張春
摘 要:在解決問題的進(jìn)程中,數(shù)學(xué)常常不是直接解決原問題,而是對問題進(jìn)行變形、轉(zhuǎn)化,直至把它化歸為某個(些)已解決的問題,或容易解決的問題。把所要解決的問題,經(jīng)過某種變化,使之歸結(jié)為另外一個問題*,再通過問題*的求解,把解得結(jié)果作用于原有問題,從而使原有問題得解,這類解決問題的方法,我們稱之為化歸法.。
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)化;化歸法;三角函數(shù)
一種好的數(shù)學(xué)解題法能化繁為簡,化難為易;有較強(qiáng)的規(guī)律性;能產(chǎn)生新的"子方法"。"化歸法"就是這樣的方法之一。所謂"化",指化解或轉(zhuǎn)化:將一個問題化解為幾個小問題;將這類問題轉(zhuǎn)化為另一類問題;所謂"歸",指歸于最簡單的問題,或歸于原問題,或歸于基本定律定理?;瘹w法在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中廣泛地使用到。
今天,高考已經(jīng)成為我們生活中的一件大事.高考不僅僅是一門競技比賽,它同樣是一門藝術(shù),研究高考就要從歷年的高考試題入手,將其進(jìn)行分類歸納總結(jié),并通過高考試題窺探高考動向,總結(jié)高考規(guī)律,從而真正的征服高考,把握住自己的命運(yùn).而在數(shù)學(xué)考試中,勝算的最主要因素不只是堅實的基礎(chǔ),更重要的是建立在一定基本功和能力基礎(chǔ)上的那種做題的“方法和技巧”.
化歸是一種重要的數(shù)學(xué)思想所謂化歸是指將一個生疏、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為熟知、簡單的問題來處理的一種思維方法.即把所要解決的問題,經(jīng)過某種變化,使之歸結(jié)為另一個問題*,再通過問題*的求解,把解得結(jié)果作用于原有問題,從而使原有問題得解,這種解決問題的方法,我們稱之為化歸法.
化歸法是數(shù)學(xué)家們常用的一種方法,也是數(shù)學(xué)方法論中研究的基本方法之一.實際上,中學(xué)數(shù)學(xué)中,化歸方法的應(yīng)用,無處不在。
近幾年高考已逐步拋棄了對復(fù)雜三角變換和特殊技巧的考查,而重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到對三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的考查,對基礎(chǔ)知識和基本技能的考查上來 .在考查三角公式進(jìn)行恒等變形的同時,也直接考查了三角函數(shù)的性質(zhì)及圖象的變換,降低了對三角函數(shù)恒等變形的要求,加強(qiáng)了對三角函數(shù)性質(zhì)和圖象的考查力度.三角函數(shù)的命題趨于穩(wěn)定,今后幾年高考可能依然會保持原有的考試風(fēng)格,盡管命題的背景上有所變化,但仍屬基礎(chǔ)題、中檔題、常規(guī) 題.實施新課標(biāo)后,新一輪基礎(chǔ)教育的改革增添了與現(xiàn)代生活和科學(xué)技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的許多全新的內(nèi)容,它們會吸引命題者關(guān)注的目光.
經(jīng)分析,三角函數(shù)試題可以歸納為以下幾種典型題型:
1、三角函數(shù)的概念及同角關(guān)系式
此類題主要考查三角函數(shù)誘導(dǎo)公式及三角函數(shù)的符號規(guī)律.解此類題注意必要的分類討論以及三角函數(shù)值符號的正確選取.
例:(全國I卷理2)記 ,那么 ()
評注:本小題主要考查誘導(dǎo)公式、同角三角函數(shù)關(guān)系式,并突出了弦切互化這一轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用.同時熟練掌握三角函數(shù)在各象限的符號.
2、三角函數(shù)的化簡求值
這類題主要考查三角函數(shù)的變換.解此類題應(yīng)根據(jù)考題的特點(diǎn)靈活地正用、逆用,變形運(yùn)用和、差、倍角公式和誘導(dǎo)公式,進(jìn)行化簡、求值.
例:(重慶文數(shù)15)如題(15)圖,圖中的實線是由三段圓弧連接而成的一條封閉曲線 ,各段弧所在的圓經(jīng)過同一點(diǎn) (點(diǎn) 不在 上)且半徑相等.設(shè)第 段弧所對的圓心角為 ,則 ____________
評注:本題以過同一點(diǎn)的三段圓弧為背景,考查了三角恒等變形中公式逆用的基本技巧,將已知與求解合理轉(zhuǎn)化,從而達(dá)到有效地求解目的.
3、 的圖象和性質(zhì)
圖像變換是三角函數(shù)的考察的重要內(nèi)容.解決此類問題的關(guān)鍵是理解 的意義,特別是 的判定,以及伸縮變換對 的影響.
例:(全國卷2理數(shù)7)為了得到函數(shù) 的圖像,只需把函數(shù) 的圖像( )
(A)向左平移 個長度單位 (B)向右平移 個長度單位
(C)向左平移 個長度單位 (D)向右平移 個長度單位
評注:本題主要考查三角函數(shù)的圖象變換中的平移變換、伸縮變換,特別是函數(shù) 中的 對函數(shù)圖象變化的影響是歷年考生的易錯點(diǎn),也是高考的重點(diǎn).
