秦艷萍
【摘?要】??三角函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的重要知識點(diǎn),涉及較多的概念與公式.相關(guān)習(xí)題情境復(fù)雜多變,應(yīng)用的解題思想不盡相同.其中在化歸思想指引下解題可達(dá)到化難為易,提高解題效率的目的.教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)做好化歸思想相關(guān)理論知識的講解,結(jié)合具體例題為學(xué)習(xí)者展示針對不同題型如何進(jìn)行化歸.
【關(guān)鍵詞】???劃歸思想;高中數(shù)學(xué);三角函數(shù)
1?方程向函數(shù)的轉(zhuǎn)化
方程與函數(shù)關(guān)系非常密切??[1] .將方程向函數(shù)轉(zhuǎn)化的目的在于運(yùn)用函數(shù)的圖象、性質(zhì)降低方程問題難度,以達(dá)到順利解題的目標(biāo).需要注意的是解答三角函數(shù)習(xí)題時(shí)應(yīng)注重三角函數(shù)圖象的特殊性,能夠準(zhǔn)確的分析與判斷出三角函數(shù)的對稱軸、對稱中心、周期等相關(guān)內(nèi)容.另外,針對部分三角函數(shù)習(xí)題,還需要配合使用整體思想,從整體上把握相關(guān)參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián).
例如???已知關(guān)于x的方程(?sin?x+?cos?x)??2?+?cos?2x=m在區(qū)間(0,?π?]上存在兩個(gè)相異實(shí)根x??1?,x??2?,且|x??1?-x??1?|≥??π??4?,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為(??)
(?A?)[0,2).??????(?B?)[0,2].
(?C?)[1,?2?+1].???(?D?)[1,?2?+1).
因?yàn)?sin???2?x+?cos???2?x=1,2?sin?x?cos?x=?sin?2x,所以(?sin?x+?cos?x)??2?+?cos?2x=m時(shí)可得?sin?2x+?cos?2x=m-1,由輔助角公式可得?sin?(2x+??π??4?)=??2??2?(m-1).令t=2x+??π??4?,即,?sin?t=??2??2?(m-1)在區(qū)間(??π??4?,?9?π??4?]上有兩個(gè)不同的實(shí)根t??1?,t??2?,作出y=?sin?t(??π??4 2?函數(shù)向方程的轉(zhuǎn)化 函數(shù)向方程轉(zhuǎn)化在高中數(shù)學(xué)解題中也較為常用,只是對于大多數(shù)學(xué)習(xí)者而言很少關(guān)注.函數(shù)向方程轉(zhuǎn)化主要結(jié)合函數(shù)上某一點(diǎn)構(gòu)建相關(guān)等式關(guān)系.函數(shù)向方程轉(zhuǎn)化主要用于解決函數(shù)圖象相交、函數(shù)零點(diǎn)等問題.??[2] 實(shí)踐中為使學(xué)習(xí)者掌握轉(zhuǎn)化的相關(guān)規(guī)律,應(yīng)注重在課堂上多與學(xué)習(xí)者互動(dòng),多啟發(fā)學(xué)習(xí)者,通過引導(dǎo)使其能夠自己頓悟,如此才能使其真正的掌握,內(nèi)化為自身能力. 例如???已知函數(shù)f(x)=|?cos?x|(x≥0)的圖象和過原點(diǎn)的直線剛好有四個(gè)交點(diǎn),設(shè)其中最大交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為θ,則?2θ?(1+θ?2)?sin?2θ?的值為(??) (?A?)-2.??????(?B?)-1. (?C?)0.????(?D?)2. 根據(jù)題意可知直線和f(x)=|?cos?x|(x≥0)在區(qū)間(?3?π??2?,2?π?)的圖象相切,此時(shí)f(x)=?cos?x,相切時(shí)對應(yīng)的橫坐標(biāo)最大,切點(diǎn)坐標(biāo)為(θ,?cos?θ).由導(dǎo)數(shù)知識可得f′(x)=-?sin?x,則直線的斜率為?-?sin?θ?,則對應(yīng)的方程為y-?cos?θ=-?sin?θ(x-θ).整理得到y(tǒng)=-x?sin?θ+θ?sin?θ+?cos?θ.而該直線過原點(diǎn),即,θ?sin?θ+?cos?θ=0,解得θ=-?cot?θ,?則?2θ?(1+θ?2)?sin?2θ?=?-2?cot?θ?(1+??cot???2θ)?sin?2θ?=?-2?cot?θ?(1+??cot???2θ)?sin?2θ?=-?1???sin???2θ+??cos???2θ?=-1,選擇(?B?).
