葉琳
同學們最近學習的三角函數(shù)是高中數(shù)學的重點內(nèi)容,除了涉及三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)(周期性、單調(diào)性等)、三角恒等變形、三角求值等,還體現(xiàn)在與函數(shù)、向量、解析幾何等知識的交匯所融合成的綜合題,這些問題的解決不僅取決于同學們的基礎(chǔ)知識和技能,也取決于對數(shù)學方法的熟練運用,更取決于思維上的整合、化歸和遷移,
一、三角函數(shù)與函數(shù)方程的綜合
三角函數(shù)是一種基本初等函數(shù),與一般函數(shù)是個性與共性的關(guān)系,一些三角函數(shù)問題就是基于一般函數(shù)的性質(zhì)來解題.
例1 若動直線z一以與函數(shù)f(x)=sinx和g(x)=cosx的圖象分別交于M,N兩點,求MN的最大值.
分析 本題考查的是直線與兩條曲線相交線段長的最值問題,通過觀察圖象我們發(fā)現(xiàn)M,N兩點的橫坐標相等,線段MN的長度可以用M,N的縱坐標來表示,轉(zhuǎn)化為關(guān)于a的三角函數(shù)來求解.
小結(jié) 求最值問題首先應(yīng)該考慮構(gòu)造函數(shù),根據(jù)題意將文字語言和圖形語言進行正確的“翻譯”也是常見的求解策略,通過分析圖形特征,挖掘圖形中的隱含關(guān)系,將圖形中的定性描述轉(zhuǎn)化為定量的代數(shù)關(guān)系,使得求解過程得以簡化.
例2 函數(shù)y=asin(ax+θ)(a>0,θ≠0)圖象上的一個最高點和其相鄰最低點的距離的最小值為
二、三角函數(shù)與向量等知識的綜合
三角函數(shù)是高中數(shù)學中重要的知識,平面向量多以工具性的作用呈現(xiàn)和結(jié)合在其他相關(guān)知識中,兩者兼有數(shù)和形的二重性.在三角函數(shù)和向量的綜合問題中,我們除了熟練運用三角和向量的基礎(chǔ)知識外,解題時還要結(jié)合思想方法的滲透,注意發(fā)揮幾何圖形的直觀作用和向量的工具性作用,
小結(jié) 三角函數(shù)的基礎(chǔ)是幾何中的相似三角形和圓,本題在向量運算中滲透了三角知識,條件NP=(√2cosa,√sina)是解題的關(guān)鍵,通過對題目的深入探究,不難發(fā)現(xiàn)本題想通過NP模的幾何意義構(gòu)建圓,探索圓上動點的動直線與圓外定直線的夾角問題,雖然坐標代數(shù)運算是我們解題的重要方法,但是同學們不要忘記三角和向量具有的數(shù)、形二重性,幾何方法也是解題的重要方法,在學習中要克服“習慣性”偏愛“坐標”運算解題的習慣,應(yīng)在理性分析基礎(chǔ)上選擇運用代數(shù)還是幾何方法解題.
三、三角函數(shù)的實際應(yīng)用
三角函數(shù)是描述周期現(xiàn)象的數(shù)學模型,在數(shù)學和其他領(lǐng)域中具有重要的作用,是解決生產(chǎn)實際問題的工具.
解析 本題沒有給出自變量,如何選取恰當?shù)膮?shù)表示出陰影部分面積S是本題的難點,將已知條件集中到三角形中是解題的關(guān)鍵,觀察發(fā)現(xiàn)E,F(xiàn)點的變化引起陰影面積的變化,保證∠EAF=45°,因此我們可以選取∠EAB=a為參數(shù),然后利用三角恒等變換及其相關(guān)知識解題,選取角作為變量建立函數(shù)模型是常見的解題思路,
數(shù)學是思維的科學,學數(shù)學的重要性不只體現(xiàn)在數(shù)學知識的應(yīng)用上,更重要的是體現(xiàn)在數(shù)學問題的思維方式上.上述幾個問題的分析啟發(fā)我們在學習中遇到問題要多觀察,思在算前,注意根據(jù)已知條件所提供的有用信息和求解目標所需要的信息,加強發(fā)散和聯(lián)想,從已有知識、方法系統(tǒng)中搜索相關(guān)的信息,進而尋找到合理的解決方式,借助數(shù)學思想進行嘗試、化歸.長此以往我們的思維意識將更清晰,思維目標更明確,