삼각방정식은 특별한 공식이 없으며, 함수의 그래프를 이용한 해석기하적 풀이를 이용해야 합니다.
삼각함수의 그래프를 그려서 교점을 찾는 문제로 변환하는 문제예시를 보도록 하겠습니다.
우선 탄젠트 함수를 주어진 정의역의 범위에서 그려보면,
$y=tanx$와 $y=-1$의 그래프의 교점의 $x$좌표가 바로 $tanx=-1$의 방정식의 해입니다.
그럼 위 그래프에서 교점의 $x$좌표는 어떻게 구할 수 있을까요?
삼각함수의 그래프는 주기성과 대칭성을 가장 큰 특징으로 가집니다.
탄젠트함수의 주기는 $\pi$이고, 원점대칭함수입니다. 아래처럼 보조선을 하나 그었을 때,
$y=1$의 보조선을 그었을 때의 교점을 ★, ◎이라 하면, ★의 값은 $tanx=1$이 되는 예각은 $\dfrac{\pi}{4}$라는 특수각임을 알 수 있고, ◎는 주기인 $\pi$를 한 번 더한 $\dfrac{5}{4}\pi$가 됨을 알 수 있습니다. 이때, 원점대칭을 이용하면 $(\pi,0)$ 점 대칭을 활용하여, 첫번째 ?의 값이 $\pi-\dfrac{\pi}{4}=\dfrac{3}{4}\pi$임을 알 수 있고, 두번째 ?의 값이 $2\pi-\dfrac{\pi}{4}=\dfrac{7}{4}\pi$임을 알 수 있습니다.
따라서 삼각방정식 $tanx=-1\ (0≤x≤2\pi)$의 해는 $x=\dfrac{3}{4}\pi$ 또는 $x=\dfrac{7}{4}\pi$ 입니다.
이와 같이 삼각방정식 또는 삼각부등식의 해를 구하는 방법은 동일하게 그래프를 활용하여 문제를 해결할 수 있습니다.
아래 연습문제를 직접 풀어보시기를 추천드립니다.
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