Điều kiện tham số m để phương trình lượng giác có nghiệm

1. Phương pháp giải

+ Phương trình \(a \cdot \sin x+b=0\) hoặc \(a \cdot \cos x+b=0(\) với \(a \neq 0)\) có nghiệm nếu:

\(-1 \leq \sin x(\) hoặc \(\cos x) \leq 1\).

+Xét phương trình

\(a \cdot \sin ^{2} x+b \sin x+c=0\) hoặc \(a \cdot \cos ^{2} x+b \cdot \cos x+c=0(\) với \(a \neq 0)\) :

Đặt \(\sin x=t\) ( hoặc \(\cos x=t\) ) phương trình đã cho trở thành:

\(a t^{2}+b t+c=0(*)\)

để phương trình đã cho có nghiệm nếu phương trình \(\left(^{*}\right)\) có nghiệm \(\mathrm{t}_{0}\) và \(-1 \leq \mathrm{t}_{0} \leq 1\)

2. Ví dụ minh họa

2.1 Ví dụ 1

Cho phương trình \(2 \sin x+\cos 90^{\circ}=\mathrm{m}\). Tìm điều kiện của \(\mathrm{m}\) để phương trình đã cho có nghiệm?

A. \(-2 \leq m \leq 2\)

B. \(-1 \leq m \leq 1\)

C. \(-4 \leq m \leq 4\)

D. Đáp án khác

Lời giải

Ta có: \(2 \sin x+\cos 90^{\circ}=m\)

\(\begin{array}{l}\Rightarrow 2 \sin x+0=m \\ \Rightarrow \sin x=m / 2\left({ }^{*}\right)\end{array}\)

Với mọi \(x\) ta luôn có: \(-1 \leq \sin x \leq 1\)\(\Rightarrow\) để phương trình đã cho có nghiệm khi và chỉ khi:

\(-1 \leq m / 2 \leq 1 \Rightarrow-2 \leq m \leq 2\)

Chọn A.

2.2 Ví dụ 2

Có bao nhiêu giá trị nguyên của \(m\) để phương trình: \(\cos \left(x-\frac{\pi}{2}\right)+2 \sin (x-\pi)=m\) có nghiệm

A. 2

B. 4

C. 3

D. 1

Lời giải

Ta có: \(\cos \left(x-\frac{\pi}{2}\right)+2 \sin (x-\pi)=m\)

\(\begin{array}{l}\Rightarrow \sin x-2 \sin x=m \\ \Rightarrow-\sin x=m \Rightarrow \sin x=-m\end{array}\)

Với mọi \(x\) ta luôn có: - \(1 \leq \sin x \leq 1\)\(\Rightarrow\) để phương trình đã cho có nghiệm khi và chỉ khi:

\(\begin{array}{l}-1 \leq-m \leq 1 \Rightarrow-1 \leq m \leq 1 \\ \Rightarrow m \in\{-1 ; 0 ; 1\}\end{array}\)

Chọn C.

2.3 Ví dụ 3

Cho phương trình: \(4\left(\sin ^{4} x+\cos ^{4} x\right)-8\left(\sin ^{6} x+\cos ^{6} x\right)-4 \sin ^{2} 4 x=m\) trong đó \(\mathrm{m}\) là tham số. Để phương trình là vô nghiệm, thì các giá trị thích hợp của \(\mathrm{m}\) là:

A. \(-1 \leq m \leq 0\).

B. \(-\frac{3}{2} \leq m \leq-1\)

C. \(-2 \leq m \leq-\frac{3}{2}\)

D. \(m\lt -\frac{25}{4}\) hay \(m\gt 0\)

Lời giải

Ta có:

\[\begin{array}{l}4\left(\sin ^{4} x+\cos ^{4} x\right)-8\left(\sin ^{6} x+\cos ^{6} x\right)-4 \sin ^{2} 4 x=m \\\Leftrightarrow 4\left(1-\frac{1}{2} \sin ^{2} 2 x\right)-8\left(1-\frac{3}{4} \sin ^{2} 2 x\right)-4\left(1-\cos ^{2} 4 x\right)=m \\\Leftrightarrow 4 \cos ^{2} 4 x+4 \sin ^{2} 2 x-8-m=0 \Leftrightarrow 4 \cos ^{2} 4 x-2 \cos 4 x-6-m=0(1)\end{array}\]

Đặt \(t=\cos 4 x \Rightarrow t \in[-1 ; 1]\).

