王海燕
[摘 要] 上好一輪復習課,對學生系統(tǒng)地學好數(shù)學,發(fā)展思維能力,適應選拔性考試的需要的重要性大家都是很清楚的. 真正上好復習課并不是輕而易舉的事,復習課要盡量使學生感到有收獲、有樂趣、不枯燥乏味. 如果不精心安排,不精心設計,就達不到預期的效果.
[關鍵詞] 發(fā)散思維;小題大做
高考一輪復習是目前數(shù)學教學中很重要的一部分. 很多教師都認為復習課不好上,效率低,平時一貫的做法是:復習基本知識與方法,例題精講,課后練習鞏固.實際上,基礎復習往往流于形式,大量的時間、精力浪費在解題上,基礎復習與解題教學“油水分離”,呈現(xiàn)的是“題海戰(zhàn)術”,一味地讓學生練習,造成一種“燙剩飯”的感覺.
基礎不扎實,復習就是無源之水、無本之木. 如何很好地復習基礎呢?知識的理解在于聯(lián)系,理解的深度在于應用. 基礎復習與解題分離學生可能無興趣、不刺激,所以要注意兩者的有機融合,要注重選好“點”,然后從點到線,由線及面,做到以一點串一線、連一面;注意知識間縱橫間的聯(lián)系和比較,構建知識網(wǎng)絡,在幫助學生理清知識脈絡時,可根據(jù)復習內容和教學信息容量的多少,分項、分步進行整理,將所學知識前后融會貫通,做好“小題大做”的文章.
案例:已知α∈R,sinα+2cosα=,則tan2α=( )(2013年浙江高考理科第6題)
A. B.
C.- D. -
看到這道高考題后,有似曾相識的感覺,直覺想到它應該改編于sinα±cosα與sinαcosα這組關系式.首先,將題目難度降低,改編為:
若α為三角形的內角,且sinα+cosα= -,求tanα的值.
在傳授新課時,往往受一些條件的限制,不能徹底地展開講解,而在復習課中則剛好可以彌補這一缺陷. 三角函數(shù)求值問題是三角函數(shù)問題的重要類型之一,此題可以從不同角度和不同層面展開分析討論.
[?] 常規(guī)消元,殊途同歸
因為tanα=,所以要求出tanα的值,基本思路是先求sinα,cosα的值,消元是基本方法,引導學生利用“sin2α+cos2α=1”進行求解.
解法一:聯(lián)立方程組
由條件可得sinα=--cosα,代入sin2α+cos2α=1中可得cos2α+·cosα-=0.
所以cosα=或 -.
當cosα=時,sinα=-,則tanα=-3;
當cosα=-時,sinα=,則tanα=-.
考慮到α為三角形的一個內角,則sinα>0,所以tanα=-.
解法一的總結與反思:解法一直接利用同角三角函數(shù)的基本關系式,消去sinα的實質是三角函數(shù)求值問題中“消除三角函數(shù)名稱差異”的變換方法,同時利用構建方程組的思想使問題得以解決.只是在方程組求解過程中兩邊平方,這可能產(chǎn)生增根,必須檢驗,于是提出問題“在求解之前,能否先確定tanα的符號呢”.
變式題1:若sinα+cosα=,α為三角形內角,判斷三角形的形狀.
要解決這個問題在于,可以對角α的范圍進行討論.利用三角函數(shù)線的知識來確定α的范圍,借此復習三角函數(shù)線的知識.
單位圓中(如圖1所示):
當α為第一象限角時,由sinα+cosα=MP+OM>OP,可知sinα+cosα>1.
當α為第二象限角時,由sinα+cosα= MP-OM 由此可判定α為鈍角,三角形為鈍角三角形. 解法二:平方策略 利用“sin2α+cos2α=1”這一平方關系式, 可以將sinα+cosα=-兩邊平方得1+2sinαcosα=, 即2sinαcosα=-<0. 又α∈ ,π ,則sinα>0,cosα<0. 又因為1-2sinαcosα=(sinα-cosα)2=,所以sinα-cosα=. 與sinα+cosα=-聯(lián)立,可得sinα=,cosα=-,則有tanα= -. 解法二的總結與反思:在三角函數(shù)的變換求值中,已知sinα+cosα或sinαcosα中的一個,可利用方程的思想求出另外兩個式子的值.此解法雖然過程復雜,但“平方策略”屬于常見的解題方法,思路清晰,步驟清楚,是最容易在直覺中產(chǎn)生的解法. 解法二適時地對角的范圍進行討論,這充分體現(xiàn)了“函數(shù)問題,范圍先行”的解題原則. 變式題2:求y=sinα+cosα+sinαcosα的范圍. 利用解法二的思路,變式題中只要令sinα+cosα=t,則有sinαcosα=,換元可得y=t+,再通過配方,問題馬上迎刃而解. 解法二的實質是希望通過求解sinα,cosα,再利用tanα=,進而求得tanα的值.我們可以聯(lián)系二次函數(shù)韋達定理得出下面的解法. 解法三: sinαcosα=-,sinα+cosα=-. 易知sinα,cosα為方程x2+x-=0的兩實根x1=,x2=-. 由sinα>0,cosα<0可得sinα=,cosα=-,從而tanα=-. 解法四: 因為sinα+cosα=-,構造式子cosα-sinα=A. 兩式分別平方相加可得A2=. 由cosα<0,sinα>0,則有cosα-sinα= -. 于是聯(lián)立上式與已知式子可輕松求得sinα=,cosα=-. 于是tanα= -. 有時候“無中生有”使題目多出一個條件,也不失為一種好的解題思路. 在數(shù)學解題過程中,合理地構造形式相似,具有某種對稱關系的式子,通過適當?shù)倪\算,往往能使問題得到巧妙的解決,收到事半功倍的效果.
