洪霞
【摘 要】 三角函數(shù)知識(shí)的抽象性較強(qiáng),是高中數(shù)學(xué)中的教學(xué)難點(diǎn)之一.但掌握了相應(yīng)的解題思路和解題技巧后,困難就會(huì)迎刃而解.基于此,文章結(jié)合過往教學(xué)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)高中數(shù)學(xué)中三角函數(shù)解題的展開分析和探討,從解題思路和解題技巧兩方面入手,詳細(xì)闡述具體的解題過程,以此為學(xué)生學(xué)習(xí)提供參考.
【關(guān)鍵詞】 三角函數(shù);解題技巧;解題思路
例1 某三角函數(shù)的區(qū)間求值選擇題,給出了a∈(0,π2)、2cos2a=cos(π4-a)這兩個(gè)條件,求解sin2a的值.
解題 根據(jù)題干可以得到2(cos2a-sin2a)=cosπ4cosa+sinπ4sina,通過最終的計(jì)算化簡(jiǎn),得到了sin2a=78,進(jìn)而就可以確定最終的選項(xiàng).
在例題1解題過程中,主要利用三角函數(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和概念理論,而在更多的三角函數(shù)選擇題目中考察的是三角函數(shù)和其他知識(shí)之間的聯(lián)系性.這就需要學(xué)生在思考的過程中,從多個(gè)角度入手構(gòu)建邏輯橋梁,得出正解.
例2 ??某三角函數(shù)圖像選擇題中,給出了y=sinx-3cosx和y=sinx+3cosx這兩個(gè)函數(shù),問函數(shù)2至少需要向右平移多少個(gè)單位長(zhǎng)度能得到函數(shù)1.
解題 在實(shí)際解題過程中,避免拘泥于基本知識(shí),可以通過對(duì)兩個(gè)函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn),最終得到了y=sinx+ 3cosx=2sin(x+π3),
y=sinx- 3cosx=2sin(x-π3)=2sin[(x-π3)-2π3].
在完成化簡(jiǎn)轉(zhuǎn)換后,就可以清晰地看出需要函數(shù)2至少需要向右平移2π3個(gè)單位長(zhǎng)度才能得到函數(shù)1.
總的來說,在學(xué)習(xí)三角函數(shù)的過程中,基礎(chǔ)知識(shí)體系的掌握非常重要,但在不斷強(qiáng)化理論知識(shí)的同時(shí),也要不斷開拓思維模式,樹立起良好的解題思路,把握具體的解題技巧.教師在實(shí)際教學(xué)過程中,要幫助引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)解題技巧,通過大量練習(xí)強(qiáng)化解題思路,從而讓學(xué)生更好地完成三角函數(shù)解題過程,構(gòu)建形成數(shù)學(xué)邏輯體系,促進(jìn)綜合學(xué)習(xí)能力的提高,得到全面的發(fā)展.
2 解題技巧
很多涉及三角函數(shù)知識(shí)的題目相對(duì)較難,解題過程復(fù)雜,長(zhǎng)此以往學(xué)生會(huì)對(duì)解題喪失信心.如果想要快速得到正確答案,就要建立起豐富的解題思路,加強(qiáng)對(duì)三角函數(shù)的認(rèn)識(shí),提高解題效率的同時(shí),培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí).學(xué)生在構(gòu)建起三角函數(shù)思維后,還要掌握一些使用的解題技巧,能夠簡(jiǎn)化解題過程,輕松完成解答.
2.1 使用弦切互化解題技巧
正余弦、正余切是高中三角函數(shù)中最為主要的內(nèi)容,涉及這些內(nèi)容的題目形式非常靈活,需要學(xué)生具備較高的思維能力,在不同的題目條件中找出其中的關(guān)鍵.解答正余弦、正余切或者正余弦角度問題時(shí),題目中的角并不會(huì)較為特殊,可以利用題目中給出的條件,結(jié)合誘導(dǎo)條件完成弦切互化,從而利用特殊角的三角函數(shù)值求出正確答案.主要考察學(xué)生思維能力和舉一反三能力,只要熟練掌握公式,就可以根據(jù)已知條件求出最佳的數(shù)值,切實(shí)提高解題效率.角的轉(zhuǎn)化是三角函數(shù)解題過程中最為重要的一種方式,在多個(gè)題目中得到了廣泛應(yīng)用.實(shí)現(xiàn)角的轉(zhuǎn)化后,就可以通過逆、順用公式完成解題.
例3 求解sin20°cos10°-cos160°sin10°的值.
解題 首先,判斷20°和160°之間的關(guān)系,其次,利用誘導(dǎo)公式完成角地轉(zhuǎn)化,最后完成具體的計(jì)算.具體解題過程如下:sin20°cos10°-cos160°sin10°= sin20°cos10° + cos20°sin10° =sin30° =12.
2.2 使用數(shù)形結(jié)合解題技巧
在解決三角函數(shù)問題的過程中,部分問題會(huì)涉及到圖形知識(shí),單純依靠想象很難得到正確答案,還會(huì)擾亂思路.因此,在實(shí)際解題過程中,可以使用數(shù)形結(jié)合的方式完成題目的快速解答.這一技巧方式的應(yīng)用,也能夠讓學(xué)生養(yǎng)成良好的作圖習(xí)慣,樹立其幾何邏輯思維,切實(shí)提高解題能力.
例4 已知△ABC中,A=3π4,AB=6,AC=32.在BC邊上有一點(diǎn)D,AD=BD,求解AD長(zhǎng).
解題 在解答此題的過程中,單純利用條件在腦海中構(gòu)建圖形,容易得到錯(cuò)誤答案.引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已知條件進(jìn)行畫圖,可以準(zhǔn)確地找到題目中要求求解的線段,進(jìn)而利用正余弦定理完成三角函數(shù)的求值計(jì)算.具體解題過程如下,利用已知條件和余弦定理,可知內(nèi)角∠A對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng)a=310,結(jié)合正弦定理可以進(jìn)一步得到sinB=1010.從題干可知0<B<π4、cosB=31010,繼而就可以得到的AD=10.
2.3 使用升冪降冪解題技巧
升冪降冪也是高中三角函數(shù)解題過程中常見的思路之一,主要是對(duì)題目中的函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn),從而完成解題.對(duì)學(xué)生而言,不僅需要靈活地掌握公式,還要根據(jù)題目有選擇進(jìn)行應(yīng)用,從而解決求值問題.在利用這一解題方法進(jìn)行求值的過程中,保證化簡(jiǎn)過程的準(zhǔn)確是最為重要的內(nèi)容,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都有可能造成最終結(jié)果的錯(cuò)誤.升冪降冪是轉(zhuǎn)換題目形式,當(dāng)題目中冪數(shù)統(tǒng)一時(shí),將高次冪轉(zhuǎn)化為低次冪,如果冪數(shù)不統(tǒng)一,先要利用公式轉(zhuǎn)化題目中函數(shù),然后考慮升冪降冪,完成加減運(yùn)算.在解題過程中,升冪降冪是解題的關(guān)鍵,需要結(jié)合題目的實(shí)際情況,合理地完成轉(zhuǎn)化,切實(shí)提高解題效率和質(zhì)量[3].
例5 化簡(jiǎn)1-sin6x-cos6x1-sin4x-cos4x.
解題 根據(jù)三角函數(shù)公式中sin2x+cos2x=1,可以對(duì)題目進(jìn)行進(jìn)一步的簡(jiǎn)化,進(jìn)而得到最終的結(jié)果.
1-sin6x-cos6x1-sin4x-cos4x=(sin2x+cos2x)3-sin6x-cos6x(sin2x+cos2x)3-sin4x-cos4x=2sin2xcos2x3sin2xcos2x(sin2x+cos2x)=23.
2.4 使用消參構(gòu)造解題技巧
消參構(gòu)造是兩種方法,前者是根據(jù)題目中給出的參數(shù)聯(lián)系,利用公式完成對(duì)現(xiàn)有參數(shù)的轉(zhuǎn)換,簡(jiǎn)化計(jì)算過程,將消參法和換元法、公式定理法,結(jié)合應(yīng)用效果最優(yōu).后者是在無法使用消參法的基礎(chǔ)上,通過添加或者減少項(xiàng)的方式,實(shí)現(xiàn)等效變換,完成解題.
例6 ??已知tanα=3,求sina-3cosa2sina+cosa的值.
解題 根據(jù)有關(guān)公式定理可知tanα=sinα:cosα,且α≠kπ+π2,進(jìn)一步可以推出cosα≠0.那么將其完全替換到原分式中,就會(huì)得到具體的結(jié)果.具體的解題過程如下:
sina-3cosa2sina|cosa=sinacosa-3·cosacosa2sinacosa+cosacosa=tgα-32tgα+1
=3-32×3+1=0.
2.5 使用平方方式解題技巧
相比較上述幾個(gè)解題技巧來看,平方法在解析三角函數(shù)過程中最為常見,尤其是題干中涵蓋了余弦、正弦的內(nèi)容時(shí),都可以使用平方方式解題.但需要注意的是,在使用平方方式進(jìn)行解題前,必須要掌握最基本的方式,然后再采用技巧性的方法進(jìn)行解題.
例7 方程x2-kx+k+1=0 得到sinθ、cosθ兩個(gè)根,且θ∈(0,2π),要求求出k值.
解題 此題有兩種解題方式,一種為利用韋達(dá)定理求出兩個(gè)k值,然后利用值域,去除不符合的數(shù)值,得到正確答案.例題7中的兩個(gè)k值分別為-1和3,最終舍去k=3這一個(gè)根.如果利用平方方式可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化計(jì)算過程,快速得到最終結(jié)果.
3 結(jié)語
綜上所述,在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)階段,強(qiáng)化三角函數(shù)的解題思想和解題技巧,可以在保證準(zhǔn)確率的同時(shí),讓解題效率得到提高.因此,學(xué)生要正確認(rèn)識(shí)三角函數(shù)知識(shí)重要性,在鞏固基礎(chǔ)知識(shí)公式的同時(shí),掌握相應(yīng)技巧,優(yōu)化思維邏輯,從而更好完成學(xué)習(xí)目標(biāo).不僅是為了提高數(shù)學(xué)成績(jī),更是為未來的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).