Câu 11:
Để giải phương trình \(2\cos3x + \sqrt{3} = 0\), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Bước 1: Chuyển vế để tách \(\cos3x\) ra.
\[2\cos3x + \sqrt{3} = 0\]
\[2\cos3x = -\sqrt{3}\]
\[\cos3x = -\frac{\sqrt{3}}{2}\]
Bước 2: Xác định các giá trị của \(3x\) sao cho \(\cos3x = -\frac{\sqrt{3}}{2}\).
Biết rằng \(\cos\theta = -\frac{\sqrt{3}}{2}\) tại các góc \(\theta = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi\) và \(\theta = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi\) với \(k\) là số nguyên.
Do đó:
\[3x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi\]
hoặc
\[3x = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi\]
Bước 3: Giải các phương trình trên để tìm \(x\).
\[3x = \frac{5\pi}{6} + 2k\pi\]
\[x = \frac{5\pi}{18} + \frac{2k\pi}{3}\]
hoặc
\[3x = \frac{7\pi}{6} + 2k\pi\]
\[x = \frac{7\pi}{18} + \frac{2k\pi}{3}\]
Vậy nghiệm của phương trình là:
\[x = \frac{5\pi}{18} + \frac{2k\pi}{3}\]
hoặc
\[x = \frac{7\pi}{18} + \frac{2k\pi}{3}\]
với \(k\) là số nguyên.
Câu 12:
Để giải phương trình \(\sin 5x = -\frac{\sqrt{3}}{2}\), chúng ta sẽ làm theo các bước sau:
1. Xác định các góc mà sin của nó bằng \(-\frac{\sqrt{3}}{2}\).
2. Viết các nghiệm tổng quát của phương trình.
3. Tìm các nghiệm trong khoảng \([0, 2\pi)\).
Bước 1: Xác định các góc mà sin của nó bằng \(-\frac{\sqrt{3}}{2}\).
Ta biết rằng:
\[
\sin \left( \frac{4\pi}{3} \right) = -\frac{\sqrt{3}}{2}
\]
và
\[
\sin \left( \frac{5\pi}{3} \right) = -\frac{\sqrt{3}}{2}
\]
Bước 2: Viết các nghiệm tổng quát của phương trình.
Do tính chất tuần hoàn của hàm sin, ta có:
\[
5x = \frac{4\pi}{3} + 2k\pi \quad \text{hoặc} \quad 5x = \frac{5\pi}{3} + 2k\pi \quad \text{với} \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Bước 3: Tìm các nghiệm trong khoảng \([0, 2\pi)\).
Chia cả hai vế cho 5 để tìm \(x\):
\[
x = \frac{4\pi}{15} + \frac{2k\pi}{5} \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{5\pi}{15} + \frac{2k\pi}{5}
\]
\[
x = \frac{4\pi}{15} + \frac{2k\pi}{5} \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{\pi}{3} + \frac{2k\pi}{5}
\]
Bây giờ, ta sẽ tìm các giá trị của \(k\) sao cho \(x\) nằm trong khoảng \([0, 2\pi)\).
- Với \(x = \frac{4\pi}{15} + \frac{2k\pi}{5}\):
\[
0 \leq \frac{4\pi}{15} + \frac{2k\pi}{5} < 2\pi
\]
\[
-\frac{4\pi}{15} \leq \frac{2k\pi}{5} < 2\pi - \frac{4\pi}{15}
\]
\[
-\frac{4}{15} \leq \frac{2k}{5} < 2 - \frac{4}{15}
\]
\[
-\frac{4}{15} \leq \frac{2k}{5} < \frac{26}{15}
\]
\[
-\frac{2}{3} \leq k < \frac{13}{3}
\]
Các giá trị nguyên của \(k\) là \(k = 0, 1, 2, 3, 4\).
- Với \(x = \frac{\pi}{3} + \frac{2k\pi}{5}\):
\[
0 \leq \frac{\pi}{3} + \frac{2k\pi}{5} < 2\pi
\]
\[
-\frac{\pi}{3} \leq \frac{2k\pi}{5} < 2\pi - \frac{\pi}{3}
\]
\[
-\frac{1}{3} \leq \frac{2k}{5} < 2 - \frac{1}{3}
\]
\[
-\frac{1}{3} \leq \frac{2k}{5} < \frac{5}{3}
\]
\[
-\frac{5}{6} \leq k < \frac{25}{6}
\]
Các giá trị nguyên của \(k\) là \(k = 0, 1, 2, 3, 4\).
