Trigonometric equations. Main methods for solving

Trigonometric equations. Simplest trigonometric equations. 
Methods of solving:  algebraic method,  factoring, reducing 
to a homogeneous equation, transition to a half-angle, 
introducing an auxiliary angle, transforming a product to 
a sum, universal substitution.

Trigonometric equations. An equation, containing an unknown under the trigonometric function sign is called trigonometric.

Simplest trigonometric equations.

Methods for solving trigonometric equations. Solving of a trigonometric equation consists of the two stages: transforming of a equation to receive its simplest shape ( see above ) and solving of the received simplest trigonometric equation. There are seven main methods of solution of trigonometric equations.

1. Algebraic method. This method is well known for us from algebra ( exchange and
    substitution method ).

2. Factoring.  Consider this method by examples.

    E x a m p l e  1.  Solve the equation:  sin x + cos x = 1 .

    S o l u t i o n .    Transfer all terms to the left:

sin x + cos x – 1 = 0 ,

                               transform and factor the left-hand side expression:

    E x a m p l e  2.  Solve the equation:  cos² x + sin x · cos x = 1.

    S o l u t i o n .     cos ² x + sin x · cos x – sin ² x – cos ² x = 0 ,

sin x · cos x – sin ² x = 0 ,

sin x · ( cos x – sin x ) = 0 ,

    E x a m p l e  3.  Solve the equation:  cos 2x – cos 8x + cos 6x = 1.

    S o l u t i o n .     cos 2x + cos 6x = 1 + cos 8x ,

                              2 cos 4x cos 2x = 2 cos ² 4x ,

                               cos 4x · ( cos 2x –  cos 4x ) = 0 ,

                              cos 4x · 2 sin 3x · sin x = 0 ,

                              1).  cos 4x = 0 ,               2).  sin 3x = 0 ,          3). sin x = 0 ,

4. Transition to a half-angle. Consider this method by the example:

    E x a m p l e .  Solve the equation:  3 sin x – 5 cos x = 7.

    S o l u t i o n .  6 sin ( x / 2 ) · cos ( x / 2 ) – 5 cos ² ( x / 2 ) + 5 sin ² ( x / 2 ) =

                                                                       = 7 sin ² ( x / 2 ) + 7 cos ² ( x / 2 ) ,

                            2 sin ² ( x / 2 ) – 6 sin ( x / 2 ) · cos ( x / 2 ) + 12 cos ² ( x / 2 ) = 0 ,

                            tan ² ( x / 2 ) – 3 tan ( x / 2 ) + 6 = 0 ,

                                     .   .   .   .   .   .   .   .   .   .

5. Introducing an auxiliary angle. Consider an equation of the shape:

                                           a sin x + b cos x = c ,

    where  a, b, c – coefficients;  x – an unknown.

    New coefficients in the left-hand side have the properties of sine and cosine: a modulus 
    ( absolute value ) of each of them is not more than 1, and a sum of their squares is equal 
    to 1. So, we can mark them as  cos φ and sin φ correspondingly; here   is the so called 
    an auxiliary angle.

    Now our equation has the shape:

6. Transforming a product to a sum. The corresponding formulas are used here.

    E x a m p l e .  Solve the equation:  2 sin 2x · sin 6x = cos 4x.

    S o l u t i o n .  Transform the left-hand side to the sum:

                                        cos 4x – cos 8x = cos 4x ,

                                                  cos 8x = 0 ,

7. Universal substitution. Consider this method by example.

    E x a m p l e .  Solve the equation:  3 sin x – 4 cos x = 3 .

                             So, only the first case gives the solution.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

المجمع العلمي يواصل إقامة مسابقة الثقلين القرآنية لطلبة مدارس كربلاء

عضو مجلس إدارة العتبة العباسية المقدسة يطلع على آليات تطوير البرامج التعليمية في مجموعة العميد

مجموعة مناحل الكفيل تختتم مشاركتها في معرض السليمانية الدولي للزراعة والصناعات الغذائية

لتوثيق التراث العلمي.. وفد قسم شؤون المعارف يلتقي عددًا من أعلام مدينة النجف

المزيد

الآخبار الصحية

ثورة طبية.. الذكاء الاصطناعي يكشف سرطان الكلى في وقت قياسي

لتعزيز الطاقة والتغلب على التعب.. عليك بـ7 طرق بسيطة

لتحسين الهضم والتحكم في الشهية.. ما أفضل وقت لتناول التمر؟

خبراء يكشفون تأثير الاستحمام في الظلام على جودة النوم !

المزيد

الآخبار التكنلوجية

إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.. ما دور المحيطات والبحار؟

نظائر الهيليوم مقياس لاكتشاف رواسب الذهب.. كيف ذلك؟

الصين تطلق أول ناقلة نفط خام ذكية في العالم تعمل بالميثانول

الزمن على المريخ أسرع من الأرض.. دراسة علمية تكشف الفوارق

المزيد

مواضيع ذات صلة

Trigonometric inequalities

Trigonometric functions of any angle

Trigonometric functions of an acute angle

Transforming of trigonometric expressions to product

Transforming of degree measure to radian one and back

Systems of simultaneous trigonometric equations

Some important correlations

Solving of right-angled triangles

Relations between trigonometric functions of the same angle

Reduction formulas

Radian and degree measures of angles

Problems: Trigonometric transformations