tgx egyenlet. Arctangens és arccotangens

Hullámegyenlet, differenciálegyenlet parciális deriváltokkal, amely leírja a zavarok terjedésének folyamatát egy bizonyos közegben. Tikhonov A.N. és Samarsky A.A., Equations of Mathematical Physics, 3. kiadás, M., 1977. - p. 155...

A hiperbolikus parciális differenciálegyenletek osztályozása

A hőegyenlet egy parabola típusú parciális differenciálegyenlet, amely leírja a hő terjedésének folyamatát folytonos közegben (gáz...

A sorbanállási rendszerek elméletében használt matematikai módszerek

A rendszerállapotok valószínűségeit a Kolmogorov-differenciálegyenlet-rendszerből találhatjuk meg, amelyeket a következő szabály szerint állítunk össze: Mindegyik bal oldalán az i-edik állapot valószínűségének deriváltja...

Nem stacionárius Riccati egyenlet

1. Az általános Riccati-egyenlet alakja: , (1.1) ahol P, Q, R x folytonos függvényei, amint x változik az intervallumban Az (1.1) egyenlet speciális esetként tartalmazza azokat az egyenleteket, amelyeket már megvizsgáltunk: -val kapunk egy lineáris egyenlet, Bernoulli egyenlettel...

A tudományos kutatás és a közlekedési kísérletek tervezésének alapjai

Adjuk meg az Y = f(X) funkcionális függést (regressziós egyenlet) a legkisebb négyzetek módszerével (LSM). Közelítő függvényként használjon lineáris (Y = a0 + a1X) és másodfokú függőségeket (Y = a0 + a1X + a2X2). A legkisebb négyzetek módszerével az a0...

Helyezzük a poláris koordináta-rendszer pólusát a derékszögű koordináta-rendszer origójába, a poláris tengely kompatibilis a pozitív x tengellyel (3. ábra). Rizs. 3 Vegyük az egyenes egyenletét normál formában: (3.1) - a merőleges hossza...

Poláris koordináta-rendszer egy síkon

Hozzunk létre egyenletet polárkoordinátákban a póluson átmenő körhöz, amelynek középpontja a poláris tengelyen van és sugara R. Az OAA derékszögű háromszögből OA = OA (4. ábra)...

A mintavételi elmélet fogalmai. Terjesztési sorozat. Korrelációs és regressziós elemzés

Tanulmány: a) a páros lineáris regresszió fogalma; b) normálegyenletrendszer felállítása; c) a legkisebb négyzetek módszerével végzett becslések tulajdonságai; d) egy technika lineáris regressziós egyenlet megtalálására. Tegyük fel...

Differenciálegyenletek megoldásainak felépítése hatványsorok formájában

A megszerkesztett elmélet alkalmazásának példájaként vegyük a Bessel-egyenletet: (6.1) Ahol. A z =0 szinguláris pont szabályos. A gép utolsó részében nincs más funkció. A (6.1) egyenletben tehát a definiáló egyenlet alakja, azaz...

Mátrixegyenletek megoldása

Az XA=B mátrixegyenlet kétféleképpen is megoldható: 1. Az inverz mátrixot bármelyik ismert módszerrel számítjuk ki. Ekkor a mátrixegyenlet megoldása így néz ki: 2...

Mátrixegyenletek megoldása

A fent leírt módszerek nem alkalmasak AX=XB, AX+XB=C alakú egyenletek megoldására. Nem alkalmasak olyan egyenletek megoldására sem, amelyekben egy ismeretlen X mátrix legalább egyik tényezője szinguláris mátrix...

Mátrixegyenletek megoldása

Az AX = HA alakú egyenleteket ugyanúgy oldjuk meg, mint az előző esetben, vagyis elemenként. A megoldás itt a permutációs mátrix megtalálásában rejlik. Nézzünk meg közelebbről egy példát. Példa. Találd meg az összes mátrixot...

Gyémánt alakú kontúrú sorhálózat stacioner működése

Állapotból a következő állapotok valamelyikébe kerülhet: - az első csomópont sorába érkezett alkalmazás intenzitással; - az abban feldolgozott kérelem beérkezése miatt az első csomópontból a harmadik csomópont sorába, intenzitással...

Trigonometrikus függvények

Egy szám arctangense olyan szám, amelynek szinusza egyenlő a-val: ha és. Az egyenlet összes gyökere megtalálható a következő képlettel:...

