• 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 $P = \frac{\sin x + \sin 3x + \sin 5x}{\cos x + \cos 3x + \cos 5x}$

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

📌 Đề bài:

Rút gọn biểu thức lượng giác sau (với giả thiết biểu thức có nghĩa):

$$P = \frac{\sin x + \sin 3x + \sin 5x}{\cos x + \cos 3x + \cos 5x}$$

📚 Phương pháp giải & Lý thuyết trọng tâm

Để rút gọn các biểu thức chứa tổng của nhiều hàm số lượng giác dạng bậc nhất, phương pháp hữu hiệu nhất là nhóm các số hạng có tổng các cung đối xứng để áp dụng công thức biến đổi tổng thành tích nhằm tạo ra nhân tử chung.

  • Công thức biến đổi tổng thành tích lượng giác cơ bản:
    • $\sin u + \sin v = 2\sin\frac{u+v}{2}\cos\frac{u-v}{2}$
    • $\cos u + \cos v = 2\cos\frac{u+v}{2}\cos\frac{u-v}{2}$
  • Tương tự như kỹ thuật giải trong bài toán rút gọn biểu thức lượng giác chứa nhiều góc, ta nhóm số hạng đầu $\sin x$ với số hạng cuối $\sin 5x$ (vì $\frac{x+5x}{2} = 3x$) để làm xuất hiện nhân tử chung $\sin 3x$ ở tử số và $\cos 3x$ ở mẫu số.
  • Định nghĩa hàm tang: $\tan 3x = \frac{\sin 3x}{\cos 3x}$.
💡 LỜI GIẢI CHI TIẾT & CÁCH GIẢI TỪNG BƯỚC (Nhấn để mở)

Bước 1: Nhóm các số hạng ở tử số và mẫu số

Ta nhóm các góc $x$ và $5x$ với nhau ở cả tử và mẫu:

$$P = \frac{(\sin 5x + \sin x) + \sin 3x}{(\cos 5x + \cos x) + \cos 3x}$$

Bước 2: Áp dụng công thức biến đổi tổng thành tích

Áp dụng công thức $\sin 5x + \sin x = 2\sin\left(\frac{5x+x}{2}\right)\cos\left(\frac{5x-x}{2}\right) = 2\sin 3x \cos 2x$.

Áp dụng công thức $\cos 5x + \cos x = 2\cos\left(\frac{5x+x}{2}\right)\cos\left(\frac{5x-x}{2}\right) = 2\cos 3x \cos 2x$.

Thay vào biểu thức $P$, ta được:

$$P = \frac{2\sin 3x \cos 2x + \sin 3x}{2\cos 3x \cos 2x + \cos 3x}$$

Bước 3: Đặt nhân tử chung và triệt tiêu

Đặt $\sin 3x$ ở tử số và $\cos 3x$ ở mẫu số làm nhân tử chung:

$$P = \frac{\sin 3x (2\cos 2x + 1)}{\cos 3x (2\cos 2x + 1)}$$

Triệt tiêu lượng chung $(2\cos 2x + 1) \neq 0$, ta có:

$$P = \frac{\sin 3x}{\cos 3x} = \tan 3x$$

👉 Kết luận: Biểu thức sau khi rút gọn là $P = \tan 3x$.

Để hiểu sâu hơn về các dạng toán biến đổi cung và góc lượng giác khác, bạn có thể tham khảo bài toán Rút gọn biểu thức lượng giác $P = \frac{\sin 4x – \sin 2x}{1 – \cos 2x + \cos 4x}$ hoặc dạng tính tổng đại số lượng giác như Tính giá trị của biểu thức $P = \cos \frac{2\pi}{7} + \cos \frac{4\pi}{7} + \cos \frac{6\pi}{7}$.

