Giải bài tập SBT Toán 11 Bài 1: Hàm số lượng giác
Để giúp các em học sinh lớp 11 học tập thật tốt môn Toán, eLib xin giới thiệu nội dung giải bài tập bài Hàm số lượng giác SBT trang 12 - 14 bên dưới đây. Tài liệu gồm tất cả các bài tập có phương pháp và hướng dẫn giải chi tiết, rõ ràng, sẽ giúp các em ôn tập lại kiến thức, cũng cố kĩ năng làm bài hiệu quả. Mời các em cùng tham khảo.
Mục lục nội dung
1. Giải bài 1.1 trang 12 SBT Đại số & Giải tích 11
2. Giải bài 1.2 trang 12 SBT Đại số & Giải tích 11
3. Giải bài 1.3 trang 12 SBT Đại số & Giải tích 11
4. Giải bài 1.4 trang 13 SBT Đại số & Giải tích 11
5. Giải bài 1.5 trang 13 SBT Đại số & Giải tích 11
6. Giải bài 1.6 trang 13 SBT Đại số & Giải tích 11
7. Giải bài 1.7 trang 13 SBT Đại số & Giải tích 11
8. Giải bài 1.8 trang 13 SBT Đại số & Giải tích 11
9. Giải bài 1.9 trang 13 SBT Đại số & Giải tích 11
10. Giải bài 1.10 trang 14 SBT Đại số & Giải tích 11
11. Giải bài 1.11 trang 14 SBT Đại số & Giải tích 11
Giải bài tập SBT Toán 11 Bài 1: Hàm số lượng giác
1. Giải bài 1.1 trang 12 SBT Đại số & Giải tích 11
Tìm tập xác định của các hàm số.
a) y=cos2xx–1;
b) y=tanx3;
c) y=cot2x;
d) y=sin1x2–1.
Phương pháp giải:
a) d) Phân thức xác định khi mẫu số khác 0.
b) Hàm số y=tanx3=sinx3cosx3 xác định khi cosx3≠0.
c) Hàm số y=cot2x=cos2xsin2x xác định khi sin2x≠0.
Hướng dẫn giải:
a) y=cos2xx–1
Điều kiện xác định:
x − 1 ≠ 0 ⇔ x ≠ 1
Vậy D=R∖{1}.
b) y=tanx3
Điều kiện xác định:
cosx3≠0⇔x3≠π2+kπ⇔x≠3π2+k3π,k∈Z
Vậy D=R∖{3π2+k3π,k∈Z}.
c) y=cot2x
Điều kiện xác định:
sin2x≠0⇔2x≠kπ⇔x≠kπ2,k∈Z
Vậy D=R∖{kπ2,k∈Z}.
d) y=sin1x2–1
Điều kiện xác định:
x2−1≠0⇔x≠±1
Vậy D=R∖{–1;1}.
2. Giải bài 1.2 trang 12 SBT Đại số & Giải tích 11
Tìm tập xác định của các hàm số.
a) y=√cosx+1;
b) y=3sin2x–cos2x;
c) y=2cosx–cos3x;
d) y=tanx+cotx.
Phương pháp giải:
a) Hàm số y=√f(x) xác định khi f(x)≥0.
b) c) Phân thức xác định khi mẫu số khác 0.
d) Hàm số y=tanx=sinxcosx xác định khi cosx≠0.
Hàm số y=cotx=cosxsinx xác định khi sinx≠0.
Hướng dẫn giải:
a) y=√cosx+1
Điều kiện xác định:
cosx+1≥0,∀x∈R.
Vậy D = R.
b) y=3sin2x–cos2x
Điều kiện xác định:
sin2x–cos2x=–cos2x≠0⇔2x≠π2+kπ,k∈Z⇔x≠π4+kπ2,k∈Z.
Vậy D=R∖{π4+kπ2,k∈Z}.
c) y=2cosx–cos3x
Ta có:
cosx–cos3x=–2sin2xsin(–x)=4sin2xcosx
Điều kiện xác định:
cosx–cos3x≠0⇔sinx≠0 và cosx≠0
⇔x≠kπ và x≠π2+kπ,k∈Z
Vậy D=R∖{kπ2,k∈Z}.
d) y=tanx+cotx
tan x và cot x có nghĩa khi sin x ≠ 0 và cos x ≠ 0
Vậy D=R∖{kπ2,k∈Z}.
3. Giải bài 1.3 trang 12 SBT Đại số & Giải tích 11
Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của các hàm số:
a) y=3–2|sinx|;
b) y=cosx+cos(x–π3);
c) y=cos2x+2cos2x;
d) y=√5–2cos2xsin2x.
