Terus ke kandungan
IGCSE·Tuition
Matematik Tambahan · Pelajaran

Buktikan identiti tanpa menganggap jawapan akhir

Soalan pembuktian sudah memberi jawapan, jadi mudah tergoda untuk bermula daripada jawapan itu.

Dalam halaman ini
  1. Mengapa bermula daripada jawapan tidak selamat?
  2. Bagaimana membina pembuktian?
  3. Contoh berlangkah
  4. Kesilapan yang perlu diawasi
  5. Semak sendiri
  6. Ke mana seterusnya?

Untuk membuktikan identiti, ambil satu belah dan gunakan pernyataan yang benar, baris demi baris, sehingga ia menjadi belah yang satu lagi. Soalan memberi destinasi, jadi tugas anda ialah laluannya. Kemahiran ini kerap muncul dalam bahagian trigonometri Matematik Tambahan, biasanya dengan kata “tunjukkan bahawa” atau “buktikan bahawa”.

Pelajaran ini menyambung menggunakan identiti asas untuk menulis semula ungkapan dan terletak dalam identiti trigonometri.

Mengapa bermula daripada jawapan tidak selamat?

Andaikan anda mahu membuktikan −1 = 1, yang salah. Kuasa duakan kedua-dua belah dan anda mendapat 1 = 1, yang benar. Rantaian langkah yang kelihatan betul telah menukar pernyataan salah menjadi benar, kerana kuasa dua tidak boleh diterbalikkan.

Perkara yang sama boleh berlaku dalam pembuktian trigonometri. Jika anda bermula daripada “LHS = RHS” dan bekerja pada kedua-dua belah, anda mungkin berakhir dengan pernyataan benar tanpa membuktikan pernyataan pertama. Bekerja pada satu belah sahaja menghapuskan risiko itu.

Bagaimana membina pembuktian?

  1. Pilih belah yang lebih banyak perkara berlaku. Pecahan, fungsi bercampur dan kurungan menandakan belah yang perlu dipermudahkan.
  2. Tukar kepada sin x dan kos x apabila tiada yang lebih jelas. tan, kot, sek dan kosek semuanya menjadi pecahan sin x dan kos x.
  3. Gabungkan pecahan dengan penyebut sepunya. Kekalkan kurungan.
  4. Cari identiti. Ungkapan seperti sin²x + kos²x atau 1 − kos²x ialah isyarat untuk menukar.
  5. Faktorkan dan batalkan faktor sepunya. Batalkan hanya faktor bagi keseluruhan pengangka dan penyebut.
  6. Berakhir dengan belah yang satu lagi. Tulis setiap baris supaya baris berikutnya mengikutinya.

Contoh berlangkah

Buktikan bahawa (1 + kos x) / sin x + sin x / (1 + kos x) ≡ 2 / sin x.

Mulakan dengan belah kiri. Guna penyebut sepunya sin x (1 + kos x):

[(1 + kos x)² + sin²x] / [sin x (1 + kos x)]

Kembangkan kurungan: (1 + kos x)² = 1 + 2kos x + kos²x, maka pengangka ialah 1 + 2kos x + kos²x + sin²x.

Guna sin²x + kos²x = 1: pengangka menjadi 1 + 2kos x + 1 = 2 + 2kos x = 2(1 + kos x).

Batalkan faktor sepunya (1 + kos x):

2(1 + kos x) / [sin x (1 + kos x)] = 2 / sin x

Ini ialah belah kanan, maka identiti terbukti. Semakan pada x = 60°: belah kiri ialah 1.5 / 0.866 + 0.866 / 1.5 ≈ 1.732 + 0.577 = 2.309, dan 2 / sin 60° ≈ 2.309.

Kesilapan yang perlu diawasi

Kesilapan lazim ialah menulis identiti sebagai persamaan dan mengolah kedua-dua belah.

