羅新軍
三角函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,也是每年高考的必考內(nèi)容。它所占的比重約為15%,即22分左右。 綜觀近年來全國各套高考數(shù)學(xué)試題,我們發(fā)現(xiàn)對三角函數(shù)的考查有以下一些知識類型與特點(diǎn):
考察的主要內(nèi)容有:三角函數(shù)的性質(zhì)、圖像及其變換、角的變換技巧、三角恒等變形。其考查的知識點(diǎn)以平面向量、解析幾何等為載體,用解三角形來考查學(xué)生對三角函數(shù)性質(zhì)的應(yīng)用,其知識都來源于教材。在高考試題中,三角函數(shù)試題一般有選擇題或填空題1個(gè),解答題1個(gè),分值在16分—20分之間,屬中低檔題,一般不會(huì)出現(xiàn)較難題,更不會(huì)出現(xiàn)難題,因而對大多數(shù)學(xué)生來說,三角函數(shù)試題是高考中的得分點(diǎn)。在解答三角高考題時(shí)要善于為發(fā)現(xiàn)角和函數(shù)運(yùn)算間的差異,努力運(yùn)用相關(guān)公式,找出差異之間的內(nèi)在聯(lián)系,選擇恰當(dāng)?shù)墓?,促使差異的合理轉(zhuǎn)化。
通過我多年的高中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐,本人在三角函數(shù)角的變換技巧方面總結(jié)歸納出了一些基本經(jīng)驗(yàn)。
1、常值代換;將特殊值還原成三角式進(jìn)行代換,特別是“1”的多種變形,是數(shù)值轉(zhuǎn)化為角的函數(shù)特例。在運(yùn)用和差角正切公式進(jìn)行化簡和求值,注意公式的逆用和特殊角的變形。
如:1=tanθcotθ,1=sin2θ+cos2θ,1=csc2θ-cot2θ,1=sec2θ-tan2θ,1+tanθ1-tanθ=tan45°+tanθ1-tan45°·tanθ=tan(45°+θ)等等。
例1、計(jì)算:1+tan15°1-tan15°的值。
解:1+tan15°1-tan15°=tan45°+tan15°1-tan45°·tan15°=tan(45°+15°)=tan60°=3
2、降冪與升次:余弦二倍角公式正用升次,逆用降冪。降冪與擴(kuò)角可同時(shí)出現(xiàn),兩者有一種需要,就可作降冪變形,升次則相反。遇到正弦、余弦的平方,往往要進(jìn)行降次,使用半角公式求解時(shí),公式前的符號是由于所在的象限決定的。常用降冪公式有:
sin2=1-cos22,cos2=1+cos22
例2、化簡:12+1212+12cos2(3π2<<2π)
解:原式=12+1212+12(2cos2-1)=12+12cos2=12+12cos,
∵3π2<<2π,∴cosɑ > 0
即:原式12+12cos=12+12(2cos22-1)=cos22=cos2
∴3π4<2<π,cos2<0∴原式 =-cos2
3、函數(shù)名稱變換:在三角函數(shù)關(guān)系式的變形過程中,要注意統(tǒng)一角、統(tǒng)一函數(shù)名稱。異名化同名、切割化弦、弦割化切等以弦切歸一為原則的化歸思想方法,要注意角與角之間的和、差、倍關(guān)系和特殊角之間的關(guān)系等。同時(shí)還要觀察式子的特征,適當(dāng)選用公式進(jìn)行化簡。常用的公式有誘導(dǎo)公式和
tan=sincos,cot=cossin,tan2=±1-cos1+cos=sin1+cos=1-cossin等,在應(yīng)用研究這些公式時(shí)應(yīng)當(dāng)注意根據(jù)不同的情況,靈活地選擇適當(dāng)?shù)墓絹斫忸}。
例3、證明:sinθcosθ2cosθ(1+tanθ·tanθ2)=tanθ
證明:
左邊=2sinθcosθ2cosθ(1+sinθcosθ·1-cosθcosθ)=sinθ·(1+1-cosθcosθ)=sinθcosθ=tanθ=右邊
4、湊配式: 二倍角正弦連續(xù)使用時(shí)要注意構(gòu)造余弦的二倍角關(guān)系,將一個(gè)式子看作分母為1的分式,再將分子分母乘以適當(dāng)?shù)氖阶?,以便循環(huán)使用正弦的二倍角公式求角。
例4、化簡:cos20°·cos40°·cos60°·cos80°。
化簡出原式=12·2sin20°·cos20°·cos40°·cos80°2sin20°=
2sin40°·cos40°·cos80°2·4sin20°=2sin80°·cos80°2·8sin20°=sin160°16·sin20°=116
例5、求值:sin6°·sin42°·sin66°·sin78°。
解:原式 = sin6°·cos42°·cos24°·cos12°=sin6°·cos12°·cos24°·cos42°
sin6°·2sin12°·cos12°·cos24°·cos48°2sin12°
=sin6°·2sin24°·cos24°·cos48°2·2sin12°=sin6°·2sin48°·cos48°2·4sin12°
=sin6°·sin96°8sin12°=2sin6°·cos6°2·8sin12°=sin12°16sin12°=116
5、平方:兩式的平方和或平方差來求兩角和與差的余弦值。
例6、已知sin-sinβ=-13,cos-cosβ=12,求cos(-β)的值。
解出sin-sinβ=-13,(sin-sinβ)2=19,
cos-cosβ=12,(cos-cosβ)2=14,
由(sin-sinβ)2+(cos-cosβ)2=2-2(sinsinβ+coscosβ)
=2-2cos(-β)=1336得cos(-β)=5972
6、萬能代換:對于形如asinθ+bcosθ的式子,要引入輔角并化成的形式,這里輔助角所在的象限由a、b的符號決定,的值由tan ?= ?確定。對于這種思想務(wù)必要強(qiáng)化訓(xùn)練,加深認(rèn)識。
由上述題型總結(jié)歸納出三角函數(shù)的化簡與求值的常用方法和技巧如下:
①三角函數(shù)的化簡時(shí),應(yīng)合理利用有關(guān)公式,盡量減少三角函數(shù)的種數(shù),盡量化同角、化同名、切割化弦、高次化低次等。
②三角函數(shù)的求值問題,主要是給角求值問題和給值求角問題。它們都是通過恰當(dāng)?shù)淖儞Q,與求值的三角函數(shù)式、特殊角的三角函數(shù)式、已知某值的三角函數(shù)之間建立起聯(lián)系。選用公式時(shí)請注意方向性、靈活性,以創(chuàng)造出消項(xiàng)或約項(xiàng)的機(jī)會(huì),簡化問題。
(作者單位:新疆疏附縣第二中學(xué))endprint