Vậy các nghiệm của phương trình trong khoảng \([0, 2\pi)\) là:
\[
x = \frac{4\pi}{15}, \frac{14\pi}{15}, \frac{24\pi}{15}, \frac{34\pi}{15}, \frac{44\pi}{15}, \frac{\pi}{3}, \frac{11\pi}{15}, \frac{21\pi}{15}, \frac{31\pi}{15}, \frac{41\pi}{15}
\]
Đáp số: \(x = \frac{4\pi}{15}, \frac{14\pi}{15}, \frac{24\pi}{15}, \frac{34\pi}{15}, \frac{44\pi}{15}, \frac{\pi}{3}, \frac{11\pi}{15}, \frac{21\pi}{15}, \frac{31\pi}{15}, \frac{41\pi}{15}\).
Câu 13:
Để giải phương trình \(\sin 9x = -\frac{\sqrt{3}}{2}\), chúng ta sẽ làm theo các bước sau:
1. Xác định các góc mà sin của nó bằng \(-\frac{\sqrt{3}}{2}\).
2. Viết nghiệm tổng quát của phương trình.
Bước 1: Xác định các góc mà sin của nó bằng \(-\frac{\sqrt{3}}{2}\).
Ta biết rằng:
\[
\sin \left( \frac{2\pi}{3} \right) = \frac{\sqrt{3}}{2}
\]
và
\[
\sin \left( \frac{4\pi}{3} \right) = -\frac{\sqrt{3}}{2}.
\]
Do đó, các góc mà sin của nó bằng \(-\frac{\sqrt{3}}{2}\) trong khoảng \([0, 2\pi)\) là:
\[
\frac{4\pi}{3} \quad \text{và} \quad \frac{5\pi}{3}.
\]
Bước 2: Viết nghiệm tổng quát của phương trình.
Phương trình \(\sin 9x = -\frac{\sqrt{3}}{2}\) có nghiệm tổng quát là:
\[
9x = \frac{4\pi}{3} + 2k\pi \quad \text{hoặc} \quad 9x = \frac{5\pi}{3} + 2k\pi,
\]
trong đó \(k\) là số nguyên.
Chia cả hai vế cho 9 để tìm \(x\):
\[
x = \frac{4\pi}{27} + \frac{2k\pi}{9} \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{5\pi}{27} + \frac{2k\pi}{9},
\]
trong đó \(k\) là số nguyên.
Vậy nghiệm của phương trình \(\sin 9x = -\frac{\sqrt{3}}{2}\) là:
\[
x = \frac{4\pi}{27} + \frac{2k\pi}{9} \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{5\pi}{27} + \frac{2k\pi}{9}, \quad k \in \mathbb{Z}.
\]
Câu 14:
Để giải phương trình \(\tan(5x + \frac{\pi}{5}) = \frac{\sqrt{3}}{3}\), chúng ta sẽ làm theo các bước sau:
1. Xác định giá trị của \(\tan\) mà chúng ta biết:
\[
\tan(5x + \frac{\pi}{5}) = \frac{\sqrt{3}}{3}
\]
Ta biết rằng \(\frac{\sqrt{3}}{3} = \tan(\frac{\pi}{6})\).
2. Do đó, ta có:
\[
5x + \frac{\pi}{5} = \frac{\pi}{6} + k\pi \quad \text{(với \(k\) là số nguyên)}
\]
3. Giải phương trình trên để tìm \(x\):
\[
5x + \frac{\pi}{5} = \frac{\pi}{6} + k\pi
\]
\[
5x = \frac{\pi}{6} - \frac{\pi}{5} + k\pi
\]
\[
5x = \frac{5\pi - 6\pi}{30} + k\pi
\]
\[
5x = -\frac{\pi}{30} + k\pi
\]
\[
x = -\frac{\pi}{150} + \frac{k\pi}{5}
\]
4. Kết luận nghiệm của phương trình:
\[
x = -\frac{\pi}{150} + \frac{k\pi}{5} \quad \text{(với \(k\) là số nguyên)}
\]
Do đó, nghiệm của phương trình \(\tan(5x + \frac{\pi}{5}) = \frac{\sqrt{3}}{3}\) là:
\[
\boxed{x = -\frac{\pi}{150} + \frac{k\pi}{5}, \quad k \in \mathbb{Z}}
\]
Câu 15:
Để giải phương trình \(\cos(2x - \frac{\pi}{3}) = \cos(x - \frac{3\pi}{4})\), chúng ta sẽ sử dụng tính chất của hàm cosinus, cụ thể là nếu \(\cos A = \cos B\) thì \(A = B + k2\pi\) hoặc \(A = -B + k2\pi\) với \(k\) là số nguyên.