[?] 透過現(xiàn)象,看透本質
三角函數(shù)的求值問題,主要借助于消除三個方面的差異進行解答,即消除三角函數(shù)名稱差異或者式子結構差異或者角度之間的差異.而在此題中,角度已經(jīng)統(tǒng)一了,如果我們能直接將條件中的sinα,cosα轉變?yōu)閠anα,將是解決這個問題的最直接、最有效的方法.
解法五:
利用sin2α+cos2α=1這一平方關系可求得(sinα+cosα)2=(sin2α+cos2α),
可得3tan2α+10tan2α+3=0,即(tanα+3)(3tanα+1)=0,
即tanα=-3或tanα=-.
當tanα=-3時,sinα=,cosα= -,
這與sinα+cosα=-矛盾,所以tanα= -.
解法六:
設tanα=a,則有sinα=acosα,聯(lián)立sinα+cosα=-,
則sinα=-,cosα= -.
代入sin2α+cos2α=1中,
可得3a2+10a+3=0,于是a=-3或-.經(jīng)檢驗,a=-3舍去.
解法五利用常數(shù)代換的思想將“1”換成“sin2α+cos2α”,再根據(jù)齊次式的特征,直接求得了tanα的值. 解法六的本質是通過換元使得問題得到簡化,同時體現(xiàn)了解題中常用的“求什么,設什么”的思想方法.
[?] 回歸定義,追本溯源
以上所有的解法都用到了三角函數(shù)的基本關系式,其實三角函數(shù)的基本關系式是由定義推導得出的,定義是一切問題的根本.
解法七:
設P(a,b)為角α終邊上任意一點,P到原點O的距離為r,則r=,sinα=,cosα=,代入已知式子中有+= -.
兩邊平方得(a+b)2=(a2+b2),化簡可得3a2+10ab+3b2=0.
即(3a+b)(a+3b)=0. 經(jīng)檢驗,tanα= -3舍去,則tanα=-.
利用三角函數(shù)的定義解題是比較容易忽視的方法,應充分認識定義的解題價值,回歸定義,經(jīng)常會有特別的收獲.解題是不斷嘗試的過程,需要信心和敢想敢做的勇氣,很多巧妙的解題方法都來源于大膽的想法,始終要相信題目都是從定義“編”出來的.
[?] 因時而異,順勢而導
結合2013年這道高考題,將題目改為選擇題:
若α為三角形的內角,sinα+cosα= -,則tanα等于( )
A. - B. -3
C. D. 3
將題目變?yōu)檫x擇題后,可以從選擇支的角度重新分析這個題目. 我們經(jīng)常會說,選擇題不要“小題大做”,做選擇題要靈活多變,可以采用排除法、特殊值法、轉化法等多種方式求解. 觀察分析和聯(lián)想能力在解題能力中有很重要的地位,聯(lián)想有關的公式和常見變形,sinα+cosα的常見變形還有:sinα+cosα=sin
α+
. 于是,對已知條件進行適當變形, 進而求出α所在區(qū)間,再利用三角函數(shù)性質求解.
解法八:
由sinα+cosα=sin
α+
= -,
得到sin
α+
=-<0.
從而π<α+<π,即<α<π.
又y=tanα在
π,π
上遞增,所以 -1 解法九:利用排除法求解 由上面的解法可得α是鈍角,又sinα+cosα<0,則 sinα < cosα ,從而 tanα <1,則tanα=-,答案為A. 解法九的收獲:學習數(shù)學,要培訓對數(shù)據(jù)的敏感性,能根據(jù)數(shù)據(jù)特征進行積極聯(lián)想,進而適當?shù)夭孪牒驼撟C,這樣能有效地提高解題速度. 我們從多個角度分析同一問題,就會得到多種解法.這樣在能力提到提高的同時,同學們的成就感也會隨著每做出一道題而增強,并且在解答題目的不同途徑中,學習數(shù)學的興趣也會越來越濃. 解法十:由sinα+cosα=-容易聯(lián)想到sinα與cosα的一對數(shù)據(jù):與-. 當sinα=,cosα=-時,可以滿足題設要求,則tanα=-. 再回到2013年的高考題: 已知α∈R,sinα+2cosα=,則tan2α等于( ) A. B. C. - D. - 以上這些解法都適合這道高考題,但觀察到高考題與改編例題最大的區(qū)別在于所求結果不同,根據(jù)已知條件與所求結果中角的關系不統(tǒng)一,解決這個高考選擇題的最佳方法是通過公式統(tǒng)一角度. 由已知可得(sinα+2cosα)2=,化簡得到sin2α+4sinαcosα+4cos2α=. 于是2sin2α+3cos2α=,則有2sin2α+cos2α=0,所以tan2α=-. 以小題大做、一題多解的形式上復習課,就是在數(shù)學復習中把一些小題作為范例,利用它起點低、入手易的特點,在這些題上大做文章,或變換它的角度,或把它引申、拓展、變式等,以便深化學生對基礎知識的理解,完善學生的知識結構,培養(yǎng)學生思維的廣闊性. 這樣,學生腦海中儲存的大量信息就會被充分地調動起來,從一道題中找出不同的切入點和突破點,運用不同的數(shù)學方法求解.通過這樣一題的講解練習,學生能夠解決相關的一系列問題.如果說新授課是“畫龍”,復習課則是“點睛”,達到溫故知新、提高能力的目的. 復習課切實有效,就要同時兼顧不同層次的學生,使每一位學生都學有所得.