2 α
FUNKCJE TRYGONOMETRYCZNE
1. Obliczyć:
a) cos
2120° - sin2120°
b) sin 1000°
c) cos
2105° - sin2105°
d) sin x + cos
2
x jeŜeli sin x - cos x = 1 e) cos jeśli cos α = ∧ α ∈ (π ; 2π)
f) log 4sin135°
g) °
° 10 sin
100
cos h) cos 72° jeśli sin 12° = p
i) log3 tg 30°
j) tg α , gdy sin α = i α ∈(π ; π) k) sin 2α , jeśli sin α = ∧ α ∈ (
2
π ; π)
l) sin
4
x + cos
4
x jeŜeli sin 2x = 0,2 ł) tg α jeŜeli sin α - cos α = ∧α∈ m) cos α jeŜeli tg α = 2 i α ∈
n) + °
− +
−
690 sin ) 1 ( , 0
...
27 1 9 1 3 1 1
o) sin α i cos α jeśli sin 2α = ∧ α ∈
p) °
° +
°
−
°
15 tg
300 sin 2 480 cos 2 225
tg
r) sin 12 13π
s) cos 3x + cos x jeŜeli sin x =
3
−1 i x ∈ ( π ; 2 3π
) t) sin
6
5π - log
3
ctg3
π
2.Rozwiązać równanie:
a) logsinx 12 =2
5 3
5
−3
2 3
5 4
2
2 )
; 2 (π4 π 2 )
; 3 (π2 π
5
− 3 )
4
; 3 (π2 π
b) sin 3x – sin x = cos 2x c) sin x = sin 2x d) sin
4
x + cos
4
x = cos 4x e) 1 + 3cos x – sin x = 0 f) 4sinx =2cos2x−1
g) 4sin2x +5⋅4cos2x =12
h) sin 3x – cos x = 0 i) 1 + sin x
j) 3sin x = 2cos
2
x k) sin x – cos 2x = 1 l) cos x + sin x = 0
ł) x x sinx
... 2 sin
4 1 sin
2
1+ 1 + 2 + =
m) 2−sin2x = 21
n) cos x – cos (x - ) = sin 3x ∧ x ∈ ( -π ; π )
o) (sin x – cos x )
2
+ tg x = 2sin
2
x p) tg x + ctg x =
3
4
r) sin
3
x - cos
3
x = 1 + sin 2x s) ctg ( π - 2x ) = ctg ( 2x - ) t) cos 2x + cos 4x = cos 3x
u) cos x = cos x + 2sin x ∧ x ∈ < 0 ; 2π >
w) tg x = tg x
1 3. Rozwiązać nierówności:
a) sin x > cos x ∧ x ∈ < -π ; π >
b) sin2 x−1≥0 c) cos
2
x + cos
3
x + cos
4x + .... ≥ - 1 – cos x
d) logcosxsin x ≥ 1 ∧ x ∈ (0 ; 2π )
e) 2sin x – 1 < 0 ∧ x ∈ ( 0 ; π ) f) log
5 , 0
sin2 x > 2 ∧ x ∈ < 0 ; 2π >
g) cos ( π - x) ≤ sin ( +x 2
π )
2
− x= x sin 1
cos
2 π
2 1
3 π
h) g [ f (x) ] ≥ 1 jeŜeli f (x) = 3
x
i g (x) = sin x i) tg 2x ≤ 1
j) cos
2
x + cos
3
x + ....< 1 + cos x ∧ x ∈ ( 0 ; 2π ) k) 2 >
2
1
l) sin
2x ≥ cos2x ł) 2 ≥ 2 ∧ x ∈ < 0 ; 2π >
m)
3
2 ≤ ∧ x ∈ ( π ; 2π )
n) ( 4sin
3
x) logsinx2<logsinx(4sin3x)
o)
( )
(
0;2π)
1 log
5
2
3tg 1∈
∧
〈
+x
x
4. Narysować wykres funkcji:
a) y =sin2x⋅tgx
b) f
( )
x =cos2−sinxsinx , dlax ∈ ( 0 ; 2 π )
c) f
( )
x =1− sin2x d) f( )
x = 1+cos2xe)
( )
cos 2 2 11
2 −
= x x
f
f)
( )
sin(
2) ( )
0;π2
1 − ∧ ∈
= x x
x f
g) y= 2sin2x h) y= 2cos2x i)
( )
x x x
f cos
= cos
j)
( )
x x x
f sin
= sin
k) f
( )
x = sinx −1 dla x∈ 0;2πl) f
( )
x =sin2x+ cosxcosx dla x∈ 0;2π ł) f( )
x =sgn(
sinx)
m) f
( )
x =[ ]
sinxx sin
x sin
1 4sinx
1 cos 2 sinx− x+
3
32 2
1+
log
0,75n) f
( )
x(
sinx sinx)
2
1 +
=
o)
( )
−
−
=1 2sin 2 π3 x x
f
p) f
( ) (
x = sinx+cosx)
2r) y x x
4 4
sin cos −
=
s) f
( )
x =2cosx +cosxt) π π;2π
2
cos 3 ∧ ∈ −
−
−
= x x
y
u) sin cos π;π
2
2 − ∧ ∈ −
= x x x
y
w) f
( )
x = cos −cosx∧x∈ 0;2πy) f
( )
x =−2sinxcosx dla x∈ −2π;2π 5. Wykazać, Ŝe funkcja określona wzorem( )
1 sin
2+
= x
x x x
f jest nieparzysta.