4、三角形中的三角函數(shù)
此類題主要考查在三角形中三角函數(shù)的利用.解三角形的關(guān)鍵是在轉(zhuǎn)化與化歸的數(shù)學(xué)思想的指導(dǎo)下,正確、靈活地運(yùn)用正弦、余弦定理、三角 形的面積公式及三角形內(nèi)角和等公式定理.
例:(天津理數(shù)7)在△ABC中,內(nèi),B,C的對邊分別是a,b,c,若 ,則A=()
(A) (B) (C) (D)
評注:解三角形的基本思路角A是利用正弦、余弦定理將邊化為角運(yùn)算或?qū)⒔腔癁檫呥\(yùn)算.
通過恰當(dāng)?shù)厥褂谜?、余弦定理將有關(guān)的邊角確定,從而解決問題。
.5、三角應(yīng)用題
此類題主要考查三角函數(shù)實際應(yīng)用.解決三角應(yīng)用題的關(guān)鍵是認(rèn)真閱讀題目,正確理解題意,運(yùn)用所學(xué)知識建立適當(dāng)?shù)娜悄P?,?zhǔn)確無誤的計算等.
例:(北京文7)某班設(shè)計了一個八邊形的班徽(如圖),它由腰長為1,
頂角為 的四個等腰三角形,及其底邊構(gòu)成的正方形所組成,該八邊形的面積為( )
(A) ;(B)
(C) (D)
評注:本題主要考查解三角形等基礎(chǔ)知識,考查運(yùn)算求解能力以及應(yīng)用數(shù)學(xué)知識分析和解決實際問題的能力,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合思想.
6、三角函數(shù)的最值及綜合應(yīng)用
此類問題主要考查三角函數(shù)最值和與三角函數(shù)有關(guān)學(xué)科內(nèi)綜合問題,如與平面向量、不等式、數(shù)列、解析幾何等相結(jié)合。多為解答題。而三角形中三角函數(shù)最值問題仍將是高考的熱點(diǎn).如:
例:(湖南文數(shù)16.)已知函數(shù) .
(I)求函數(shù) 的最小正周期;
(II) 求函數(shù) 的最大值及 取最大值時x的集合.
評注:本小題依托三角函數(shù)化 簡,考查函數(shù)值域,作為基本的知識交匯問題,考查基本三角函數(shù)變換.
分析近年高考試卷,可以發(fā)現(xiàn),三角解答題多數(shù)喜歡和平面向量綜合在一起,且向量為輔,三角為主.主要可歸結(jié)為以下三類:
一、運(yùn)用同角三角函數(shù)關(guān)系、誘導(dǎo)公式、和、差、倍、半等公式進(jìn)行化簡求值類.
例13.已知向量
.
(1)若 ,求 的取值范圍;
(2)函數(shù) ,若對任意 ,恒有 ,求 的取值范圍.
二、運(yùn)用三角函數(shù)性質(zhì)解題,通??疾檎?、余弦函數(shù)的單調(diào)性、周期性、最值、對稱軸及對稱中心.
例14.若 ,在函數(shù) 的圖象中,對稱中心到對稱軸的最小距離為 ,且當(dāng) 時, 的最大值為1.
(1)求函數(shù) 的解析式;
(2)若 ,求實數(shù)x的值.
例15.已知向量
(1)求 的值;
(2)設(shè)函數(shù) ,求x為何值時, 取得最大值,最大值是多少,并求 的單調(diào)增區(qū)間.
例:設(shè)向量 .
(Ⅰ)求 ;
(Ⅱ)若函數(shù) ,求 的最 小值、最大值.
三、解三角形問題,判斷三角形形狀,正余弦定理的應(yīng)用。
例:已知函數(shù) .
(I)將 寫成 的形式,并求其圖象對稱中心的橫坐標(biāo);
(II)如果△ABC的三邊a,b,c滿足b2= a c,且邊b所對的角為x,試求x的范圍及此時函數(shù) 的值域.
例:在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c.已知向量 ,且 .
(1)求角 的大??;
(2)若 ,求角A的值.
總之,三角函數(shù)的小題涉及三角函數(shù)的所有知識點(diǎn),因此,熟練掌握公式和性質(zhì)是解好小題的必要條件,在日常訓(xùn)練中一定要改掉學(xué)生邊做題邊看公式的壞習(xí)慣.再者,填空題答案書寫的規(guī)范也需反復(fù)強(qiáng)調(diào).
三角函數(shù)解答 題題往往是高考數(shù)學(xué)試卷的第一道解答題,試題難度一般不大,但其戰(zhàn)略意義重大,所以穩(wěn)拿該題12分對文理科學(xué)生都至關(guān)重要.
掌握化歸的思想方法對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有側(cè)重要的意義.總之,化歸的原則是以已知的、簡單的、具體的、特殊的、基本的知識為基礎(chǔ),將未知的化為已知的,復(fù)雜的化為簡單的,抽象的化為具體的,一般的化為特殊的,非基本的化為基本的,從而得出正確的解答. 化歸法的原則
(作者單位:重慶市萬州第二高級中學(xué))