宋惠
摘 要:隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們的生活質(zhì)量有了顯著提高,越來越多的人開始關(guān)注教育,重視課程體系對學生學業(yè)學習的影響,作為高中數(shù)學中較為基礎(chǔ)的定理,正弦定理和余弦定理的學習不僅包括對其原理的證明,同樣也包括對其解題技巧的理解,這便要求教師從定理出發(fā),聯(lián)系先前學習的三角函數(shù),結(jié)合當前學生學情,有方法有技巧的進行解題技巧的講授,適當進行模擬訓練,以鍛煉學生數(shù)學思維,提高其對定理的理解與運用。
關(guān)鍵詞:正弦定理 余弦定理 解題功能
引 言
眾所周知,在進行三角函數(shù)相關(guān)題目的分析時,如何運用正弦定理與余弦定理不僅決定著解題的思路與方向,同樣也決定著題目解答過程的進展程度,影響著題目能否解答。在進行三角形相關(guān)題目的分析時,往往會出現(xiàn)已知部分要素求解未知要素的情況,這便要求解答者合理運用正、余弦定理以及其變式,對題目已知條件進行分析,進而得出未知要素的數(shù)據(jù)。由此可見,正、余弦函數(shù)的原理證明以及其解題功能至關(guān)重要,是高中數(shù)學教學中極為重要的部分,理應(yīng)受到教師的重視與關(guān)注,這不僅是高中課程標準所要求的內(nèi)容,同樣也是教育改革發(fā)展所要求的內(nèi)容。
一、知識點分析
(一)、定理的原理分析。眾所周知,正弦定理即在任一三角形中,其對邊與對角的正弦值的比恒為一個常數(shù),余弦定理即三角形任一一角的余弦值均可用含有其三邊的數(shù)學表達式進行表達,這不僅說明三角形的邊與角具有一定的量化關(guān)系,同樣也說明已知三角形的部分要素,可以通過定理求解其未知要素,是高中數(shù)學三角問題中較為常見的定理,是三角函數(shù)的進一步運用。該定理的證明可通過在直角三角形中,借助三角函數(shù)進行邊與角的分析,得出其定理表達式,并推導到一般情況,從而驗證對所有三角形,該定理均成立。
(二)、定理的重要性分析。正、余弦定理的學習不僅能夠使學生理解三角形要素之間的關(guān)系,了解解三角形的基本步驟,同樣也能促進其幾何思維的形成,鍛煉其邏輯思考能力,提高其個人基本的學科素質(zhì)與科學作風。另一方面,通過對正、余弦定理的學習,學生將回顧先前所學的三角函數(shù),為后續(xù)解三角形打下基礎(chǔ),以此體現(xiàn)正、余弦定理的解題功能,促進學生數(shù)學思維習慣的形成。
(三)、定理的運用分析。眾所周知,在進行解三角形問題的解答時,通過分析題目中已知要素條件,明確未知要素與求解要素,分析其邊角間的相關(guān)聯(lián)系,探討正弦定理與余弦定理的選取與表達式,以此求得所需要素條件,進而對題目進行解答。這不僅體現(xiàn)出較為明確的邏輯思考過程,象征數(shù)學思維的運用,同樣也體現(xiàn)出正、余弦定理的解題功能,是對定理原理的進一步理解與運用。
二、知識點歸納
(一)、正、余弦定理的證明。眾所周知,正、余弦定理的證明以直角三角形為由,通過對直角三角形中邊與角進行分析,探討其之間的量化關(guān)系,并借助三角函數(shù)進行表達,得出初步的表達方程式,并在銳角三角形與鈍角三角形的情況下進行一般性驗證,以得到該表達式的一般方程,從而得出定理。
(二)、正弦定理的不同形式。正弦定理表達的是三角形邊與其角的正弦值之間的相互關(guān)系,通過對其方程的變形,可以得出以下變形式:
形式一:,其中R表式該三角形外接圓的半徑。
形式二:,表式的是角到邊的關(guān)系轉(zhuǎn)換。
形式三:,表達的是邊到角的關(guān)系轉(zhuǎn)換。
(三)、余弦定理的不同形式
余弦定理表達的是三角形角的余弦值與其三邊之間的相互關(guān)系,通過對其方程的變形,可以得出以下變形式:
形式一:,表達的是其邊到角的轉(zhuǎn)換過程。
形式二:;
;,表達的是其角到邊的轉(zhuǎn)換過程。
三、正、余弦定理的解題功能
(一)、已知兩角及其對邊條件
眾所周知,在解三角形問題中,題目往往會給出已知邊或角的條件,這便要求答題者在進行題目分析時充分理解題意,合理進行正、余弦定理的選取。在遇到已知兩角及其一邊的條件時,答題者理應(yīng)從邊角關(guān)系入手,選取正弦定理進行解答,例如:在中,已知、、a=1,求解b,該題目可通過正弦定理直接求解。
(二)、已知兩邊及其對角條件
在了解已知兩角及其對邊,求解另一邊的問題后,已知兩邊及其對角,求解另一角的問題也可用相同方法進行求解,例如:在中,已知、,求解,該題目同樣也可通過正弦定理直接求解,值得注意的是在求得的數(shù)值進而解B時,需要分析其角的大小關(guān)系,以此確定其解的唯一性。
(三)、已知兩邊及其夾角條件
眾所周知,題目在提供已知邊與角的數(shù)值時,往往也會出現(xiàn)已知兩邊及其夾角,求解第三邊的情況,這并不滿足正弦定理及其任一變式,也無法借助外接圓進行求解,在這種情況下,余弦定理運用便顯得至關(guān)重要,例如:在中,已知,求解b,該題目可通過余弦定理的變形式直接求解。
結(jié) 論
由此可見,正、余弦函數(shù)的解題功能不僅表現(xiàn)在其對三角形求角問題的解答,同樣也體現(xiàn)在其對三角形求邊問題上的解答。在已知兩邊一角或兩角一邊的情況下,通過對三角形已知要素的分析,合理運用正、余弦定理的變形,借助三角函數(shù)定義,對三角形未知要素進行求解,以獲得題目所需數(shù)據(jù),從而完成三角形相關(guān)題目的解答,這不僅體現(xiàn)出正、余弦定理的解題功能,同樣也象征著定理與題目間的相互關(guān)系,是教學過程中極為重要的分析部分。
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