葛靜
摘 要:中職學(xué)生的數(shù)學(xué)計(jì)算能力普遍不高,面對誘導(dǎo)公式這樣多而復(fù)雜的公式、繁瑣的解題過程、一不小心就出錯的情況,學(xué)生基本是抱怨誘導(dǎo)公式好難,談?wù)T導(dǎo)公式色變,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性備受打擊。在遇到學(xué)生的這些狀況后,針對學(xué)生的解題習(xí)慣、公式是否可以進(jìn)一步歸納進(jìn)行了深思。
關(guān)鍵詞:中職數(shù)學(xué);誘導(dǎo)公式;新技巧
一、常規(guī)誘導(dǎo)公式教學(xué)
三角函數(shù)誘導(dǎo)公式是高等教育出版社出版的中等職業(yè)教育課程改革國家規(guī)劃新教材——《數(shù)學(xué)》基礎(chǔ)模塊上冊5.5節(jié)的內(nèi)容。在最開始的教學(xué)中,筆者是根據(jù)書本,借助單位圓,利用兩角終邊的對稱性找出兩角終邊上對應(yīng)兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的關(guān)系,根據(jù)任意角三角函數(shù)的定義推導(dǎo)得出四組誘導(dǎo)公式,如下:
sin(α+k·360°)=sinα sin(-α)=-sinα
cos(α+k·360°)=cosα (一) cos(-α)=cosα (二)
tan(α+k·360°)=tanα tan(-α)=-tanα
sin(180°+α)=-sinα sin(180°-α)=sinα
cos(180°+α)=-cosα (三) cos(180°-α)=-cosα (四)
tan(180°+α)=tanα tan(180°-α)=-tanα
這四組公式可以這樣分析為:將α看成是銳角,則α為第一象限角,-α為第四象限角,180°+α為第三象限角,180°-α為第二象限角;縱觀四組公式發(fā)現(xiàn)變化前后的函數(shù)名稱無變化,就是多了正負(fù)號,而且還符合三角函數(shù)在四個象限的符號的規(guī)律:一全為正,二正弦正,三正切正,四余弦正;因此,給學(xué)生歸納了誘導(dǎo)公式的記憶運(yùn)用技巧:函數(shù)名不變,符號看象限。
二、誘導(dǎo)公式運(yùn)用出現(xiàn)的問題
在講完每組公式后,都會講與公式對應(yīng)的例題,然后學(xué)生練習(xí)對應(yīng)的習(xí)題,學(xué)生基本會做??墒侨恐v完,歸納完后,問題來了,學(xué)生的錯誤率非常高。如:
1.正解sin π=sin( π+4π)=sin π=sin( π+π)=-sin π=
- ,學(xué)生往往會:sin π=sin( π+5π)=sin π= ,沒有充分理解公式(一)中k·360°化為弧度應(yīng)為2kπ,要運(yùn)用公式(一),π前面系數(shù)必須為偶數(shù)。
2.會出現(xiàn)類似于:cos(-870°)=cos870°=cos(150°+2×360°)=cos150°=cos(180°-30°)=-cos30°=- 這類復(fù)雜的計(jì)算。
3.學(xué)生還可能會這樣解:tan(- π)=tan(- π-5π),然后不知道怎么做了。
4.誘導(dǎo)公式除了計(jì)算,還會用于化簡,如: ,這類化簡若只是按照四組誘導(dǎo)來解,那是非常麻煩的。
三、對出現(xiàn)的問題進(jìn)行思考
中職學(xué)生的數(shù)學(xué)計(jì)算能力普遍不高,面對這樣多而復(fù)雜的公式、繁瑣的解題過程、一不小心就出錯的情況,學(xué)生基本是抱怨誘導(dǎo)公式好難,談?wù)T導(dǎo)公式色變,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性備受打擊。筆者在遇到學(xué)生的這些狀況后,針對學(xué)生的解題習(xí)慣、公式是否可以進(jìn)一步歸納進(jìn)行了深思。
首先對四組誘導(dǎo)公式進(jìn)行拓展,具體如下:
sin(α+k·360°)=sin(α+2k·180°)=sinα
cos(α+k·360°)=cos(α+2k·180°)=cosα (一)
tan(α+k·360°)=tan(α+2k·180°)=tanα
