Giải các phương trình sau:
a) \(\sin 2x + \cos 4x = 0\)
b) \(\cos 3x = -\cos 7x\)
Problem Analysis
Problem Summary
Câu a yêu cầu giải phương trình \(\sin 2x + \cos 4x = 0\); câu b yêu cầu giải \(\cos 3x = -\cos 7x\). Cả hai đều cần đưa về dạng phương trình lượng giác cơ bản.
Required Knowledge
Công thức nhân đôi \(\cos 2\alpha = 1 - 2\sin^2\alpha\) dùng cho câu a. Công thức biến đổi tổng thành tích \(\cos A + \cos B = 2\cos\dfrac{A+B}{2}\cos\dfrac{A-B}{2}\) dùng cho câu b. Nghiệm tổng quát: \(\sin x = \sin\alpha \Leftrightarrow x = \alpha + k2\pi\) hoặc \(x = \pi - \alpha + k2\pi\); \(\cos x = 0 \Leftrightarrow x = \dfrac{\pi}{2} + k\pi\) với \(k \in \mathbb{Z}\).
Solution Method
Câu a có một cách: dùng công thức \(\cos 4x = 1 - 2\sin^2 2x\) để đưa phương trình về ẩn \(\sin 2x\), giải phương trình bậc hai rồi tìm nghiệm. Câu b có một cách: chuyển vế rồi dùng công thức tổng thành tích để đưa về tích hai thừa số bằng 0, giải từng thừa số.
Real-world Application
Trong kỹ thuật âm thanh, sóng âm được mô tả qua hàm sin và cos; việc tìm nghiệm phương trình lượng giác giúp xác định thời điểm hai sóng triệt tiêu nhau — đây là nguyên lý tai nghe chống ồn hoạt động.
Hints (0/3)
Hint 1:
Câu a: \(\cos 4x\) chứa góc \(4x = 2 \cdot 2x\), nên dùng công thức nhân đôi \(\cos 4x = 1 - 2\sin^2 2x\) để đưa toàn bộ phương trình về một ẩn duy nhất là \(\sin 2x\).
Hint 2:
Câu a sau khi thay: phương trình trở thành \(-2\sin^2 2x + \sin 2x + 1 = 0\), đặt \(t = \sin 2x\) rồi giải phương trình bậc hai. Câu b: chuyển \(-\cos 7x\) sang vế trái thành \(\cos 3x + \cos 7x = 0\), rồi áp dụng công thức tổng thành tích.
Hint 3:
Câu b sau khi dùng tổng thành tích: \(2\cos 5x \cos 2x = 0\), tức là \(\cos 5x = 0\) hoặc \(\cos 2x = 0\). Mỗi trường hợp cho nghiệm dạng \(\dfrac{\pi}{2} + k\pi\), chia đôi góc để ra \(x\).