趙瑞
摘要:三角變換是高考命題的熱點,由于其公式眾多,也是學生們學習時的難點。其實,可以從巧記和活用兩個方面探討三角公式的學習方法:一是把握公式規(guī)律,巧記公式,二是總結(jié)題型規(guī)律,活用公式。
關(guān)鍵詞:三角變換;誘導公式;倍角公式
三角變換是高中數(shù)學的重要內(nèi)容,是歷年高考的必考內(nèi)容,但也是學生們比較頭疼的地方,總結(jié)起來原因有二。第一,三角公式繁多,記憶時容易出錯;第二,即使公式都記住了,用公式解題時不知道該用哪一個公式。本文就針對學生學習時容易出現(xiàn)的問題,探討怎樣巧記活用三角公式進行三角變換。
一、把握公式規(guī)律,巧記公式
對三角公式的準確、熟練記憶是進行三角變換的前提,但是三角公式繁多:同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式(8個)、誘導公式(36個)、兩角和與差的三角函數(shù)公式(6個)、二倍角公式(5個),再加上各組公式的變形,總共有60多個公式。如何才能保證記憶時不出現(xiàn)錯誤呢?這就要求學生在記憶時不要死記硬背,而是要把握其中的規(guī)律,巧記公式。下面,介紹各組公式的記憶方法。
1. 同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式
這組公式常稱“三類八式”,即這八個公式分為三大類:平方關(guān)系、商數(shù)關(guān)系和倒數(shù)關(guān)系。八個公式可畫一個六邊形來記憶。
記法:①在最長對角線上的兩個三角函數(shù)的乘積為1。如:tanα·cotα=1;②在3個倒三角形中,上面兩個頂點的三角函數(shù)值的平方和等于下面頂點上的三角函數(shù)值的平方(中心點為1)。如:tan2α+1=sec2α;③任意一頂點上的三角函數(shù)值等于與之相鄰的兩個頂點的三角函數(shù)值的乘積。如:sinα=tanα·cosα.
2. 誘導公式
誘導公式看似很多,其實可以概括為一句口訣:“奇變偶不變,符號看象限”。誘導公式左邊的角可統(tǒng)一寫成k·±α(k∈Z)的形式,當為奇數(shù)時,等號右邊的三角函數(shù)名稱與左邊的三角函數(shù)名稱正余互變,當k為偶數(shù)時,等號右邊的三角函數(shù)名稱與左邊一樣;而公式右邊的三角函數(shù)之前的符號,則把α當做銳角,k·±α為第幾象限,以及左邊的三角函數(shù)之前的符號即為公式右邊的符號。
3. 兩角和與差的三角函數(shù)公式
這6個公式可分為三組,故可分為三組來記憶。每一組的特征都很明顯:兩角和(差)的余弦:余余、正正、符號異;兩角和(差)的正弦:正余、余正、符號同;兩角和(差)的正切:分子同,分母異。
4. 二倍角公式
其實,二倍角公式是兩角和的三角函數(shù)公式當兩角相等時的特殊情況。把握住這點,記住兩角和的三角函數(shù)公式,二倍角公式自然就記住了。有規(guī)律有方法地巧記公式,有事半功倍的效果。
二、總結(jié)題型規(guī)律,活用公式
記 住了三角公式,如果不了解三角變換的提醒規(guī)律,也很難去用公式解題。三角變換題目雖然很多,但是也是有規(guī)律可循的,大致可以分為以下幾類。
1. 角的變換
進行角的變換常用的公式有誘導公式、兩角和(差)公式和二倍角公式。因此,題目當中需要化角時就要想到用這些公式,而不是往別的公式上去套。例1:已知α、β為銳角,且sinα=,cos(α+β)=-,求sinβ的值。解析:此題就需要用到角的變換β=(α+β)-α,然后兩邊取正弦,右邊用兩角差的正弦公式展開即可。
2. 函數(shù)名稱的變換
一般是切割化弦或弦化切割,常用公式為同角三角關(guān)系式中的倒數(shù)關(guān)系式和商數(shù)關(guān)系式。例2:已知tanα=3,求的值。解析:已知正切的值,求關(guān)于正余弦的值,很顯然只能采用公式tanα=。
3. 常數(shù)變換
在三角變換中,有時需要將常數(shù)化為三角函數(shù)值,比較常見的是“1的變換”,常見的變形有1=sin2α+cos2α=sec2α-tan2α=cot2α-
sos2α。例3: 若2k?仔-≤α≤2k?仔+(k∈Z),則+的化簡結(jié)果為( )。解析:巧用常數(shù)1的變換:1=sin2α+cos2α,則1-2sinαcosα= sin2α+cos2α-2sinαcosα=(sinα-cosα)2,同理,1+2sinαcosα=(sinα+cosα)2,再結(jié)合角的范圍開方即可。
4. 冪的變換
降冪是三角函數(shù)變換時常用的方法,對次數(shù)較高的三角函數(shù)公式一般采用降冪處理方法,常用的降冪公式有:二倍角公式的逆用和同角三角函數(shù)平方關(guān)系式,降冪并非絕對,有時需要升冪,如對無理式常用升冪處理變成有理式。例4:化簡cos8x-sin8x+ sin2x·sin4x。解析:本題中三角函數(shù)的次數(shù)較高,需要從降冪入手進行化簡,先后用到平方差公式,二倍角公式和sin2α+cos2α =1。
總之,三角變換題目比較靈活,其解法也千變?nèi)f化,沒有固定的、唯一的解法。所以,在解題時,應根據(jù)題目的特點確定解題方法和變換技巧,再選擇有關(guān)公式,千萬不能對公式生搬硬套。如果在學習過程中多歸納、多總結(jié),注意分析題目的結(jié)構(gòu)及發(fā)現(xiàn)其規(guī)律,則可以結(jié)合所學的知識迎刃而解了。
參考文獻:
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(平頂山市理工學校)