Giải SGK Toán 11 trang 31 Cánh Diều tập 1

Bài 1 trang 31 SGK Toán 11 tập 1 - Cánh Diều

Dùng đồ thị hàm số, tìm giá trị của x trên đoạn \(\left[ { - 2\pi ;2\pi } \right]\) để:

a)     Hàm số y = sinx nhận giá trị bằng 1

b)     Hàm số y = sinx nhận giá trị bằng 0

c)     Hàm số y = cosx nhận giá trị bằng – 1

d)     Hàm số y = cosx nhận giá trị bằng 0

Phương pháp:

Sử dụng đồ thị hàm số.

Lời giải:

a) Đồ thị hàm số y = sinx:

b) Đồ thị hàm số y = sinx:

Quan sát đồ thị hàm số y = sinx trên đoạn [‒2π; 2π] ta thấy hàm số y = sinx nhận giá trị bằng 0 tại x ∈ {‒2π; ‒π; 0; π; 2π}.

c) Đồ thị hàm số y = cosx:

Quan sát đồ thị hàm số y = cosx trên đoạn [‒2π; 2π] ta thấy hàm số y = cosx nhận giá trị bằng ‒1 tại x ∈ {‒π; π}.

d) Đồ thị hàm số y = cosx:

Bài 2 trang 31 SGK Toán 11 tập 1 - Cánh Diều

Dùng đồ thị hàm số, tìm giá trị của x trên khoảng \(\left( { - \pi ;\frac{{3\pi }}{2}} \right)\) để:

a)     Hàm số y = tanx nhận giá trị bằng – 1

b)     Hàm số y = tanx nhận giá trị bằng 0

c)     Hàm số y = cotx nhận giá trị bằng 1

d)     Hàm số y = cotx nhận giá trị bằng 0

Phương pháp:

Sử dụng đồ thị hàm số.

Lời giải:

a)     Hàm số y = tanx nhận giá trị bằng – 1

-        Vẽ hàm số y = tanx trên khoảng \(\left( { - \pi ;\frac{{3\pi }}{2}} \right)\)

-        Vẽ hàm số y = - 1

-        Lấy giao điểm của hai hàm số y = tanx và y = - 1

b)     Hàm số y = tanx nhận giá trị bằng 0

-        Vẽ hàm số y = tanx trên khoảng \(\left( { - \pi ;\frac{{3\pi }}{2}} \right)\)

-        Vẽ hàm số y = 0

-        Lấy giao điểm của hai hàm số y = tanx và y = 0

c)     Hàm số y = cotx nhận giá trị bằng 1

-        Vẽ hàm số y = cotx trên khoảng \(\left( { - \pi ;\frac{{3\pi }}{2}} \right)\)

-        Vẽ hàm số y = 1

-        Lấy giao điểm của hai hàm số y = cotx và y = 1

d)     Hàm số y = cotx nhận giá trị bằng 0

-        Vẽ hàm số y = cotx trên khoảng \(\left( { - \pi ;\frac{{3\pi }}{2}} \right)\)

-        Vẽ hàm số y = 0

-        Lấy giao điểm của hai hàm số y = tanx và y = 0

Bài 3 trang 31 SGK Toán 11 tập 1 - Cánh Diều

Xét sự biến thiên của mỗi hàm số sau trên các khoảng tương ứng:

a)     y = sinx trên khoảng \(\left( { - \frac{{9\pi }}{2}; - \frac{{7\pi }}{2}} \right),\left( {\frac{{21\pi }}{2};\frac{{23\pi }}{2}} \right)\)

b)     y = cosx trên khoảng \(\left( { - 20\pi ; - 19\pi } \right),\left( { - 9\pi ; - 8\pi } \right)\)

Phương pháp:

Sử dụng khoản biến thiên của hàm số sin x, cos x.

Lời giải:

Bài 4 trang 31 SGK Toán 11 tập 1 - Cánh Diều

Dùng đồ thị hàm số, hãy cho biết:

a)     Với mỗi \(m \in \left[ { - 1;1} \right]\), có bao nhiêu giá trị \(\alpha  \in \left[ { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right]\) sao cho \(\sin \alpha  = m\)

b)     Với mỗi \(m \in \left[ { - 1;1} \right]\), có bao nhiêu giá trị \(\alpha  \in \left[ {0;\pi } \right]\) sao cho \(\cos \alpha  = m\)

c)     Với mỗi \(m \in \mathbb{R}\), có bao nhiêu giá trị \(\alpha  \in \left[ { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right]\) sao cho \(\tan \alpha  = m\)

d)     Với mỗi \(m \in \mathbb{R}\), có bao nhiêu giá trị \(\alpha  \in \left[ {0;\pi } \right]\) sao cho \(\cot \alpha  = m\)

Phương pháp:

 Sử dụng đồ thị của hàm số sin , cos , tan , cot

Lời giải:

a)     Đồ thị hàm số:

-        Với mỗi \(m \in \left[ { - 1;1} \right]\) chỉ có 1 giá trị \(\alpha  \in \left[ { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right]\) sao cho \(\sin \alpha  = m\)

b)     Đồ thị hàm số:

-        Với mỗi \(m \in \left[ { - 1;1} \right]\) có 1 giá trị \(\alpha  \in \left[ {0;\pi } \right]\) sao cho \(\cos \alpha  = m\)

c)     Đồ thị hàm số:

-        Với mỗi \(m \in \mathbb{R}\), có 2 giá trị \(\alpha  \in \left[ { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right]\) sao cho \(\tan \alpha  = m\)

d)     Đồ thị hàm số:

-        Với mỗi \(m \in \mathbb{R}\), có 2 giá trị \(\alpha  \in \left[ {0;\pi } \right]\) sao cho \(\cot \alpha  = m\)

Bài 5 trang 31 SGK Toán 11 tập 1 - Cánh Diều

Xét tính chẵn, lẻ của các hàm số:

a)     \(y = \sin x\cos x\)

b)     \(y = \tan x + \cot x\)

c)     \(y = {\sin ^2}x\)

Phương pháp:

Dựa vào tính chẵn, lẻ của hàm số.