Numerikus módszerek matematikai feladatok megoldására

>> Arctangens és arccotangens. A tgx = a, ctgx = a egyenletek megoldása

19. § Arctangens és arccotangens. A tgx = a, ctgx = a egyenletek megoldása

A 16. § 2. példájában nem tudtunk három egyenletet megoldani:

Ezek közül kettőt már megoldottunk - az elsőt a 17. §-ban, a másodikat a 18. §-ban, ehhez be kellett vezetnünk a fogalmakat. ív koszinuszés arcszinusz. Tekintsük a harmadik x = 2 egyenletet.
Az y=tg x és y=2 függvények grafikonjainak végtelen sok közös pontja van, ezeknek a pontoknak abszcisszái a következő alakúak - az y = 2 egyenes metszéspontjának a tangentoid fő ágával. (90. ábra). Az x1 számhoz a matematikusok az acrtg 2 elnevezést találták ki (értsd: „két ív érintője”). Ekkor az x=2 egyenlet összes gyöke leírható az x=arctg 2 + pk képlettel.
Mi az agctg 2? Ez a szám tangens amely egyenlő 2-vel és amely az intervallumhoz tartozik
Tekintsük most a tg x = -2 egyenletet.
Függvénygrafikonok végtelen sok közös pontjuk van, ezeknek a pontoknak abszcisszáinak van alakja az y = -2 egyenes és a tangentoid főágával való metszéspontjának abszcissza. Az x 2 számhoz a matematikusok az arctg(-2) jelölést találták ki. Ekkor az x = -2 egyenlet minden gyöke leírható a képlettel

Mi az acrtg(-2)? Ez egy olyan szám, amelynek érintője -2, és amely az intervallumhoz tartozik. Figyelem (lásd 90. ábra): x 2 = -x 2. Ez azt jelenti, hogy arctg(-2) = - arctg 2.
Fogalmazzuk meg általános formában az arctangens definícióját.

1. definíció. arсtg a (arc tangens a) egy szám az intervallumból, amelynek érintője egyenlő a-val. Így,

Most abban a helyzetben vagyunk, hogy általános következtetést vonjunk le a megoldásról egyenletek x=a: az x = a egyenletnek vannak megoldásai

Fentebb megjegyeztük, hogy arctg(-2) = -arctg 2. Általánosságban elmondható, hogy a képlet bármely értékére érvényes

1. példa Kiszámítja:

2. példa Egyenletek megoldása:

A) Készítsünk megoldási képletet:

Az arctangens értékét ebben az esetben nem tudjuk kiszámítani, ezért az egyenlet megoldását a kapott formában hagyjuk.
Válasz:
3. példa Egyenlőtlenségek megoldása:
A formai egyenlőtlenségek grafikusan megoldhatók az alábbi tervek betartásával
1) szerkeszteni egy y = tan x érintőt és egy y = a egyenest;
2) válassza ki a tangeizoid fő ága számára az x tengely azon intervallumát, amelyen az adott egyenlőtlenség teljesül;
3) az y = tan x függvény periodicitását figyelembe véve írja le a választ általános formában!
Alkalmazzuk ezt a tervet az adott egyenlőtlenségek megoldására.

: a) Szerkesszük meg az y = tgх és y = 1 függvények gráfjait. Az érintő fő ágán ezek a pontban metszik egymást

Válasszuk ki annak az x tengelynek az intervallumát, amelyen a tangentoid fő ága az y = 1 egyenes alatt található - ez az intervallum
Figyelembe véve az y = tgх függvény periodicitását, arra a következtetésre jutunk, hogy az adott egyenlőtlenség az alak bármely intervallumán teljesül:

Az összes ilyen intervallum uniója az adott egyenlőtlenség általános megoldását jelenti.
A választ másképp is felírhatjuk:

b) Készítsük el az y = tan x és y = -2 függvények grafikonjait. A tangentoid fő ágán (92. ábra) az x = arctg(-2) pontban metszik egymást.

Válasszuk ki az x tengely intervallumát, amelyen a tangentoid fő ága található

Tekintsük a tan x=a egyenletet, ahol a>0. Az y=ctg x és y =a függvények grafikonjainak végtelen sok közös pontja van, ezen pontok abszcisszái a következő alakúak: x = x 1 + pk, ahol x 1 =arccstg a a metszéspont abszcisszája az y=a egyenesnek a tangentoid főágával (93. ábra). Ez azt jelenti, hogy arcstg a egy olyan szám, amelynek kotangense egyenlő a-val, és amely a (0, n) intervallumhoz tartozik; ezen az intervallumon épül fel az y = сtg x függvény gráfjának fő ága.

