Bài 6 trang 37 SGK Đại số và Giải tích 11

Đề bài

Giải các phương trình sau:

a) \(tan (2x + 1)tan (3x - 1) = 1\);                    

b) \(\tan x + \tan \left( {x + {\pi  \over 4}} \right) = 1\)

Hướng dẫn giải

a)

+) Tìm ĐKXĐ.

+) Sử dụng công thức \({1 \over {\tan x}} = \cot x = \tan \left( {{\pi  \over 2} - x} \right)\)

+) Đưa phương trình về dạng phương trình lượng giác cơ bản của tan: \(\tan x = \tan \alpha  \Leftrightarrow x = \alpha  + k\pi \,\,\left( {k \in Z} \right)\).

b)

+) Tìm ĐKXĐ.

+) Sử dụng công thức \(\tan \left( {a + b} \right) = {{\tan a + \tan b} \over {1 - \tan a\tan b}}\)

+) Đặt \(t = \tan x\), đưa phương trình về dạng phương trình bậc hai ẩn t, giải phương trình tìm nghiệm t.

+) Giải phương trình lượng giác cơ bản của tan: \(\tan x = \tan \alpha  \Leftrightarrow x = \alpha  + k\pi \,\,\left( {k \in Z} \right)\).

Lời giải chi tiết

\(a)\,\,\tan \left( {2x + 1} \right)\tan \left( {3x - 1} \right) = 1\)

ĐK: \(\left\{ \matrix{  \cos \left( {2x + 1} \right) \ne 0 \hfill \cr   \cos \left( {3x - 1} \right) \ne 0 \hfill \cr}  \right.\)

\(\eqalign{  & pt \Leftrightarrow \tan \left( {2x + 1} \right) = {1 \over {\tan \left( {3x - 1} \right)}} = \cot \left( {3x - 1} \right)  \cr   &  \Leftrightarrow \tan \left( {2x + 1} \right) = \tan \left( {{\pi  \over 2} - 3x + 1} \right)  \cr   &  \Leftrightarrow 2x + 1 = {\pi  \over 2} - 3x + 1 + k\pi   \cr   &  \Leftrightarrow 5x = {\pi  \over 2} + k\pi   \cr   &  \Leftrightarrow x = {\pi  \over {10}} + {{k\pi } \over 5}\,\,\left( {k \in Z} \right)\,\,\left( {tm} \right) \cr} \)

Vậy nghiệm của phương trình là \(x = {\pi  \over {10}} + {{k\pi } \over 5}\,\,\left( {k \in Z} \right)\).

\(b)\,\,\tan x + \tan \left( {x + {\pi  \over 4}} \right) = 1\)

ĐK: \(\left\{ \matrix{  \cos x \ne 0 \hfill \cr   \cos \left( {x + {\pi  \over 4}} \right) \ne 0 \hfill \cr   \tan x \ne 1 \hfill \cr}  \right.\)

\(\eqalign{  & pt \Leftrightarrow \tan x + {{\tan x + 1} \over {1 - \tan x}} = 1  \cr   &  \Leftrightarrow \tan x - {\tan ^2}x + \tan x + 1 = 1 - \tan x  \cr   &  \Leftrightarrow {\tan ^2}x - 3\tan x = 0  \cr   &  \Leftrightarrow \tan x\left( {\tan x - 3} \right) = 0  \cr   &  \Leftrightarrow \left[ \matrix{  \tan x = 0 \hfill \cr   \tan x = 3 \hfill \cr}  \right.  \cr   &  \Leftrightarrow \left[ \matrix{  x = k\pi  \hfill \cr   x = \arctan 3 + k\pi  \hfill \cr}  \right.\,\,\,\left( {k \in Z} \right)  (tm) \cr} \)

Vậy nghiệm của phương trình là \(x = k\pi \) hoặc \(x = \arctan 3 + k\pi \,\,\left( {k \in Z} \right)\).