摘要:在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中三角函數(shù)是其中重要的組織部分,因此,教師為了提高教學(xué)質(zhì)量,可以在教學(xué)過程中融入化歸法的思考方式來幫助學(xué)生分析高中三角函數(shù)題目。
關(guān)鍵詞:化歸法;高中數(shù)學(xué);三角函數(shù)
一、化歸法的概念與意義
在高中三角函數(shù)題目的一系列解題方法中,化歸方法是其中最為普遍存在的方法之一。學(xué)生在完全理論掌握之后,若同樣能夠運(yùn)用這種方法進(jìn)行熟練的演算的話,可以提高學(xué)生的解題能力。但是,若是想要真正的理解并且正確的運(yùn)用化歸方法,需遵循以下幾個(gè)原則:、熟悉化原則、簡單化原則、直觀化原則、逆向原則。
作為數(shù)學(xué)方面的重要基礎(chǔ)課程之一,高中三角函數(shù)的運(yùn)用在整個(gè)高中數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)以及數(shù)學(xué)邏輯體系中的地位非常重要,學(xué)好三角既是對(duì)之前所學(xué)的課程進(jìn)行一個(gè)鞏固和溫習(xí),實(shí)現(xiàn)熟練的運(yùn)用,同時(shí)也是為后續(xù)關(guān)于各類綜合性知識(shí)點(diǎn)課程的學(xué)習(xí)、深造打好的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?;瘹w法的解題方法為其他涉及高中三角概念教學(xué)的數(shù)學(xué)分支,提供了一個(gè)更為清晰、重要的解題工具,同時(shí)也在許多涉及數(shù)學(xué)概念、定理的領(lǐng)域中都具有很廣泛的運(yùn)用,對(duì)于高中三角函數(shù)的教學(xué)以及解題來說是十分關(guān)鍵的。
總之,同一問題,由于思考角度和方法不同,對(duì)問題的解答步驟和方法就會(huì)不同。而化歸的目的恰恰就是為了可以讓問題簡單化,從而簡化思路、簡化過程。因此,化歸要最大程度的做到化繁為簡、化難為易、化抽象為具體等,在高中三角函數(shù)的解題過程中,要用變化發(fā)展的眼光去看待問題,對(duì)問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化歸納。
二、化歸法中直觀化原則在三角函數(shù)的應(yīng)用
在高中三角函數(shù)的題目中,經(jīng)常遇到需要化簡、求解、圖像平移等方面的考察,這都是高中三角函數(shù)部分的重點(diǎn)考察內(nèi)容。在解決這類題目中,就可以靈活運(yùn)用化歸法中直觀化的思考方式,注意題干中的典型切入點(diǎn),對(duì)題干中一直的有效條件進(jìn)行有效提取之后,與以往所做過的類似題目進(jìn)行類比歸納,從而對(duì)條件進(jìn)行正用或者逆向倒推。通過對(duì)題中已給的三角函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行合理的變形,對(duì)題干進(jìn)行簡化處理,從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確求解。
首先學(xué)生是一定要進(jìn)行高中三角函數(shù)方面的大量解題,這樣才能夠在題目中找到一致的規(guī)律。這樣在對(duì)于抽象、深?yuàn)W的問題,可以通過將其類比至其他相對(duì)比較直觀,具體、淺顯易懂的方向,再利用所學(xué)過的知識(shí)和方法進(jìn)行解答。運(yùn)用化歸法解答三角函數(shù)要建立在熟練掌握公式,有大量做題基礎(chǔ)之上,才能夠?qū)竭M(jìn)行靈活應(yīng)用,其最終目標(biāo)都是講復(fù)雜、抽象的三角函數(shù)內(nèi)容通過變形和轉(zhuǎn)化,從而使之成為學(xué)生熟悉的類型。
例如:[2013年湖北卷,4]將函數(shù)y=√3cosx+sinx(x∈R)的圖象向左平移m(m>0)個(gè)單位長度后,所得到的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,則m的最小值是()