ábrán. A 93. ábra a c1tg = -a egyenlet megoldásának grafikus ábrázolását is mutatja. Az y = сtg x és y = -а függvények grafikonjainak végtelen sok közös pontja van, ezeknek a pontoknak az abszcisszái x = x 2 + pk alakúak, ahol x 2 = агсстg (- а) a függvény abszcisszán. az y = -а egyenes metszéspontja a főegyenes tangentoid ágával. Ez azt jelenti, hogy arcstg(-a) egy olyan szám, amelynek kotangense egyenlő -a, és amely az (O, n) intervallumhoz tartozik; ezen az intervallumon épül fel az Y = сtg x függvény gráfjának fő ága.

2. definíció. arccstg a (arc cotangens a) egy olyan szám a (0, n) intervallumból, amelynek kotangense egyenlő a-val.
Így,

Most általános következtetést vonhatunk le a ctg x = a egyenlet megoldásáról: a ctg x = a egyenletnek vannak megoldásai:

Figyelem (lásd 93. ábra): x 2 = n-x 1. Ez azt jelenti

4. példa Kiszámítja:

A) Mondjuk

A сtg x=а egyenlet szinte mindig formára alakítható, kivétel a сtg x =0 egyenlet. De ebben az esetben kihasználva azt a tényt, hogy mehetsz
cos x=0 egyenlet. Így az x = a alakú egyenlet nem független jelentőségű.

A.G. Mordkovich Algebra 10. osztály

Naptári tematikus tervezés matematikában, videó matematikából online, Matematika az iskolában letöltés

Az óra tartalma leckejegyzetek keretóra prezentációgyorsítási módszerek támogatása interaktív technológiák Gyakorlat feladatok és gyakorlatok önellenőrző műhelyek, tréningek, esetek, küldetések házi feladat megbeszélés kérdések szónoki kérdések a tanulóktól Illusztrációk audio, videoklippek és multimédia fényképek, képek, grafikák, táblázatok, diagramok, humor, anekdoták, viccek, képregények, példázatok, mondások, keresztrejtvények, idézetek Kiegészítők absztraktokat cikkek trükkök a kíváncsi kiságyak tankönyvek alap- és kiegészítő szótár egyéb Tankönyvek és leckék javításaa tankönyv hibáinak javítása egy töredék frissítése a tankönyvben, innováció elemei a leckében, az elavult ismeretek újakkal való helyettesítése Csak tanároknak tökéletes leckékévre szóló naptári terv, módszertani ajánlások, vitaprogram Integrált leckék

Problémájára részletes megoldást rendelhet!!!

A trigonometrikus függvény (`sin x, cos x, tan x` vagy `ctg x`) előjele alatt ismeretlent tartalmazó egyenlőséget trigonometrikus egyenletnek nevezzük, és ezek képleteit vizsgáljuk meg a továbbiakban.

A legegyszerűbb egyenletek a `sin x=a, cos x=a, tg x=a, ctg x=a`, ahol `x` a keresendő szög, `a` tetszőleges szám. Írjuk fel mindegyikhez a gyökképleteket.

1. `sin x=a` egyenlet.

Az `|a|>1` esetén nincs megoldás.

Amikor `|a| A \leq 1` végtelen számú megoldást tartalmaz.

Gyökképlet: `x=(-1)^n arcsin a + \pi n, n \in Z`

2. "cos x=a" egyenlet

Az `|a|>1` - mint a szinusz esetében - nincs megoldása valós számok között.

Amikor `|a| A \leq 1` végtelen számú megoldást tartalmaz.

Gyökképlet: `x=\pm arccos a + 2\pi n, n \in Z`

Szinusz és koszinusz speciális esetei grafikonokban.

3. "tg x=a" egyenlet

Végtelen számú megoldása van az "a" bármely értékére.

Gyökérképlet: `x=arctg a + \pi n, n \in Z`

4. `ctg x=a` egyenlet

Ezenkívül végtelen számú megoldása van az "a" bármely értékére.

Gyökérképlet: `x=arcctg a + \pi n, n \in Z`

A táblázatban szereplő trigonometrikus egyenletek gyökereinek képletei

A szinuszhoz:
A koszinuszhoz:
Érintő és kotangens esetén:
Képletek inverz trigonometrikus függvényeket tartalmazó egyenletek megoldására:

Trigonometrikus egyenletek megoldási módszerei

Bármely trigonometrikus egyenlet megoldása két lépésből áll:

• a legegyszerűbbre való átalakítás segítségével;
• oldja meg a fent leírt gyökképletek és táblázatok segítségével kapott legegyszerűbb egyenletet.

Nézzük meg a fő megoldási módszereket példákon keresztül.

Algebrai módszer.

Ez a módszer magában foglalja egy változó lecserélését és egyenlőségbe való behelyettesítését.

