וידאו · משוואה טריגונומטרית
ב5. משוואה טריגונומטרית
פריט מסוג וידאו עם סיכום ותרגול צמודים.
תוכן הקורס
תוכן הקורס
ניווט לפי נושאים
סיכום שיעור
- השיעור עוסק בפתרון משוואות טריגונומטריות מסוגים שונים, תוך שימוש בצעדים של הוצאת גורם משותף, יצירת מכפלות ופתרון מקרים מיוחדים עם סינוס וקוסינוס.
- לפתור משוואות טריגונומטריות פשוטות ומורכבות
- להבין ולהשתמש בשיטת הוצאת גורמים משותפים
- לזהות מקרים מיוחדים בסינוס וקוסינוס ולפתור אותם
- להכין את התלמיד לפתרון משוואות בתחום נתון
- הוצאת גורם משותף ויצירת מכפלות: מתנסים בפתרון משוואות על ידי הוצאת גורם משותף וסידור המשוואה כמכפלה שערכה שווה לאפס.
- מקרים מיוחדים בפתרון משוואות: מתורגלים בפתרון מקרים מיוחדים בהם סינוס או קוסינוס שווה לאפס או לערך מיוחד כגון 1.
- שיטת ההצבה (T) בטריגונומטריה: נלמד כיצד להפוך משוואות טריגונומטריות לקלות לפתרון באמצעות שיטת הצבה ושימוש ב-T.
תרגול קצר
פתור את המשוואה סינוס ריבוע X + סינוס X קוסינוס X = 0
רמת קושי: קל
פתור את המשוואה: סינוס בריבוע של X ועוד סינוס של X כפול קוסינוס של X שווה 0.
רמז: הוצא גורם משותף סינוס X, ואז פצל למשוואות קטנות שווה לאפס.
פתרון מלא
תשובה סופית: x = πk או x = -π/4 + πk, k ∈ Z
נוציא גורם משותף: סינוס X (סינוס X + קוסינוס X) = 0. נפתור כל אחד מהגורמים: 1) סינוס X = 0, הפתרון הוא x = pi*k 2) סינוס X + קוסינוס X = 0 נבודד ונשתמש בחילוף פאהר: סינוס X = - קוסינוס X \implies \tan X = -1. הפתרון הוא x = -π/4 + π*k.
פתור את המשוואה 2 סינוס בריבוע X - 3 סינוס X + 1 = 0
רמת קושי: בינוני
פתור את המשוואה: 2 סינוס בריבוע X מינוס 3 סינוס X פלוס 1 שווה 0.
רמז: השתמש בשיטת הצבה T = סינוס X לפישוט המשוואה לרב-מעלה רגילה.
פתרון מלא
תשובה סופית: X = π/2 + 2πk, או X = π/6 + 2πk, או X = 5π/6 + 2πk, k ∈ Z
נגדיר T = סינוס X. אז המשוואה היא: 2 T^2 - 3 T + 1 = 0. נפתור את המשוואה הריבועית: דיסקרימיננט D = 9 - 8 = 1. פתרונות: T = (3 ± 1)/4, אז T = 1 או T = 1/2. כעת נחזור ל-סינוס X: 1) סינוס X = 1 → X = π/2 + 2πk 2) סינוס X = 1/2 → X = π/6 + 2πk או X = 5π/6 + 2πk.
דרך הפתרון
פתור את המשוואה סינוס בריבוע X ועוד סינוס X קוסינוס X שווה לאפס
פתרון של משוואה טריגונומטרית ע״י הוצאת גורם משותף ופיצול למקרים
מפת פתרון
- מטרה
למצוא ערכי X שמקיימים את המשוואה
- נתון 1
נתון 1
סינוס בריבוע X + סינוס X קוסינוס X = 0 - רעיון
הרעיון המרכזי
להוציא גורם משותף ולפתור כל מרכיב בנפרד.
- נוסחה
כתוב את המשוואה בצורה של מכפלה שווה ל-0: סינוס X כפול (סינוס X + קוסינוס
סינוס X כפול (סינוס X ועוד קוסינוס X) = 0סינוס X * (סינוס X + קוסינוס X) = 0x * ( x + x) = 0 - משוואה
כתוב את המשוואה הנתונה במלואה.
כתוב את המשוואה הנתונה במלואה.
- פישוט
קבע סינוס X = 0 ופתור את X.
קבע סינוס X = 0 ופתור את X.
X = פאי כפול kX = πk - תוצאה
מסיימים בתשובה
כתוב את הפתרונות של המשוואה לפי המקרים.