3?數(shù)向形的轉(zhuǎn)化
數(shù)、形是高中數(shù)學(xué)研究的兩個(gè)非常重要的對象.兩個(gè)對象在某種層面上具有統(tǒng)一性,解答三角函數(shù)時(shí)關(guān)注兩者的統(tǒng)一性,實(shí)現(xiàn)彼此之間的轉(zhuǎn)化,是解題的重要思路.??[3] 其中結(jié)合“數(shù)”并聯(lián)系所學(xué)想象與畫出對應(yīng)的圖形,可降低“數(shù)”運(yùn)算的復(fù)雜程度,提高計(jì)算正確率.教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)注重為學(xué)習(xí)者匯總與三角函數(shù)相關(guān)的圖形,實(shí)際掌握畫相關(guān)三角函數(shù)圖象方法,夯實(shí)其畫圖的基本技能,為數(shù)向形順利地轉(zhuǎn)化,高效地解題奠定基礎(chǔ).
例如???已知函數(shù)f(x)=2?sin?(ωx+φ)(ω>0,-??π??4?<φ?π??4?)的零點(diǎn)為x軸上的所有整數(shù),則函數(shù)f(x)和函數(shù)g(x)=?2?5?x圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為(??)
(?A?)8.??(?B?)9.??(?C?) 10.??(?D?)11.
根據(jù)題意結(jié)合三角函數(shù)性質(zhì)可知f(x)=2?sin?(ωx+φ)的最小正周期為2,則ω=?2?π??T?,又因?yàn)閒(0)=0,-??π??4?<φ?π??4?,則φ=0,則f(x)=2?sin??π?x,在同一直角坐標(biāo)系中作出f(x)=2?sin??π?x和g(x)=?2?5?x的圖象,如圖所示,可清楚地看到兩個(gè)函數(shù)的交點(diǎn)為11個(gè),選擇(?D?).
4?形向數(shù)的轉(zhuǎn)化
解答三角函數(shù)習(xí)題時(shí)有時(shí)需要將形轉(zhuǎn)化數(shù).但是僅僅知道這一點(diǎn)是不行的,還需要掌握轉(zhuǎn)化的思路,轉(zhuǎn)化后數(shù)據(jù)的處理.其中形向數(shù)轉(zhuǎn)化的思路較多,在三角函數(shù)部分主要借助正余弦定理進(jìn)行轉(zhuǎn)化,以構(gòu)建與圖形相關(guān)的數(shù)量關(guān)系.當(dāng)然在處理數(shù)據(jù)時(shí)還應(yīng)注重挖掘與運(yùn)用圖形中的隱含條件,把握圖形變化中線段、角度的變化邊界.
例如???圖2所示,四邊形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)共圓,?cos?∠ABD=?5?13?,AB=14,AD=15.
(1)求BD和?sin?A的值;(2)求四邊形ABCD周長的最大值.
對于問題(1)在△ABD中由余弦定理,可知?cos?∠ABD=?AB?2+BD?2-AD?2?2AB·BD?,將?cos?∠ABD=?5?13?,AB=14,AD=15代入解得BD=13.因?yàn)?cos?∠ABD=?5?13?>0,可知0<∠ABD2??π??,易得?sin?∠ABD=?12?13?,由正弦定理可得?AD??sin?∠ABD?=?BD??sin?A?,解得?sin?A=?4?5?.
對于問題(2)由已知可知A+C=?π?,即,?sin?C=?4?5?,由(1)知BD 參考文獻(xiàn): [1] 郭嬋萍.轉(zhuǎn)化思想在“三角函數(shù)”教學(xué)中的應(yīng)用[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2021(34):29-31. [2]牟曉丹.淺談中學(xué)三角函數(shù)試題中的轉(zhuǎn)化與化歸思想[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2019(06):103. [3]張廣科.三角函數(shù)中的轉(zhuǎn)化與化歸思想[J].中學(xué)教學(xué)參考,2016(35):53.