Példa. Oldja meg az egyenletet: `2cos^2(x+\frac \pi 6)-3sin(\frac \pi 3 - x)+1=0`

`2cos^2(x+\frac \pi 6)-3cos(x+\frac \pi 6)+1=0,

cserélje ki: `cos(x+\frac \pi 6)=y, majd `2y^2-3y+1=0`,

megtaláljuk a gyökereket: `y_1=1, y_2=1/2`, amiből két eset következik:

1. `cos(x+\frac \pi 6)=1`, `x+\frac \pi 6=2\pi n`, `x_1=-\frac \pi 6+2\pi n`.

2. `cos(x+\frac \pi 6)=1/2, `x+\frac \pi 6=\pm arccos 1/2+2\pi n`, `x_2=\pm \frac \pi 3- \frac \pi 6+2\pi n`.

Válasz: `x_1=-\frac \pi 6+2\pi n`, `x_2=\pm \frac \pi 3-\frac \pi 6+2\pi n`.

Faktorizáció.

Példa. Oldja meg az egyenletet: `sin x+cos x=1`.

Megoldás. Mozgassuk az egyenlőség összes tagját balra: `sin x+cos x-1=0`. Használatával a bal oldalt transzformáljuk és faktorizáljuk:

"sin x - 2sin^2 x/2=0",

"2sin x/2 cos x/2-2sin^2 x/2=0",

"2sin x/2 (cos x/2-sin x/2)=0",

1. `sin x/2 =0`, `x/2 =\pi n`, `x_1=2\pi n`.
2. „cos x/2-sin x/2=0”, „tg x/2=1”, „x/2=arctg 1+ \pi n”, „x/2=\pi/4+ \pi n” , `x_2=\pi/2+ 2\pi n`.

Válasz: `x_1=2\pi n`, `x_2=\pi/2+ 2\pi n`.

Redukálás homogén egyenletre

Először is le kell redukálnia ezt a trigonometrikus egyenletet a két alak egyikére:

`a sin x+b cos x=0` (elsőfokú homogén egyenlet) vagy `a sin^2 x + b sin x cos x +c cos^2 x=0` (másodfokú homogén egyenlet).

Ezután ossza el mindkét részt `cos x \ne 0` -val - az első esetben, és "cos^2 x \ne 0" - a második esetben. Egyenleteket kapunk a `tg x`-re: `a tg x+b=0` és `a tg^2 x + b tg x +c =0`, amelyeket ismert módszerekkel kell megoldani.

Példa. Oldja meg az egyenletet: `2 sin^2 x+sin x cos x - cos^2 x=1`.

Megoldás. Írjuk a jobb oldalt a következőképpen: `1=sin^2 x+cos^2 x`:

`2 sin^2 x+sin x cos x — cos^2 x=` `sin^2 x+cos^2 x`,

`2 sin^2 x+sin x cos x — cos^2 x -` ` sin^2 x — cos^2 x=0`

`sin^2 x+sin x cos x — 2 cos^2 x=0`.

Ez egy homogén másodfokú trigonometrikus egyenlet, bal és jobb oldalát elosztjuk `cos^2 x \ne 0`-val, így kapjuk:

`\frac (sin^2 x)(cos^2 x)+\frac(sin x cos x)(cos^2 x) — \frac(2 cos^2 x)(cos^2 x)=0

`tg^2 x+tg x — 2=0`. Vezessük be a `tg x=t` helyettesítést, ami `t^2 + t - 2=0`-t eredményez. Ennek az egyenletnek a gyöke: `t_1=-2` és `t_2=1`. Akkor:

1. „tg x=-2”, „x_1=arctg (-2)+\pi n”, „n \in Z”
2. `tg x=1`, `x=arctg 1+\pi n`, `x_2=\pi/4+\pi n`, ` n \in Z`.

Válasz. `x_1=arctg (-2)+\pi n`, `n \in Z, `x_2=\pi/4+\pi n`, `n \in Z`.

Áttérés félszögre

Példa. Oldja meg az egyenletet: "11 sin x - 2 cos x = 10".

Megoldás. Alkalmazzuk a kettős szögképleteket, aminek eredménye: `22 sin (x/2) cos (x/2) -` `2 cos^2 x/2 + 2 sin^2 x/2=` `10 sin^2 x /2 +10 cos^2 x/2`

"4 tg^2 x/2 – 11 tg x/2 +6=0".

A fent leírt algebrai módszert alkalmazva a következőket kapjuk:

1. „tg x/2=2”, „x_1=2 arctg 2+2\pi n”, „n \in Z”,
2. „tg x/2=3/4”, „x_2=arctg 3/4+2\pi n”, „n \in Z”.

Válasz. `x_1=2 arctg 2+2\pi n, n \in Z`, `x_2=arctg 3/4+2\pi n`, `n \in Z`.

Segédszög bevezetése

Az „a sin x + b cos x =c” trigonometrikus egyenletben, ahol a,b,c együtthatók, x pedig egy változó, mindkét oldalt ossza el „sqrt (a^2+b^2)”-vel:

`\frac a(sqrt (a^2+b^2)) sin x +` `\frac b(sqrt (a^2+b^2)) cos x =` `\frac c(sqrt (a^2) ) +b^2))".

A bal oldali együtthatók szinusz és koszinusz tulajdonságaival rendelkeznek, vagyis négyzeteinek összege 1, moduljaik pedig nem nagyobbak 1-nél. Jelöljük őket a következőképpen: `\frac a(sqrt (a^2) +b^2))=cos \varphi` , ` \frac b(sqrt (a^2+b^2)) =sin \varphi`, `\frac c(sqrt (a^2+b^2)) =C`, akkor:

`cos \varphi sin x + sin \varphi cos x =C`.

Nézzük meg közelebbről a következő példát:

Példa. Oldja meg az egyenletet: `3 sin x+4 cos x=2`.

Megoldás. Az egyenlőség mindkét oldalát elosztjuk `sqrt (3^2+4^2)-vel, így kapjuk:

`\frac (3 sin x) (sqrt (3^2+4^2))+` `\frac(4 cos x)(sqrt (3^2+4^2))=` `\frac 2(sqrt (3^2+4^2))".

"3/5 sin x+4/5 cos x=2/5".

Jelöljük `3/5 = cos \varphi` , `4/5=sin \varphi`. Mivel a `sin \varphi>0`, `cos \varphi>0`, akkor a `\varphi=arcsin 4/5`-t vesszük segédszögnek. Ezután az egyenlőségünket a következő formában írjuk fel:

`cos \varphi sin x+sin \varphi cos x=2/5`

A szinusz szögösszegének képletét alkalmazva egyenlőségünket a következő formában írjuk fel:

"sin (x+\varphi)=2/5",

`x+\varphi=(-1)^n arcsin 2/5+ \pi n`, `n \in Z`,

`x=(-1)^n arcsin 2/5-` `arcsin 4/5+ \pi n`, `n \in Z`.

Válasz. `x=(-1)^n arcsin 2/5-` `arcsin 4/5+ \pi n`, `n \in Z`.

Törtracionális trigonometrikus egyenletek

Ezek olyan tört egyenlőségek, amelyek számlálói és nevezői trigonometrikus függvényeket tartalmaznak.

Példa. Oldja meg az egyenletet. `\frac (sin x)(1+cos x)=1-cos x.

Megoldás. Szorozd meg és oszd el az egyenlőség jobb oldalát "(1+cos x)"-vel. Ennek eredményeként a következőket kapjuk:

`\frac (sin x)(1+cos x)=` `\frac ((1-cos x)(1+cos x))(1+cos x)

`\frac (sin x)(1+cos x)=` `\frac (1-cos^2 x)(1+cos x)`

`\frac (sin x)(1+cos x)=` `\frac (sin^2 x)(1+cos x)`

`\frac (sin x)(1+cos x)-` `\frac (sin^2 x)(1+cos x)=0

"\frac (sin x-sin^2 x)(1+cos x)=0".

Figyelembe véve, hogy a nevező nem lehet egyenlő nullával, a következőt kapjuk: `1+cos x \ne 0`, `cos x \ne -1`, ` x \ne \pi+2\pi n, n \in Z`.

Tegyük egyenlővé a tört számlálóját nullával: `sin x-sin^2 x=0`, `sin x(1-sin x)=0`. Ezután `sin x=0` vagy `1-sin x=0`.

1. `sin x=0`, `x=\pi n`, `n \in Z`
2. `1-sin x=0`, `sin x=-1`, `x=\pi /2+2\pi n, n \in Z`.

Tekintettel arra, hogy ` x \ne \pi+2\pi n, n \in Z`, a megoldások: `x=2\pi n, n \in Z` és `x=\pi /2+2\pi n` , `n \in Z`.

Válasz. `x=2\pi n`, `n \in Z`, `x=\pi /2+2\pi n`, `n \in Z`.

A trigonometriát és különösen a trigonometrikus egyenleteket a geometria, a fizika és a mérnöki tudomány szinte minden területén használják. A tanulás a 10. osztályban kezdődik, az egységes államvizsgához mindig vannak feladatok, ezért próbálja meg emlékezni a trigonometrikus egyenletek összes képletére - ezek biztosan hasznosak lesznek az Ön számára!