Bước 1: Viết lại phương trình dưới dạng:
\[
\cos(2x - \frac{\pi}{3}) = \cos(x - \frac{3\pi}{4})
\]
Bước 2: Áp dụng tính chất của hàm cosinus:
\[
2x - \frac{\pi}{3} = x - \frac{3\pi}{4} + k2\pi \quad \text{hoặc} \quad 2x - \frac{\pi}{3} = -\left(x - \frac{3\pi}{4}\right) + k2\pi
\]
Bước 3: Giải từng trường hợp:
Trường hợp 1:
\[
2x - \frac{\pi}{3} = x - \frac{3\pi}{4} + k2\pi
\]
\[
2x - x = -\frac{3\pi}{4} + \frac{\pi}{3} + k2\pi
\]
\[
x = -\frac{9\pi}{12} + \frac{4\pi}{12} + k2\pi
\]
\[
x = -\frac{5\pi}{12} + k2\pi
\]
Trường hợp 2:
\[
2x - \frac{\pi}{3} = -x + \frac{3\pi}{4} + k2\pi
\]
\[
2x + x = \frac{3\pi}{4} + \frac{\pi}{3} + k2\pi
\]
\[
3x = \frac{9\pi}{12} + \frac{4\pi}{12} + k2\pi
\]
\[
3x = \frac{13\pi}{12} + k2\pi
\]
\[
x = \frac{13\pi}{36} + \frac{k2\pi}{3}
\]
Bước 4: Kết luận nghiệm của phương trình:
\[
x = -\frac{5\pi}{12} + k2\pi \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{13\pi}{36} + \frac{k2\pi}{3}
\]
với \(k\) là số nguyên.
Đáp số:
\[
x = -\frac{5\pi}{12} + k2\pi \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{13\pi}{36} + \frac{k2\pi}{3}
\]
Câu 16:
Để giải phương trình \(\cos(6x + \frac{\pi}{4}) = \cos(3x + \frac{2\pi}{3})\), chúng ta sẽ sử dụng tính chất của hàm cosinus, cụ thể là nếu \(\cos A = \cos B\) thì \(A = B + k2\pi\) hoặc \(A = -B + k2\pi\) với \(k\) là số nguyên.
Bước 1: Viết lại phương trình dưới dạng hai trường hợp:
\[6x + \frac{\pi}{4} = 3x + \frac{2\pi}{3} + k2\pi\]
hoặc
\[6x + \frac{\pi}{4} = -\left(3x + \frac{2\pi}{3}\right) + k2\pi\]
Bước 2: Giải từng trường hợp.
Trường hợp 1:
\[6x + \frac{\pi}{4} = 3x + \frac{2\pi}{3} + k2\pi\]
\[6x - 3x = \frac{2\pi}{3} - \frac{\pi}{4} + k2\pi\]
\[3x = \frac{8\pi}{12} - \frac{3\pi}{12} + k2\pi\]
\[3x = \frac{5\pi}{12} + k2\pi\]
\[x = \frac{5\pi}{36} + \frac{k2\pi}{3}\]
Trường hợp 2:
\[6x + \frac{\pi}{4} = -3x - \frac{2\pi}{3} + k2\pi\]
\[6x + 3x = -\frac{2\pi}{3} - \frac{\pi}{4} + k2\pi\]
\[9x = -\frac{8\pi}{12} - \frac{3\pi}{12} + k2\pi\]
\[9x = -\frac{11\pi}{12} + k2\pi\]
\[x = -\frac{11\pi}{108} + \frac{k2\pi}{9}\]
Bước 3: Kết luận nghiệm của phương trình:
\[x = \frac{5\pi}{36} + \frac{k2\pi}{3}\] hoặc \(x = -\frac{11\pi}{108} + \frac{k2\pi}{9}\) với \(k\) là số nguyên.