分析:針對(duì)這種題目,可以首先將題中看似復(fù)雜的三角函數(shù)進(jìn)行直觀化的化歸法處理,使之成為學(xué)生熟悉的基本標(biāo)準(zhǔn)式y(tǒng)=Asin(ωx+ψ)之后,就可以利用之前所學(xué)習(xí)過的知識(shí),結(jié)合題中所給條件,來對(duì)三角函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)式中的A、ω、ψ的含義進(jìn)行一系列的分析:y=f(x)=√3cosx+sinx=2sin(x+? ),圖像向左平移m(m>0)個(gè)單位長度后得表達(dá)式為f(x+m)=2sin(x+m+ ),又因?yàn)轭}中所給信息“圖像關(guān)于y軸對(duì)稱”,那么也就是需要令x=0,可得f(x+m)的絕對(duì)值為2,從而根據(jù)三角函數(shù)中對(duì)稱軸的基本表達(dá)式帶入求解,則可以得出m的表達(dá)式以及最小值為 。
三、化歸法中簡單化原則在三角函數(shù)的應(yīng)用
圖像分析是三角函數(shù)中常考察的重要內(nèi)容,除此之外,結(jié)合正弦、余弦定理、三角形的面積公式以及三角形內(nèi)角和等公式定理進(jìn)行角、邊之間的轉(zhuǎn)化運(yùn)算,也是可以利用化歸法巧妙解決三角函數(shù)題目。面對(duì)高中三角函數(shù)的題目時(shí),可以將看似困難復(fù)雜的問題往簡單的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)化。在這個(gè)過程中,可以鍛煉學(xué)生自己的思維變通能力,并且簡化做題步驟,從而更加便捷的進(jìn)行答題。通過合理的運(yùn)用誘導(dǎo)公式,結(jié)合三角函數(shù)中各種定理、函數(shù)關(guān)系式之間的聯(lián)系,從而將題目進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化,將困難的問題簡單化。同時(shí)還需要注意三角函數(shù)中各個(gè)象限符號(hào)的變化規(guī)律、意義和特征,這樣才能夠準(zhǔn)確的解題。
例如:函數(shù)f(x)=6cos2 +√3cosωx—3(ω>0)在一個(gè)周期內(nèi)的圖象如圖所示,A為圖象的最高點(diǎn),B、C為圖象與x軸的交點(diǎn),且△ABC為正三角形,求ω的值及函數(shù)f(x)的值域。
分析:本題主要考察三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)、同角三角函數(shù)的關(guān)系、倍角公式等基礎(chǔ)內(nèi)容,以及各自相關(guān)的基本運(yùn)算能力,并且重點(diǎn)考察了學(xué)生化歸的思想。首先題中所給的三角函數(shù)乍一看較為復(fù)雜,這時(shí)候就需要學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識(shí)將函數(shù)進(jìn)行簡單化:f(x)=6cos2 +√3cosωx—3=2√3sin(ωx+ ),因此就可以結(jié)合“A為圖象的最高點(diǎn),B、C為圖象與x軸的交點(diǎn),且△ABC為正三角形”這個(gè)信息推斷出函數(shù)的周期、值域等性質(zhì)。
四、總結(jié)
綜上所述,雖然高中三角函數(shù)的題目解決起來較為復(fù)雜,但是通過綜合應(yīng)用化歸思想,則可以有效地找出最佳的解決辦法,降低題目難度。同時(shí),在學(xué)習(xí)三角函數(shù)部分的知識(shí)時(shí),教師也可以結(jié)合化歸法的思路,幫助學(xué)生掌握三角函數(shù)中的各種概念與公式,提高學(xué)生靈活應(yīng)用的能力,提高學(xué)生對(duì)于高中三角函數(shù)的學(xué)習(xí)興趣與積極性。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:李長明 1966年11月? 男? 湖南省卲陽市邵陽縣? 本科 中教一級(jí) 與高考有關(guān)的三角函數(shù)復(fù)習(xí)或解題技巧。