Đáp án A

Phương pháp: Giải phương trình lượng giác sau đó kết hợp vào điều kiện của đầu bài để tìm ra nghiệm thỏa mãn.

Cách giải:

cos 2 x − cos x = 0

⇔ cos x cos x − 1 = 0

⇔ cos x = 0 cos x = 1

⇔ x = π 2 + k π x = 2 k π , k ∈ ℤ

+) Với:  x = π 2 + k π : 0 < x < π ⇔ 0 < π 2 + k π < π ⇔ − π 2 < k 2 π < π 2 ⇔ − 1 4 < k < 1 4

Mà  k ∈ ℤ nên  k = 0  khi đó ta có   x = π 2

+) Với:  x = 2 k π : 0 < x < π ⇔ 0 < 2 k π < π ⇔ 0 < k < 1 2

Mà  k ∈ ℤ  nên không có giá trị k nào thỏa mãn.

\(\Leftrightarrow2\left(cos^2x-sin^2x\right)+sinx.cosx\left(sinx+cosx\right)=m\left(sinx+cosx\right)\)

\(\Leftrightarrow\left(2cosx-2sinx\right)\left(sinx+cosx\right)+sinx.cosx\left(sinx+cosx\right)=m\left(sinx+cosx\right)\)

\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}sinx+cosx=0\left(\text{vô nghiệm trên đoạn xét}\right)\\2cosx-2sinx+sinx.cosx=m\left(1\right)\end{matrix}\right.\) 

Xét (1), đặt \(t=cosx-sinx=\sqrt{2}cos\left(x+\dfrac{\pi}{4}\right)\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}t\in\left[-1;1\right]\\sinx.cosx=\dfrac{1-t^2}{2}\end{matrix}\right.\)

\(\left(1\right)\Leftrightarrow2t+\dfrac{1-t^2}{2}=m\)

Xét hàm \(f\left(t\right)=-\dfrac{1}{2}t^2+2t+\dfrac{1}{2}\) trên \(\left[-1;1\right]\)

\(-\dfrac{b}{2a}=2\notin\left[-1;1\right]\) ; \(f\left(-1\right)=-2\) ; \(f\left(1\right)=2\)

\(\Rightarrow-2\le f\left(t\right)\le2\Rightarrow-2\le m\le2\)

Lời giải:
$2\cos ^22x+5\cos 2x-3=0$

$\Leftrightarrow (2\cos 2x-1)(\cos 2x+3)=0$

$\Leftrightarrow 2\cos 2x-1=0$ (chọn) hoặc $\cos 2x=-3$ (loại)

Vậy $2\cos 2x-1=0$

$\Leftrightarrow \cos 2x=\frac{1}{2}$

$\Rightarrow x=\frac{\pm \pi}{3}+2k\pi$ với $k$ nguyên 

Để nghiệm trong khoảng $(0;2\pi)$ thì $k=0$ với họ nghiệm $(1)$ và $k=1$ với họ nghiệm $(2)$

Vậy nghiệm của pt thỏa đề là:

$x=\frac{\pi}{3}; x=\frac{5}{3}\pi$

Tổng nghiệm: $\frac{\pi}{3}+\frac{5\pi}{3}=2\pi$

1, \(\left(sinx+\dfrac{sin3x+cos3x}{1+2sin2x}\right)=\dfrac{3+cos2x}{5}\)

⇔ \(\dfrac{sinx+2sinx.sin2x+sin3x+cos3x}{1+2sin2x}=\dfrac{3+cos2x}{5}\)

⇔ \(\dfrac{sinx+2sinx.sin2x+sin3x+cos3x}{1+2sin2x}=\dfrac{3+cos2x}{5}\)

⇔ \(\dfrac{sinx+cosx-cos3x+sin3x+cos3x}{1+2sin2x}=\dfrac{3+cos2x}{5}\)

⇔ \(\dfrac{sinx+cosx+sin3x}{1+2sin2x}=\dfrac{3+cos2x}{5}\)

⇔ \(\dfrac{2sin2x.cosx+cosx}{1+2sin2x}=\dfrac{3+cos2x}{5}\)

⇔ \(\dfrac{cosx\left(2sin2x+1\right)}{1+2sin2x}=\dfrac{2+2cos^2x}{5}\)

⇒ cosx = \(\dfrac{2+2cos^2x}{5}\)

⇔ 2cos²x - 5cosx + 2 = 0

⇔ \(\left[{}\begin{matrix}cosx=2\\cosx=\dfrac{1}{2}\end{matrix}\right.\)

⇔ \(x=\pm\dfrac{\pi}{3}+k.2\pi\) , k là số nguyên

2, \(48-\dfrac{1}{cos^4x}-\dfrac{2}{sin^2x}.\left(1+cot2x.cotx\right)=0\)

⇔ \(48-\dfrac{1}{cos^4x}-\dfrac{2}{sin^2x}.\dfrac{cos2x.cosx+sin2x.sinx}{sin2x.sinx}=0\)