Đáp số: \(x = \frac{5\pi}{36} + \frac{k2\pi}{3}\) hoặc \(x = -\frac{11\pi}{108} + \frac{k2\pi}{9}\) với \(k\) là số nguyên.
Câu 17:
Để giải phương trình \(\sin(2x + \frac{\pi}{3}) = \sin(x - \frac{3\pi}{4})\), chúng ta sẽ sử dụng tính chất của hàm số sin, cụ thể là nếu \(\sin A = \sin B\) thì \(A = B + k2\pi\) hoặc \(A = \pi - B + k2\pi\) với \(k\) là số nguyên.
Bước 1: Viết lại phương trình dưới dạng:
\[
\sin(2x + \frac{\pi}{3}) = \sin(x - \frac{3\pi}{4})
\]
Bước 2: Áp dụng tính chất của hàm số sin:
\[
2x + \frac{\pi}{3} = x - \frac{3\pi}{4} + k2\pi \quad \text{hoặc} \quad 2x + \frac{\pi}{3} = \pi - (x - \frac{3\pi}{4}) + k2\pi
\]
Bước 3: Giải từng trường hợp:
Trường hợp 1:
\[
2x + \frac{\pi}{3} = x - \frac{3\pi}{4} + k2\pi
\]
\[
2x - x = -\frac{3\pi}{4} - \frac{\pi}{3} + k2\pi
\]
\[
x = -\frac{9\pi}{12} - \frac{4\pi}{12} + k2\pi
\]
\[
x = -\frac{13\pi}{12} + k2\pi
\]
Trường hợp 2:
\[
2x + \frac{\pi}{3} = \pi - x + \frac{3\pi}{4} + k2\pi
\]
\[
2x + x = \pi + \frac{3\pi}{4} - \frac{\pi}{3} + k2\pi
\]
\[
3x = \frac{12\pi}{12} + \frac{9\pi}{12} - \frac{4\pi}{12} + k2\pi
\]
\[
3x = \frac{17\pi}{12} + k2\pi
\]
\[
x = \frac{17\pi}{36} + k\frac{2\pi}{3}
\]
Bước 4: Kết luận nghiệm của phương trình:
\[
x = -\frac{13\pi}{12} + k2\pi \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{17\pi}{36} + k\frac{2\pi}{3}
\]
với \(k\) là số nguyên.
Câu 18:
Để giải phương trình \(\tan(6x - \frac{\pi}{2}) = \tan(3x + \frac{2\pi}{3})\), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Xác định điều kiện xác định (ĐKXĐ):
- Hàm số \(\tan\) không xác định khi góc là \(\frac{\pi}{2} + k\pi\) với \(k\) là số nguyên.
- Do đó, \(6x - \frac{\pi}{2} \neq \frac{\pi}{2} + k\pi\) và \(3x + \frac{2\pi}{3} \neq \frac{\pi}{2} + m\pi\) với \(k, m\) là các số nguyên.
- Điều này tương đương với \(6x \neq \pi + k\pi\) và \(3x \neq -\frac{\pi}{6} + m\pi\).
- Hay \(x \neq \frac{\pi}{6} + \frac{k\pi}{6}\) và \(x \neq -\frac{\pi}{18} + \frac{m\pi}{3}\).
2. Giải phương trình:
- Ta biết rằng \(\tan A = \tan B\) nếu và chỉ nếu \(A = B + n\pi\) với \(n\) là số nguyên.
- Áp dụng vào phương trình đã cho, ta có:
\[
6x - \frac{\pi}{2} = 3x + \frac{2\pi}{3} + n\pi
\]
- Giải phương trình trên để tìm \(x\):
\[
6x - 3x = \frac{2\pi}{3} + \frac{\pi}{2} + n\pi
\]
\[
3x = \frac{4\pi}{6} + \frac{3\pi}{6} + n\pi
\]
\[
3x = \frac{7\pi}{6} + n\pi
\]
\[
x = \frac{7\pi}{18} + \frac{n\pi}{3}
\]
3. Kết luận:
- Nghiệm của phương trình \(\tan(6x - \frac{\pi}{2}) = \tan(3x + \frac{2\pi}{3})\) là:
\[
x = \frac{7\pi}{18} + \frac{n\pi}{3}
\]
- Với \(n\) là số nguyên.