6. Uprościć wyraŜenie:
a)
(
sin cos)
22 sin 1
x x
x +
+
b)
π π π
π π
2 cos sin3 sin 2
4 cos ctg 3
2 2
2
2 3 2
3
b ab
a
b a
− +
+
c) π π π
3 cos19 4 2
tg13 6 3
sin20
3 − +
=
x
d) α
α α
cos 1 ctg sin
+ +
=
x
e) x=ctgα15°ctg16°Kctg74°ctg75° f) x=tg20°+tg40°+K+tg160°+tg180° g)x=sin112,5°⋅cos112,5°
h)
x x
y 3 x 3
cos sin
sin +
= jeŜeli tgx=2 7. Określić dziedzinę funkcji:
a) f
( )
x = −3cosx b) f( )
x = sinx−1 c)d)
( ) ( ) ( )
0;πsin cos 2
log
21+− ∧ ∈= x
x x x
f
( )
cos 1 1= + x x f
e) f
( )
x = 5sin2x+sin22x−4cos2x f) f( )
xlog (
1 2sinx) log (
1 2cosx)
2 1 2
1 − − −
=
8. Dla jakich wartości parametru m równanie ma rozwiązanie:
a)
1 cos 1
= + m
x
b) 1 22
cos
m
x= − m
c)
1
cos 22
2
+
= m
x m Odp. m∈ 0;∞
)
d) wyznaczyć wszystkie wartości parametru m ∈ R+ dla których równanie 2 4 cos 3
m x m
= − ma rozwiązanie w przedziale
;2 0 π
? 9. Sprawdzić toŜsamość:
a) x x x
3
sin 4 sin 3 3
sin = −
b) 4
1 5 cos2 cosπ5 ⋅ π =
c) α
α α
α
α ctg
sin 2 sin
2 cos cos
1 =
− +
−
10. Rozwiązać układ równań:
a)
= +
= +
2 tg ctg
2 ctg tg
y x
y
x
b)
=
=
+ +
4 16
1 2
2 2
cos sin
cos sin
y x
y x
11. Wyznaczyć zbiór
( ) ( )
〉 ∧ ∈
−
= sin 0;2π
1
: sin 2 x x
x x x
A
12. Rozwiązać układ nierówności
≥
+
〈 +
1 cos log
cos sin
cos sin
sin
3 3
x
x x
x x
x
13. Znajdź te wartości parametru α∈ 0;π dla których rozwiązaniem układu równań
+
= +
= +
α α
sin 1 3 2
sin y x
y
x jest para liczb o jednakowych znakach.
14. Rozwiązać nierówność
∈
∧
〈 + +
+2 sin cos 3 0 0;4
2 cos
4
log
16 xlog
4 xlog
2 x x π15. Dla jakich wartości k równanie 3cos x + cos 2x =k ma rozwiązanie ?