X = פאי * k או X = מינוס פאי חלקי 4 ועוד פאי * kX = πk או X = -(π)/(4) + πk - בדיקה
בדיקה קצרה
- סינוס וקוסינוס לא מתאפנים בו זמנית במקור
- תמיד לנסות להוציא גורם משותף לפני צמצום
- זהירות: צמצום מוקדם בלי להוציא גורם משותף
פתרון מפורט
השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.
פתרון מפורט
השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.
1זיהוי נתונים
הרשמת המשוואה
זיהוי נתונים
הרשמת המשוואה
מה עושים
כתוב את המשוואה הנתונה במלואה.
למה
כדי לעבוד על הביטוי שיש לפתור.
המשוואה היא סינוס בריבוע X ועוד סינוס X קוסינוס X שווה לאפס.
2בחירת שיטה
הוצאת גורם משותף
בחירת שיטה
הוצאת גורם משותף
מה עושים
הוצא את סינוס X כגורם משותף.
למה
כך תוכל לפרק את המשוואה למכפלה פשוטה יותר.
סינוס X מוכפל בסכום (סינוס X + קוסינוס X).
במשוואות טריגונומטריות, הוצאת גורם משותף מסייעת לפישוט.
3בניית משוואה
פישול המשוואה למכפלה
בניית משוואה
פישול המשוואה למכפלה
מה עושים
כתוב את המשוואה בצורה של מכפלה שווה ל-0: סינוס X כפול (סינוס X + קוסינוס X) = 0.
למה
מכפלה שווה לאפס כאשר אחד מהגורמים שווה לאפס.
נוכל לפתור כל אחד מהגורמים בנפרד.
נוסחה / הצבה
סינוס X כפול (סינוס X ועוד קוסינוס X) = 0סינוס X * (סינוס X + קוסינוס X) = 0x * ( x + x) = 04פתרון
פתור מקרה סינוס X = 0
פתרון
פתור מקרה סינוס X = 0
מה עושים
קבע סינוס X = 0 ופתור את X.
למה
מאחר והמכפלה שווה לאפס, מספיק שאחד מהגורמים יהיה 0.
דרך כלל: סינוס X = 0 ⇒ X = πk
נוסחה / הצבה
X = פאי כפול kX = πkx = kk הוא מספר שלם.
5פתרון
פתור מקרה סינוס X + קוסינוס X = 0
פתרון
פתור מקרה סינוס X + קוסינוס X = 0
מה עושים
קבע סינוס X = - קוסינוס X, וכתוב כי טנגנס X = -1, ופתור.
למה
אפשר להעביר קוסינוס אגף וליצור משוואה בטנגנס.
טנגנס X = סינוס X חלקי קוסינוס X, לכן במשוואה נקבל טנגנס X = -1.
נוסחה / הצבה
טנגנס X = מינוס 1X = -1x = -1זכור את ערכי הטנגנס המיוחדים.
6תשובה
כתוב פתרונות כלליים
תשובה
כתוב פתרונות כלליים
מה עושים
כתוב את הפתרונות של המשוואה לפי המקרים.
למה
כדי לקבל את כל ערכי X המתאימים למשוואה.
סינוס X = 0 → X = πk, סינוס X + קוסינוס X = 0 → X = -π/4 + πk.
נוסחה / הצבה
X = פאי * k או X = מינוס פאי חלקי 4 ועוד פאי * kX = πk או X = -(π)/(4) + πkx = k או x = -()/(4) + kk הוא כל מספר שלם.
פתרונות כלליים
- פתור את המשוואה סינוס ריבוע X + סינוס X קוסינוס X = 0: נוציא גורם משותף: סינוס X (סינוס X + קוסינוס X) = 0. נפתור כל אחד מהגורמים: 1) סינוס X = 0, הפתרון הוא x = pi*k 2) סינוס X + קוסינוס X = 0 נבודד ונשתמש בחילוף פאהר: סינוס X = - קוסינוס X \implies \tan X = -1. הפתרון הוא x = -π/4 + π*k.
- פתור את המשוואה 2 סינוס בריבוע X - 3 סינוס X + 1 = 0: נגדיר T = סינוס X. אז המשוואה היא: 2 T^2 - 3 T + 1 = 0. נפתור את המשוואה הריבועית: דיסקרימיננט D = 9 - 8 = 1. פתרונות: T = (3 ± 1)/4, אז T = 1 או T = 1/2. כעת נחזור ל-סינוס X: 1) סינוס X = 1 → X = π/2 + 2πk 2) סינוס X = 1/2 → X = π/6 + 2πk או X = 5π/6 + 2πk.