• Skip to main content
  • Bỏ qua primary sidebar
Sách Toán – Học Toán – Đề Thi Toán

Sách Toán - Học Toán - Đề Thi Toán

Học toán, Đề thi toán, Sách giáo khoa Toán, trắc nghiệm Toán online

  • Học toán
    • Học Toán THPT
    • Học Toán THCS
  • Sách toán
  • Trắc nghiệm
  • Đề thi
  • TN THPT Toán
  • Tiện ích Toán

Rút gọn biểu thức lượng giác $P = \frac{\cos 2x}{\cot x – \tan x}$

Ngày 16/09/2026 Chuyên mục: Công thức lượng giác

📌 Đề bài:

Rút gọn biểu thức lượng giác sau (với giả thiết biểu thức xác định):
$$P = \frac{\cos 2x}{\cot x – \tan x}$$

📚 Phương pháp giải & Lý thuyết trọng tâm

Để xử lý các bài toán rút gọn biểu thức lượng giác chứa $\tan x$ và $\cot x$, ta thường chuyển đổi về hàm số $\sin x$ và $\cos x$, sau đó kết hợp các công thức nhân đôi cơ bản:

  • Định nghĩa tỉ số lượng giác: $\cot x = \frac{\cos x}{\sin x}$ và $\tan x = \frac{\sin x}{\cos x}$.
  • Công thức nhân đôi của hàm cosin: $\cos 2x = \cos^2 x – \sin^2 x = 2\cos^2 x – 1 = 1 – 2\sin^2 x$.
  • Công thức nhân đôi của hàm sin: $\sin 2x = 2\sin x \cos x \implies \sin x \cos x = \frac{1}{2}\sin 2x$.

Việc biến đổi biểu thức mẫu số trước sẽ giúp ta dễ dàng nhận ra nhân tử chung để triệt tiêu với tử số.

💡 LỜI GIẢI CHI TIẾT & CÁCH GIẢI TỪNG BƯỚC (Nhấn để mở)

Bước 1: Xác định điều kiện tồn tại của biểu thức

Biểu thức $P$ có nghĩa khi và chỉ khi:
$$\begin{cases} \sin x \ne 0 \\ \cos x \ne 0 \\ \cot x – \tan x \ne 0 \end{cases} \iff \begin{cases} \sin 2x \ne 0 \\ \frac{\cos^2 x – \sin^2 x}{\sin x \cos x} \ne 0 \end{cases} \iff \begin{cases} \sin 2x \ne 0 \\ \cos 2x \ne 0 \end{cases} \iff \sin 4x \ne 0 \iff x \ne \frac{k\pi}{4} \; (k \in \mathbb{Z})$$

Bước 2: Biến đổi mẫu số của biểu thức

Ta xét biểu thức ở mẫu số:
$$\cot x – \tan x = \frac{\cos x}{\sin x} – \frac{\sin x}{\cos x} = \frac{\cos^2 x – \sin^2 x}{\sin x \cos x}$$

Áp dụng các công thức nhân đôi:
$$\cos^2 x – \sin^2 x = \cos 2x$$ và $$\sin x \cos x = \frac{1}{2}\sin 2x$$
Suy ra:
$$\cot x – \tan x = \frac{\cos 2x}{\frac{1}{2}\sin 2x} = \frac{2\cos 2x}{\sin 2x} = 2\cot 2x$$

Bước 3: Thay vào biểu thức $P$ và rút gọn

Thay kết quả của mẫu số vào biểu thức $P$, ta được:
$$P = \frac{\cos 2x}{\frac{2\cos 2x}{\sin 2x}} = \cos 2x \cdot \frac{\sin 2x}{2\cos 2x} = \frac{1}{2}\sin 2x$$

👉 Kết luận: Biểu thức đã rút gọn là $P = \frac{1}{2}\sin 2x$ (hoặc $P = \sin x \cos x$).