16. Znaleźć takie x i takie a Ŝe
a a
x log
log 1 cos
2 = +
18. Dla jakich a równanie 3sinx+cosx=log
(
a−1)
−log(
3−a)
ma rozwiązanie.19. Podać liczbę rozwiązań równania
1 sin 1
= −
x m w zaleŜności od parametru.
20. Wyznaczyć te wartości
;2 0 π
α∈ , dla których równanie sin cos 0
2 α +x+ α =
x ma
dwa róŜne pierwiastki rzeczywiste.
21. Rozwiązać graficznie nierówność 0;2π 2
cosx ≤ 1∧x∈ .
22. Rozwiązać układ równań
= +
=
−
1 sin cos
sin cos
sin
α α
α α
α y x
y
x z parametrem α .
Dla jakich wartości α suma x2+y2 jest a) najmniejsza b) największa c) równa 1,5 23. Dla jakich wartości
;2 0 π
α∈ liczby sin α,cosα,tgα
2
tworzą ciąg geometryczny?
24. Dla jakich
−
∈ ;2 2
π
x π suma wszystkich wyrazów ciągu x x xK
5 3
tg , tg ,
tg jest
równa 2
3?
25. Udowodnić toŜsamość cos x sin x cos2x
4
4 − = .
26. Obliczyć stosunek sinusów kątów ostrych w trójkącie o wierzchołkach A (4:2), B (3;0), C (0;-2)
27. Dla jakich wartości parametru α∈
(
0;2π)
równanie sin2x=2cosα ma rozwiązanie?28. Obliczyć miarę kąta α-β, jeŜeli α i β są kątami ostrymi oraz tg α=3 i tg β=
2 1 .
29. Dla jakich wartości parametru α∈ 0;π równanie 33 cos 2α
= 2 x
nie ma rozwiązań?
30. Zbadać liczbę pierwiastków równania tg x +ctg x = m w zaleŜności od parametru m 31. Wyznaczyć największą i najmniejszą wartość funkcji
( )
x x x
f sin cos
1
= + w przedziale
;2 0 π
32. Podać wzór na sinus sumy dwóch kątów. Obliczyć bez pomocy tablic sin 105°.
33. Podać definicję funkcji cotangens. Przedstawić w prostszej postaci wyraŜenie
(
x x)
x
x sin : 2sin cos cos
4
4
− , a następnie obliczyć jego wartość dla x = 15°.
34. Dla jakich wartości parametru α∈ 0;2π ciąg o wyrazie ogólnym an=ntgα+1 jest ciągiem rosnącym?
35. Dla jakich wartości parametru α równanie x2+
(
4sinα)
x+1=0 ma co najmniej jeden pierwiastek rzeczywisty.36. Podać sposób konstrukcji kąta
∈π π
α ;
2 takiego, Ŝe
5 sinα = 3
37. Podać najmniejszy pierwiastek równania tg2x=sin4x w przedziale
π π 2; 38. Pokazać, Ŝe równanie 2sinx+cosx=3 nie ma rozwiązań.
39. Pokazać, Ŝe równanie cos sin cos 3
2 =
+
+ x x
x nie ma rozwiązań.
40. Podać największy ujemny pierwiastek równania tg3x=sin6x .
41. Dla jakich wartości parametru α punkt A (1;-1) naleŜy do wykresu funkcji
( )
x x Rf
x − ∧ ∈
=2 3
sinα
42. Wykazać, Ŝe dla kaŜdego x ∈ R zachodzi nierówność sinx+cosx ≤ 2 . 43. Wyznaczyć x, jeŜeli
; 6 tg 3
; tg
3x = x −x= β α −β =π
44. Dla jakich wartości parametru α nierówność x2−
(
3cosα)
x+cos2α >0 jest prawdziwa dla kaŜdego x ∈ R ?45. Która z liczb jest większa:
( )
6 sin101 9
4 ,
0 π
czy ?
46. Dla jakich wartości parametru α nierówność x2−
(
2sinα)
x+2sinα −cos2α ≥0 jestspełniona dla kaŜdego x∈
(
−∞;∞)
?47. Wiedząc, Ŝe funkcja określona na zbiorze liczb rzeczywistych jest róŜnowartościowa rozwiązać równanie f 2sin2x= f
(
3cosx)
48. Dla jakiej wartości parametru β równanie
cos 2 3−x= β
ma rozwiązanie dodatnie?
49. Dla jakiej wartości parametru α równanie 2x =sin2α ma rozwiązania ujemne?
50. Dla jakich wartości parametru m równanie sin 2sin 2 0
2x+ x− m=
m ma rozwiązanie?
51. Dla jakich wartości parametru α∈
( )
0;π równanie 2 ctg 02− x+ α =
x ma dwa róŜne
pierwiastki rzeczywiste?
52. Znaleźć miejsca zerowe funkcji f
( )
x =sin(
π −x)
−2sinx dla x∈ 0;2π)
53. Podać przedział w którym funkcje f
( )
x = sinx i g( )
x =sinx przyjmuje te same wartości.54. Doprowadzić do najprostszej postaci wyraŜenie:
( ) ( ) (
xx) (
x x)
y °+ ⋅ °+
°
−
⋅
−
= °
270 cos 180
sin
270 cos
180 sin gdzie x ∈ (0°;90°)
55. Udowodnić, Ŝe równanie
30 cos 1
sin
5
5x x= jest sprzeczne.
56. Dla jakiej wartości parametru a układ równań
=
= a y x
y x
cos cos
4 sin 1
sin ma rozwiązanie?
57. Przeprowadzić dyskusję rozwiązania równania sin x = k x w zaleŜności od parametru k . 58. WykaŜ, Ŝe równanie logsinx=sinx nie ma rozwiązań w zbiorze R .
59. Znaleźć zbiór wartości funkcji f
( )
x =1−cos2x+sin2x60. Niech π
1992
! sin 83
=
S oraz π
1992
! cos 83
=
C . WykaŜ, Ŝe S < C . 61. Znaleźć miejsce zerowe funkcji f
( )
x =2sinx−2−1 .62. Wykazać, Ŝe suma nieskończonego ciągu geometrycznego − x+ x− x+K
6 4
2
sin sin
sin 1 nie moŜe być równa
2 1 .
63. Wykazać, Ŝe dla kaŜdego x ∈ R zachodzi nie równość sinxcosx〉−0,51. 64. Dla jakich wartości x wykres funkcji f
( )
x sin2x cosx2
1 −
= , x∈R przecina oś OX ? 65. Znaleźć zbiór wartości funkcji f
( )
x =cos2x+sin2x+sin2x66. Wyznaczyć takie α∈ 0;2π , aby prosta o równaniu 4x−2y+3=0 była styczna do wykresu funkcji y =−x2+x+5cos2α
67. Dla jakich wartości parametru a równanie
2 4 sin 6
cos
2−
=
−
− a
x
x π
ma rozwiązanie?
68. Narysować zbiór (x, y) takich punktów, Ŝe log1+sinx(y−cosx)≥0
69. Znaleźć (bez stosowania pochodnej) największą wartość wyraŜenia w x x
2
cos 2 2
sin +
= w przedziale 0;π
70. Podać rozwiązanie równania 4sin 8sin sin 2
2
3x+ x− x= naleŜące do przedziału
(
3π;4π)
.71. RozwiąŜ równanie tg2
(
x+ y)
+ctg2(
x+y)
=1−2x−x272. Dla jakich wartości parametru m równanie
( )
x m x
x
cos 1 2
cos cos 1 2
= −
+ posiada rozwiązanie?
73. RozwiąŜ równanie x
x x
x 2
cos cos 4
2 sin cos
4 − =
. Dla jakiej wartości parametru m równanie
to oraz równanie sin3x=msinx+
(
4−2m)
sin2x mają wspólne rozwiązanie?74. Znajdź wszystkie pary liczb rzeczywistych x i y, które spełniają równanie
(
x y)
y x
y
x+ 4 + 2 ⋅ 2 = + 2 +
4
sin 3 ctg
ctg 2 tg
tg .
75. Dla jakich wartości a równanie:
K
K= + + +
+
− +
−sin32 sin52 sin72 2 3 2
sin x x x x a a a , gdzie obie strony są sumami
szeregów geometrycznych ma rozwiązanie?
ODPOWIEDZI
2.
a) 2
−1 b) –cos 10°
c) 2
− 3 d) 1
e) 5
5 2 cos∝2 =−
f) 4
−1 g) –1
h) 21
(
1−p2 − 3p)
i) 2
−1
j) 4 3
k) sin 2α = 25
−24 l) 0,98
ł) m) cos α =
5
− 5
n) 14
−27
o) 10
cos 10 10 ,
10
sin∝=3 ∝=−
p) 13
r) 4
6 2−
s) 2
27
−28
t) 2 3 2.
a)(x= π4 +2kπ ∨ x 4π 2kπ
3 +
= ) ∧ k∈C
b) (x π 2kπ
1 4 +
= ∨ x=π6 +2kπ ∨ x 6π 2kπ
5 +
= ) ∧ k∈C
c) ( x = kπ ∨x= π3 +2kπ ∨x=−π3 +2kπ)∧ k∈ C
d) x = 21 kπ ∧ k∈ C e) x = π2 + kπ ∧ k ∈ C f) x= kπ ∧ k ∈ C g) x=π4 +21kπ ∧ k ∈ C
h)( x=π8 +2kπ ∨x=π4 +kπ )∧ k ∈ C i) ( x = 2kπ ∨x=−π2 +2kπ ) ∧ k ∈ C
j) (x=π6 +2kπ ∨ x= 65π +2kπ ) ∧ k∈C
k) (x = kπ∨ x=−π6 +2kπ∨ x= 67π +2kπ ) ∧ k∈C l) x=−π4 +kπ∧ k ∈ C
ł) x = π2 +2 kπ ∧ k ∈ C m) x = π2 + kπ ∧ k ∈ C
n)
− − −
;2 12
;5
;12
; 2 12
; 7 12
11π π π π π π
o) x=π4 +21kπ ∧ k ∈ C
p) (x=π6 +21kπ ∨ x=π3 +21kπ ) ∧ k ∈ C r) x = π2 +2 kπ ∨ x = π +2 kπ ∧ k ∈ C s) x π 4kπ
1 3 +
= ∧ k ∈ C
t) k x k k C
x k
x ∧ ∈
= −π + π ∨ =π + π ∨ =π + π 3 2 3
2 6 3
u) x = 0 ∨ x = π 4
3 ∨ x = 2π
w) 2
4 2
4 2 2
2
2 + ∨ = + +
= π − π kπ k π
k x x k
5.
a) x ∈ < -π ; kπ 4
−3 > ∪ ( π π 4; >
b) x = π +kπ ∧k∈C 2
c) x∈R\
{
x∈R:x=kπ ∧k∈C}
d) x ∈ ( 0 ; 4 π )
e) x ∈ ( 0 ; 6 π ) ∪ (
6
5π ; π )
f)
∪
∪
∪
∈ π π π π π π π
2 6 ; 11 6
;7 6 ;
5
;6 0 x
g) x∈〈−π + kπ π + kπ〉∧k∈C 2 2
; 2 2
h) x = log
3
(π π
k
2 +2 ) ∧ k ∈ N
i) x∈ − +k⋅ +k⋅ ∧k∈C 2
;8 2 8
π π π π
j)
∪
∈
4
;7 4 5 4
;3 4
π π π
x π
k) x π 2kπ 2
3 +
≠
l) x∈ π +kπ π +kπ ∧k∈C 4
;3 4
ł) ∈ π >∪< π π ∪< π π >
6
;11 6 ) 7 6 ; 5
;6 0 ( x
m) x ∈ π π >
2
;3 (
n) x k k k k ∧k∈C
+ +
∪
+
∈ π π π π π;π 2 π
6 2 5 6 2
; 2
o)
∪
∈π π π π 2
;3 6 7
;2 x 6
6. - 5.
17.
b) 1 dla x=−π +kπ ∧k∈C 4
b) a + b
c) 2
−1
= x
d) sinα
= 1 x e) x = 1 f) x = 0
g) 4
− 2
= x
h) 11
=10 y
18.
a) x∈ π + kπ π + kπ ∧k∈C 2 2
;3 2 2
b)
= + ∧ ∈
= x x k k C
D π π
2 2 :
c) .D=
{
x:x≠π +2kπ}
d)
∈ π;π 3 x 2
e) x∈ π +kπ π +kπ i k∈C 6
;5 6
f) x k k ∧k∈C
+ +
∈ π π π 2 π
4
;5 6 2
5 19.
a) m≥0
b) m∈
(
−∞;−1− 2 ∪ −1+ 2;∞)
c) m∈ 0;∞
)
d) m∈
(
−∞;−4 ∪( )
1;220. – 21.
a) Odp.