(1) trở thành \(4 t^{2}-2 t-6-m=0\)(2), \(\Delta^{\prime}=25+4 m\)

+ Ta tìm điều kiện của \(m\) để phương trình có nghiệm. Rồi từ đó suy ra các giá trị của \(\mathrm{m}\) để phương trình đã cho vô nghiệm.(1) có nghiệm thì (2) phải có nghiệm thoả to thuộc \([-1 ; 1]\).

Nếu \(\Delta^{\prime}=0 \Leftrightarrow m=-\frac{25}{4},(2)\) có nghiệm kép \(t=\frac{1}{4} \in[-1 ; 1]\), nên \(m=-\frac{25}{4}\) thoả mãn (1) có nghiệm.

Nếu \(\Delta^{\prime}\gt 0 \Leftrightarrow m>-\frac{25}{4}\), khi đó (2) phải có hai nghiệm phân biệt thoả \(\left[\begin{array}{l}-1 \leq t_{1} \leq 1 \\ -1 \leq t_{2} \leq 1\end{array}\right.\)\(\Leftrightarrow\left[\begin{array}{l}-1 \leq \frac{1-\sqrt{25+4 m}}{4} \leq 1(a) \\ -1 \leq \frac{1+\sqrt{25+4 m}}{4} \leq 1(b)\end{array}\right.\)

Giải \((a) \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}1-\sqrt{25+4 m} \geq-4 \\ 1-\sqrt{25+4 m} \leq 4\end{array} \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}\sqrt{25+4 m} \leq 5 \\ \sqrt{25+4 m} \geq-3\end{array} \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}m \leq 0 \\ m \geq-\frac{25}{4}\end{array} \Leftrightarrow-\frac{25}{4} \leq m \leq 0\right.\right.\right.\)

Giải \((b) \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}1+\sqrt{25+4 m} \geq-4 \\ 1+\sqrt{25+4 m} \leq 4\end{array} \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}\sqrt{25+4 m} \geq-5 \\ \sqrt{25+4 m} \leq 3\end{array} \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}25+4 m \geq 0 \\ 25+4 m \leq 9\end{array} \Leftrightarrow-\frac{25}{4} \leq m \leq-4\right.\right.\right.\)

Kết hợp lại, (1)có nghiệm khi \(-\frac{25}{4} \leq m \leq 0\).

Do đó (1) vô nghiệm khi \(m\lt -\frac{25}{4}\) hoặc \(m\gt 0\).

Chọn D

3. Bài tập rèn luyện

Câu 1:Cho phương trình: \(\cos x \cdot \sin x-2 m-2 \sin x+m \cdot \cos x=0\). Tìm điều kiện của \(m\) để phương trình đã cho có nghiệm.

A. \(0 \leq \mathrm{m} \leq 1\)

B. \(-1 \leq m \leq 2\)

C. \(-2 \leq m \leq 1\)

D. \(-1 \leq m \leq 1\)

Câu 2:Cho phương trình \(\cos 2 x+4 \cos x+m=0\). Tìm điều kiện của \(m\) để phương trình đã cho có nghiệm?

A. \(-7 \leq m \leq 1\)

B. \(-5 \leq m \leq 2\)

C. \(-6 \leq m \leq 2\)

D. \(-4 \leq m \leq 2\)

Câu 3:Cho phương trình \(\cos (x+y)-\cos (x-y)=m\). Tìm điều kiện của \(m\) để phương trình đã cho có nghiệm.

