文/羅新軍
萬“變”不離其宗
——三角函數(shù)角的變換技巧
文/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:
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,解答題1個,分值在16分—20分之間,屬中低檔題,一般不會出現(xiàn)較難題,更不會出現(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。在解答三角高考題時要善于為發(fā)現(xiàn)角和函數(shù)運算間的差異,努力運用相關(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。
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。
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,公式前的符號是由于所在的象限決定的。常用降冪公式有:
4、湊配式:二倍角正弦連續(xù)使用時要注意構(gòu)造余弦的二倍角關(guān)系,將一個式子看作分母為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。
5、平方:兩式的平方和或平方差來求兩角和與差的余弦值。
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,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。選用公式時請注意方向性、靈活性,以創(chuàng)造出消項或約項的機(jī)會,簡化問題。
(作者單位:新疆疏附縣第二中學(xué))