← 高中數學研習室

學習・解釋・訂正

求解並說明除以 cos x 會漏哪些解。

先理解概念,獨立嘗試,再解釋想法如何改變。

專題 01

完整三角方程解集

解變換角、還原所有分支,再與原區間取交集。

學完之後,你能解釋

  • 保留指定區間內所有角分支及週期複本。
  • 辨認除法遺漏解及平方增根。

試一試,把思路寫下來。

每次只看一個提示。訂正時記錄想法如何改變,不只抄下答案。

例題 1–3:先讀完整示範;由已完成的首步接續推理;再獨立選方法,完成後才展開解答。其餘練習可於課後繼續。

01 / 遷移#示範例題

求解並說明除以 cos x 會漏哪些解。

sin⁡2x=cos⁡x,0≤x<2π\sin2x=\cos x,\quad0\le x<2\pi
  • 弧度;0≤x<2π。
考點與先備課節

範圍:JM01 / JM02

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
以乘積式替換 sin 2x。
提示 2
提出餘弦,不除以它。
完整解答
  1. 保留零因式分支。

    cos⁡x(2sin⁡x−1)=0\cos x(2\sin x-1)=0
  2. 列兩分支解集。

    x=π/2,3π/2;x=π/6,5π/6x=\pi/2,3\pi/2;\quad x=\pi/6,5\pi/6

π/6、π/2、5π/6、3π/2;除法漏兩餘弦零點。

檢查與易錯點:只檢驗除法後方程不能找回已丟棄分支。

先思考,待同學準備好再展開提示。

專注一道題目

教師備課與評核

40 分鐘教案

分鐘環節教師及學生任務
5分支診斷用診斷區分主值及變換區間。
8建立解集先標等高點及週期複本,再篩選。
10審核操作同桌比較 sin x=cos x 的安全除法及 sin 2x=cos x 的漏根。
12分類及建模小組分類參數根數並轉換輪的高度門檻。
5離堂完整性要求完整集合及沒有其他分支的理由。

提問順序

  • 變換角實際走過哪個區間?
  • 此操作刪去或增加候選值嗎?

板書發展

  • 保留因式分支。
    cos⁡x(2sin⁡x−1)=0\cos x(2\sin x-1)=0
  • 把角區間映回時間。
    π/6<πt/4<5π/6\pi/6<\pi t/4<5\pi/6

預期正誤回答

  • 「兩端為不同實數 x,故都計」正確處理 k=0。
  • 「立即除以餘弦」有漏有效零因式解的風險。

追問

  • 把找到的根全代入,為何仍不能證明沒有漏根?

補救

  • 漏分支時,先畫水平值線再用反三角。
  • 變換區間錯誤時,把 x 界限及角界限分兩欄。

離堂檢核

  • 0≤x≤2π 解 cos 2x=1。預期 0、π、2π,包含閉端點。

評核清單與作答示例

  • 2 分:分支及定義域完整。
    完整:[0°,360°) 上 sin 2x=1/2 有四根;部分:只首兩根。
  • 2 分:檢驗不可逆步驟。
    完整:平方後排除正弦正根;部分:接受平方方程四根。

免登入,紀錄保存在此瀏覽器;清除資料前請先匯出。書面推理按清單自評或由教師評核。

教材與來源說明 ↗