Phương pháp giải:
a) Hàm số y = sinx có −1≤sinx≤1,∀x∈R
⇔0≤|sinx|≤1,∀x∈R.
b) Áp dụng công thức phân tích tổng thành tích thu gọn hàm số.
Áp dụng lí thuyết −1≤cosx≤1,∀x∈R để tìm GTLN, GTNN.
c) Áp dụng công thức nhân đôi để thu gọn hàm số.
Áp dụng lí thuyết −1≤cosx≤1,∀x∈R để tìm GTLN, GTNN.
d) Áp dụng công thức nhân đôi để thu gọn hàm số.
Hàm số y = sinx có −1≤sinx≤1,∀x∈R
⇔0≤|sinx|≤1,∀x∈R
⇔0≤sin2x≤1,∀x∈R.
Hướng dẫn giải:
a) y=3–2|sinx|
Ta có: 0≤|sinx|≤1
⇔0≥−2|sinx|≥−2⇔3≥3−2|sinx|≥1⇔3≥y≥1
Vậy GTLN của hàm số y là 3, đạt được khi sin x = 0 ⇔x=kπ,k∈Z.
GTNN của hàm số y là 1, đạt được khi sin x = ± 1 ⇔x=±π2+k2π,k∈Z.
b) y=cosx+cos(x–π3)
=2cos(x–π6)cosπ6
=√3cos(x–π6)
Ta có:
−1≤cos(x−π6)≤1⇔−√3≤√3cos(x−π6)≤√3⇔−√3≤y≤√3
Vậy GTLN của hàm số y là √3, đạt được khi cos(x−π6)=1⇔x−π6=k2π⇔x=π6+k2π,k∈Z.
GTNN của hàm số y là −√3, đạt được khi cos(x−π6)=−1⇔x−π6=π+k2π⇔x=7π6+k2π,k∈Z.
c) y=cos2x+2cos2x
=1+cos2x2+2cos2x
=1+5cos2x2
Ta có:
−1≤cos2x≤1⇔−4≤1+5cos2x≤6⇔−2≤y≤3
Vậy GTLN của hàm số y là 3, đạt được khi cos2x=1⇔x=kπ,k∈Z.
GTNN của hàm số y là −2, đạt được khi cos2x=−1⇔x=π2+kπ,k∈Z.
d) y=√5–2cos2xsin2x
Ta có: 5–2cos2xsin2x=5–12sin22x.
Vì 0≤sin22x≤1⇔ –12≤–12sin22x≤0⇔92≤5–12sin22x≤5
⇒3√22≤y≤√5
Vậy GTLN của hàm số y là √5, đạt được khi sin22x=0⇔sin2x=0⇔x=kπ2,k∈Z.
GTNN của hàm số y là 3√22, đạt được khi sin22x=1⇔sin2x=±1⇔x=±π4+kπ=π4+kπ2,k∈Z.
4. Giải bài 1.4 trang 13 SBT Đại số & Giải tích 11
Với những giá trị nào của x, ta có mỗi đẳng thức sau?
a) 1tanx=cotx;
b) 11+tan2x=cos2x;
c) 1sin2x=1+cot2x;
d) tanx+cotx=2sin2x.
Phương pháp giải:
- Biến đổi VT = VP, từ đó suy ra đẳng thức xảy ra khi hai vế xác định.
- Tìm ĐKXĐ của các biểu thức xuất hiện trong đẳng thức và kết luận.
Hướng dẫn giải:
a) 1tanx=cotx
Ta có:
VT=1tanx=1sinxcosx=cosxsinx=cotx=VP
Do đó VT = VP nếu hai vế xác định.
Điều kiện xác định:
{sin≠0cos≠0⇔sin2x≠0⇔x≠kπ2,k∈Z
Vậy đẳng thức xảy ra khi x≠kπ2,k∈Z.
b) 11+tan2x=cos2x
Ta có:
VT=11+tan2x=11+sin2xcos2x=1cos2x+sin2xcos2x=11cos2x=cos2x=VP
Do đó VT = VP nếu hai vế xác định.
Điều kiện xác định:
cosx≠0⇔x≠π2+kπ,k∈Z
Vậy đẳng thức xảy ra khi x≠π2+kπ,k∈Z.
c) 1sin2x=1+cot2x
Ta có:
VP=1+cot2x=1+cos2xsin2x=sin2x+cos2xsin2x=1sin2x=VT
Do đó VT = VP nếu hai vế xác định.
Điều kiện xác định:
sinx≠0⇔x≠kπ,k∈Z
Vậy đẳng thức xảy ra khi x≠kπ,k∈Z.
d) tanx+cotx=2sin2x
VT=tanx+cotx=sinxcosx+cosxsinx=sin2x+cos2xsinxcosx=1sinxcosx
VP=2sin2x=22sinxcosx=1sinxcosx
⇒ VT = VP
Do đó VT = VP nếu hai vế xác định.
