四川省南充市西華師范大學(xué)數(shù)學(xué)與信息學(xué)院 周曉鳳
鑒于初中學(xué)生的思維發(fā)展特點和接收、理解知識的程度,在三角函數(shù)的學(xué)習(xí)這塊兒,初中主要學(xué)習(xí)了正弦、余弦、正切三種最基本、最簡單的銳角三角函數(shù)類型。
1.正弦
2.余弦
3.正切
銳角三角函數(shù)在我們的日常生活中應(yīng)用十分廣泛,涉及許許多多的研究領(lǐng)域,如工程測量,航海,食品,軍事,工業(yè),航空,農(nóng)業(yè)等。此外,三角函數(shù)這一章的學(xué)習(xí),也是教給學(xué)生數(shù)形結(jié)合思想方法的典型章節(jié),教會學(xué)生利用三角函數(shù)知識解決實際生活中的問題,不僅可以提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,還可以通過這樣的方式,將數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法傳遞給學(xué)生。下面列舉兩個需要利用銳角三角函數(shù)解決的生活實際問題。
1.銳角三角函數(shù)在確定航海行程問題中的應(yīng)用
生活中的很多問題都可以建立三角函數(shù)模型,利用銳角三角函數(shù)的性質(zhì)來解決,比如在房地產(chǎn)、航海、測量中的應(yīng)用。
例:如圖1 所示,C 港在觀測站B 的正北方向10 海里處,一艘游艇從C 港出發(fā)往正東方向航行。一小時后,在觀測站B 測得該游艇已在北偏東60°的D 處。求:(1)觀測站B 與點D 的距離;(2)游艇的速度。
圖1
答:觀測站B 與點D 的距離為20 海里。
2.銳角三角函數(shù)在食品包裝中的應(yīng)用
在實際生活中的食品包裝問題上,通過減少所用材料,降低包裝成本,為了攜帶方便,使每個食品包裝后的體積最小等這些問題,都可以通過銳角三角函數(shù)的性質(zhì)來解決,三角函數(shù)的學(xué)習(xí)中蘊含著豐富的數(shù)學(xué)思想。
例:某糖果工廠為了獲得更多的銷售利潤,想要策劃一種巧克力的外層包裝,它的半徑為2。需要滿足以下三個條件:(1)外層包裝需要無縫,呈圓錐狀;(2)為了降低花費,外層包裝所需要的紙為最少;(3)包裹后的每個巧克力所占的空間要最小。問:若三個條件都成立,圓錐底面的半徑該怎么策劃?高該怎么策劃?此時需要的原材料和容積分別為多少?若三個條件不能同時成立,是什么緣故呢?
圖2
在筆者所接觸的教學(xué)中,許多教師在講解初中銳角三角函數(shù)這一章的時候,更多的是教學(xué)生如何計算銳角三角函數(shù),有少數(shù)一部分教師在學(xué)生掌握三角函數(shù)的計算方法后,就直接略過講解三角函數(shù)的應(yīng)用問題,跳到下一章節(jié)內(nèi)容的講解。這樣教學(xué),一方面,知識沒有和實際生活掛鉤,很難提高學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,學(xué)生會覺得乏味、無聊,認為數(shù)學(xué)就是計算,到后期甚至?xí)a(chǎn)生厭學(xué)情緒。另一方面,數(shù)學(xué)不僅來源于生活,更應(yīng)該服務(wù)于生活。目前我國數(shù)學(xué)教育十分重視培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,要提高學(xué)生這兩方面的能力,一定與培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會利用數(shù)學(xué)知識解決實際問題有著緊密的聯(lián)系。
就初中銳角三角函數(shù)這一章的學(xué)習(xí)而言,教會學(xué)生利用銳角三角函數(shù)解決實際生活中的問題,是十分重要的教學(xué)內(nèi)容,一方面,當(dāng)數(shù)學(xué)知識與實際生活相結(jié)合時,更容易增加學(xué)習(xí)的趣味性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強學(xué)生分析問題、解決問題的能力。另一方面,利用三角函數(shù)解決實際問題,往往需要通過數(shù)形結(jié)合的方法求出答案。在這個過程中,可以使學(xué)生深入體會數(shù)形結(jié)合思想方法的實用性,培養(yǎng)他們學(xué)會將這種數(shù)學(xué)思想方法運用到今后遇到的數(shù)學(xué)問題中去。