サイン、コサイン、タンジェントの基本方程式
方程式は入力を探します
三角方程式は、等式を真にする変数の値を求めます。式を変換する前に、そのドメインを決定します。ゼロになる可能性のある関数による除算は、解を排除する可能性があります。
$\sin x=m$または$\cos x=m$の場合は、$-1\le m\le1$が必要です。接線については、任意の実数 $m$ が可能ですが、$\cos x=0$ への入力は禁止されたままです。
正弦族のデモンストレーション
水平線は最大 2 点でサイクルを切ります。一方が$\alpha$に対応すると、もう一方は$\pi-\alpha$に対応します。フルターンしながらステッチを繰り返します。
$$\sin x=\sin\alpha\iff \begin{cases} x=\alpha+2k\pi,\ \text{ou}\\ x=\pi-\alpha+2k\pi, \end{cases}\qquad k\in\mathbb Z.$$正弦の極端な値では、2 つのファミリーが一致する可能性があります。これは個別のソリューションを追加するものではありません。
コサインとタンジェント
垂直線は $\alpha$ と $-\alpha$ の位置を示します。
$$\cos x=\cos\alpha\iff x=\pm\alpha+2k\pi.$$2 つの反対方向の垂直/水平比は同じです。
$$\tan x=\tan\alpha\iff x=\alpha+k\pi,$$$\tan\alpha$が存在する限り。これらの式は、式関数間の等式も解決します。$x$ と $\alpha$ を対応する引数に置き換えて、結果の方程式を解きます。
完全な例
$\sin2x=\sin(\pi/3)$を解きます。可能性は次のとおりです。
$$2x=\frac\pi3+2k\pi\Rightarrow x=\frac\pi6+k\pi,$$$$2x=\pi-\frac\pi3+2k\pi\Rightarrow x=\frac\pi3+k\pi.$$
両方の家族が必要です。等価 $\sin u=\sin v$ は、単に $u=v$ を意味するわけではありません。
参考事例
$$\sin x=0\iff x=k\pi,$$$$\cos x=0\iff x=\frac\pi2+k\pi,$$
$$\tan x=0\iff x=k\pi.$$
度単位では、$\pi$ を $180°$ に、$2\pi$ を $360°$ に変更し、すべての項で同じ単位を維持します。
日常生活での応用
- 観覧車。 キャビンが一定の高さに達する瞬間を見つけることが $\operatorname{sen}\theta = m$ を解くことです。
- コンセント。 60 Hz の電圧は、1 秒あたり 120 回、つまり基本方程式の解を打ち消します。
- 潮汐。 満潮時刻は、各期間に 1 つずつ、一連の解を形成します。
決意を持って練習する
1. $\cos x=-1/2$ をすべての実数で解きます。
解像度確認1
$x=2\pi/3+2k\pi$ または $x=4\pi/3+2k\pi$、$k\in\mathbb Z$。
2. $\tan(2x)=1$ を求めます。
解像度確認2
$2x=\pi/4+k\pi$、$x=\pi/8+k\pi/2$の順です。これらのエントリでは、引数のタンジェントが定義されます。
インタラクティブブックでは
すべてのデモンストレーションと演習の完全なリストを含む同じ主題が、インタラクティブな三角関数の本に含まれています。
- 基本方程式 — 本、第 VII 章.
- 方程式 sin α = sin β を解く — 本、第 VII 章.
- 方程式 cos α = cos β を解く — 本、第 VII 章.
- 方程式 tg α = tg β の解決 — 本、第 VII 章.
このクラスは、このトピックの短い紹介です。この本では、理論に、その章の解決済みおよび提案された演習が付属しています。
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