王舉者
摘 要:三角函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),貫穿整個(gè)高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程。學(xué)好三角函數(shù),會(huì)解三角函數(shù)相關(guān)試題,一方面有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,另一方面還能樹立學(xué)生在作答數(shù)學(xué)試卷時(shí)的解題信心。本文結(jié)合自身在三角函數(shù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和困難,總結(jié)和歸納相關(guān)學(xué)習(xí)和解題經(jīng)驗(yàn),以期為大家提供三角函數(shù)的學(xué)習(xí)參考。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);三角函數(shù);問(wèn)題;方法
一、高中數(shù)學(xué)三角函數(shù)學(xué)習(xí)過(guò)程中的困難
三角函數(shù)的學(xué)習(xí)主要是對(duì)三角函數(shù)的公式及性質(zhì)的學(xué)習(xí)。但由于各種公式變換以及每個(gè)公式中自變量取值范圍的不同,在應(yīng)用三角函數(shù)時(shí)容易出現(xiàn)混淆公式的情況,主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。一是三角函數(shù)圖像與性質(zhì)相結(jié)合的問(wèn)題,包括正弦余弦圖像的區(qū)別及聯(lián)系、相位的變化、圖像上各個(gè)特殊點(diǎn)與解析式的聯(lián)系等。二是三角函數(shù)公式及其變形式的相互轉(zhuǎn)換應(yīng)用,比如通過(guò)運(yùn)用三角函數(shù)的基本恒等式,例如、、等等對(duì)問(wèn)題的化簡(jiǎn)。三是三角函數(shù)的多組誘導(dǎo)公式、積化和差、和差化積、半角公式和萬(wàn)能公式,這些公式看上去復(fù)雜難記,但通過(guò)基本公式以及函數(shù)的性質(zhì)也可以自行推導(dǎo)得出。四是三角函數(shù)的函數(shù)性質(zhì),單調(diào)性、奇偶性、周期性以及圖像的對(duì)稱性,結(jié)合圖像來(lái)看這些性質(zhì)相對(duì)來(lái)說(shuō)更加簡(jiǎn)便,因此在解決問(wèn)題過(guò)程中運(yùn)用三角函數(shù)的圖像及單位圓是十分快速的方法。
二、三角函數(shù)解題易錯(cuò)點(diǎn)
在進(jìn)行三角函數(shù)習(xí)題求解過(guò)程中,可能會(huì)遇到很多“陷阱”。結(jié)合筆者的錯(cuò)題集,挑選出幾道典型的三角函數(shù)易錯(cuò)題,將易錯(cuò)點(diǎn)進(jìn)行分類。
(一)單位圓與任意角問(wèn)題:
例1.下列命題正確的是()
A.α、β都是第二象限角,若sinα>sinβ,則tanα>tanβ
B.α、β都是第三象限角,若cosα>cosβ,則sinα>sinβ
C.α、β都是第四象限角,若sinα>sinβ,則tanα>tanβ
D.α、β都是第一象限角,若cosα>cosβ,則sinα>sinβ
解析:在此題中解題思維應(yīng)利用三角函數(shù)的單調(diào)性,可充分利用單位圓畫圖來(lái)對(duì)應(yīng)三角函數(shù)的數(shù)值大小,通過(guò)數(shù)形結(jié)合解出此題。筆者當(dāng)時(shí)所犯錯(cuò)誤是將角的三角函數(shù)值所對(duì)應(yīng)的三角函數(shù)線簡(jiǎn)單的看做了線段的長(zhǎng)度,概念不清。當(dāng)弄清概念,畫出正確的圖像后,不難發(fā)現(xiàn)此題正確答案是C選項(xiàng)。
(二)圖像變換中周期變換和相位變換易混淆問(wèn)題:
例2.要得到函數(shù)y=sin(3x-π/4)的圖像,需將函數(shù)y=sin(x/3)的圖像做怎樣的變換?
解析:y=sin(x/3)變換成y=sin3x是把每個(gè)x值縮小到原來(lái)的1/9倍,易錯(cuò)認(rèn)為是擴(kuò)大到原來(lái)的9倍,再將y=sin3x平移到y(tǒng)=sin(3x-π/4)時(shí)的方向也易出錯(cuò),這里還需注意平移的單位。在此題中變換有兩種形式,其一是先進(jìn)行周期變換即將y=sin(x/3)的圖像上各點(diǎn)縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的1/9倍得到y(tǒng)=sin3x的圖像,再保持縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)向右平移π/12單位得到目標(biāo)函數(shù)。其二是先進(jìn)行相位變換,即先平移圖像再縮小橫坐標(biāo)。
(三)關(guān)于多個(gè)輔助公式的應(yīng)用中角的取值范圍:
例3.若,,且α、β均為銳角,求α+β的值。
解析:若在此題中用α+β的正弦計(jì)算,由于正弦函數(shù)在(0,π)區(qū)間的不單調(diào)會(huì)使結(jié)果出現(xiàn)兩個(gè),但余弦就不會(huì)出現(xiàn)此類問(wèn)題。因此,可以通過(guò)計(jì)算,由兩者均為銳角可得,,則運(yùn)用cos(α+β)的展開公式可得結(jié)果為,,且(α+β)∈(0,π),故α+β=4/π。
三、三角函數(shù)學(xué)習(xí)方法和解題經(jīng)驗(yàn)
三角函數(shù)的學(xué)習(xí)總是緊緊圍繞著幾個(gè)中心公式,適當(dāng)采取一些口訣幫助記憶,例如“奇變偶不變,符號(hào)看象限”,可以有效的幫助分清在單位圓中正余弦函數(shù)的不同。不過(guò),僅僅靠死記硬背還是欠缺火候,理解三角函數(shù)各公式的內(nèi)涵才能在解題過(guò)程中對(duì)公式靈活運(yùn)用。
首先要了解三角函數(shù)的整個(gè)知識(shí)框架。理清每個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系和區(qū)別十分必要,尤其在面對(duì)綜合性比較強(qiáng)的問(wèn)題時(shí),能夠快速找到各個(gè)條件之間的關(guān)聯(lián)并合理運(yùn)用時(shí),解出該題就已經(jīng)成功了一大半。
其次,關(guān)于與的應(yīng)用與推廣。,因此我們可以得到,從而可以推出。同時(shí)還有tanα·cotα=1;sinα·cscα=1,cosα·secα=1,記住這幾個(gè)倒數(shù)公式也有助于我們推導(dǎo)其他公式。
最后,幾類常見(jiàn)三角函數(shù)求解問(wèn)題可用如下小技巧:見(jiàn)“知1求5”問(wèn)題,構(gòu)造,用勾股定理;見(jiàn)“切割”問(wèn)題,轉(zhuǎn)換成“弦”的問(wèn)題;見(jiàn)齊次弦,“化弦為一”;見(jiàn)“正弦值或角的平方差”形式,啟用“平方差”公式;見(jiàn)“求最值、值域”問(wèn)題,啟用有界性,或者輔助角公式;見(jiàn)“高次”,用降冪,見(jiàn)“復(fù)角”,用轉(zhuǎn)化。
四、總結(jié)
其實(shí)當(dāng)掌握了三角函數(shù)的學(xué)習(xí)方法,熟悉了三角函數(shù)正確的解題技巧,就會(huì)發(fā)現(xiàn)三角函數(shù)并沒(méi)有想象中那么難。總之,在學(xué)習(xí)三角函數(shù)過(guò)程中,要善于總結(jié),學(xué)會(huì)舉一反三。尤其是三角函數(shù)中幾個(gè)重要的公式,不僅要時(shí)刻牢記在心,還要學(xué)會(huì)靈活應(yīng)用,找到解題的關(guān)鍵,明確其考點(diǎn),拿到該得的分,取得理想的成績(jī)。
參考文獻(xiàn)
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