Azonban még csak memorizálni sem kell őket, a lényeg az, hogy megértsük a lényeget és le tudjuk vezetni. Nem olyan nehéz, mint amilyennek látszik. Győződjön meg Ön is a videó megtekintésével.

Az A pont közepén.
α a radiánban kifejezett szög.

Érintő ( tan α) egy trigonometrikus függvény, amely egy derékszögű háromszög befogója és szára közötti α szögtől függ, egyenlő a szemközti szár hosszának arányával |BC| a szomszédos láb hosszára |AB| .

Kotangens ( ctg α) egy trigonometrikus függvény, amely egy derékszögű háromszög befogója és szára közötti α szögtől függ, egyenlő a szomszédos szár hosszának arányával |AB| a szemközti láb hosszára |BC| .

Tangens

Ahol n- egész.

A nyugati irodalomban az érintőt a következőképpen jelölik:
.
;
;
.

Az érintőfüggvény grafikonja, y = tan x

Kotangens

Ahol n- egész.

A nyugati irodalomban a kotangenst a következőképpen jelölik:
.
A következő jelöléseket is elfogadjuk:
;
;
.

A kotangens függvény grafikonja, y = ctg x

Az érintő és a kotangens tulajdonságai

Periodikaság

Függvények y = tg xés y = ctg xπ periódusúak.

Paritás

Az érintő és a kotangens függvények páratlanok.

Meghatározási és értékterületek, növekvő, csökkenő

Az érintő és a kotangens függvények definíciós tartományukban folytonosak (lásd a folytonosság bizonyítását). Az érintő és a kotangens főbb tulajdonságait a táblázat tartalmazza ( n- egész).

	y= tg x	y= ctg x
Hatály és folytonosság
Értéktartomány	-∞ < y < +∞	-∞ < y < +∞
Növekvő		-
Csökkenő	-
Extrémek	-	-
Nullák, y = 0
Metszéspontok az ordináta tengellyel, x = 0	y= 0	-

Képletek

Szinuszos és koszinuszos kifejezések

; ;
; ;
;

Összegből és különbségből származó érintő és kotangens képlete

A többi képlet például könnyen beszerezhető

Érintők szorzata

Az érintők összegének és különbségének képlete

Ez a táblázat az érv bizonyos értékeinek érintők és kotangensek értékeit mutatja be.

Komplex számokat használó kifejezések

Kifejezések hiperbolikus függvényeken keresztül

;
;

Származékok

; .

.
Az n-edrendű származéka a függvény x változójára vonatkozóan:
.
Levezetési képletek az érintőre > > > ; kotangensre >>>

Integrálok

Sorozatbővítések

Ahhoz, hogy megkapjuk az érintő kiterjesztését x hatványaiban, a függvények hatványsorában több tagot kell felvenni a kiterjesztésre. bűn xÉs cos xés osztjuk el ezeket a polinomokat egymással, . Ez a következő képleteket állítja elő.

Nál nél .

nál nél .
Ahol Bn- Bernoulli számok. Meghatározásuk vagy az ismétlődési relációból történik:
;
;
Ahol .
Vagy Laplace képlete szerint:

Inverz függvények

Az érintő és a kotangens inverz függvénye az arctangens, illetve az arckotangens.

Arctangens, arctg

, Ahol n- egész.

Arccotangens, arcctg

, Ahol n- egész.

Referenciák:
BAN BEN. Bronstein, K.A. Semendyaev, Matematika kézikönyve mérnökök és főiskolai hallgatók számára, „Lan”, 2009.
G. Korn, Matematika kézikönyve tudósoknak és mérnököknek, 2012.

A program során a hallgatók ötletet kaptak a trigonometrikus egyenletek megoldásáról, megismerkedtek az arc koszinusz és az arcszinusz fogalmával, valamint példákkal a cos t = a és sin t = a egyenletek megoldására. Ebben a videós oktatóanyagban a tg x = a és ctg x = a egyenletek megoldását nézzük meg.

A téma tanulmányozásának megkezdéséhez vegyük figyelembe a tg x = 3 és tg x = - 3 egyenleteket. Ha a tg x = 3 egyenletet gráf segítségével oldjuk meg, látni fogjuk, hogy az y = tg x és függvények grafikonjainak metszéspontja y = 3-nak végtelen számú megoldása van, ahol x = x 1 + πk. Az x 1 érték az y = tan x és y = 3 függvények grafikonjai metszéspontjának x koordinátája. A szerző bevezeti az arctangens fogalmát: arctan 3 olyan szám, amelynek tan értéke 3, és ez a szám a -π/2 és π/2 közötti intervallumhoz tartozik. Az arctangens fogalmát használva a tan x = 3 egyenlet megoldása így írható fel: x = arctan 3 + πk.