⇔ \(48-\dfrac{1}{cos^4x}-\dfrac{2}{sin^2x}.\dfrac{cosx}{sin2x.sinx}=0\)

⇔ \(48-\dfrac{1}{cos^4x}-\dfrac{2cosx}{2cosx.sin^4x}=0\)

⇒ \(48-\dfrac{1}{cos^4x}-\dfrac{1}{sin^4x}=0\). ĐKXĐ : sin2x ≠ 0 

⇔ \(\dfrac{1}{cos^4x}+\dfrac{1}{sin^4x}=48\)

⇒ sin⁴x + cos⁴x = 48.sin⁴x . cos⁴x

⇔ (sin²x + cos²x)² - 2sin²x. cos²x = 3 . (2sinx.cosx)⁴

⇔ 1 - \(\dfrac{1}{2}\) . (2sinx . cosx)² = 3(2sinx.cosx)⁴

⇔ 1 - \(\dfrac{1}{2}sin^22x\) = 3sin⁴2x

⇔ \(sin^22x=\dfrac{1}{2}\) (thỏa mãn ĐKXĐ)

⇔ 1 - 2sin²2x = 0

⇔ cos4x = 0

⇔ \(x=\dfrac{\pi}{8}+\dfrac{k\pi}{4}\)

3, \(sin^4x+cos^4x+sin\left(3x-\dfrac{\pi}{4}\right).cos\left(x-\dfrac{\pi}{4}\right)-\dfrac{3}{2}=0\)

⇔ \(\left(sin^2x+cos^2x\right)^2-2sin^2x.cos^2x+\dfrac{1}{2}sin\left(4x-\dfrac{\pi}{2}\right)+\dfrac{1}{2}sin2x-\dfrac{3}{2}=0\)

⇔ \(1-\dfrac{1}{2}sin^22x+\dfrac{1}{2}sin2x-\dfrac{1}{2}cos4x-\dfrac{3}{2}=0\)

⇔ \(\dfrac{1}{2}sin2x-\dfrac{1}{2}cos4x-\dfrac{1}{2}-\dfrac{1}{2}sin^22x=0\)

⇔ sin2x - sin²2x - (1 + cos4x) = 0

⇔ sin2x - sin²2x - 2cos²2x = 0

⇔ sin2x - 2 (cos²2x + sin²2x) + sin²2x = 0

⇔ sin²2x + sin2x - 2 = 0

⇔ \(\left[{}\begin{matrix}sin2x=1\\sin2x=-2\end{matrix}\right.\)

⇔ sin2x = 1

⇔ \(2x=\dfrac{\pi}{2}+k.2\pi\Leftrightarrow x=\dfrac{\pi}{4}+k\pi\)

4, cos5x + cos2x + 2sin3x . sin2x = 0

⇔ cos5x + cos2x + cosx - cos5x = 0

⇔ cos2x + cosx = 0

⇔ \(2cos\dfrac{3x}{2}.cos\dfrac{x}{2}=0\)

⇔ \(cos\dfrac{3x}{2}=0\)

⇔ \(\dfrac{3x}{2}=\dfrac{\pi}{2}+k\pi\)

⇔ x = \(\dfrac{\pi}{3}+k.\dfrac{2\pi}{3}\)

Do x ∈ [0 ; 2π] nên ta có \(0\le\dfrac{\pi}{3}+k\dfrac{2\pi}{3}\le2\pi\)

⇔ \(-\dfrac{1}{2}\le k\le\dfrac{5}{2}\). Do k là số nguyên nên k ∈ {0 ; 1 ; 2}

Vậy các nghiệm thỏa mãn là các phần tử của tập hợp 

\(S=\left\{\dfrac{\pi}{3};\pi;\dfrac{5\pi}{3}\right\}\)

5, \(\dfrac{cos^2x+sin2x+3sin^2x+3\sqrt{2}sinx}{sin2x-1}=1\)

⇒ \(cos^2x+sin2x+3sin^2x+3\sqrt{2}sinx=sin2x-1\)

⇒ cos²x + 3sin²x + 3\(\sqrt{2}\)sin2x + 1 = 0

⇔ 2 + 2sin²x + 3\(\sqrt{2}\)sin2x = 0

⇔ 2 + 1 - cos2x + 3\(\sqrt{2}\) sin2x = 0

⇔ \(3\sqrt{2}sin2x-cos2x=-1\)

Còn lại tự giải

7, \(cos\left(2x+\dfrac{\pi}{4}\right)+cos\left(2x-\dfrac{\pi}{4}\right)+4sinx=2+\sqrt{2}\left(1-sinx\right)\)

⇔ \(2cos2x.cos\dfrac{\pi}{4}+4sinx=2+\sqrt{2}\left(1-sinx\right)\)

⇔ \(\sqrt{2}cos2x+4sinx=2+\sqrt{2}-\sqrt{2}sinx\)

