張奕河
摘 要: 針對學生在學習第二換元積分法中的三角代換法遇到的困難,本人在教學中,從學生比較熟悉的直角三角形入手,先構造輔助直角三角形來破解這一難點,化難為易,便于學生理解和掌握。從教學效果來看實用且有效。
關鍵詞: 換元;積分法;三角代換
換元積分法中的三角代換是積分學的難點,由于高中階段對同角三角函數(shù)關系等知識要求的削弱,大多數(shù)學生反映難以理解和掌握,感覺無從下手。讓數(shù)學基礎不好的高職學生記住三種根式對應的換元絕非易事,很多同學一開始就選擇“知難而退”,作業(yè)靠抄襲應付。針對學生學習遇到的問題,本人在教學中,從學生比較熟悉的直角三角形入手,先構造輔助直角三角形來破解這一難點,化難為易。從教學效果來看有效且實用。
一、構造輔助直角三角形的方法、步驟。
1、以 為三邊構造直角三角形,若x為直角邊,則角t的對邊選x,若x不是直角邊,則角t的對邊也要選含x(即 )。
2、利用輔助直角三角形可以得出 的三角函數(shù)式和 的三角函數(shù)式,從而得出換元的表達式和去根式的結(jié)果。
二、應用舉例
例1 求 。
解:由知 ,x和 為直角三角形的直角邊,2為斜邊,構造如圖1所示的直角三角形,由圖知
例2 求 。
解:由知 ,3和 為直角三角形的直角邊,x為斜邊,構造如圖2所示的直角三角形,由圖知
由輔助直角三角形,可以直接得出被積函數(shù)
于是
例3 求 。
解:由知 ,x和a為直角三角形的直角邊, 為斜邊,構造如圖3所示的直角三角形,由圖知
由輔助直角三角形,可以直接得出被積函數(shù)
于是
歸納、總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)當換元表達式為x=a sec t,則根式化簡后為a tan t。反之,當換元表達式為x=a tan t,則根式化簡后為a sec t。
三、小結(jié)
積分學是求導、求微分的逆運算,比較抽象和復雜,而三角代換換元積分法又是難中難,學生在學習這一部分內(nèi)容感覺阻力大,有畏懼感。通過先構造輔助直角三角形,讓學生比較直觀理解和掌握換元的思路,找到解題的門路,使學生能獨立完成練習和作業(yè),讓學生有收獲感,激發(fā)學生學習樂趣,提高學習能力。endprint