整體思維是一種全面地、整體地思考問題的思維方式。整體思維要求我們在處理數(shù)學問題時,將需要解決的問題視為一個整體,從不同側面、不同角度,全面地分析問題的整體形式、整體結構,或對整體結構作適當調整、改造,從而達到找出解題思路或簡捷的解題方法的目的。整體思維在解題過程中,通過整體處理、整體觀察等形式來表現(xiàn)。下面,本人談談整體思維在解三角函數(shù)題中的應用。
一、整體處理
例1 求函數(shù)y=3tan(2x+) 的定義域。
分析:這里把2x+視為一個整體,根據(jù)它應滿足的條件進行整體處理,問題可直接獲解。解:由正切函數(shù)的定義可知,2x+≠k?仔+,則x≠+,因此,函數(shù)y=3tan(2x+) 的定義域是x│x∈R且x≠+,k∈Z。
二、整體觀察
例2 求函數(shù)y=sinxcosx+sinx+cosx 的最大值。
分析:通過整體觀察,式中含有sinxcosx, sinx+cosx的式子,而sinxcosx可用 sinx+cosx表示出來,因此把 sinx+cosx視為一個整體,引進參數(shù),問題即可解決。解:設 sinx+cosx=t ,則-≤t≤,sinxcosx=.y=+t=(t+1)2-1,當且僅當t=時,即x=2k?仔+(k∈Z) 時, ymax=+。
三、整體求出
例3 若sin(+)=,sin(-)= ,求tancot的值。
分析:把tancot 視為一個整體,從已知條件中構造出關于這個整體的方程,問題即可速解。解:由已知得=,即=。顯然cossin≠0 ,分子、分母都除以cossin 得,,解得tancot=5。
四、整體代入
例4 已知tan=+1,求tan3-2tan2-2tan+3 的值。
分析:直接代入求,顯然較繁,通過整體分析,發(fā)現(xiàn)所求值的式子可用tan-1 表示出來,這樣把tan-1視作一個整體代入,從而可化難為易。解:∵原式=tan(tan2-2tan+1)-3tan+3 =tan(tan-1)-3(tan-1),由已知tan=+1 得tan-1= ,∴原式=(+1)()2-3=3 .
五、整體配湊
分析:整體配湊就是把所求式子視作一個整體,針對所求式子的特征,為其配上一個恰當?shù)氖阶?,使得這兩個式子通過某種運算得到一個有用的關系式,從而使問題獲解。
例5 求sin220O+cos250O+sin20Ocos50O的值。
解:設A=sin220O+cos250O+sin20Ocos50O,B=cos220O+sin250O+
cos20Osin50O,則A+B=2+sin70O① ,A-B=-cos40O+cos100O+sin(-30O )=-sin70O- ②,①+② 得:2A=2- ,解得A= ,即sin220O+cos250O+sin20Ocos50O = 。
六、整體設想
例6 證明:在△ABC 中,三內角A、B、C 任意兩個交換,式子cotA+ 的值不變。
分析:如果將A 、B 、C 任意兩個交換,則有3種情況要一一加以證明,顯然較繁雜。如果我們從整體上考慮,設想只要能把式子化為輪換式,問題就可全部解決。證明: ∵ A+B+C=?仔,∴A=?仔-(B+C) ,∵ cotA+=cotA+=cotA+=cotA+cotB+cotC,而cotA+cotB+cotC 是關于 A、B 、C 的輪換式, ∴將A 、B 、C 中任意兩個交換,原式的值不變。
七、整體轉化
例7 已知sin+sin=, cos+cos=,求tan(+) 的值。
分析:復數(shù)知識和三角知識聯(lián)系較多,有些三角問題我們可以整體轉化為復數(shù)問題求解,這也是一種思路。解:設z1=cos+isin,z2=cos+isin 則z1=z2=1,由復數(shù)模的性質得z1 z2===-+i,又z1 z2=cos(+)+isin(+),∴cos(+