歐陽初
【摘 要】三角函數(shù)是高三數(shù)學(xué)的重點,也是高考必考的知識板塊之一,因此抓好三角函數(shù)的復(fù)習(xí)教學(xué)顯得非常重要。本文針對目前高考中三角函數(shù)的主要考察類型,從自己多年的高三數(shù)學(xué)教學(xué)經(jīng)驗出發(fā),認(rèn)真分析和總結(jié)了三角函數(shù)的相關(guān)復(fù)習(xí)策略,以期能和同行們共勉。
【關(guān)鍵詞】高三數(shù)學(xué) 三角函數(shù) 復(fù)習(xí)策略
三角函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的重點,是高考必考的知識塊,因此關(guān)于三角函數(shù)的復(fù)習(xí)應(yīng)得到教師和學(xué)生們的重視。縱觀近年來的高考數(shù)學(xué)試題,可以發(fā)現(xiàn),對三角函數(shù)的考察主要分為4類,即:與三角函數(shù)性質(zhì)有關(guān)的問題、與三角函數(shù)的圖象有關(guān)的問題、應(yīng)用同角變換和誘導(dǎo)公式求三角函數(shù)值及化簡和等式證明的問題、解三角形或?qū)嶋H的應(yīng)用題。針對高考主要考察的內(nèi)容,筆者通過多年的高三教學(xué)經(jīng)驗,對三角函數(shù)的復(fù)習(xí)策略進行了認(rèn)真分析和總結(jié),希望能給同仁和學(xué)生提供幫助。
1靈活掌握三角函數(shù)基本概念和公式
1.1掌握三角函數(shù)基本概念
熟練掌握三角函數(shù)基本概念是解三角函數(shù)的前提。在復(fù)習(xí)三角函數(shù)的概念時,其復(fù)習(xí)要點可歸納為以下幾點:(1)角的概念的推廣;(2)弧度制;(3)任意角三角函數(shù)的定義;(4)同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式,如sinacsca=1,cosaseca=1,tana=sinacosa,sin2a+cos2a=1等;(5)三角函數(shù)值的符號規(guī)律,如sina與csca,一、二象限正,三、四象限負(fù),cosa與seca,一、四象限正,二、三象限負(fù)。只有在復(fù)習(xí)時讓學(xué)生熟練掌握其概念,才能讓其在解答已知角求三角函數(shù)值或已知三角函數(shù)值求角等題型時,正確解答。
如例1:設(shè)定義在區(qū)間(0,)上的函數(shù)y=6cosx的圖象與y=5tanx的圖象交于點P,過點P作軸的垂線,垂足為P1,直線PP1與函數(shù)的圖象交于點P2,則線段P1P2的長為多少?
解析:本題主要是以三角函數(shù)的圖像為基礎(chǔ),考察了學(xué)生對同角三角函數(shù)的關(guān)系、方程思想及圖形、符號等的轉(zhuǎn)
換能力。從題干中已知x∈(0, )時,6cosx=5tanx,求
sinx的值。而由6cosx=5tanx,利用同角三角函數(shù)的關(guān)系,變?yōu)檎液瘮?shù)式6(1 - sin2x)=5sinx,不難求得P1P2=。
1.2靈活使用三角函數(shù)的變形公式
三角函數(shù)中,公式與公式之間的聯(lián)系較多,且公式的變形方式比較復(fù)雜,因此要想提高學(xué)生的解題能力,就要加強其對三角函數(shù)變換公式的記憶,并掌握三角函數(shù)的公式及公式之間的結(jié)構(gòu)特點、變形技巧,能正用、逆用、變形用各個公式,知道各個公式之間的內(nèi)在聯(lián)系。如:三角形中sin(A+B)=sinC,cos4a-sin4a=cos2a-sin2a=cos2a,這樣解題時才能快速找到突破口。
2熟練掌握三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)
在三角函數(shù)中,圖象和性質(zhì)是高考出題的重點,且考察形式常出現(xiàn)在大題之中,但常以基礎(chǔ)題的出現(xiàn)為主,所以在復(fù)習(xí)時要讓學(xué)生充分了解三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)之間的關(guān)系。在復(fù)習(xí)時,可運用數(shù)形結(jié)合的思想,把圖象與性質(zhì)結(jié)合起來,即利用圖象的直觀性得出函數(shù)的性質(zhì),或由單位圓上線段表示的三角函數(shù)來獲得函數(shù)的性質(zhì),同時也要利用函數(shù)的性質(zhì)來描繪函數(shù)的圖象,這樣既利于學(xué)生熟練掌握函數(shù)圖象與性質(zhì),又能使其能熟練運用數(shù)形結(jié)合的思想方法來解題。
例2:已知電流I與時間t的關(guān)系式為I=Asin(ωt+φ)。
(1)圖1是I=Asin(ωt+φ)(ω>0,|φ|<)在一個周期內(nèi)的圖像,根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求的解析式;
圖1
(2)如果t在任意一段秒的時間內(nèi),電流I=Asin(ωt+φ)
都能取得最大值和最小值,那么ω的最小正整數(shù)值是多少?