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

Bài tập 1: Rút gọn biểu thức $A = \frac{\sin x + \sin 2x + \sin 3x}{\cos x + \cos 2x + \cos 3x}$.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 1
Nhóm số hạng: $\sin 3x + \sin x = 2\sin 2x \cos x$ và $\cos 3x + \cos x = 2\cos 2x \cos x$.
Khi đó: $A = \frac{2\sin 2x \cos x + \sin 2x}{2\cos 2x \cos x + \cos 2x} = \frac{\sin 2x(2\cos x + 1)}{\cos 2x(2\cos x + 1)} = \tan 2x$.
Đáp số: $A = \tan 2x$.

Bài tập 2: Rút gọn biểu thức $B = \frac{\sin a + \sin 3a + \sin 5a + \sin 7a}{\cos a + \cos 3a + \cos 5a + \cos 7a}$.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 2
Nhóm các cặp cung: $(\sin 7a + \sin a) + (\sin 5a + \sin 3a) = 2\sin 4a \cos 3a + 2\sin 4a \cos a = 2\sin 4a (\cos 3a + \cos a)$.
Mẫu số: $(\cos 7a + \cos a) + (\cos 5a + \cos 3a) = 2\cos 4a (\cos 3a + \cos a)$.
Triệt tiêu nhân tử chung: $B = \frac{2\sin 4a (\cos 3a + \cos a)}{2\cos 4a (\cos 3a + \cos a)} = \frac{\sin 4a}{\cos 4a} = \tan 4a$.
Đáp số: $B = \tan 4a$.

Bài tập 3: Rút gọn biểu thức $C = \frac{\cos x – \cos 3x + \cos 5x – \cos 7x}{\sin x + \sin 3x + \sin 5x + \sin 7x}$.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 3
Tử số: $(\cos x – \cos 7x) – (\cos 3x – \cos 5x) = 2\sin 4x \sin 3x – 2\sin 4x \sin x = 2\sin 4x (\sin 3x – \sin x) = 2\sin 4x (2\cos 2x \sin x) = 4\sin 4x \cos 2x \sin x$.
Mẫu số: $(\sin 7x + \sin x) + (\sin 5x + \sin 3x) = 2\sin 4x \cos 3x + 2\sin 4x \cos x = 2\sin 4x (\cos 3x + \cos x) = 4\sin 4x \cos 2x \cos x$.
Rút gọn: $C = \frac{4\sin 4x \cos 2x \sin x}{4\sin 4x \cos 2x \cos x} = \frac{\sin x}{\cos x} = \tan x$.
Đáp số: $C = \tan x$.

Bài tập 4: Tính giá trị của biểu thức $D = \frac{\sin 20^\circ + \sin 40^\circ + \sin 60^\circ + \sin 80^\circ}{\cos 20^\circ + \cos 40^\circ + \cos 60^\circ + \cos 80^\circ}$.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 4
Áp dụng công thức tương tự Bài tập 2 với $a = 20^\circ$:
$$D = \tan(4 \times 20^\circ) = \tan 80^\circ$$
Hoặc viết dưới dạng $\cot 10^\circ$.

Bài tập 5: Tính giá trị của biểu thức $E = \cos 75^\circ + \cos 15^\circ$.

💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 5
Áp dụng công thức biến đổi tổng thành tích $\cos u + \cos v = 2\cos\frac{u+v}{2}\cos\frac{u-v}{2}$:
$E = 2\cos\left(\frac{75^\circ + 15^\circ}{2}\right)\cos\left(\frac{75^\circ – 15^\circ}{2}\right) = 2\cos 45^\circ \cos 30^\circ = 2 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{\sqrt{6}}{2}$.
Đáp số: $E = \frac{\sqrt{6}}{2}$.

Thẻ (tag): Bài 5. Giá trị lượng giác của một góc từ 0 đến 180 độ -.., BAI TAP TOAN 11, Biến đổi tổng thành tích, Công thức lượng giác, Ôn thi THPT Quốc gia, Rút gọn biểu thức lượng giác

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.