馬娟娟
三角函數(shù)求值問題的難度一般不大,側(cè)重于考查三角函數(shù)的基本公式和性質(zhì)的應(yīng)用.常見的命題形式有:(1)根據(jù)已知角,求三角函數(shù)式的值;(2)根據(jù)已知三角函數(shù)式,求某個(gè)角的大??;(3)根據(jù)已知角的關(guān)系式,求三角函數(shù)式的值.下面結(jié)合一道題目,談一談三角函數(shù)求值問題的解法.
例題:已知α是三角形的一個(gè)內(nèi)角,若 sinα- ,求 tanα的值.
題目中給出的條件較少,卻涉及了正弦、余弦、正切三種函數(shù).要求得 tanα的值,需將正弦、余弦化為正切,或求得角α的三角函數(shù)值.主要有以下三種方法.
一、利用三角函數(shù)的定義
若α是一個(gè)任意角,它的終邊與半徑為r 的圓交于點(diǎn)P(x,y),其中r=√x?+y?, 則α的正弦為sinα,余弦為 ,正切為 ,這是三角函數(shù)的定義.在求某個(gè)角的三角函數(shù)值時(shí),我們可以先根據(jù)三角函數(shù)的定義構(gòu)造圓,設(shè)出角的終邊與圓的交點(diǎn)的坐標(biāo),并用其坐標(biāo)和圓的半徑表示角的正弦、余弦、正切;然后根據(jù)已知關(guān)系式建立關(guān)于x、y、r 的新關(guān)系式,通過化簡(jiǎn)、消元,求得三角函數(shù)的值.
解:
根據(jù)三角函數(shù)的定義解題,需構(gòu)造圓,將角的終邊上的點(diǎn)的坐標(biāo)與圓的方程關(guān)聯(lián)起來(lái),借助角與圓、交點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系來(lái)建立新關(guān)系式.
二、構(gòu)建方程(組)
構(gòu)造方程(組)是解答求值問題的重要方法.在求三角函數(shù)的值時(shí),往往要根據(jù)題意和已知關(guān)系式建立關(guān)于所求角、函數(shù)式的方程(組),通過解方程(組)來(lái)求得角、三角函數(shù)式的值.
解法1.
解法2.
我們將已知關(guān)系式平方,并根據(jù)同角的三角函數(shù)平方關(guān)系式 sin?α+cos?α=1化簡(jiǎn)得 ,再將該式與sin?α+cos?α=1相加得到 ,構(gòu)造出方程組,即可通過解方程組求得三角函數(shù)的值.在求某個(gè)角的三角函數(shù)值時(shí),要靈活運(yùn)用同角的三角函數(shù)平方關(guān)系式sin?α+cos?α=1和商式關(guān)系式建立更多關(guān)于角的關(guān)系式. ,這樣可以
三、弦切互化
當(dāng)遇到三角函數(shù)名不統(tǒng)一的求值問題時(shí),往往要將正弦、余弦、正切進(jìn)行互化,使得三角函數(shù)式中的角統(tǒng)一.進(jìn)行弦切互化常用的公式有以及sin?α+cos?α=1
解法1.
解法2.
該解法主要運(yùn)用了正切的二倍角公式和同角三角函數(shù)的商式關(guān)系式 ,將弦化為切,從而順利求得 tanα的值.
總之,解答三角函數(shù)求值問題需注意幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):(1)仔細(xì)觀察題目中的三角函數(shù)式,尤其要關(guān)注角、函數(shù)名稱的異同;(2)將已知關(guān)系式和所求目標(biāo)式關(guān)聯(lián)起來(lái),尋找合適的公式進(jìn)行恒等變換,以將已知關(guān)系式逐步向目標(biāo)式靠攏;(3)靈活運(yùn)用三角函數(shù)的基本公式、定義、性質(zhì).
(作者單位:江蘇省東臺(tái)中學(xué))45