هر معادله که شامل نسبتهای مثلثاتی باشد را معادله ی مثلثاتی مینامند در هر معادله ی مثلثاتی، اطلاعاتی از نسبت های مثلثاتی یک زاویه ی مجهول را داریم و منظور از حل معادله ی مثلثاتی یافتن زاویه یا زاویه هایی است که به ازاء آنها تساوی برقرار باشد
مثال
به یک معادله ی جبری و معادله ی مثلثاتی توجه کنید.
الف معادله ی جبری
\(2x - 1 = 0\)
\(2x - 1 = 0 \to x = \frac{1}{2}\)
ب معادله ی مثلثاتی
\(2\sin x - 1 = 0\)
\(2\sin x - 1 = 0 \to sinx = \frac{1}{2}\)
بیشمار زاویه وجود دارند که سینوس انها برابر\(\frac{1}{2}\)می شود. می برای تعیین زاویه های دیگر می نویسیم. ولی کوچکترین زاویه ی مثبت از بین آنها\(\frac{\pi }{2}\) است.
\(\left\{ \begin{array}{l}x = 2k\pi + \frac{\pi }{6}\\\\x = 2k\pi + \pi - \frac{\pi }{6} = 2k\pi + \frac{{5\pi }}{6}\end{array} \right.\)
این جواب را جواب عمومی معادله می نامند که در آن kیک عدد صحیح است. در واقع با اختیار مقداری برای یک جواب برای معادله ی مثلثاتی به دست می آید.
برای حل هر معادله ی مثلثاتی باید ابتدا با انجام ۱۴ از ۲۴ به جواب عمومی آن را تعیین کرد.

تذکر با توجه به این جدول
1)اگر مقادیر a و c منفی باشد در فرمول جواب قرینه ی زاویه ی \(\alpha \) را قرار دهید.
2)اگر مقادیر b و d منفی باشد در فرمول جواب قرینه ی زاویه ی \(\alpha \) را قرار دهید.
3)کوچکترین زاویه ی منفی است که تساوی به ازای آن برقرار میباشد و انرا زاویه اصلی می نامند.
برای تعیین زاویه ی اصلی در صورت وجود میتوانید از جدول مقادیر نسبتهای مثلثاتی استفاده کنید و در غیر این صورت می توانید به ذکر\(\alpha \)اکتفا کنید.
مثال
معادله ی زیر را حل کنید.
\(2\sin x - \sqrt 2 = 0\)
\(2\sin x - \sqrt 2 = 0 \to \sin x = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\left\{ \begin{array}{l}x = 2k\pi + \frac{\pi }{4}\\\\x = 2(k + 1)\pi - \frac{\pi }{4}\end{array} \right.\)
مثال
معادله ی زیر را حل کنید.
\(2\cos x - 1 = 0\)
\(\cos x = \frac{1}{2} \to \left\{ \begin{array}{l}x = 2k\pi + \frac{\pi }{3}\\\\x = 2k\pi - \frac{\pi }{3}\end{array} \right.\)
مثال
معادله ی زیر را حل کنید.
\(\sin 3x - 1 = 0\)
\(\sin 3x = 1\left\{ \begin{array}{l}3x = 2k\pi + \frac{\pi }{2} \to x = \frac{{2k\pi }}{3} + \frac{\pi }{6}\\\\3x = (2k + 1)\pi - \frac{\pi }{2} \to x = \frac{{(2k + 1)\pi }}{3} - \frac{\pi }{6}\end{array} \right.\)
مثال
معادله ی \(\tan 4x.\tan 3x = 1\) را حل کنید.
\(\begin{array}{*{20}{l}}\begin{array}{l}\tan 4x.\tan 3x = 1 \to \tan 4x = \frac{1}{{\tan 3x}}\\\\ \to \tan 4x = \cot 3x \to \tan \underbrace u_{} = \tan (\underbrace {\frac{\pi }{2} - 3x}_\alpha )\end{array}\\{}\\\begin{array}{l} \to 4x = 4\pi + \frac{\pi }{2} - 3x \to 7x = k\pi + \frac{\pi }{2}\\\\ \to x = \frac{{k\pi }}{7} + \frac{\pi }{{14}}\end{array}\end{array}\)
مثال
معادله ی زیر را حل کنید.
\(\tan x.\tan 2x = 1\)
\(\begin{array}{*{20}{l}}\begin{array}{l}\tan x.\tan 2x = 1 \to \tan 2x = \frac{1}{{\tan x}}\\\\ \to \tan 2x = \cot x \to \tan 2x = \tan (\frac{\pi }{2} - x)\end{array}\\{}\\\begin{array}{l} \to 2x = k\pi + (\frac{\pi }{2} - x)\\\\ \to 3x = k\pi + \frac{\pi }{2} \to x = \frac{{k\pi }}{3} + \frac{\pi }{6}\end{array}\end{array}\)
توجه داشته باشید که این معادله به ازای برخی از مقادیر بدست آمده برقرار نیست. مثلاً به ازای ۱ = k به دست می آید. \(x = \frac{\pi }{3} + \frac{\pi }{6} = \frac{\pi }{2}\) که جواب معادله نیست.
تهیه کننده : جابر عامری