Penyelesaian yang silap: Darab silang (1 + kos x)² + sin²x = 2(1 + kos x) kemudian permudahkan kedua-dua belah sehingga sama.

Pelajar bermula dengan menganggap kedua-dua belah sudah sama.

Pembetulannya ialah memilih belah kiri, mengubahnya seorang diri dan sampai ke belah kanan. Logik mesti bergerak ke hadapan: baris pertama ialah sesuatu yang anda tahu, baris terakhir ialah apa yang dikehendaki. Jika anda benar-benar perlu bekerja pada kedua-dua belah, setiap langkah mesti boleh diterbalikkan dan anda perlu menyatakannya, tetapi bukti satu belah ialah tabiat yang lebih selamat.

Semak sendiri

1. Buktikan bahawa tan x + kot x ≡ sek x kosek x.

Tunjukkan jawapan

LHS = sin x / kos x + kos x / sin x = (sin²x + kos²x) / (sin x kos x) = 1 / (sin x kos x) = (1 / kos x)(1 / sin x) = sek x kosek x.

2. Buktikan bahawa sin⁴x − kos⁴x ≡ sin²x − kos²x.

Tunjukkan jawapan

LHS = (sin²x − kos²x)(sin²x + kos²x) = (sin²x − kos²x) × 1 = sin²x − kos²x.

3. Buktikan bahawa kos²x − sin²x ≡ 2kos²x − 1.

Tunjukkan jawapan

Gantikan sin²x dengan 1 − kos²x: LHS = kos²x − (1 − kos²x) = kos²x − 1 + kos²x = 2kos²x − 1.

Ke mana seterusnya?

Seterusnya, permudahkan ungkapan sebelum penggantian untuk melihat bagaimana identiti yang sama memudahkan penilaian. Pelatih kerja tanpa kalkulator dan penjelajah struktur kuadratik membantu algebra dalam pembuktian yang lebih panjang.

Jika langkah anda betul tetapi susunan pembuktian sering tersasar, guru boleh menyemak kerja bertulis anda dalam tuisyen Matematik Tambahan dalam talian satu dengan satu.

Soalan lazim

Belah manakah yang patut saya mulakan?

Mulakan dengan belah yang lebih rumit, kerana memudahkan lebih mudah daripada membina. Jika kedua-duanya sama rumit, pilih belah yang mempunyai pecahan atau fungsi bercampur, dan tukar semuanya kepada sin x dan kos x. Anda akan tiba pada baris yang sama dengan belah yang satu lagi.

Bolehkah saya darab silang dalam pembuktian?

Bukan sebagai langkah pertama. Darab silang memperlakukan pernyataan itu sebagai persamaan yang sudah benar, iaitu perkara yang sedang anda cuba tunjukkan. Bekerja pada satu belah sehingga ia menjadi belah yang satu lagi. Darab silang hanya boleh digunakan sebagai kerja kasar di tepi.

Apakah yang patut ditulis pada baris terakhir pembuktian?

Ia mestilah ungkapan pada belah yang satu lagi, sama seperti yang ditulis dalam soalan. Ramai pelajar menambah LHS = RHS. Semak gaya pemarkahan sekolah anda, tetapi yang penting setiap baris mengikut daripada baris sebelumnya.

Dikemas kini:

Langkah seterusnya

Jika bukti anda sampai pada keputusan yang betul tetapi markah hilang pada langkahnya, guru satu dengan satu boleh baca setiap baris bersama anda dan tunjukkan di mana logik perlu diperkemas.

Kelas percubaan berbayar satu jam pada kadar guru yang disahkan, bermula RM80.

Tuisyen diatur bersama ibu bapa atau penjaga. Hantar halaman ini kepada mereka melalui WhatsApp supaya mereka boleh bertanya bagi pihak anda.

Ibu bapa: tanya di sini

  • 9,000+ pelajar telah dibantu melalui perkhidmatan kami
  • 9+ tahun membantu pelajar IGCSE