试论三角函数解题技巧

2016-04-11 07:02江西省南昌十七中学许义恒
数学大世界 2016年6期
关键词:原式解题技巧例题

江西省南昌十七中学 许义恒

试论三角函数解题技巧

江西省南昌十七中学 许义恒

三角函数是中学数学的教学重点之一,同时也为高等数学打下基础。掌握三角函数的解题技巧,有助于提高中学生的数学成绩,从而提高学习数学的积极性。本文列举经典例题,讲解实用的解题技巧。

初等数学;三角函数;解题技巧

函数在中学数学中占据很重要的地位,很多问题都是围绕函数来解答的,由于函数的抽象性[1],解题的难度也是较大的。以三角函数为例,其运算关系复杂,解答时较难入手,运算过程中很容易出错。这主要是因为,学生没有掌握答题技巧,不能分析和解答三角函数题目,这很容易打击学生学习三角函数的积极性。因此,教师在讲解三角函数知识的同时,还应该通过例题的讲解,向学生传授解题技巧,从而提高学生解答三角函数题目的能力,一定程度上提高数学成绩。

一、巧引参数,提高效率

中学数学中三角函数占很重要的地位,在数学考试中,三角函数在总分数中占很大比重,掌握三角函数的知识和解题技巧,可以很好地提高数学成绩。根据本人的教学实践经验,讲解巧引参数来解答三角函数问题。

例题1 求证sin8θ+cos8θ≥1/8。

解析 从题目所给的关系式可以推断,本题考查sin2θ+cos2θ=1平方关系式,并且涉及等差数列的性质,学生可以很容易地发现sin2θ、1/2、cos2θ三者其实是等差数列。设sin2θ=1/2―d、cos2θ=1/2+d,并且-1/2≤d≤1/2,将两式代入原式中,展开各式并合并同类项后,就可以很容易证得结论。

当然这道题目也可以用常规方法解答,但过程较复杂,解答过程很容易出错,不利于提高解题的效率和准确性。通过巧引参数,能使题目的解答变得更加简单快捷,而且能够保证解题的准确性。但是在学生不了解解题技巧的情况下,很容易被题目的复杂程度蒙骗,而不知道该如何下手解决。学生掌握解题技巧后,遇到同类型题目时就能够轻松应对,准确解答。

二、升幂降幂,化繁为简

在解答三角函数题目时,还经常会用到升幂降幂的方法,这一技巧也是很有效的。应用此方法,能够很有效地化简题目,学生能够很快地发现规律,题目的结果也就一目了然。升幂降幂解题技巧在使用前,要先掌握2cos2α―1=1―2sin2α=cos2α、sin2α+cos2α=1等公式,因为这些公式能够有效升幂降幂,从而化简原式,学生就能正确求证求解。

例题2 化简(1-cos4α-sin4α)/(1-cos6α-sin6α)。

解析 本题既可以升幂,也可以降幂,而且都是通过运用公式sin2α+cos2α=1,升幂就是对公式的逆用,降幂就是正用。当我们运用公式将原式做升幂或降幂处理的时候,就会得到下面两个截然不同的式子,即:

升幂:原式=[(cos2α+sin2α)2―cos4α―sin4α]/[(cos2α+sin2α)2-cos6α-sin6α]。

降幂:原式=[1―(cos4α+sin4α)]/[1―(cos6α+sin6α)]。

然后,将它们一步步推导,便很容易得到结果,得到后结果都是2/3。

通过对例题的分析可以发现,升幂和降幂本质上就是对一些公式的正用和逆用[2]。在使用这一技巧时,能够有效化简原式,使学生能够迅速解答这类题目。因此,在掌握三角函数公式的同时,要学会相关的技巧,不仅有利于公式的运用,还能更有效地解答题目。

三、化弦为切,简化习题

化弦为切是解答三角函数题目时经常用到的解题技巧之一,这种技巧的使用很方便而且高效。所谓化弦为切,就是利用弦函数与切函数之间的关系式,如sinα/cosα=tanα,将原式变成只含有切函数的形式,从而只对切函数进行运算。这时,三角函数题目就变成代数运算了,简单明了。

例题3 已知tanα=2,求(4sinα-2cosα)/(5cosα+3sinα)的值。

解析 首先观察题目,题目给出了正切函数的值,让求解的原式中含有正弦余弦函数,这就提示要用到化弦为切的技巧。而且由题意可知cosα≠0,将原式的分子分母同除以cosα,就可以得到只含有正切函数的式子,将正切函数的值代入即可求得原式的值,即:

原式 =[(4sinα-2cosα)/cosα]/[(5cosα+3sinα)/cosα]=(4tanα-2)/(5+2tanα)=6/11。

在这道题目里,我们选择了合适的解题技巧,化弦为切,很迅速很准确地求得结果。这就提醒我们,在能用解题技巧时,尽量不要使用常规方法,避免浪费时间,而且容易在复杂的推导过程中出错。使用解题技巧,可以提高学生学习数学的积极性,从而提高数学成绩。

总之,努力学习,坚持不懈地提高知识水平是值得鼓励的,但也要掌握有效的解题技巧。对于中学数学的学习也是如此,学生要记住基本定义、基本公式和基本规律等,也要注重培养学生的数学思维,掌握巧妙的解题技巧。目前,中学生所要学习的科目非常多,他们没有更多的时间去钻研数学解题技巧。因此,这便需要我们数学教师在平日的课堂教学中加强解题技巧的培养,从而让他们在面对各类数学习题的时候无往而不胜[3]。

[1]朱健忠.例析三角函数的解题技巧[J].理科考试研究,2014,(21):14.

[2]葛贻文.如何有效提高三角函数解题技巧的课堂教学[J].理科考试,2014(15):30-31.

[3]朱思文.浅谈高中三角函数解题技巧[J].高中数理化,2014(16):8.

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