張衛(wèi)峰
三角函數(shù)是高中數(shù)學(xué)教材中的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容,也是高考數(shù)學(xué)??嫉闹R(shí)點(diǎn),也是學(xué)習(xí)地理學(xué),物理學(xué)中力學(xué)電磁學(xué)的基礎(chǔ),就像張景中院士指出:“在中學(xué)數(shù)學(xué)課程中,三角函數(shù)的內(nèi)容至關(guān)重要,三角函數(shù)不僅是連接幾何與代數(shù)的一座橋梁,還是溝通初等數(shù)學(xué)與高等數(shù)學(xué)的一條通道?!币虼苏莆杖呛瘮?shù)的恒等變形方面的技巧,不僅在考試中能夠?yàn)榻忸}節(jié)省很多時(shí)間,而且對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)和其他學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)都有著重要的意義。本篇論文只簡要的從下面幾個(gè)方面淺談如何靈活巧妙利用三角函數(shù)恒等變形處理“1”并解決相關(guān)問題。
1 利用特殊角的三角函數(shù)值等于1解題
在三角函數(shù)中,有一些特殊角的三角函數(shù)值等于1,例如,,,等,下面主要以常見常考的和為例來談運(yùn)用公式解題。
1利用()解題。
例1.化簡
分析:可能會(huì)有很多同學(xué)認(rèn)為這已經(jīng)是最簡形式,其實(shí)它還有更簡單的形式——利用兩角和的正切公式變化,這就需要對(duì)原式中的相關(guān)“1”用代換。
解:原式.
例2.求值
分析:第一種思路,利用代換式子中的“1”來求解;第二種思路,先根據(jù)兩角和公式求的值,然后代入中求值。
解法1:===
解法2:∵==
∴====.
例3已知=,求的值.
分析:只要深入挖掘題意,找到,聯(lián)想到公式=,問題便可迎刃而解。
解:∵===
∴===
例4.計(jì)算。
分析:當(dāng)時(shí),=
==2
解:原式=
=
2.利用解題.
例5求的值.
分析:由誘導(dǎo)公式=可得,=和===,而=1和,兩個(gè)不相關(guān)的式子,通過“1”聯(lián)系起來,便可對(duì)求值迎刃而解,起到事半功陪的效果。
解:===
====
2 利用含有“1”的三角函數(shù)等式進(jìn)行解題
在三角函數(shù)中,許多等式中都含有“1”,例如,=1,等多個(gè)等式,但是就以最??甲畛S玫暮?1為例來談靈活處理“1”,進(jìn)行解題。
1.利用進(jìn)行解題.
例6.求的值.
分析:我們觀察問題中的八個(gè)角,可以發(fā)現(xiàn)這些角兩兩互余的重要特征,便可聯(lián)想到誘導(dǎo)公式=并靈活運(yùn)用,可將問題轉(zhuǎn)化到處理,問題便可輕松解決。
解:原式=
=
=
=
例7? 計(jì)算
分析:此題看似老吃天,無處下爪。只要我們善于觀察發(fā)現(xiàn)這一個(gè)重要特征,解決本題也就容易了,但當(dāng)我們計(jì)算下去時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)形式的式子,這樣我們就會(huì)聯(lián)想到誘導(dǎo)公式得到,從而就可得到,此問題就變得簡單易懂。
解:∵
∴
例8? 求證=
分析:此題中即含有正切有含有余切,要解決此問題,我們就要找到正切余切的聯(lián)系點(diǎn)問題就變簡單多了。若從左到右考慮化簡證明,則是遵循化繁為簡的原則,潛在的“1”是解決此問題的關(guān)鍵。
證明:式左=
=
=
∵式右=
∴
例9? 在中,求證
證明:當(dāng)為直角三角形時(shí),等式顯然成立。
當(dāng)為非直角三角形時(shí),
==
∵
∴=
∴
2利用=1進(jìn)行解題
例10(2009遼寧高考題)已知,則=(? ?)
A.? ? ? ? ?B? ? ? C? ? ? ?D
分析:利用已知條件,我們很容易想到這道題需要進(jìn)行“弦化切”,因此,我們利用已知整式中分母為“1”的條件,將“1”轉(zhuǎn)化為,從而進(jìn)行解答。
解:
=
∵,∴,故選D
例11(2015年四川)已知?jiǎng)t的值是__________
解:因?yàn)樗?/p>
∵
∴當(dāng)時(shí),.
例12? (2009年高考江西卷第5題)若則的值為(? ?).
(A)? ? ? ? ? (B)? ? ? ? ? (C)? ? ? ? (D)-2
分析? 運(yùn)用解題.
解析? 因?yàn)椋?/p>
∴,選(D).
例13化簡.
分析:原式分子中根號(hào)內(nèi)出現(xiàn)的是的2倍,由此可以聯(lián)想到將“1”代換為,從而可用完全平方公式。
解:原式=
例14 求的值.
分析:
解:原式
例15求證=
分析:若式子左邊中的“1”用來代替,則可使式子左邊的分子配方變成,再將分母分解因式,分子分母便可約分化簡。
證明:∵式左=
∴
例16 已知,化簡.
分析:對(duì)于含二次根式的代數(shù)式化簡,主要是將根號(hào)下的被開方數(shù)配方成完全平方式,在利用二次根式的性質(zhì)=進(jìn)行化簡。觀察此題,利用進(jìn)行代換.
解:原式=
=
=
=(∵,∴)
=.