Уравнения tg x = a
Уравнение \(\tg x=a\) имеет бесконечно много решений: \(x=\arctg a+\pi n\), где \(n\in\mathbb Z\). Это связано с тем, что тангенс повторяет свои значения через каждые \(\pi\) радиан.
Формула общего решения
Сначала находят одно основное значение угла с помощью арккосинуса? Нет: для уравнения с тангенсом используется аркктангенс. Затем к нему прибавляют все периоды тангенса — числа \(\pi n\).
Арктангенс \(\arctg a\) обычно выбирают в промежутке \(\left(-\frac{\pi}{2};\frac{\pi}{2}\right)\). Важно помнить: тангенс не определён при \(x=\frac{\pi}{2}+\pi n\), поэтому такие значения не могут быть решениями.
Решим уравнение \(\tg x=1\). Так как \(\arctg 1=\frac{\pi}{4}\), получаем \(x=\frac{\pi}{4}+\pi n\), \(n\in\mathbb Z\). Например, при \(n=0\) имеем \(x=\frac{\pi}{4}\), а при \(n=1\) — \(x=\frac{5\pi}{4}\).
Период тангенса равен \(\pi\), а не \(2\pi\): \(\tg(x+\pi)=\tg x\). Поэтому запись \(x=\arctg a+2\pi n\) содержит не все решения. Неравенства с тангенсом решаются по-другому: там дополнительно учитывают промежутки знакопостоянства.
Как записывается общее решение уравнения \(\tg x=0\)?
Главное
- Для уравнения \(\tg x=a\) общее решение: \(x=\arctg a+\pi n\), где \(n\in\mathbb Z\).
- Период тангенса равен \(\pi\), поэтому нужно прибавлять именно \(\pi n\).
- Точки \(x=\frac{\pi}{2}+\pi n\) исключаются: в них тангенс не существует.