Do đó, nghiệm của phương trình là:
\[
\boxed{x = \frac{7\pi}{18} + \frac{n\pi}{3}}
\]
Câu 19:
Để giải phương trình \(\cot(3x - \frac{3\pi}{4}) = \frac{\sqrt{3}}{3}\), chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Nhận diện giá trị cotangent:
Ta biết rằng \(\cot(\theta) = \frac{\sqrt{3}}{3}\) tương đương với \(\tan(\theta) = \sqrt{3}\). Do đó, \(\theta = \frac{\pi}{3} + k\pi\) với \(k\) là số nguyên.
2. Thay giá trị vào phương trình:
Ta có:
\[
3x - \frac{3\pi}{4} = \frac{\pi}{3} + k\pi
\]
3. Giải phương trình để tìm \(x\):
\[
3x - \frac{3\pi}{4} = \frac{\pi}{3} + k\pi
\]
Chuyển \(\frac{3\pi}{4}\) sang vế phải:
\[
3x = \frac{\pi}{3} + k\pi + \frac{3\pi}{4}
\]
Quy đồng mẫu số:
\[
3x = \frac{4\pi}{12} + k\pi + \frac{9\pi}{12}
\]
\[
3x = \frac{13\pi}{12} + k\pi
\]
Chia cả hai vế cho 3:
\[
x = \frac{13\pi}{36} + \frac{k\pi}{3}
\]
4. Viết nghiệm tổng quát:
Nghiệm của phương trình là:
\[
x = \frac{13\pi}{36} + \frac{k\pi}{3}, \quad k \in \mathbb{Z}
\]
Do đó, nghiệm của phương trình \(\cot(3x - \frac{3\pi}{4}) = \frac{\sqrt{3}}{3}\) là:
\[
\boxed{x = \frac{13\pi}{36} + \frac{k\pi}{3}, \quad k \in \mathbb{Z}}
\]
Câu 20:
Để giải phương trình \(\sin(4x - \frac{\pi}{6}) = \sin(3x - \frac{3\pi}{4})\), chúng ta sẽ sử dụng tính chất của hàm số sin, cụ thể là nếu \(\sin A = \sin B\) thì \(A = B + k2\pi\) hoặc \(A = \pi - B + k2\pi\) với \(k\) là số nguyên.
Bước 1: Viết lại phương trình dưới dạng:
\[ \sin(4x - \frac{\pi}{6}) = \sin(3x - \frac{3\pi}{4}) \]
Bước 2: Áp dụng tính chất của hàm số sin:
\[ 4x - \frac{\pi}{6} = 3x - \frac{3\pi}{4} + k2\pi \]
hoặc
\[ 4x - \frac{\pi}{6} = \pi - (3x - \frac{3\pi}{4}) + k2\pi \]
Bước 3: Giải từng trường hợp:
Trường hợp 1:
\[ 4x - \frac{\pi}{6} = 3x - \frac{3\pi}{4} + k2\pi \]
\[ 4x - 3x = -\frac{3\pi}{4} + \frac{\pi}{6} + k2\pi \]
\[ x = -\frac{9\pi}{12} + \frac{2\pi}{12} + k2\pi \]
\[ x = -\frac{7\pi}{12} + k2\pi \]
Trường hợp 2:
\[ 4x - \frac{\pi}{6} = \pi - 3x + \frac{3\pi}{4} + k2\pi \]
\[ 4x + 3x = \pi + \frac{3\pi}{4} + \frac{\pi}{6} + k2\pi \]
\[ 7x = \frac{12\pi}{12} + \frac{9\pi}{12} + \frac{2\pi}{12} + k2\pi \]
\[ 7x = \frac{23\pi}{12} + k2\pi \]
\[ x = \frac{23\pi}{84} + \frac{k2\pi}{7} \]
Bước 4: Kết luận nghiệm của phương trình:
\[ x = -\frac{7\pi}{12} + k2\pi \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{23\pi}{84} + \frac{k2\pi}{7} \]
Vậy nghiệm của phương trình là:
\[ x = -\frac{7\pi}{12} + k2\pi \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{23\pi}{84} + \frac{k2\pi}{7} \]