
- Trường hợp 2: \(\sin x - 1 = 0\)
\[
\sin x = 1
\]
Giải phương trình này:
\[
x = \frac{\pi}{2} + k2\pi \quad \text{với} \quad k \in \mathbb{Z}
\]
5. Kết hợp các nghiệm:
Các nghiệm từ cả hai trường hợp đều có dạng:
\[
x = \frac{\pi}{2} + k\pi \quad \text{với} \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Vậy, họ nghiệm của phương trình \(\sin2x - 2\cos x = 0\) là:
\[
\boxed{x = \frac{\pi}{2} + k\pi, \quad k \in \mathbb{Z}}
\]
Đáp án đúng là: \(A.~x=\frac\pi2+k\pi,~k\in\mathbb{Z}\).
Câu 16:
Để giải phương trình \(\sin 3x = \sin x\), chúng ta sẽ sử dụng công thức tổng quát cho phương trình \(\sin A = \sin B\):
\[
\sin A = \sin B \implies A = B + k2\pi \quad \text{hoặc} \quad A = \pi - B + k2\pi \quad (k \in \mathbb{Z})
\]
Áp dụng công thức này vào phương trình \(\sin 3x = \sin x\):
1. Trường hợp thứ nhất:
\[
3x = x + k2\pi \implies 2x = k2\pi \implies x = k\pi \quad (k \in \mathbb{Z})
\]
2. Trường hợp thứ hai:
\[
3x = \pi - x + k2\pi \implies 4x = \pi + k2\pi \implies x = \frac{\pi}{4} + k\frac{\pi}{2} \quad (k \in \mathbb{Z})
\]
Vậy tập nghiệm của phương trình \(\sin 3x = \sin x\) là:
\[
\{k\pi,~k \in \mathbb{Z}\} \cup \left\{\frac{\pi}{4} + l\frac{\pi}{2},~l \in \mathbb{Z}\right\}
\]
So sánh với các đáp án đã cho, ta thấy rằng đáp án đúng là:
\[
B.~\{k\pi,~k \in \mathbb{Z}; \frac{\pi}{4} + l\frac{\pi}{2},~l \in \mathbb{Z}\}
\]
Câu 17:
Để giải phương trình $\sin x = \frac{1}{2}$, chúng ta cần tìm các giá trị của $x$ sao cho sin của nó bằng $\frac{1}{2}$.
Biết rằng:
\[
\sin \left( \frac{\pi}{6} \right) = \frac{1}{2}
\]
và
\[
\sin \left( \frac{5\pi}{6} \right) = \frac{1}{2}
\]
Do đó, các nghiệm của phương trình $\sin x = \frac{1}{2}$ trong khoảng $[0, 2\pi]$ là:
\[
x = \frac{\pi}{6} \quad \text{và} \quad x = \frac{5\pi}{6}
\]
Trong các nghiệm này, nghiệm dương nhỏ nhất là:
\[
x = \frac{\pi}{6}
\]
Vậy, nghiệm dương nhỏ nhất của phương trình $\sin x = \frac{1}{2}$ là:
\[
\boxed{\frac{\pi}{6}}
\]
Câu 18:
Để giải phương trình $\sin x = \frac{1}{2}$, chúng ta cần tìm các giá trị của $x$ sao cho sin của nó bằng $\frac{1}{2}$.
Biết rằng:
\[
\sin \left( \frac{\pi}{6} \right) = \frac{1}{2}
\]
và
\[
\sin \left( \frac{5\pi}{6} \right) = \frac{1}{2}
\]
Do tính chất tuần hoàn của hàm sin, các nghiệm tổng quát của phương trình $\sin x = \frac{1}{2}$ là:
\[
x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi \quad \text{với} \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Chúng ta cần tìm nghiệm âm lớn nhất. Xét các giá trị âm gần nhất:
1. Với $k = -1$:
\[
x = \frac{\pi}{6} - 2\pi = \frac{\pi}{6} - \frac{12\pi}{6} = -\frac{11\pi}{6}
\]
\[
x = \frac{5\pi}{6} - 2\pi = \frac{5\pi}{6} - \frac{12\pi}{6} = -\frac{7\pi}{6}
\]
2. Với $k = -2$:
\[
x = \frac{\pi}{6} - 4\pi = \frac{\pi}{6} - \frac{24\pi}{6} = -\frac{23\pi}{6}
\]
\[
x = \frac{5\pi}{6} - 4\pi = \frac{5\pi}{6} - \frac{24\pi}{6} = -\frac{19\pi}{6}
\]
Trong các nghiệm trên, nghiệm âm lớn nhất là:
\[
-\frac{7\pi}{6}
\]
Vậy nghiệm âm lớn nhất của phương trình $\sin x = \frac{1}{2}$ là:
\[
\boxed{-\frac{7\pi}{6}}
\]
Câu 19:
Để giải phương trình \(\sin 2x - \cos x = 0\) trong khoảng \([0, 2\pi]\), ta thực hiện các bước sau:
1. Biến đổi phương trình:
\[
\sin 2x - \cos x = 0
\]
Ta biết rằng \(\sin 2x = 2 \sin x \cos x\). Thay vào phương trình:
\[
2 \sin x \cos x - \cos x = 0
\]
2. Phân tích thành nhân tử:
\[
\cos x (2 \sin x - 1) = 0
\]
3. Giải từng trường hợp:
- Trường hợp 1: \(\cos x = 0\)
\[
x = \frac{\pi}{2} + k\pi \quad (k \in \mathbb{Z})
\]
Trong khoảng \([0, 2\pi]\):
\[
x = \frac{\pi}{2}, \frac{3\pi}{2}
\]
- Trường hợp 2: \(2 \sin x - 1 = 0\)
\[
2 \sin x = 1 \implies \sin x = \frac{1}{2}
\]
Trong khoảng \([0, 2\pi]\):
\[
x = \frac{\pi}{6}, \frac{5\pi}{6}
\]
4. Liệt kê tất cả các nghiệm trong khoảng \([0, 2\pi]\):
\[
x = \frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{2}, \frac{5\pi}{6}, \frac{3\pi}{2}
\]
5. Tính tổng \(T\) của các nghiệm:
\[
T = \frac{\pi}{6} + \frac{\pi}{2} + \frac{5\pi}{6} + \frac{3\pi}{2}
\]
Đưa về cùng mẫu số chung:
\[
T = \frac{\pi}{6} + \frac{3\pi}{6} + \frac{5\pi}{6} + \frac{9\pi}{6} = \frac{18\pi}{6} = 3\pi
\]
Vậy tổng \(T\) của tất cả các nghiệm thuộc đoạn \([0, 2\pi]\) của phương trình \(\sin 2x - \cos x = 0\) là:
\[
\boxed{T = 3\pi}
\]