吳懌晨
摘要:數(shù)與形是現(xiàn)代數(shù)學(xué)體系中的基礎(chǔ)概念,在解決高中實(shí)際數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),常常通過(guò)觀察幾何圖形去解決代數(shù)問(wèn)題,而幾何問(wèn)題也能通過(guò)代數(shù)方法思考,因此“數(shù)形結(jié)合”的思想是數(shù)學(xué)中常用的技巧。三角函數(shù)是高中數(shù)學(xué)知識(shí)體系中較為抽象的內(nèi)容,在學(xué)習(xí)和理解時(shí)面臨著許多困難和挑戰(zhàn),而通過(guò)數(shù)形結(jié)合的思想,能將抽象概念與具象圖形聯(lián)系起來(lái),從而讓三角函數(shù)解析過(guò)程化難為易。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合思想 三角函數(shù) 高中數(shù)學(xué) 應(yīng)用
高中數(shù)學(xué)三角函數(shù)這一章節(jié)是大部分同學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的難點(diǎn)內(nèi)容,函數(shù)解析式和函數(shù)值大小比較讓很多人頭痛,在學(xué)習(xí)這些知識(shí)時(shí)很多人無(wú)法領(lǐng)悟到抽象概念,做題幾乎處于模糊狀態(tài)。其原因與不理解三角函數(shù)圖像有關(guān),以下將結(jié)合具體例題,通過(guò)數(shù)形結(jié)合思想解決三角函數(shù)的學(xué)習(xí)問(wèn)題。
一、數(shù)形結(jié)合思想概述
我國(guó)數(shù)學(xué)界泰斗華羅庚曾針對(duì)數(shù)形結(jié)合思想作了一首著名的詩(shī):“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微。數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬(wàn)事休。”所謂數(shù)形結(jié)合思想,就是以數(shù)學(xué)問(wèn)題的提出條件與結(jié)論之間的內(nèi)在聯(lián)系為依據(jù),對(duì)其代數(shù)與幾何意義進(jìn)行分析,將數(shù)量關(guān)系與空間形式巧妙結(jié)合起來(lái),并在此基礎(chǔ)上尋求解題之道的思想?!皵?shù)”與“形”分別反應(yīng)了事物一體兩面的屬性,具有整體意義,若單獨(dú)強(qiáng)調(diào)其中的某一項(xiàng)是沒有實(shí)際意義的。在高中數(shù)學(xué)三角函數(shù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,數(shù)形結(jié)合的主要應(yīng)用就是將函數(shù)圖像應(yīng)用到解題過(guò)程中,達(dá)到以形求數(shù)或以數(shù)化形的目的。
二、數(shù)形結(jié)合思想在高中三角函數(shù)解題中的具體應(yīng)用
在三角函數(shù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,重難點(diǎn)主要存在于對(duì)函數(shù)公式的記憶、對(duì)函數(shù)值正負(fù)號(hào)的確認(rèn)、函數(shù)值大小比較、定義域區(qū)間以及方程求根個(gè)數(shù),在解題過(guò)程中只要能靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想,通過(guò)畫出函數(shù)圖象輔助解題,并結(jié)合注意觀察象限就能一目了然的得出正確結(jié)果。
(一)函數(shù)定義域求解
在求解三角函數(shù)定義域過(guò)程中,數(shù)形結(jié)合思想主要是通過(guò)對(duì)函數(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析,在保證函數(shù)式各部分均存在意義的前提下,列出對(duì)應(yīng)的不等式,解析不等式后,取各個(gè)不等式的∩。具體解法包括單位圓法和函數(shù)圖象法兩種數(shù)形結(jié)合方法,前者是在單位圓中畫出對(duì)應(yīng)的角,再標(biāo)出邊界三角函數(shù),取重疊區(qū)域;后者是在函數(shù)圖象中尋求符合條件的邊界角,再寫出相應(yīng)集合。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上,數(shù)形結(jié)合思想的實(shí)質(zhì)在于代數(shù)與幾何問(wèn)題的相互轉(zhuǎn)化,這就要求我們?cè)谄綍r(shí)注意總結(jié)三角函數(shù)的常用圖象、拋物線圖形以及各自的表示,并將其靈活運(yùn)用到具體的解析式當(dāng)中,從而加深對(duì)三角函數(shù)的理解,提升解題能力。
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(作者單位:湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué))