Từ đồ thị của hàm số \(y = \tan x\), hãy tìm các giá trị \(x\) sao cho \(\tan x = 0\).
Phân tích bài toán
Tóm tắt đề bài
Đề cho đồ thị hàm số \(y = \tan x\), yêu cầu xác định tất cả các giá trị \(x\) mà tại đó \(\tan x = 0\).
Kiến thức cần dùng
Đồ thị hàm số \(y = \tan x\) cắt trục hoành tại các điểm có tung độ bằng 0. Hàm số \(y = \tan x\) tuần hoàn với chu kỳ \(\pi\), nghĩa là nếu \(\tan x_0 = 0\) thì \(\tan(x_0 + k\pi) = 0\) với mọi \(k \in \mathbb{Z}\).
Phương pháp giải
Quan sát đồ thị \(y = \tan x\), xác định các điểm mà đồ thị cắt trục hoành. Nhận thấy đồ thị cắt trục hoành tại \(x = 0\), và do tính tuần hoàn chu kỳ \(\pi\), các điểm cắt còn lại là \(x = k\pi\) với \(k \in \mathbb{Z}\).
Ứng dụng thực tế
Trong kỹ thuật điện, tín hiệu tuần hoàn lặp lại theo chu kỳ cố định — giống như hàm \(\tan x\) lặp lại mỗi \(\pi\) đơn vị. Nếu một thiết bị đo góc cho giá trị bằng 0 tại \(x = 0\), em có thể đoán ngay các thời điểm tiếp theo nó bằng 0 không?
Gợi ý (0/3)
Gợi ý 1:
Quan sát đồ thị \(y = \tan x\): đồ thị cắt trục hoành (tức \(y = 0\)) tại những điểm nào? Điểm đầu tiên rõ nhất là \(x = 0\).
Gợi ý 2:
Hàm \(y = \tan x\) tuần hoàn với chu kỳ \(\pi\). Nếu \(\tan 0 = 0\), thì \(\tan(0 + \pi) = 0\), \(\tan(0 + 2\pi) = 0\), ... và cả chiều âm nữa.
Gợi ý 3:
Tổng quát hóa: tất cả các điểm cắt trục hoành đều có dạng \(x = k\pi\) với \(k \in \mathbb{Z}\). Đây chính là nghiệm của phương trình \(\tan x = 0\).
Lời giải chi tiết
Từ đồ thị hàm số \(y = \tan x\):
Ta thấy đồ thị cắt trục hoành tại \(x = 0\). Do hàm số \(y = \tan x\) tuần hoàn với chu kỳ \(\pi\), đồ thị cắt trục hoành tại tất cả các điểm có dạng \(x = k\pi\) với \(k \in \mathbb{Z}\).
Vậy: \(\tan x = 0 \Leftrightarrow x = k\pi,\; k \in \mathbb{Z}\).
Các bài tập cùng bài học— Bài 3. Hàm số lượng giác