Cho phương trình \(\frac{{\cos 4x - \cos 2x + 2{{\sin }^2}x}}{{\sin x + \cos x}} = 0\). Tính diện tích đa giác có các đỉnh là các điểm biểu diễn các nghiệm của phương trình trên đường tròn lượng giác.
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐK: \(\sin x + \cos x \ne 0 \Leftrightarrow \sqrt 2 \sin \left( {x + \frac{\pi }{4}} \right) \ne 0 \Leftrightarrow x + \frac{\pi }{4} \ne k\pi \Leftrightarrow x \ne - \frac{\pi }{4} + k\pi \left( {k \in Z} \right)\)
\(\begin{array}{l}
PT \Leftrightarrow \cos 4x - \cos 2x + 2{\sin ^2}x = 0\\
\Leftrightarrow 2{\cos ^2}2x - 1 - \cos 2x + 1 - \cos 2x = 0\\
\Leftrightarrow 2{\cos ^2}2x - 2\cos 2x = 0\\
\Leftrightarrow 2\cos 2x\left( {\cos 2x - 1} \right) = 0\\
\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
\cos 2x = 0\\
\cos 2x = 1
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
2x = \frac{\pi }{2} + k\pi \\
2x = \pi + k2\pi
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
x = \frac{\pi }{4} + \frac{{k\pi }}{2}\\
x = \frac{\pi }{2} + k\pi
\end{array} \right.\left( {k \in Z} \right)
\end{array}\)
Đối chiếu điều kiện ta có: \(\left[ \begin{array}{l}
x = \frac{\pi }{4} + k\pi \\
x = \frac{\pi }{2} + k\pi
\end{array} \right.\left( {k \in Z} \right)\)
Biểu diễn hai họ nghiệm trên trên đường tròn lượng giác ta được 4 điểm A, B, C, D như sau:
Trong đó \(A\left( {\frac{{\sqrt 2 }}{2};\frac{{\sqrt 2 }}{2}} \right)\). Gọi H lần lượt là hình chiếu của A trên \(Oy \Rightarrow H\left( {0;\frac{{\sqrt 2 }}{2}} \right)\)
\( \Rightarrow AH = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\). Ta có: \({S_{\Delta ABD}} = \frac{1}{2}AH.BD = \frac{1}{2}.\frac{{\sqrt 2 }}{2}.2 = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
Vậy \({S_{ABCD}} = 2{S_{ABD}} = \sqrt 2 \)
Đề thi thử THPT QG môn Toán năm 2019
Trường THPT Chuyên KHTN Hà Nội lần 2