Уравнение с отбором корней. Задание 14
4. Особенности тригонометрических уравнений
Теория
Решение простых тригонометрических уравнений было рассмотрено в теории задания \(1\). Решение тригонометрических уравнений в задании \(12\) требует умения применять различные методы и знания тригонометрических формул.
 
На самом деле, формул, необходимых для решения тригонометрических задач в рамках ЕГЭ, совсем немного. Знать на память достаточно всего несколько основных соотношений, а остальные формулы нужно уметь выводить.
 
Конечно, нужно помнить основные соотношения функций одного угла. Они позволяют выразить одну функцию через другую:
  
tgx=sinxcosx;ctgx=cosxsinx;cos2x+sin2x=1;cos2xcos2x+sin2xcos2x=1cos2x⇒1+tg2x=1cos2x;cos2xsin2x+sin2xsin2x=1sin2x⇒1+ctg2x=1sin2x.
 
Практически все остальные формулы получаются всего из четырёх формул (синуса и косинуса суммы и разности). Две из них даны в справочных материалах на экзамене, другие две имеют противоположные знаки:
 
cos(x+y)=cosxcosy−sinxsiny;cos(x−y)=cosxcosy+sinxsiny;sin(x+y)=sinxcosy+sinycosx;sin(x−y)=sinxcosy−sinycosx.
 
Эти же формулы можно использовать в качестве формул приведения:
 
cos(3π2+α)=cos3π2cosα−sin3π2sinα=0⋅cosα−−1⋅sinα=sinα.
 
Нужны тангенсы суммы — раздели синус суммы на косинус суммы. И так же с котангенсами.
 
Формулы двойного угла тоже есть в справочном материале на экзамене, тем не менее, эти формулы также легко выводятся из четырёх основных. Заменим \(y\) на \(x\):
 
cos2x=cos(x+x)=cosxcosx−sinxsinx=cos2x−sin2x;sin2x=sin(x+x)=sinxcosx+sinxcosx=2sinxcosx.
 
Полезно знать, что косинус двойного угла можно раскрывать тремя способами:
 
cos2x=cos2x−sin2x=2cos2x−1=1−2sin2x.
 
Если в формуле косинуса двойного угла применить основное тригонометрическое тождество — получим связь двойного угла с половинным углом (формулы понижения степени). Эти же формулы сводят половинный угол к косинусу целого угла.