Bài 2. Phương trình lượng giác cơ bản
1. Phương trình $\sin x = a$ (1)
* $\left| a \right| > 1$: phương trình (1) vô nghiệm.
* $\left| a \right| \le 1$: gọi $\alpha $ là một cung thỏa mãn $\sin \alpha = a$. Khi đó phương trình (1) có các nghiệm là:
$x = \alpha + k2\pi ,k \in Z$
Và $x = \pi - \alpha + k2\pi ,k \in Z$
Nếu $\alpha $ thỏa mãn điều kiện $ - \frac{\pi }{2} \le \alpha \le \frac{\pi }{2}$ và $\sin \alpha = a$ thì ta viết $\alpha = \arcsin \alpha $.
Khi đó các nghiệm của phương trình (1) là:
$x = \arcsin \alpha + k2\pi ,k \in Z$
Và $x = \pi - \arcsin \alpha + k2\pi ,k \in Z$.
Phương trình $\sin x = \sin {\beta ^o}$ có các nghiệm là:
$x = {\beta ^o} + k{360^o},k \in Z$
Và $x = {180^o} - {\beta ^o} + k{360^o},k \in Z$.
2. Phương trình $\cos x = a$ (2)
* $\left| a \right| > 1$: phương trình (2) vô nghiệm.
* $\left| a \right| \le 1$: gọi $\alpha $ là một cung thỏa mãn $\cos \alpha = a$. Khi đó phương trình (2) có nghiệm là:
$x = \pm \alpha + k2\pi ,k \in Z$
Nếu $\alpha $ thỏa mãn điều kiện $0 \le \alpha \le \pi $ và $\cos \alpha = a$ thì ta viết $\alpha = \arccos \alpha $.
Khi đó nghiệm của phương trình (2) là:
$x = \pm \arcsin \alpha + k2\pi ,k \in Z$
Phương trình $\cos x = \cos {\beta ^o}$ có nghiệm là:
$x = \pm {\beta ^o} + k{360^o},k \in Z$
3. Phương trình $\tan x = a$ (3)
Điều kiện của phương trình (3): $x \ne \frac{\pi }{2} + k\pi ,k \in Z$
Nếu $\alpha $ thỏa mãn điều kiện $ - \frac{\pi }{2} < \alpha < \frac{\pi }{2}$ và $\tan \alpha = a$ thì ta viết $\alpha = \arctan \alpha $.
Lúc đó nghiệm của phương trình (3) là:
$x = \arctan \alpha + k\pi ,k \in Z$
Phương trình $\tan x = \tan {\beta ^o}$ có nghiệm là:
$x = {\beta ^o} + k{180^o},k \in Z$
4. Phương trình $\cot x = a$ (4)
Điều kiện của phương trình (4): $x \ne k\pi ,k \in Z$
Nếu $\alpha $ thỏa mãn điều kiện $0 < \alpha < \pi $ và $\cot \alpha = a$ thì ta viết $\alpha = {\mathop{\rm arccot}\nolimits} \alpha $.
Lúc đó nghiệm của phương trình (4) là:
$x = {\mathop{\rm arc}\nolimits} \cot \alpha + k\pi ,k \in Z$
Phương trình $\cot x = \cot {\beta ^o}$ có nghiệm là:
$x = {\beta ^o} + k{180^o},k \in Z$