Câu 29 trang 41 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao

LG a

\(3\cos 2x + 10\sin x + 1 = 0\) trên \(\left( { - {\pi \over 2};{\pi \over 2}} \right)\)

Lời giải chi tiết:

Ta có:

\(\eqalign{& 3\cos 2x + 10\sin x + 1 = 0 \cr & \Leftrightarrow 3\left( {1 - 2{{\sin }^2}x} \right) + 10\sin x + 1 = 0\cr& \Leftrightarrow - 6{\sin ^2}x + 10\sin x + 4 = 0 \cr&\Leftrightarrow \left[ {\matrix{{\sin x = - {1 \over 3}} \cr {\sin x = 2\,\left( {\text{ loại }} \right)} \cr} } \right. \cr} \)

\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
x = \arcsin \left( { - \frac{1}{3}} \right) + k2\pi \\
x = \pi - \arcsin \left( { - \frac{1}{3}} \right) + k2\pi
\end{array} \right.\)

Với \(x = \arcsin \left( { - \frac{1}{3}} \right) + k2\pi \) thì do \(x \in \left( { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right)\) nên:

\(\begin{array}{l}
- \frac{\pi }{2} < \arcsin \left( { - \frac{1}{3}} \right) + k2\pi < \frac{\pi }{2}\\
\Leftrightarrow - \frac{\pi }{2} - \arcsin \left( { - \frac{1}{3}} \right) < k2\pi < \frac{\pi }{2} - \arcsin \left( { - \frac{1}{3}} \right)\\
\Rightarrow - 1,23 < k2\pi < 1,91\\
\Rightarrow - 0,196 < k < 0,3\\
\Rightarrow k = 0\\
\Rightarrow x = \arcsin \left( { - \frac{1}{3}} \right) = - 0,34
\end{array}\)

Với \(x =\pi - \arcsin \left( { - \frac{1}{3}} \right) + k2\pi \) thì do \(x \in \left( { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right)\) nên:

\(\begin{array}{l}
- \frac{\pi }{2} < \pi - \arcsin \left( { - \frac{1}{3}} \right) + k2\pi < \frac{\pi }{2}\\
\Leftrightarrow - \frac{\pi }{2} - \pi + \arcsin \left( { - \frac{1}{3}} \right) < k2\pi < \frac{\pi }{2} - \pi + \arcsin \left( { - \frac{1}{3}} \right)\\
\Rightarrow - 5,05 < k2\pi < - 1,91\\
\Rightarrow - 0,8 < k < - 0,3
\end{array}\)

Vì k nguyên nên không có k thỏa mãn TH này.

Vậy phương trình có nghiệm gần đúng thỏa mãn là \(x ≈ -0,34\)

LG b

\(4\cos 2x + 3 = 0\) trên \(\left( {0;{\pi \over 2}} \right)\)

Lời giải chi tiết:

\(\begin{array}{l}
4\cos 2x + 3 = 0\\
\Leftrightarrow \cos 2x = - \frac{3}{4}\\
\Leftrightarrow 2x = \pm \arccos \left( { - \frac{3}{4}} \right) + k2\pi \\
\Leftrightarrow x = \pm \frac{1}{2}\arccos \left( { - \frac{3}{4}} \right) + k\pi
\end{array}\)

Với \(x = \frac{1}{2}\arccos \left( { - \frac{3}{4}} \right) + k\pi \) ta có:

\(0 < x < \frac{\pi }{2}\)

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow 0 < \frac{1}{2}\arccos \left( { - \frac{3}{4}} \right) + k\pi  < \frac{\pi }{2}\\ \Leftrightarrow  - \frac{1}{2}\arccos \left( { - \frac{3}{4}} \right) < k\pi  < \frac{\pi }{2} - \frac{1}{2}\arccos \left( { - \frac{3}{4}} \right)\\ \Rightarrow  - 1,21 < k\pi  < 0,36\\ \Rightarrow  - 0,39 < k < 0,115\\ \Rightarrow k = 0\\ \Rightarrow x = \frac{1}{2}\arccos \left( { - \frac{3}{4}} \right) \approx 1,21\end{array}\)

Với \(x =  - \frac{1}{2}\arccos \left( { - \frac{3}{4}} \right) + k\pi \) ta có:

\(0 < x < \frac{\pi }{2}\)

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow 0 <  - \frac{1}{2}\arccos \left( { - \frac{3}{4}} \right) + k\pi  < \frac{\pi }{2}\\ \Leftrightarrow \frac{1}{2}\arccos \left( { - \frac{3}{4}} \right) < k\pi  < \frac{\pi }{2} + \frac{1}{2}\arccos \left( { - \frac{3}{4}} \right)\\ \Rightarrow 1,21 < k\pi  < 2,78\\ \Rightarrow 0,38 < k < 0,88\end{array}\)

Do dó không có k trong TH này.

Vậy \(x  \approx 1,21\).

LG c

\({\cot ^2}x - 3\cot x - 10 = 0\) trên \(\left( {0;\pi } \right)\)

Lời giải chi tiết:

\({\cot ^2}x - 3\cot x - 10 = 0\)

\(\Leftrightarrow \left[ {\matrix{{\cot x = 5} \cr {\cot x = - 2} \cr} } \right.\)

Nghiệm gần đúng của phương trình trong khoảng \((0; π)\) là \(x ≈ 0,2; x ≈ 2,68\)

LG d

\(5 - 3\tan 3x = 0\) trên \(\left( { - {\pi \over 6};{\pi \over 6}} \right)\)

Lời giải chi tiết:

\(x \in \left( { - {\pi \over 6};{\pi \over 6}} \right) \Leftrightarrow 3x \in \left( { - {\pi \over 2};{\pi \over 2}} \right).\) Với điều kiện đó, ta có :

\(5 - 3\tan 3x = 0 \Leftrightarrow \tan 3x = {5 \over 3} \)

\(\Leftrightarrow 3x = \beta \Leftrightarrow x = {\beta \over 3},\) 

Trong đó \(β\) là số thực thuộc khoảng \(\left( { - {\pi \over 2};{\pi \over 2}} \right)\) thỏa mãn \(\tan \beta = {5 \over 3};\) bảng số hoặc máy tính cho ta \(β ≈ 1,03\). Vậy nghiệm gần đúng của phương trình là \(x ≈ 0,34\).