河北衡水第一中學(xué) 河北石家莊 050000
三角函數(shù)是高中數(shù)學(xué)中難度較大的一個(gè)部分,這不僅僅是由于三角函數(shù)的推導(dǎo)過(guò)程復(fù)雜,其主要原因是由于三角函數(shù)有著20多個(gè)誘導(dǎo)公式,致使三角函數(shù)相關(guān)題目的變式類型較多,因此在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中需要對(duì)應(yīng)相關(guān)的題目進(jìn)行思路的調(diào)整[1]。在這種情況下,關(guān)于三角函數(shù)的應(yīng)用研究就有著一定的必要性。通過(guò)對(duì)三角函數(shù)的應(yīng)用研究,能夠使我們高中生更加深入地了解三角函數(shù)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),從而在學(xué)習(xí)、生活中熟練應(yīng)用三角函數(shù)知識(shí)。
圖1
三角函數(shù)源自于對(duì)單位圓中邊角關(guān)系的推導(dǎo),因此,三角函數(shù)的應(yīng)用多與幾何圖形中的角度、邊長(zhǎng)等有著一定的相關(guān)性。并且,利用三角函數(shù)的相關(guān)知識(shí),也能夠幫助我們解決其它學(xué)科中所存在的一些問(wèn)題。
與三角函數(shù)關(guān)系最為密切的就是幾何題,無(wú)論是平面幾何,還是立體幾何,均會(huì)涉及到邊、角關(guān)系的證明或求解,在使用三角函數(shù)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的情況下,能夠使整個(gè)解題的效率大大提高。
例1:已知存在△ABC,由C點(diǎn)向線段AB作延長(zhǎng)線,與線段AB交于一點(diǎn)D,其中,,且、,若BC=13,求的值,并計(jì)算線段CD的長(zhǎng)度。
解析:根據(jù)題目中的已知條件,該圖形如下所示:
圖2
物理與數(shù)學(xué)之間的關(guān)系較為密切,在物理題目的解題過(guò)程中,會(huì)不同程度地應(yīng)用到數(shù)學(xué)方面的知識(shí),其中就包括三角函數(shù)知識(shí)的應(yīng)用。
例2在一個(gè)水平面上,停著一輛小車,小車上安裝有一個(gè)四分之一圓弧的臺(tái)面(如圖3所示),一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊從其頂部位置滑下,滑落過(guò)程中忽略滑塊與圓弧臺(tái)面間的摩擦,在此過(guò)程中,小車為位置保持不變,則當(dāng)滑塊滑落到什么位置時(shí),水平面對(duì)小車的靜摩擦力最大,且最大靜摩擦力為多少?
圖3
解析:若該圓弧臺(tái)面的半徑為R,滑塊從臺(tái)面的頂部位置開(kāi)始無(wú)摩擦滑下,當(dāng)與圓心的垂線間的角度為時(shí),則根據(jù)能量守恒定律,滑塊的速度如下:
同時(shí),根據(jù)牛頓第二定律,滑塊在該點(diǎn)的受力關(guān)系如下:
此時(shí),滑塊對(duì)小車的壓力進(jìn)行分解,水平方向上力的大小如下:
三角函數(shù)作為高中數(shù)學(xué)中的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn),不僅在數(shù)學(xué)解題中有著較為廣泛的應(yīng)用,而且在其它學(xué)科中也會(huì)用到相關(guān)的知識(shí)。對(duì)此,我們高中生應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)三角函數(shù)的認(rèn)識(shí),在不斷完善相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí),通過(guò)大量的練習(xí),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)三角函數(shù)的靈活應(yīng)用,促進(jìn)個(gè)人數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)的提升[2]。