+
= +
= π π π π
k y
k x
4 4
b) Odp.
+
= +
=
∨
+
= +
=
∨
+
= +
=
∨
+
= +
=
π π
π π π π
π π π
π π π π
π π π
k y
k x
k y
k x
k y
k x
k y
k x
3 2 5 6 2 11
3 2 6 2 7
3 2 4 6 2 5
3 2 2 6 2
22. A=
( ) ( )
0;1 ∪ 1;223.
;2 4
π
∈ π x
24.
∪
∈π π π π 6
;5 2
;2 x 6
25.
∪
∈
;4 24 5
;24
0 π π π
x
26. ;4
8
−17
∈ k
27. a x k ∪
(
a= ∧x= k)
∧k∈C
= ∧ =π +2 π 10 2 π 10
1
19. 101
;301 101
∈ 103 a
19. Dla m∈
(
−∞;0) ( )
∪ 2;∞ równanie ma nieskończenie wiele rozwiązań, dla( ) ( )
0;1 ∪ 1;2∈
m nie ma rozwiązań.
20. ∪
∈
;2 12
5
;12
0 π π π
x
21. π π π π
3
;5 3 4 3
;2
3 ∪
∈ x
22. a)α =kπ ∧k∈C b)α =π +kπ ∧k∈C
2 c) α =π + kπ ∧k∈C
2 1 4 23. 4
α =π
24. 6
=π x
25. - 26. 5
65
27. α π π π π
3
;5 3 4 3
;2
3 ∪
∈
28. α-β=
4 π
29. α π α π
4 3
4 ∨ =
=
30. m∈
(
−∞;−2 ∪ 2;∞)
równanie ma nieskończenie wiele rozwiązań; dla m∈(
−2;2)
równanie nie ma rozwiązań.
31. ; 1
2
2 =
=
MIN MAX
y y
32. 4 2 6+
33. ;ctg30 3
2 2
ctg ≠ kπ °=
x
34.
∪
∈
2
;3
;2
0 π π π
α
35. α∈ π +kπ π +kπ 6
;5 6 36. - 37. 8
3π
= x
38. - 39. - 40.
12
−π
= x
41.. α =π +2kπ ∧k∈C 2
42. -
43. x=
2 1
44. Nie ma takiego α.
45. -
46. α∈ π + kπ π +2kπ ∧k∈C 6
;5 6 2
47. x=−π + kπ∨x=π + kπ ∧k∈C 3 2
3 2
48. β∈
(
−π +4kπ;π +4kπ)
∧k∈C49.
+
∈ π π π
α k k
;2 50. −2;2
51.
∈π π
α ;
4
52. x=0∨x=π 53. np 0;π 54. y = 1 55. -
56. 4
;3 4
−3
∈ a
57. Dla k=0 równanie ma nieskończenie wiele rozwiązań, dla k∈
( )
0;1 równanie ma trzy rozwiązania (rozwiązań graficznie np. dla k=2
1), dla pozostałych wartości k jedno rozwiązanie.
58. - 59. 0;2 60. -
61. x= π +2kπ ∧k∈C 2
3 62. - 63. -
64. x=π +kπ ∨x=π + kπ k∈C 2 2
2 65. 0;2
66. ∧k∈C
∈
3
;5 3
;4 3
;2 3
π π π α π
67. a∈ − 3−1;1− 3〉∪〈 3−1; 3+1 68. -
69.
w
max=1+ 270. π π
6 23 6
19 ∨ =
= x
x
71. x y k y ∧k∈C
=− = +π + π∨ = −π +π 1 4
1 4 , 1
72..m∈
(
−∞;−2) ( )
∪ 0;∞73. x kπ x π kπ x π 2kπ 6
2 5
6 + ∨ = +
=
∨
= ; m∈
( ) { } ( )
0;1 ∪ 4 ∪ 5;∞76. x k y k x k y k ∧k∈C
=− + ∧ =− +
∨
=π + π ∧ =π + π π π π π
4 4
4 4
77.
−
∈ 3
;1 1 a