基本概念
為最簡三角方程,即最簡三角方程是形如
,
,
,
,
,
的幾種三角方程,其中a是已知數。
求解最簡三角方程
求解最簡三角方程
,就是由函式值a來求出函式
相應自變數的一切值。由於基本三角函式S(x)是周期函式,故可先考慮在一個周期內的對應a的一切x值,再加上周期的整數倍,即得滿足
的一切x值。
我們先來討論最簡三角方程
顯然,根據正弦函式
的值域為
,故而,當
時,方程(1)無解。
現在討論
的情況。我們知道,正弦函式
的周期為
,故可先在一個周期內求出方程(1)的解。考慮到
反正弦函式的值域是
,故我們選擇一個周期
來討論。
在單位圓中,正弦線等於a的角一般有兩個(當
時,看成該兩角相重):當
時,這兩角分別在
和
中;當
時,這兩角分別在
和
中,見圖1。
我們知道,在
中,
有一個解,可用反三角函式來表示:因
,其中
,故
根據三角函式的周期性,
、
將和
、
取得相同的函式值a;而由
單位圓知,凡有函式值為a的角x必在
或
之中。所以,這就求得了最簡三角方程sinx=a的解為
隨著k取一切整數值,(4)和(5)包含了方程(1)的一切解。在方程(1)的無窮多個解中,可看成是或與
關於
同餘(即被
除得的餘數相同,或說成方程的解與
相差
的整倍數),或與
關於
同餘。我們稱(4)和(5)為方程(1)的
通解。
一般說來,一個三角方程雖有無窮多個解,但互不同餘的解之個數是有限的、要求出三角方程的通解,就須求出有限組互不同餘的解。
在通解(4)、(5)中,注意到π前面係數的奇、偶性和式中的+、-號關係,可把(4)、(5) 兩式統一寫成
最簡三角方程的解集列表
循著以上同樣的思想方法,可求得各個最簡三角方程的解,最簡三角方程的解集列表如下: