接棒數學
高二上📈 函數

三角方程式

Trigonometric Equations

公式

先化成單一三角函數 → 求主值 → 加上週期

三角函數有週期,所以解有無限多個。務必看清楚題目要求的範圍。

練這學期的計算題
先修

白話解釋

解三角方程式的流程有三步。

**第一步,化成單一三角函數**。式子裡同時有 sin 和 cos 時,用恆等式或和角公式把它統一。含 sin²、cos² 的常常可以換元變成二次方程式。

**第二步,求出範圍內的解**。sin θ = 1/2 在 [0, 2π) 裡有**兩個**解:π/6 和 5π/6。這是最常漏的地方——正弦值相同的角在一個週期內通常有兩個。 用單位圓判斷:sin 是 y 座標,y = 1/2 的水平線會與單位圓交於兩點。

**第三步,加上週期**。如果題目要「所有解」,sin 和 cos 要加 **2kπ**,tan 只要加 **kπ**(因為 tan 的週期是 π 不是 2π)。

換元解二次時要檢查範圍:令 t = sin θ 之後,**t 必須在 [−1, 1] 之間**。解出 t = 2 這種要直接捨去,因為沒有角度的正弦值是 2。

最後務必回頭看題目給的範圍——是 [0, 2π)、[0, 360°) 還是全體實數,答案的個數完全不同。

什麼時候用

求週期現象的特定時刻、解物理的振動問題、幾何角度求值。

最容易錯的地方

例題 · 3

先自己算,再看解答——這樣才有效。

  1. 1

    sin θ = 1/2 在 [0, 2π) 有幾個解?

  2. 2

    cos θ = 1 在 [0, 2π) 有幾個解?

  3. 3

    2sin²θ − sinθ − 1 = 0,令 t = sinθ,較大的 t 是多少?

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