Điều kiện xác định:
{cosx≠0sinx≠0sin2x≠0⇔sin2x≠0⇔x≠kπ2,k∈Z
Vậy đẳng thức xảy ra khi x≠kπ2,k∈Z.
5. Giải bài 1.5 trang 13 SBT Đại số & Giải tích 11
Xác định tính chẵn, lẻ của các hàm số:
a) y=cos2xx;
b) y=x–sinx;
c) y=√1–cosx;
d) y=1+cosxsin(3π2–2x).
Phương pháp giải:
Hàm số y = f(x) với tập xác định D gọi là hàm số chẵn nếu x ∈ D thì −x ∈ D và f(−x) = f(x).
Hàm số y = f(x) với tập xác định D gọi là hàm số lẻ nếu x ∈ D thì −x ∈ D và f(−x) = −f(x).
- Bước 1: tìm TXĐ D, chứng minh D là tập đối xứng.
- Bước 2: lấy x ∈ D ⇒ −x ∈ D.
- Bước 3: xét f(−x).
Nếu f(−x) = f(x) hàm số chẵn
Nếu f(−x) = −f(x) hàm số lẻ.
Hướng dẫn giải:
a) y=f(x)=cos2xx
TXĐ: D = R \ {0} là tập đối xứng.
f(−x)=cos(2(−x))−x=cos(−2x)−x=cos2x−x=−f(x)
Vậy y=cos2xx là hàm số lẻ.
b) y=f(x)=x–sinx
TXĐ D = R là tập đối xứng.
f(−x)=(−x)−sin(−x)=−(x−sinx)=−f(x)
Vậy y=x–sinx là hàm số lẻ.
c) y=f(x)=√1–cosx
TXĐ D = R là tập đối xứng.
f(−x)=√1−cos(−x)=√1−cosx=f(x)
Vậy y=√1–cosx là hàm số chẵn.
d) y=f(x)=1+cosxsin(3π2–2x)
Ta có: y=1+cosxsin(3π2–2x)
=1+cosxsin(−π2+2x)=1−cosxsin(π2−2x)=1−cosxcos2x
TXĐ D = R là tập đối xứng.
f(−x)=1−cos(−x)cos(2(−x))=1−cosxcos2x=f(x)
Vậy y=1+cosxsin(3π2–2x) là hàm số chẵn.
6. Giải bài 1.6 trang 13 SBT Đại số & Giải tích 11
a) Chứng minh rằng cos2(x+kπ)=cos2x,k∈Z. Từ đó đồ thị hàm số y = cos 2x.
b) Từ đồ thị hàm số y = cos 2x, hãy vẽ đồ thị hàm số y = |cos 2x|.
Phương pháp giải:
a) Áp dụng công thức cos(α+k2π)=cosα.
b) Cách dựng đồ thị hàm số y=|f(x)| từ đồ thị hàm số y=f(x):
- Giữ nguyên phần đồ thị phía trên trục Ox của đồ thị hàm số y=f(x).
- Lấy đối xứng phần đồ thị phía dưới trục Ox của đồ thị y=f(x) qua Ox.
- Xóa phần đồ thị phía dưới trục Ox của đồ thị hàm số y=f(x).
Hướng dẫn giải:
a) Ta có:
cos2(x+kπ)=cos(2x+k2π)=cos2x,k∈Z
Vậy hàm số y = cos 2x là hàm số chẵn, tuần hoàn, có chu kì là π.
Đồ thị hàm số y = cos 2x đi qua các điểm (0;1),(−π4;0),(π4;0),(−π2;−1),(π2;1)
b) Đồ thị hàm số y = |cos 2x| gồm:
+ Phần đồ thị phía trên trục Oxcủa đồ thị hàm số y=cos2x.
+ Phần đồ thị có được từ việc lấy đối xứng phần đồ thị phía dưới trục Ox của đồ thị hàm số y=cos2x.
7. Giải bài 1.7 trang 13 SBT Đại số & Giải tích 11
Tập xác định của hàm số y=√1+2cosx là:
A. [−2π3+k2π;2π3+k2π];
B. [−π3+k2π;π3+k2π];
C. [−5π6+k2π;5π6+k2π];
D. [−π4+k2π;π4+k2π].
Phương pháp giải:
Hàm số y=√f(x) xác định khi f(x)≥0.
Hướng dẫn giải:
Điều kiện xác định:
1+2cosx≥0⇔cosx≥−12⇔−2π3+k2π≤x≤2π3+k2π,k∈Z
Vậy chọn đáp án A.
