【摘要】基于新課標(biāo)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,針對(duì)三角函數(shù)的教學(xué),教師明確三角函數(shù)題目的形式多樣、內(nèi)容豐富,涉及諸多的三角函數(shù)公式,解題方法靈活運(yùn)用,也存在一定的規(guī)律.本文基于以往三角函數(shù)的解題方法教學(xué)的問題,通過運(yùn)用實(shí)踐探究法,提出三角函數(shù)的解題方法:利用角之間關(guān)系的湊角法,基于高次三角式的降冪法,有效轉(zhuǎn)換式結(jié)構(gòu)的換元法,涉及含參與正負(fù)的討論法,根據(jù)已知的數(shù)據(jù)的猜想法.教師指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用這些解題方法,能提高學(xué)生解題能力,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維方法,發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),提高三角函數(shù)的教學(xué)效果.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);三角函數(shù);解題方法
1 引言
三角函數(shù)是高中數(shù)學(xué)課程中非常重要的一部分,通過深讀近年來的全國高考數(shù)學(xué)真題,很多大題直接或者間接融入了三角函數(shù)的解題方法.三角函數(shù)也是高中數(shù)學(xué)的難點(diǎn)知識(shí),涉及非常多的公式定理、解題原理、解題方法,對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和運(yùn)算能力等提出了較高要求.因此,在新課標(biāo)與新高考背景下,高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生三角函數(shù)的解題方法,加強(qiáng)解題方法的訓(xùn)練,幫助學(xué)生快速、準(zhǔn)確、科學(xué)解答各類三角函數(shù)題目[1].
2 高中數(shù)學(xué)中三角函數(shù)的解題方法
2.1 利用角之間關(guān)系的湊角法
在高中數(shù)學(xué)三角函數(shù)題目中,求值問題非常常見.一些求值問題能通過觀察角之間的關(guān)系,并全面運(yùn)用這種角之間關(guān)系湊出特殊角,以此快速解題.
例1 求tan20°+4sin20°的值.
教師先帶領(lǐng)學(xué)生回顧三角求值方法,重點(diǎn)是消除函數(shù)名稱、式子結(jié)構(gòu)、角度之間差異,再觀察本題特點(diǎn),明確要消除特殊角和非特殊角間的差異.所以教師先讓學(xué)生自主試著解答,再指導(dǎo)解析.
原式
=sin20°+2sin40°cos20°=sin20°+2sin(60°-20°)cos20°
=sin20°+2(sin60°cos20°-cos60°sin20°)cos20°
=3,
教師引領(lǐng)學(xué)生利用角之間的關(guān)系,分析三角函數(shù)的題目結(jié)構(gòu),運(yùn)用湊角法變化式子結(jié)構(gòu),逐步地解決問題,以此發(fā)揮湊角法的重要價(jià)值.教師還要引入更多相似類型的題目,要求學(xué)生通過觀察三角函數(shù)式子結(jié)構(gòu),利用湊角法進(jìn)行解答.
2.2 基于高次三角式的降冪法
在三角函數(shù)的題目中,通常還有一些涉及高次三角式的求值題.對(duì)于這類題,教師指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用降冪法解題,是根據(jù)已知和sin2α+cos2α+1,或者是降冪公式sin2α=1-cos2α2,cos2=1+cos2α2等降冪對(duì)策進(jìn)行解答.
例2 若cosα+cos2α=1,求sin2α+sin6α+1的值.
教師先讓學(xué)生認(rèn)真分析原式,思考解題策略,有的學(xué)生說求出cosα的值后代入,教師提醒學(xué)生這樣導(dǎo)致運(yùn)算量很大,降低解題效率,要學(xué)會(huì)降冪.
教師引領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用降冪法解答,最后得出結(jié)果是:35-52.
教師還要引入更多高次三角式的求值類型的題目,要求學(xué)生基于
所學(xué)三角式的基礎(chǔ)知識(shí),運(yùn)用降冪法進(jìn)行解答,以此讓學(xué)生在解
題中更好熟悉降冪法,最后進(jìn)行總結(jié),以此有效提高這類題的解
題能力.
2.3 有效轉(zhuǎn)換式結(jié)構(gòu)的換元法
換元法是常用的解題方法,在給值求值問題中,題目所給是單角的某一三角函數(shù)值,用換元法能將原式轉(zhuǎn)化為熟悉的已知單角的三角函數(shù)值求值問題.
例3 sinα+75°+cosα+45°-3α+15°的值.
對(duì)于這個(gè)題目,教師要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)三部分式子用換元法解答.
令α+15°=β,
原式=sin(β+60°)+cos(β+30°)-3cosβ=(sinβcos60°+cosβsin60°)+(cosβcos30°-sinβsin30°)-3cosβ=0.
教師還要引入類似題目,教師還要引入類似題目,比如已知
教師指導(dǎo)學(xué)生注重聯(lián)系已學(xué)知識(shí),基于換元法進(jìn)行解答。教師還可以通過設(shè)問的方式進(jìn)行提
示,比如“設(shè)t等于什么進(jìn)行換元”,以此可以更好讓學(xué)生掌握換元法,解答涉及較多數(shù)值
的三角函數(shù)題,提高學(xué)生解題能力.
2.4 涉及含參與正負(fù)的討論法
在三角函數(shù)題中,還有一些涉及含有參數(shù)或者正負(fù)數(shù)情境的題目,學(xué)生解題過程中容易出現(xiàn)問題,教師要指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用討論法進(jìn)行分析和解題[2].
例4 已知△ABC中,sinA=513,cosB=45,求cosC.
教師先讓學(xué)生審讀本題,明確分類討論法要基于問題化整為零、化難為易、化簡為繁,
根據(jù)本題先求出cosA,通過驗(yàn)證明確cosA=1213,符合題意,
最后求得cosC=-3365.
2.5 根據(jù)已知的數(shù)據(jù)的猜想法
猜想法也是數(shù)學(xué)解題中非常重要的思想方法,針對(duì)三角函數(shù)問題,需要根據(jù)已知數(shù)據(jù)的特點(diǎn)進(jìn)行合理猜想,這樣可以更好解決求值問題.
例5 已知sinα+cosα=1-32,且α是第二象限角,那么sinα= .
教師指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)原題合理猜想,最后求得sinα=12.
3 結(jié)語
綜上所述,基于新課標(biāo)的課程理念,結(jié)合高中數(shù)學(xué)三角函數(shù)教學(xué)的情況,本文提出了5種解題方法,教師要根據(jù)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和認(rèn)知情況,指導(dǎo)學(xué)生合理運(yùn)用這些解題方法,讓學(xué)生明確其中的原理,探究蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想,這樣能更好提高學(xué)生思維能力和解題能力,更好地提升三角函數(shù)的教學(xué)效果.
參考文獻(xiàn):
[1]李雨軒.高中數(shù)學(xué)三角函數(shù)解題方法的總結(jié)與思考[J].高考,2019(03):174-175.
[2]徐麗.高中數(shù)學(xué)三角函數(shù)的解題技巧之我見[J].求知導(dǎo)刊,2019(38):82-83.