论析三角函数典型错解问题

2012-04-29 09:58齐志华
数学学习与研究 2012年23期
关键词:三角函数分析

齐志华

【摘要】三角函数作为数学的重要章节,多年来,很多学生在解题时往往考虑不周,过程及结果看似正确,实质错误,极易麻痹人.下面仅以几例作以剖析,望广大师生引起注意.

【关键词】三角函数;错解;分析

1.忽略另外情况

例1 已知函数f(x)=asinx+b的最大值为3,最小值为2.求a,b的值.

错解 因为sinx的最大值为1, 最小值为-1 ,所以a+b=3,且-a+b=2,所以a=12, b=52.

分析 上述为a>0时的情况,忽略了当a<0时,-a+b=3,且a+b=2,得a=-12, b=52.

2.忽略隐藏条件

例2 在△ABC中,3sinA+4cosB=6,3cosA+4sinB=1.求角C 的值.

错解 把已知的两个条件分别两边平方后,化简再相加,整理得sin(A+B)=12,所以sinC=12,所以C=π6或5π6.

分析 若C=5π6 , 则A+B=π6, 又因为1-3cosA=4sinB>0, 所以cosA<13.

而13< 12,所以A>π3,所以C≠5π6.显然条件cosA<13 比较隐藏.3.忽略角的范围

例3 设方程x2+33x+4=0的两根为x1和x2 , 且α=arctanx1,

β=arctanx2. 求α+β的值.

错解 由已知得x1+x2=-33, x1x2=4, 且x1=tanα,x2=tanβ.

故tan(α+β)=tanα+tanβ1-tanαtanβ=x1+x21-x1x2=3.因此α+β=π3.

分析 此题忽略了α,β的范围.事实上,由x1+x2 <0, x1x2>0,知x1 <0,x2<0,所以α,β∈-π2,0,从而α+β∈(-π,0),所以α+β=-2π3.

4.忽略应用公式的前提条件

例4 求函数y=(sin2x +1)(cos2x+2)的最大值.

错解 [HT]因为(sin2x +1)(cos2x+2)≤sin2x+1+cos2x+222=4,所以y≤4, 所以y的最大值为4.

分析 这里忽略了均值定理等号成立的条件,实际上sin2x+1≠cos2x+2,并不是恒相等,所以不能应用均值定理做.

正解 y=(sin2x+1)(3-sin2x)= -(sin2x-1)2 +4,故当sinx=±1时,y的最大值是4.

5.忽略函数的定义域

例5 求函数y=sinxcosxsinx+cosx+1 的值域.

错解 令sinx+cosx=2sinx+π4=m,m∈\[-2,2\] ,有2sinxcosx=m2-1,

于是y=12(m2-1)m+1=12(m-1).所以y∈-22-12,22-12.

分析 此题忽略了原函数的定义域是sinx+cosx≠-1,即m≠-1.故m∈-2,-1)∪(-1, 2 .

可求得y∈-22-12,-1 ∪-1, 22-12.

6.忽略三角形性质

例6 在△ABC中,cosA=35,sinB=513,求cosC的值.

错解 [HT]由cosA=35,得A∈0,π2,且sinA=45.

由sinB=513,得B∈(0,π),且cosB=±1213.

因此cosC=cos\[π-(A+B)\]=-cos(A+B)=-cosAcosB+sinAsinB=-1665或5665.

分析 若B∈π2,π,则π-B∈0,π2.由sin(π-B)=sinB=513<45=sinA,

得π-Bπ,错误.

所以B∈0,π2,cosB=1213,求得cosC=-1665.

7.忽略复合函数

例7 先将函数y=sin2x的图像向右平移π3个单位长度,再将所得图像作y轴的对称变换,求所得的函数图像解析式.

错解 很多学生回答所得的函数图像解析式是y=sin-2x-π3.

分析 将函数y=sin2x的图像向右平移π3个单位长度,写成了y=sin2x-π3,

这明显是不对的.主要是忽略了y=sin2x是复合函数,它与y=sinx的

横坐标变化是2倍关系,因此平移与x的系数有着直接的变化关系.正解是 y=sin-2x-2π3.另外判断三角函数单调性时也要注意复合函数的问题.

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