Analógia útján megoldható a tg x = - 3 egyenlet. Az y = tg x és y = - 3 függvények megszerkesztett gráfjaiból jól látható, hogy a gráfok metszéspontjai, így az egyenletek megoldásai is legyen x = x 2 + πk. Az arctangens segítségével a megoldás felírható x = arctan (- 3) + πk. A következő ábrán azt látjuk, hogy arctg (- 3) = - arctg 3.

Az arctangens általános definíciója a következő: az a arctangens a -π/2 és π/2 közötti intervallumból származó szám, amelynek érintője egyenlő a-val. Ekkor a tan x = a egyenlet megoldása x = arctan a + πk.

A szerző példát ad 1. Keressen megoldást az arctan kifejezésre Vezessük be a jelölést: egy szám arctangense egyenlő x-szel, akkor tg x egyenlő lesz az adott számmal, ahol x a -π szegmenshez tartozik. /2-től π/2-ig. Az előző témakörök példáihoz hasonlóan itt is értéktáblázatot fogunk használni. A táblázat szerint ennek a számnak az érintője az x = π/3 értéknek felel meg. Írjuk fel az egyenlet megoldását: egy adott szám arctangense egyenlő π/3-mal, π/3 is a -π/2 és π/2 közötti intervallumhoz tartozik.

2. példa - számítsa ki egy negatív szám arctangensét. Az arctg (- a) = - arctg a egyenlőség segítségével beírjuk x értékét. A 2. példához hasonlóan felírjuk x értékét, amely a -π/2 és π/2 közötti szegmenshez tartozik. Az értéktáblázatból azt találjuk, hogy x = π/3, tehát -- tg x = - π/3. Az egyenletre a válasz - π/3.

Tekintsük a 3. példát. Oldjuk meg a tg x = 1 egyenletet. Írjuk fel, hogy x = arctan 1 + πk. A táblázatban a tg 1 érték az x = π/4 értéknek felel meg, ezért arctg 1 = π/4. Helyettesítsük be ezt az értéket az eredeti x képletbe, és írjuk fel a választ x = π/4 + πk.

4. példa: Tan x = - 4,1 kiszámítása. Ebben az esetben x = arctan (- 4,1) + πk. Mert Ebben az esetben nem lehet megtalálni az arctg értékét, a válasz így néz ki: x = arctg (- 4.1) + πk.

Az 5. példában a tg x > 1 egyenlőtlenség megoldását vettük figyelembe, ennek megoldásához grafikonokat készítünk az y = tan x és y = 1 függvényekből. Amint az az ábrán is látható, ezek a gráfok az x = pontokban metszik egymást π/4 + πk. Mert ebben az esetben tg x > 1, a grafikonon kiemeljük az y = 1 gráf felett elhelyezkedő tangentoid régiót, ahol x a π/4-től π/2-ig terjedő intervallumhoz tartozik. A választ úgy írjuk, hogy π/4 + πk< x < π/2 + πk.

Ezután tekintsük a cot x = a egyenletet. Az ábrán az y = cot x, y = a, y = - a függvények grafikonjai láthatók, amelyeknek sok metszéspontja van. A megoldások a következőképpen írhatók fel: x = x 1 + πk, ahol x 1 = arcctg a és x = x 2 + πk, ahol x 2 = arcctg (- a). Megjegyezzük, hogy x 2 = π - x 1 . Ez magában foglalja az arcctg (- a) = π - arcctg a egyenlőséget. A következő az ívkotangens definíciója: az a ív kotangens egy 0-tól π-ig terjedő szám, amelynek kotangense egyenlő a-val. A сtg x = a egyenlet megoldását a következőképpen írjuk fel: x = arcctg a + πk.

A videóóra végén egy másik fontos következtetés is levonható - a ctg x = a kifejezés felírható tg x = 1/a-ként, feltéve, hogy a nem egyenlő nullával.

SZÖVEGDEKÓDOLÁS:

Tekintsük a tg x = 3 és tg x = - 3 egyenletek megoldását. Az első egyenletet grafikusan megoldva azt látjuk, hogy az y = tg x és y = 3 függvények grafikonjainak végtelen sok metszéspontja van, amelyek abszcisszáit felírjuk. formájában

x = x 1 + πk, ahol x 1 az y = 3 egyenes metszéspontjának abszcissza a tangentoid fő ágával (1. ábra), amelyre a jelölést kitalálták.

arctan 3 (három ív érintője).

Hogyan lehet megérteni az arctg 3-at?

Ez egy olyan szám, amelynek érintője 3, és ez a szám a (- ;) intervallumhoz tartozik. Ekkor a tg x = 3 egyenlet minden gyöke felírható az x = arctan 3+πk képlettel.

Hasonlóképpen a tg x = - 3 egyenlet megoldása felírható x = x 2 + πk alakban, ahol x 2 az y = - 3 egyenes metszéspontjának abszcisszája a főággal. tangentoid (1. ábra), amelyre az arctg(- 3) jelölés (arc tangens mínusz három). Ekkor az egyenlet összes gyöke felírható a következő képlettel: x = arctan(-3)+ πk. Az ábrán látható, hogy arctg(- 3)= - arctg 3.

Fogalmazzuk meg az arctangens definícióját. Az a arctangens egy olyan szám a (-;) intervallumból, amelynek érintője egyenlő a-val.

Gyakran használják az egyenlőséget: arctg(-a) = -arctg a, amely bármely a-ra érvényes.

Az arctangens definíciójának ismeretében általános következtetést vonhatunk le az egyenlet megoldásáról

tg x= a: a tg x = a egyenletnek van megoldása x = arctan a + πk.

Nézzünk példákat.

PÉLDA 1. Számítsa ki az arctánt.

Megoldás. Legyen arctg = x, majd tgх = és xϵ (- ;). Értéktáblázat megjelenítése Ezért x =, mivel tg = és ϵ (- ;).

Szóval, arctan =.

2. PÉLDA Számítsuk ki az arctánt (-).

Megoldás. Az arctg(- a) = - arctg a egyenlőség felhasználásával a következőket írjuk:

arctg(-) = - arctg . Legyen - arctg = x, majd - tgх = és xϵ (- ;). Ezért x =, mivel tg = és ϵ (- ;). Értéktáblázat megjelenítése

Ez azt jelenti, hogy - arctg=- tgх= - .

3. PÉLDA Oldja meg a tgх = 1 egyenletet.

1. Írja fel a megoldási képletet: x = arctan 1 + πk.

2. Keresse meg az arctangens értékét!

mivel tg = . Értéktáblázat megjelenítése

Tehát arctan1= .

3. A talált értéket írja be a megoldási képletbe:

4. PÉLDA Oldja meg a tgх = - 4,1 egyenletet (az x érintő egyenlő mínusz négy pont egy).

Megoldás. Írjuk fel a megoldási képletet: x = arctan (- 4,1) + πk.

Az arctangens értékét nem tudjuk kiszámolni, ezért az egyenlet megoldását a kapott formában hagyjuk.

5. PÉLDA Oldja meg a tgх 1 egyenlőtlenséget.

Megoldás. Grafikusan megoldjuk.

1. Építsünk érintőt

y = tgx és egyenes y = 1 (2. ábra). Olyan pontokban metszik egymást, mint az x = + πk.

2. Válasszuk ki az x tengelynek azt az intervallumát, amelyben a tangentoid fő ága az y = 1 egyenes felett helyezkedik el, mivel tgх 1 feltétellel. Ez az intervallum (;).

3. A függvény periodicitását használjuk.

2. tulajdonság. y=tg x egy π főperiódusú periodikus függvény.

Figyelembe véve az y = tgх függvény periodicitását, megírjuk a választ:

(;). A válasz kettős egyenlőtlenségként írható fel:

Térjünk át a ctg x = a egyenletre. Mutassuk meg grafikusan a pozitív és negatív a egyenlet megoldását (3. ábra).

Az y = ctg x és y = a függvények grafikonjai és még

y=ctg x és y=-a

végtelenül sok közös pontja van, amelyek abszcisszán így néznek ki:

x = x 1 +, ahol x 1 az y = a egyenes és a tangentoid főágával való metszéspontjának abszcissza és

x 1 = arcctg a;

x = x 2 +, ahol x 2 az egyenes metszéspontjának abszcissza

y = - a a tangentoid fő ágával és x 2 = arcсtg (- a).

Vegye figyelembe, hogy x 2 = π - x 1. Tehát írjunk le egy fontos egyenlőséget:

arcсtg (-a) = π - arcсtg а.

Fogalmazzuk meg a definíciót: az a arc kotangens egy olyan szám a (0;π) intervallumból, amelynek kotangense egyenlő a-val.

A ctg x = a egyenlet megoldását a következő formában írjuk fel: x = arcctg a + .

Kérjük, vegye figyelembe, hogy a ctg x = a egyenlet átalakítható alakra

tg x = , kivéve ha a = 0.