A. \(-3 \leq m \leq 1\)

B. \(-2 \leq m \leq 2\)

C. \(-3 \leq m \leq 1\)

D. \(-4 \leq m \leq 2\)

Câu 4:Cho phương trình \(\sin ^{6} x-\cos ^{6} x+\cos 2 x=m\). Biết rằng khi \(m\) thuộc đoạn \([a ; b]\) phương trình đã cho có nghiệm. Tính \(a+b\)

A. -2

B. -1

C. 0

D. 1

Câu 5:Cho phương trình: \(\frac{\sin ^{6} x+\cos ^{6} x}{\cos ^{2} x-\sin ^{2} x}=2 m \cdot \tan 2 x\), trong đó \(\mathrm{m}\) là tham số. Để phương trình có nghiệm, các giá trị thích hợp của m là

A. \(m \leq-\frac{1}{8}\) hay \(m \geq \frac{1}{8}\)

B. \(m \leq-\frac{1}{4}\) hay \(m \geq \frac{1}{4}\)

C. \(m\lt -\frac{1}{8}\) hay \(m\gt \frac{1}{8}\)

D. \(m\lt -\frac{1}{4}\) hay \(m>\frac{1}{4}\)

4. Cải thiện các học tập giúp đạt hiệu quả cao.

Trên đây là bài viết về Tìm điều kiện của tham số m để phương trình lượng giác có nghiệm. Mong rằng bài viết sẽ giúp các bạn củng cố kiến thức nền tảng và hiểu biết thêm về các phương trình lượng giác. Từ đó có thể giải các bài tập ở mức độ cao hơn và đạt được mong muốn trong học tập. Cùng Examon khắm phá nhiều kiến thức mới!

Đã bao giờ bạn tự hỏi tại sao việc luyện đề lại quan trọng đến vậy không? Rất nhiều bạn đã mắc sai lầm nghiêm trọng khi luyện đề: Không phải mọi bộ đề đều giống nhau.

Nhiều bạn vẫn thường tìm kiếm và làm những bộ đề cũ kỹ, lỗi thời trên mạng mà không biết rằng chúng có thể không phản ánh chính xác chương trình học hay xu hướng ra đề mới nhất. Điều này không chỉ khiến bạn mất thời gian mà còn có thể dẫn đến những hiểu lầm về năng lực thực sự của mình.

Luyện đề đúng cách là phương pháp để bạn có thể nhận diện các dạng bài tập thường gặp, nắm vững phương pháp giải quyết hiệu quả và từ đó, nâng cao kỹ năng giải đề của mình. Với hệ thống đề được cập nhật liên tục và chính xác, Examon sẽ giúp bạn:

Nhận diện các dạng bài thi quan trọng.
Luyện tập với các phương pháp làm bài tối ưu.
Thành thạo kỹ năng giải đề, sẵn sàng cho mọi kỳ thi.

Dưới đây, Examon sẽ hướng dẫn bạn cách luyện đề hiệu quả với hệ thống đề của Examon:

Bước 1: Tạo và Đăng nhập tài khoản Đầu tiên, các bạn cần có một tài khoản Examon. Chỉ với vài thao tác đăng ký nhanh chóng, bạn đã sẵn sàng cho hành trình chinh phục kiến thức!
Bước 2: Tiếp theo, hãy chọn lớp học, môn học mà bạn muốn luyện và khu vực bạn đang sống để Examon cung cấp đề thi phù hợp nhất với bạn.
Bước 3: Lựa chọn đề thi và Bắt đầu luyện, Examon có hai chế độ: Luyện tập để bạn làm quen và Thi thử để kiểm tra năng lực. Hãy chọn một đề thi phù hợp và bắt đầu luyện!
Bước 4: Khi làm bài, hãy tập trung và nghiêm túc như thể bạn đang ở trong phòng thi thật sự. Đây là cơ hội để rèn luyện sự tự tin và kỹ năng giải quyết vấn đề của bạn.
Bước 5: Nhận điểm và Phân tích kết quả sau khi hoàn thành, bạn sẽ nhận được điểm số ngay lập tức cùng với lời giải chi tiết cho từng câu hỏi, giúp bạn hiểu rõ mình cần cải thiện ở đâu.

Tham khảo ngay bộ đề được biên soạn đặc biệt bám sát 99.9% đề tham khảo kỳ thi THPT năm 2024 của Examon ngay!