sin(-α+k·360°)=sin(-α+2k·180°)=-sinα
cos(-α+k·360°)=cos(-α+2k·180°)=cosα (二)
tan(-α+k·360°)=tan(-α+2k·180°)=-tanα
sin(180°+α)=sin(180°+α+2k·180°)=sin[α+(2k+1)·180°)]=-sinα
cos(180°+α)=cos(180°+α+2k·180°)=cos[α+(2k+1)·180°)]=-cosα
tan(180°+α)=tan(180°+α+2k·180°)=tan[α+(2k+1)·180°)]=tanα(三)
sin(180°-α)=sin(180°-α+2k·180°)=sin[-α+(2k+1)·180°)]=sinα
cos(180°-α)=cos(180°-α+2k·180°)=cos[-α+(2k+1)·180°)]=-cosα
tan(180°-α)=tan(180°-α+2k·180°)=tan[-α+(2k+1)·180°)]=-tanα(四)
這里就可以將角轉(zhuǎn)化的結(jié)果歸納為四類:α+2k·180°、α+(2k+1)·180°、-α+2k·180°、-α+(2k+1)·180°。為了方便表述,筆者將180°轉(zhuǎn)化為弧度π,并將上述四類情況用更通俗的語言表述:α+偶數(shù)π,α+奇數(shù)π,-α+偶數(shù)π,-α+奇數(shù)π。
接著討論四類情況分別是第幾象限角,具體如下:將α看成是銳角,則α為第一象限角。根據(jù)角概念中的旋轉(zhuǎn)概念,終邊若旋轉(zhuǎn)π的偶數(shù)倍,則終邊會落回原來位置;若旋轉(zhuǎn)π的奇數(shù)倍,則終邊會落回與原來相反的位置。所以α+偶數(shù)π為第一象限角,α+奇數(shù)π為第三象限角;-α為第四象限角,則-α+偶數(shù)π為第四象限角,-α+奇數(shù)π為第二象限角;如圖所示:
如此歸納后,在做題時(shí)即可先將角轉(zhuǎn)化這里所說的四種情況之一,然后充分運(yùn)用函數(shù)名不變,符號看象限。
四、新技巧的運(yùn)用
(一)對“誘導(dǎo)公式運(yùn)用出現(xiàn)的問題”中舉的四道題進(jìn)行解析
1.sin π
解題分析: 不用再考慮商是否為偶數(shù)了, π= π+5π是奇數(shù)α的形式,所以應(yīng)為第三象限角,第三象限正弦為負(fù),由此,
sin π=sin( π+5π)=-sin π=-
2.cos(-870°)
解題分析: -870°=30°-5×180°也是α+奇數(shù)π的形式,所以應(yīng)為第三象限角,第三象限余弦為負(fù),由此,
cos(-870°)=cos(30°-5×180°)=-cos30°=-
3.tan(- π)
解題分析: - π=- π-5π是-α+奇數(shù)π的形式,所以應(yīng)為第二象限角,第二象限正切為負(fù),由此
tan(- π)=tan(- π-5π)=-tan π=-1
4.
解題分析:α+3π為第三象限角,正弦為負(fù);α-4π為第一象限角,正切為正;6π-α為第四象限角,余弦為正;-α-3π為第二象限角,正切為負(fù)。所以:
= =tanα
(二)新技巧的運(yùn)用方法為
1.角的轉(zhuǎn)化。角為弧度時(shí)分子除以分母;角為角度時(shí)角除以180°,列出除式,就可將角化為α+偶數(shù)π,α+奇數(shù)π,-α+偶數(shù)π,-α+奇數(shù)π四種情形。
這里需要注意:除式運(yùn)算時(shí)使余數(shù)盡可能變小,使α最好在-90°~90°或- ~ 之間。
2.看角轉(zhuǎn)化后所在的象限,記住圖。
3.直接根據(jù)三角函數(shù)在四個象限的符號寫出最終結(jié)果。
五、結(jié)束語
筆者拓展歸納后的誘導(dǎo)公式,中職學(xué)生更容易記憶運(yùn)用,并且在之后的教學(xué)中得到了充分的肯定,大大簡化了解題過程。
參考文獻(xiàn):
[1]盛媛媛.職業(yè)院校數(shù)學(xué)三角函數(shù)誘導(dǎo)公式的課堂教學(xué)策略[J].學(xué)科教學(xué),2014(03).
[2]廖佛成.三角函數(shù)誘導(dǎo)公式的三類記憶法[J].考試周刊:數(shù)學(xué)教學(xué)與研究,2014(31).
編輯 溫雪蓮