Lời giải:

a) Xét hàm số f(x) = y = sinx cosx có tập xác định D = ℝ:

• ∀x ∈ D thì ‒x ∈ D;

• f(‒x) = sin(‒x) . cos(‒x) = ‒sinx cosx = ‒f(x).

Do đó hàm số y = sinx cosx là hàm số lẻ.

Bài 6 trang 31 SGK Toán 11 tập 1 - Cánh Diều

Một dao động điều hòa có phương trình li độ dao động là: \(x = A\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\), trong đó t là thời gian tính bằng giây, A là biên độ dao động và x là li độ dao động đều được tính bằng centimet. Khi đó, chu kì T của dao động là \(T = \frac{{2\pi }}{\omega }\). Xác định giá trị của li độ khi \(t = 0,t = \frac{T}{4},t = \frac{T}{2},t = \frac{{3T}}{4},t = T\) và vẽ đồ thị biểu diễn li độ của dao động điều hòa trên đoạn \(\left[ {0;2T} \right]\) trong trường hợp:

a)     \(A = 3cm,\varphi  = 0\)

b)     \(A = 3cm,\varphi  =  - \frac{\pi }{2}\)

c)     \(A = 3cm,\varphi  = \frac{\pi }{2}\)

Phương pháp:

Thay các giá trị vào phương trình li độ để tính

Lời giải:

Ta có

 \(\begin{array}{l}t = 0 \Rightarrow \omega t = 0\\t = \frac{T}{4} \Rightarrow \omega t = \omega .\frac{{\frac{{2\pi }}{\omega }}}{4} = \frac{\pi }{2}\\t = \frac{T}{2} \Rightarrow \omega t = \omega .\frac{{\frac{{2\pi }}{\omega }}}{2} = \pi \\t = \frac{{3T}}{4} \Rightarrow \omega t = \omega .\frac{{3.\frac{{2\pi }}{\omega }}}{4} = \frac{{3\pi }}{2}\\t = T \Rightarrow \omega t = \omega .\frac{{2\pi }}{\omega } = 2\pi \end{array}\)

a)     \(A = 3cm,\varphi  = 0\)

+) Với t=0 thì \(x = 3\cos \left( {\omega .0 + 0} \right) = 3\)

+) Với \(t = \frac{T}{4}\)thì \(x = 3\cos \left( {\frac{\pi }{2} + 0} \right) = 0\)

+) Với \(t = \frac{T}{2}\)thì \(x = 3\cos \left( {\pi  + 0} \right) =  - 3\)

+)Với \(t = \frac{{3T}}{4}\)thì \(x = 3\cos \left( {\frac{{3\pi }}{2} + 0} \right) = 0\)

+Với \(t = T\)thì \(x = 3\cos \left( {2\pi  + 0} \right) = 3\)

b)     \(A = 3cm,\varphi  =  - \frac{\pi }{2}\)

+) Với t=0 thì \(x = 3\cos \left( {0 - \frac{\pi }{2}} \right) = 0\)

+) Với \(t = \frac{T}{4}\)thì \(x = 3\cos \left( {\frac{\pi }{2} - \frac{\pi }{2}} \right) = 3\)

+) Với \(t = \frac{T}{2}\)thì \(x = 3\cos \left( {\pi  - \frac{\pi }{2}} \right) = 0\)

+)Với \(t = \frac{{3T}}{4}\)thì \(x = 3\cos \left( {\frac{{3\pi }}{2} - \frac{\pi }{2}} \right) = 3\)

+Với \(t = T\)thì \(x = 3\cos \left( {2\pi  - \frac{\pi }{2}} \right) = 0\)

c)     \(A = 3cm,\varphi  = \frac{\pi }{2}\)

+) Với t=0 thì \(x = 3\cos \left( {0 + \frac{\pi }{2}} \right) = 0\)

+) Với \(t = \frac{T}{4}\)thì \(x = 3\cos \left( {\frac{\pi }{2} + \frac{\pi }{2}} \right) = 3\)

+) Với \(t = \frac{T}{2}\)thì \(x = 3\cos \left( {\pi  + \frac{\pi }{2}} \right) = 0\)

+)Với \(t = \frac{{3T}}{4}\)thì \(x = 3\cos \left( {\frac{{3\pi }}{2} + \frac{\pi }{2}} \right) = 3\)

+Với \(t = T\)thì \(x = 3\cos \left( {2\pi  + \frac{\pi }{2}} \right) = 0\)

Bài 7 trang 31 SGK Toán 11 tập 1 - Cánh Diều

Trong bài toán mở đầu, hãy chỉ ra một số giá trị của x để ông đựng nước cách mặt nước 2m.

Phương pháp:

Sử dụng các công thức liên quan tới hàm số sin

Lời giải:

Sachbaitap.com