Dùng công thức : cos2x = 1 - 2sin²x đưa về phương trình bậc 2 ẩn sinx

a/

\(cos^4x-\left(1-2sin^2x\right)+2sin^6x=0\)

\(\Leftrightarrow\left(cos^2x+1\right)\left(cos^2x-1\right)+2sin^2x\left(sin^4x+1\right)=0\)

\(\Leftrightarrow-sin^2x\left(cos^2x+1\right)+2sin^2x\left(sin^4x+1\right)=0\)

\(\Leftrightarrow sin^2x\left(2sin^4x-cos^2x+1\right)=0\)

\(\Leftrightarrow sin^2x\left(2sin^4x+sin^2x\right)=0\)

\(\Leftrightarrow sin^4x\left(2sin^2x+1\right)=0\)

\(\Leftrightarrow sinx=0\)

\(\Leftrightarrow x=k\pi\)

b/

\(cos4x=\frac{1}{2}+\frac{1}{2}cos6x\)

\(\Leftrightarrow2\left(2cos^22x-1\right)=1+4cos^32x-3cos2x\)

\(\Leftrightarrow4cos^32x-4cos^22x-3cos2x+3=0\)

\(\Leftrightarrow\left(cos2x-1\right)\left(4cos^22x-3\right)=0\)

\(\Leftrightarrow\left(cos2x-1\right)\left(2cos4x-1\right)=0\)

\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}cos2x=1\\cos4x=\frac{1}{2}\end{matrix}\right.\)

\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}x=k\pi\\x=\frac{\pi}{12}+\frac{k\pi}{2}\\x=-\frac{\pi}{12}+\frac{k\pi}{2}\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow x=\left\{0;-\frac{11\pi}{12};-\frac{5\pi}{12};\frac{\pi}{12};\frac{7\pi}{12};-\frac{7\pi}{12};-\frac{\pi}{12};\frac{5\pi}{12};\frac{11\pi}{12}\right\}\)

Bạn tự cộng lại

c/

\(\Leftrightarrow2cos^2x-1-\left(2m+1\right)cosx+m+1=0\)

\(\Leftrightarrow2cos^2x-\left(2m+1\right)cosx+m=0\)

\(\Leftrightarrow2cos^2x-cosx-2mcosx+m=0\)

\(\Leftrightarrow cosx\left(2cosx-1\right)-m\left(2cosx-1\right)=0\)

\(\Leftrightarrow\left(cosx-m\right)\left(2cosx-1\right)=0\)

\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}cosx=\frac{1}{2}\\cosx=m\end{matrix}\right.\)

Do \(cosx=\frac{1}{2}\) vô nghiệm trên \(\left(\frac{\pi}{2};\frac{3\pi}{2}\right)\) nên pt có nghiệm khi và chỉ khi \(cosx=m\) có nghiệm trên khoảng đã cho

Mà \(-1< cosx< 0\Rightarrow-1< m< 0\)

\(\Leftrightarrow\left(1-sinx\right)\left(cos2x+3msinx+sinx-1\right)=m\left(1-sinx\right)\left(1+cosx\right)\)

\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}sinx=1\Rightarrow x=\dfrac{\pi}{2}\\cos2x+3m.sinx+sinx-1=m\left(1+sinx\right)\left(1\right)\end{matrix}\right.\)

Bài toán thỏa mãn khi (1) có 5 nghiệm khác nhau trên khoảng đã cho thỏa mãn \(sinx\ne1\)

Xét (1):

\(\Leftrightarrow1-2sin^2x+3msinx+sinx-1=m+m.sinx\)

\(\Leftrightarrow2sin^2x-sinx-2m.sinx+m=0\)

\(\Leftrightarrow sinx\left(2sinx-1\right)-m\left(2sinx-1\right)=0\)

\(\Leftrightarrow\left(2sinx-1\right)\left(sinx-m\right)=0\)

\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}sinx=\dfrac{1}{2}\Rightarrow x=\dfrac{\pi}{6};\dfrac{5\pi}{6}\\sinx=m\left(2\right)\end{matrix}\right.\)

\(\Rightarrow\left(2\right)\) có 3 nghiệm khác nhau trên \(\left(-\dfrac{\pi}{2};2\pi\right)\)

\(\Leftrightarrow-1< m< 0\)

Đáp án A

Giải phương trình lượng giác sau đó kết hợp vào điều kiện của đầu bài để tìm ra nghiệm thỏa mãn.

Mà k ∈ ℤ  nên không có giá trị k nào thỏa mãn.

Sai lầm và chú ý: Đối với những bài toán giải phương trình lượng giác thỏa mãn điều kiện cho trước, ta cần tìm được x sau đó cho x thỏa mãn điều kiện đầu bài và cô lập được k khi đó ta sẽ tìm được giá trị nguyên k thỏa mãn và sẽ tìm đc x.