郭奕平
摘要:本文對一道課本三角函數(shù)習(xí)題進(jìn)行了數(shù)學(xué)解題思想方法的探究,并闡述了數(shù)學(xué)思想方法在數(shù)學(xué)課堂解題教學(xué)中滲透的重要意義,對提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,尤其是對學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)起到了積極的推動作用.
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)思想方法 ;三角習(xí)題
題目已知sin(π4-α)=513,α∈(0,π4),求cos2αcos(π4+α)的值.
這道習(xí)題選自北師大版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書數(shù)學(xué)必修4第三章復(fù)習(xí)題第134頁B組第10題,經(jīng)過筆者深入探究,發(fā)現(xiàn)該題解法突破口眾多,解題難度適中,考查了較多三角公式的靈活運(yùn)用,如誘導(dǎo)公式、二倍角公式、和差公式、同角三角函數(shù)關(guān)系式等三角恒等變形公式,同時也滲透了化歸與轉(zhuǎn)化、整體代換、構(gòu)造方程(組)等數(shù)學(xué)解題思想方法,具有較高的解題教學(xué)價值,對學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)起到了積極的推動作用.現(xiàn)探究如下:
解法一抓住已知條件與所求問題的關(guān)系,利用整體代換的數(shù)學(xué)思想方法進(jìn)行求解.
因?yàn)閏os(π4+α)=sin[π2-(π4+α)]=sin(π4-α)=513.
又因?yàn)棣痢剩?,π4),所以-α∈(-π4,0),π4-α∈(0,π4).
因?yàn)閟in(π4-α)=513,所以cos(π4-α)=1213.
又因?yàn)閏os2α=sin(π2-2α)=sin2(π4-α)=2sin(π4-α)cos(π4-α).
所以cos2α=2×513×1213=120169.
故cos2αcos(π4+α)=120169513=2413.
解法二轉(zhuǎn)化已知條件,再生成新的條件,利用構(gòu)造方程組的數(shù)學(xué)思想方法進(jìn)行求解.
因?yàn)閟in(π4-α)=513,
所以22cosα-22sinα=513.
即cosα-sinα=5213.①
①式平方,得1-2sinαcosα=50169,
所以2sinαcosα=119169.
所以(cosα+sinα)2=1+2sinαcosα=288169.
又因?yàn)棣痢剩?,π4),所以cosα+sinα>0.
所以cosα+sinα=12213.②
由①、②聯(lián)立方程組,解得cosα=17226,sinα=7226.
所以cos2α=cos2α-sin2α=(17226)2-(7226)2=120169.
又由解法一知:cos(π4+α)=513(求解過程同解法一).
所以cos2αcos(π4+α)=120169513=2413.
解法三對已知條件與所求問式同時變形、化簡,利用化歸與轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法求解.
因?yàn)閏os2αcos(π4+α)=cos2α-sin2α22cosα-22sinα
=(cosα+sinα)(cosα-sinα)22cosα-22sinα
=2(cosα+sinα).
又由解法二②式知:cosα+sinα=12213(求解過程同解法二).
故cos2αcos(π4+α)=2×12213=2413.
數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)學(xué)科的靈魂與精髓,而數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)思維能力的表現(xiàn)形式,是解決數(shù)學(xué)問題的指南與導(dǎo)向,也是當(dāng)前新高考改革形勢下所提出的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容.所以我們數(shù)學(xué)教師要在課堂教學(xué)中不斷地滲透數(shù)學(xué)思想方法,逐步提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,培養(yǎng)良好的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),這才是當(dāng)前新課程背景下我們數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的根本任務(wù),也是我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的意義所在.endprint