✍️ 5 Bài tập tương tự tự luyện (Có lời giải chi tiết)

Bài tập 1: Rút gọn biểu thức lượng giác $A = \tan x + \cot x$ theo góc nhân đôi $2x$.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 1
Ta có: $A = \frac{\sin x}{\cos x} + \frac{\cos x}{\sin x} = \frac{\sin^2 x + \cos^2 x}{\sin x \cos x} = \frac{1}{\frac{1}{2}\sin 2x} = \frac{2}{\sin 2x}$.
Đáp số: $A = \frac{2}{\sin 2x}$.

Bài tập 2: Rút gọn biểu thức $B = \frac{1}{\sin 2x} – \cot 2x$.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 2
Ta có: $B = \frac{1}{\sin 2x} – \frac{\cos 2x}{\sin 2x} = \frac{1 – \cos 2x}{\sin 2x}$.
Áp dụng công thức nhân đôi: $1 – \cos 2x = 2\sin^2 x$ và $\sin 2x = 2\sin x \cos x$.
Suy ra: $B = \frac{2\sin^2 x}{2\sin x \cos x} = \frac{\sin x}{\cos x} = \tan x$.
Đáp số: $B = \tan x$.

Bài tập 3: Rút gọn biểu thức lượng giác $C = \cot x – \cot 2x$.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 3
Ta có: $C = \frac{\cos x}{\sin x} – \frac{\cos 2x}{\sin 2x} = \frac{\cos x \sin 2x – \sin x \cos 2x}{\sin x \sin 2x} = \frac{\sin(2x – x)}{\sin x \sin 2x} = \frac{\sin x}{\sin x \sin 2x} = \frac{1}{\sin 2x}$.
Đáp số: $C = \frac{1}{\sin 2x}$.

Bài tập 4: Rút gọn biểu thức $D = \frac{\sin 2x}{1 + \cos 2x}$ và so sánh phương pháp với bài toán rút gọn chứa góc nhân đôi.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 4
Sử dụng công thức nhân đôi: $\sin 2x = 2\sin x \cos x$ và $1 + \cos 2x = 2\cos^2 x$.
Suy ra: $D = \frac{2\sin x \cos x}{2\cos^2 x} = \frac{\sin x}{\cos x} = \tan x$.
Đáp số: $D = \tan x$.

Bài tập 5: Rút gọn biểu thức $E = (\tan x + \cot x)\sin 2x – 2\cos 2x$.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 5
Theo kết quả Bài tập 1: $\tan x + \cot x = \frac{2}{\sin 2x}$.
Thay vào biểu thức: $E = \frac{2}{\sin 2x} \cdot \sin 2x – 2\cos 2x = 2 – 2\cos 2x = 2(1 – \cos 2x) = 4\sin^2 x$.
Đáp số: $E = 4\sin^2 x$ (hoặc $2 – 2\cos 2x$).

Thẻ (tag): BAI TAP TOAN 11, Biến đổi lượng giác, Công thức nhân đôi, Ôn thi THPT Quốc gia, Rút gọn biểu thức lượng giác, Trắc Nghiệm Lượng Giác 11

Bài liên quan:

  • 1. Để đo khoảng cách từ điểm $A$ trên bờ đến một vị trí $C$ ngoài cù lao trên sông, người ta chọn một điểm $B$ trên bờ sao cho khoảng cách $AB = 100\text{ m}$. Bằng giác kế, người ta đo được các góc $\widehat{CAB} = 60^\circ$ và $\widehat{CBA} = 75^\circ$. Hãy tính khoảng cách $AC$ và khoảng cách từ vị trí $C$ đến đường thẳng bờ sông $AB$ (làm tròn đến hàng phần mười)
  • 2. Từ một tấm tôn hình chữ nhật có chiều rộng $30\text{ cm}$, người ta gấp hai bên mép lên một góc $\theta$ để tạo thành máng dẫn nước có mặt cắt ngang là hình thang cân với đáy dưới và hai cạnh bên đều có độ dài $10\text{ cm}$. Tìm góc $\theta$ để diện tích mặt cắt ngang của máng đạt giá trị lớn nhất
  • 3. Mực nước tại một cảng biển vào thời điểm $t$ giờ tính từ nửa đêm được mô hình hóa bởi hàm số $h(t) = 4 + 3\cos\left(\frac{\pi t}{6} – \frac{\pi}{4}\right)$ (mét). Trong một ngày ($0 \le t \le 24$), có bao nhiêu thời điểm mực nước đạt $5{,}5\text{ m}$ và thời điểm đầu tiên đạt mức này là lúc mấy giờ?
  • 4. Một người đứng quan sát một tấm biển quảng cáo cao $3\text{ m}$ được gắn trên tường thẳng đứng. Mép dưới của biển quảng cáo cách tầm mắt người đó $2\text{ m}$ và mép trên cách tầm mắt $5\text{ m}$. Hỏi người đó phải đứng cách bức tường bao nhiêu mét để góc nhìn tấm biển quảng cáo là lớn nhất?
  • 5. Rút gọn biểu thức lượng giác $P = \frac{\sin a + 2\sin 3a + \sin 5a}{\sin 3a + 2\sin 5a + \sin 7a}$

Reader Interactions

Để lại phản hồi Huỷ trả lời

Sidebar chính

Bài viết mới

  • Để đo khoảng cách từ điểm $A$ trên bờ đến một vị trí $C$ ngoài cù lao trên sông, người ta chọn một điểm $B$ trên bờ sao cho khoảng cách $AB = 100\text{ m}$. Bằng giác kế, người ta đo được các góc $\widehat{CAB} = 60^\circ$ và $\widehat{CBA} = 75^\circ$. Hãy tính khoảng cách $AC$ và khoảng cách từ vị trí $C$ đến đường thẳng bờ sông $AB$ (làm tròn đến hàng phần mười) 16/09/2026
  • Từ một tấm tôn hình chữ nhật có chiều rộng $30\text{ cm}$, người ta gấp hai bên mép lên một góc $\theta$ để tạo thành máng dẫn nước có mặt cắt ngang là hình thang cân với đáy dưới và hai cạnh bên đều có độ dài $10\text{ cm}$. Tìm góc $\theta$ để diện tích mặt cắt ngang của máng đạt giá trị lớn nhất 16/09/2026
  • Mực nước tại một cảng biển vào thời điểm $t$ giờ tính từ nửa đêm được mô hình hóa bởi hàm số $h(t) = 4 + 3\cos\left(\frac{\pi t}{6} – \frac{\pi}{4}\right)$ (mét). Trong một ngày ($0 \le t \le 24$), có bao nhiêu thời điểm mực nước đạt $5{,}5\text{ m}$ và thời điểm đầu tiên đạt mức này là lúc mấy giờ? 16/09/2026
  • Một người đứng quan sát một tấm biển quảng cáo cao $3\text{ m}$ được gắn trên tường thẳng đứng. Mép dưới của biển quảng cáo cách tầm mắt người đó $2\text{ m}$ và mép trên cách tầm mắt $5\text{ m}$. Hỏi người đó phải đứng cách bức tường bao nhiêu mét để góc nhìn tấm biển quảng cáo là lớn nhất? 16/09/2026
  • Rút gọn biểu thức lượng giác $P = \frac{\sin a + 2\sin 3a + \sin 5a}{\sin 3a + 2\sin 5a + \sin 7a}$ 16/09/2026

Mục lục

Booktoan.com (2015 - 2026) Học Toán online - Giải bài tập môn Toán, Sách giáo khoa, Sách tham khảo và đề thi Toán.
Giới thiệu - Liên hệ - Bản quyền - Sitemap - Quy định - Hướng dẫn.