8. Giải bài 1.8 trang 13 SBT Đại số & Giải tích 11
Tập xác định của hàm số y=1−sinx2cotx là:
A. R∖{π2+kπ};
B. R∖{kπ2};
C. R∖{kπ};
D. R∖{k2π}
Phương pháp giải:
Phân thức xác định khi mẫu số khác 0.
Hướng dẫn giải:
Điều kiện xác định:
{sinx≠0cosx≠0⇔sinxcosx≠0⇔2sinxcosx≠0⇔sin2x≠0⇔x≠kπ2,k∈Z
Vậy chọn đáp án B.
9. Giải bài 1.9 trang 13 SBT Đại số & Giải tích 11
Tập xác định của hàm số y=1+tanx√1−sinx là:
A. R∖{π2+k2π};
B. [k2π;π+k2π]
C. R∖{π2+kπ};
D. R∖[π6+k2π;5π6+k2π]
Phương pháp giải:
- Hàm số y=f(x)g(x) xác định khi g(x)≠0.
- Hàm số y=√f(x) xác định khi f(x)≥0.
Hướng dẫn giải:
ĐKXĐ:
{cosx≠01−sinx>0
⇔{cosx≠01−sinx≠0
⇔{x≠π2+kπx≠π2+k2π
⇔x≠π2+kπ
Vậy x≠π2+kπ,k∈Z hay R∖{π2+kπ,k∈Z}
Vậy chọn đáp án C.
10. Giải bài 1.10 trang 14 SBT Đại số & Giải tích 11
Tập xác định của hàm số y=√1−2cosx√3−tanx là:
A. R∖{π2+kπ};
B. R∖(−π3+k2π;π3+k2π);
C. R∖{{π3+k2π}∪{π2+k2π}};
D. R∖{(−π3+k2π;π3+k2π]∪{π2+kπ}}
Phương pháp giải:
- Phân thức xác định khi mẫu số khác 0.
- Hàm số y=√f(x) xác định khi f(x)≥0.
Hướng dẫn giải:
Hàm số y=√1−2cosx√3−tanx không xác định khi:
{1−2cosx<0tanx=√3cosx=0
⇔{−π3+k2π<x<π3+k2π,k∈Zx=π3+kπ,k∈Zx=π2+kπ,k∈Z
Suy ra tập xác định là R∖{(−π3+k2π;π3+k2π]∪{π2+kπ}}
Vậy chọn đáp án D.
11. Giải bài 1.11 trang 14 SBT Đại số & Giải tích 11
Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm số y=1−cosx−sinx là:
A. −12
B. −1
C. 1−√2
D. −√2
Phương pháp giải:
- Áp dụng công thức phân tích tổng thành tích để rút gọn hàm số.
- Hàm số y=cosx có cosx≤1.
Hướng dẫn giải:
Ta có:
y=1−cosx−sinx
=1−(cosx+sinx)
=1−[cosx+cos(π2−x)]
=1−2cosπ4cos(x−π4)
=1−√2cos(x−π4)
Mà cos(x−π4)≤1
⇔y≥1−√2
Suy ra GTNN của hàm số y là 1−√2.
Vậy chọn đáp án C.
12. Giải bài 1.8 trang 14 SBT Đại số & Giải tích 11
Tìm giá trị lớn nhất của hàm số y=2+|cosx|+|sinx| là:
A. 2
B. 2+√2
C. 32
D. 3−√2
Phương pháp giải:
- Hàm số y=2+|cosx|+|sinx| đạt GTLN khi |cosx|+|sinx| đạt GTLN.
- Hàm số y=sin2x có sin2x≤1.
Hướng dẫn giải:
Ta có:
(|cosx|+|sinx|)2=cos2x+sin2x+2|cosxsinx|=1+|sin2x|≤2⇔|cosx|+|sinx|≤√2⇔2+|cosx|+|sinx|≤2+√2
Suy ra GTLN của hàm số y là 2+√2.
Vậy chọn đáp án B.
13. Giải bài 1.8 trang 14 SBT Đại số & Giải tích 11
Giá trị nhỏ nhất và lớn nhất của hàm số y=cos6x+sin6x tương ứng là:
A. 14 và 1
B. 35 và 34
C. 12 và √22
D. 23 và √32
Phương pháp giải:
- Biến đổi cos6x+sin6x về dạng biểu thức chỉ chứa sinf(x) hoặc cosf(x).
- Ta có |sinf(x)| ≤ 1 và |cosf(x)| ≤ 1 từ đó suy ra được giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số.
Hướng dẫn giải:
Ta có:
cos6x+sin6x=(cos2x+sin2x)(cos4x−cos2xsin2x+sin4x)
=(cos2x+sin2x)2−3cos2xsin2x
=1−3(sin2x2)2=1−34sin22x
=14+34cos22x
Mà 14≤14+34cos22x≤1 ⇒14≤y≤1
Vậy chọn đáp án A.