吳懌晨
摘要:數(shù)與形是現(xiàn)代數(shù)學體系中的基礎概念,在解決高中實際數(shù)學問題時,常常通過觀察幾何圖形去解決代數(shù)問題,而幾何問題也能通過代數(shù)方法思考,因此“數(shù)形結合”的思想是數(shù)學中常用的技巧。三角函數(shù)是高中數(shù)學知識體系中較為抽象的內容,在學習和理解時面臨著許多困難和挑戰(zhàn),而通過數(shù)形結合的思想,能將抽象概念與具象圖形聯(lián)系起來,從而讓三角函數(shù)解析過程化難為易。
關鍵詞:數(shù)形結合思想 三角函數(shù) 高中數(shù)學 應用
高中數(shù)學三角函數(shù)這一章節(jié)是大部分同學學習過程中的難點內容,函數(shù)解析式和函數(shù)值大小比較讓很多人頭痛,在學習這些知識時很多人無法領悟到抽象概念,做題幾乎處于模糊狀態(tài)。其原因與不理解三角函數(shù)圖像有關,以下將結合具體例題,通過數(shù)形結合思想解決三角函數(shù)的學習問題。
一、數(shù)形結合思想概述
我國數(shù)學界泰斗華羅庚曾針對數(shù)形結合思想作了一首著名的詩:“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微。數(shù)形結合百般好,隔離分家萬事休?!彼^數(shù)形結合思想,就是以數(shù)學問題的提出條件與結論之間的內在聯(lián)系為依據(jù),對其代數(shù)與幾何意義進行分析,將數(shù)量關系與空間形式巧妙結合起來,并在此基礎上尋求解題之道的思想?!皵?shù)”與“形”分別反應了事物一體兩面的屬性,具有整體意義,若單獨強調其中的某一項是沒有實際意義的。在高中數(shù)學三角函數(shù)的學習過程中,數(shù)形結合的主要應用就是將函數(shù)圖像應用到解題過程中,達到以形求數(shù)或以數(shù)化形的目的。
二、數(shù)形結合思想在高中三角函數(shù)解題中的具體應用
在三角函數(shù)的學習過程中,重難點主要存在于對函數(shù)公式的記憶、對函數(shù)值正負號的確認、函數(shù)值大小比較、定義域區(qū)間以及方程求根個數(shù),在解題過程中只要能靈活運用數(shù)形結合的思想,通過畫出函數(shù)圖象輔助解題,并結合注意觀察象限就能一目了然的得出正確結果。
(一)函數(shù)定義域求解
在求解三角函數(shù)定義域過程中,數(shù)形結合思想主要是通過對函數(shù)特點進行分析,在保證函數(shù)式各部分均存在意義的前提下,列出對應的不等式,解析不等式后,取各個不等式的∩。具體解法包括單位圓法和函數(shù)圖象法兩種數(shù)形結合方法,前者是在單位圓中畫出對應的角,再標出邊界三角函數(shù),取重疊區(qū)域;后者是在函數(shù)圖象中尋求符合條件的邊界角,再寫出相應集合。
三、結語
綜上,數(shù)形結合思想的實質在于代數(shù)與幾何問題的相互轉化,這就要求我們在平時注意總結三角函數(shù)的常用圖象、拋物線圖形以及各自的表示,并將其靈活運用到具體的解析式當中,從而加深對三角函數(shù)的理解,提升解題能力。
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(作者單位:湖南省長沙市第一中學)