解:(1)由圖可知A=300,那么設(shè)t1=-,t2=,
則周期T=2(t2-t1)=2(+)=。
∵ω= =150π。
又當(dāng)t= 時,I=0,即sin(150π· +φ)=0,而
|φ|< ,∴φ =。
故所求的解析式為:I=300sin(150πt + )。
(2)依題意,周期T≤,即≤ ,(ω>0)
∴ω≤ 300π >942,又ω∈N*,
故最小正整數(shù)ω=943。
解析:本題主要是考察學(xué)生是否掌握了三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的基礎(chǔ)知識,其解題的關(guān)鍵點是將圖形轉(zhuǎn)化為語言符號,很好地考察了學(xué)生的運算能力和邏輯推理能力。
3三角函數(shù)應(yīng)用性題目的復(fù)習(xí)策略
高考中,在考察三角函數(shù)應(yīng)用題時,一般會與其他函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、不等式、向量或幾何等知識相結(jié)合,因此在復(fù)習(xí)時應(yīng)將其與解三角形、平面向量和復(fù)數(shù)知識等融合為一個知識模塊進行整體復(fù)習(xí)。
例3:某體育館逆用運動場的邊角地建一個矩形的健身室,如圖所示,ABCD是一塊變長為50米的正方形地皮,扇形CEF是運動場的一部分,其半徑為40米,矩形AGHM就是擬建的健身室,其中G、M分別在AB和AD上,H在弧EF上,設(shè)矩形AGHM的面積為S,∠HCF=θ,請將S表示為θ的函數(shù),并指出當(dāng)點H在弧EF何處時,該健身室的面積最大,最大面積是多少?
解析:如圖延長GH交CD于P,因為GH//AM,HP⊥CD,又∠HCP+∠HCF=θ,CH=40,所以HP=CH·sinθ=40sinθ,CP=CH·cosθ=40cosθ,于是HG=50-40sinθ,HM=50-40cosθ,所以矩形AGHM的面積S=HG·HM=(50-40sinθ)(50-40cosθ),(0
≤θ≤)。設(shè)sinθ+cosθ=t,則2sinθcosθ=t2-1,因為0≤θ≤
,所以當(dāng)t=1時,S有最大值,此時2sinθcosθ=0,即sin2θ=
0,因為0 ≤2θ≤π,所以θ=0或。因此,答案為:當(dāng)H在弧EF的端點E或F處時,健身室面積最大,最大面積為500平方米。
在該題中,由題意結(jié)合圖形,在直角三角形中利用三角函數(shù)關(guān)系,用已知長度和角度去構(gòu)建三角函數(shù)關(guān)系,再利用換元法即可推導(dǎo)出函數(shù)的最值。
總而言之,三角函數(shù)的復(fù)習(xí)是高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)的重點,在復(fù)習(xí)中無任何捷徑可走,需要學(xué)生在復(fù)習(xí)時應(yīng)熟練掌握三角函數(shù)的概念、公式、圖象和性質(zhì)等,并能在熟練記憶基本公式的基礎(chǔ)上,靈活使用三角函數(shù)的變換公式來求三角函數(shù)的最值問題以及等式證明等問題。這也就要求高三數(shù)學(xué)教師在安排學(xué)生進行復(fù)習(xí)時,須精心地安排和系統(tǒng)地組織,讓學(xué)生能了解高考的考核范圍和知識點,能在熟悉三角函數(shù)概念、公式、圖象等等基礎(chǔ)上做到舉一反三,從而不斷提高學(xué)生的應(yīng)考能力。
【參考文獻】
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