江蘇省海門中等專業(yè)學(xué)校 馮 霞
提高每個(gè)對(duì)口單招學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)是數(shù)學(xué)教學(xué)的最終目的,教學(xué)中要加強(qiáng)思維訓(xùn)練,指導(dǎo)學(xué)生及時(shí)總結(jié)歸納,讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)飛躍。在三角函數(shù)的知識(shí)體系當(dāng)中所包含的解題方法、公式等相對(duì)較多,這就為單招學(xué)生題目的解答提供了多元化選擇。同時(shí),由于三角函數(shù)所覆蓋的知識(shí)點(diǎn)較多,這也增加了解題的難度。在對(duì)最值問(wèn)題進(jìn)行解答過(guò)程中,不僅需要運(yùn)用三角函數(shù)當(dāng)中的和差公式,同時(shí)還需要將方程思想、數(shù)形結(jié)合思想融入其中。
在三角函數(shù)的部分題目當(dāng)中,給定的已知條件或者需要解答的問(wèn)題含有兩個(gè)甚至兩個(gè)以上角度的三角函數(shù)。此時(shí),在對(duì)其進(jìn)行計(jì)算時(shí),解答過(guò)程較為煩瑣,計(jì)算量相對(duì)較大,出現(xiàn)錯(cuò)誤的幾率也成倍增加。因此,將題目當(dāng)中不同角度的三角函數(shù)值化為一個(gè)角的三角函數(shù)值,不但能夠降低解答難度,同時(shí)還能夠較為快速地得出答案。一般而言,在對(duì)給定角的三角函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí),常用的方法為根據(jù)三角形內(nèi)角和或者其他角度之間的關(guān)系進(jìn)行。
例1:“在△ABC中,a,b,c分別為內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊,且2asin A=(2b+c)sin B+(2c+b)sin C。(1)求A的大?。唬?)求sin B+sin C的最大值。”由于在第二個(gè)小問(wèn)題中包含了兩個(gè)角度,且在第一小題當(dāng)中求出A=120°,因此在解答過(guò)程中需要根據(jù)“三角形內(nèi)角和為180°”這一定理,得出B+C=60°,將角C以60°-B的形式代入,進(jìn)而達(dá)到化成一個(gè)角的三角函數(shù)的目的。具體解答方法如下:(1)由已知,根據(jù)正弦定理得2a2=(2b+c)b+(2c+b)c,即a2=b2+c2+bc,由余弦定理得a2=b2+c2-2bccosA,故cos A=,所以A=120°。(2)由(1)得:sinB+sinC=sinB+sin(60°-B)故當(dāng)B=30°時(shí),sinB+sinC取得最大值為1。
對(duì)于部分三角函數(shù)題目而言,無(wú)論是在已知條件當(dāng)中或是設(shè)問(wèn)當(dāng)中,均含有兩個(gè)甚至兩個(gè)以上的三角函數(shù)。常見(jiàn)的三角函數(shù)主要包括正弦函數(shù)、余弦函數(shù)以及正切函數(shù)三類。在實(shí)際解答的過(guò)程中,如果包含兩種或者兩種以上三角函數(shù)時(shí),其計(jì)算過(guò)程將會(huì)較為復(fù)雜,無(wú)形中會(huì)增加題目難度。因此,化為一個(gè)角的同名三角函數(shù),對(duì)快速解題將起到畫龍點(diǎn)睛的效果。一般而言,該種計(jì)算過(guò)程主要依靠和差化積公式、積化和差公式兩類進(jìn)行。
例2:“已知函數(shù) f(x)=2cos2x+sin2x-4cosx。(1)求的值;(2)求f(x)的最大值和最小值。”由于題目當(dāng)中包含了正弦函數(shù)與余弦函數(shù)兩種,根據(jù)和差化積公式將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)三角函數(shù),其解答過(guò)程如下:4cosx-1,x∈R。因?yàn)閏os x∈[-1,1],所以當(dāng)cos x=-1時(shí),f(x)取最大值6;
對(duì)三角函數(shù)最值問(wèn)題進(jìn)行解答的過(guò)程中,運(yùn)用三角函數(shù)自身的極值與其他的性質(zhì),也是求解三角函數(shù)最值的一個(gè)重要方法。對(duì)于正弦函數(shù)以及余弦函數(shù)而言,其自身的值域均為[-1,1],正切函數(shù)的值域?yàn)镽,還要特別注意角的范圍對(duì)三角函數(shù)值域的影響。同時(shí),對(duì)于三角函數(shù)而言,其還具有周期性等性質(zhì)。運(yùn)用周期性等性質(zhì)解題,也能夠起到較好的效果。
三角函數(shù)問(wèn)題與二次函數(shù)相結(jié)合的題型相對(duì)較多,因此,運(yùn)用二次函數(shù)的知識(shí)對(duì)三角函數(shù)的最值進(jìn)行求解,也是常用的方法之一。在實(shí)際解題的過(guò)程中,中學(xué)生不僅需要熟練掌握二次函數(shù)的相關(guān)知識(shí),同時(shí)還應(yīng)對(duì)三角函數(shù)的基本變形方法等理解透徹。此外,在解題期間,還可能會(huì)運(yùn)用到換元法、配方法等常用的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行輔助解答。
例5:“求函數(shù)7-4sinxcosx+4cos2x-4cos4x的最大值與最小值。”該類問(wèn)題不僅包含三角函數(shù)的題目,同時(shí)還與二次方程的知識(shí)相結(jié)合,同時(shí),通過(guò)對(duì)題目的觀察可以發(fā)現(xiàn),給定題目當(dāng)中的最高次冪為4次冪,在中學(xué)期間,學(xué)生通常不會(huì)接觸到4次冪題目的解答。因此,在做題時(shí),應(yīng)運(yùn)用三角函數(shù)當(dāng)中的倍角公式對(duì)給定條件進(jìn)行降冪,變?yōu)槎魏瘮?shù)的最值問(wèn)題,從而能夠降低解題的難度。其具體解題方法如下:
令u=sin2x,則函數(shù)z=(u-1)2+6z在[-1,1]中的最大值為zmax=(-1-1)2+6=10,最小值為zmin=(1-1)2+6=6,故當(dāng)sin2x=-1時(shí)y取得最大值10,當(dāng)sin2x=1時(shí),y取得最小值6。
總而言之,三角函數(shù)是單招數(shù)學(xué)當(dāng)中的重要內(nèi)容,也是考試當(dāng)中的熱點(diǎn)問(wèn)題。因此,對(duì)于單招學(xué)生而言,應(yīng)首先對(duì)三角函數(shù)的相關(guān)概念和性質(zhì)了解清楚,掌握有關(guān)三角函數(shù)的最值的相關(guān)解題方法,包括運(yùn)用三角函數(shù)性質(zhì)、計(jì)算公式、化簡(jiǎn)方法等,提高三角函數(shù)的解題能力。在解題過(guò)程中通過(guò)觀察、分析找到各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的共同點(diǎn)予以突破,進(jìn)而提煉方法、總結(jié)規(guī)律,從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。