田煒歌
吉林省長春市第七中學(xué)
三角函數(shù)學(xué)習(xí)的幾點建議
田煒歌
吉林省長春市第七中學(xué)
三角函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的重要組成模塊,在高考中幾乎是決定成敗的知識點,在學(xué)生未來的大學(xué)學(xué)習(xí)中也是理解周期性的基礎(chǔ)。但是,很多同學(xué)們在學(xué)習(xí)三角函數(shù)部分知識時,常常感覺吃力。這是為什么呢?
三角函數(shù)在知識考察難度上看,相比導(dǎo)數(shù)和圓錐曲線的考察難度并不是難點,一般都是小題或第一大題。但是從知識范圍上看,三角函數(shù)知識在高中教材中占的筆墨很多——共有70頁,而與三角函數(shù)密切相關(guān)的三角變換、解三角形模塊,在高考復(fù)習(xí)中往往都集中起來與三角函數(shù)知識一起復(fù)習(xí),所占篇幅就更多了,這就說明三角函數(shù)知識所包含的小知識點多而雜。學(xué)生在復(fù)習(xí)這部分知識時,往往容易混淆基本概念,用錯公式,理解失誤。甚至很多同學(xué)認(rèn)為只要把公式背下來,能不能答對都靠運氣。
數(shù)學(xué)是理性的,數(shù)學(xué)方法作為解決問題基本方法已經(jīng)滲透到生活中的方方面面。只靠蒙猜來解題顯然是違背數(shù)學(xué)思維的,那么,怎么能學(xué)好三角函數(shù)知識在高考中致勝呢?以下的幾點經(jīng)驗與廣大師生分享。
數(shù)學(xué)中的概念都是從實際中抽象而來,并且應(yīng)用于解決更復(fù)雜的問題。在三角函數(shù)部分,需要學(xué)習(xí)兩個基本概念:一個是角的概念推廣,一個是三角函數(shù)的重新定義。這兩者的學(xué)習(xí)都可以比照初中知識分析理解。讓同學(xué)們分析其中的變化,來感受新定義的不同之處。
角的定義的變化就是在為三角函數(shù)最具代表的性質(zhì)——周期性做鋪墊。同學(xué)們在解答三角函數(shù)的題型時,常常忘記三角函數(shù)的周期性而導(dǎo)致出錯,如果在角的推廣學(xué)習(xí)是就能理解記憶周期性,那么,在高考中將會避免這樣的失誤。
在三角函數(shù)的定義中,初中時用直角三角形定義,高中是用單位圓與角的終邊的交點坐標(biāo)來定義的,在這個定義中,高中三角函數(shù)知識的復(fù)雜性就體現(xiàn)的很明顯。在求任意角的三角函數(shù)值時,往往因為概念理解不到位,使解題過程復(fù)雜化。其實在這一部分學(xué)習(xí)時,有一個常用概念往往被同學(xué)們忽視——三角函數(shù)線。三角函數(shù)線定義在教材中位置不顯,但在理解三角函數(shù)上的作用與三角函數(shù)定義是一樣的,而且,由于三角函數(shù)線具有圖形特征,在解決問題時更容易被使用。例如,誘導(dǎo)公式的發(fā)現(xiàn)和三角函數(shù)圖象與性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)都是由三角函數(shù)線來解決的。所以在學(xué)習(xí)高中三角函數(shù)定義時,筆者認(rèn)為同學(xué)們應(yīng)該同時理解兩個定義——交點坐標(biāo)定義與三角函數(shù)線定義。
在三角部分的公式很多——同角三角函數(shù)基本關(guān)系、六組誘導(dǎo)公式、兩角和差公式、二倍角公式以及正(余)弦定理,在解題中還常用一些導(dǎo)出的公式,例如:半角公式、輔助角公式。常常讓同學(xué)們頭昏眼花,不知何去何從。這里給大家提供一個思路,首先公式不是背的越多越好,要抓住每一個公式是怎么來的,同時要知道公式是做什么用的;其次使用公式之前要觀察所求與已知的聯(lián)系。
同角三角函數(shù)公式應(yīng)用時,所求角與已知角是同一個角,在現(xiàn)階段只研究一個角的正弦值、余弦值、正切值之間的關(guān)系。所涉及的常見題型為:第一已知正弦值、余弦值、正切值中的一個值求其他的值;第二將給定的包含多個三角函數(shù)值的式子化簡求值。公式的作用主要就是求值和化簡。
同樣的,六組誘導(dǎo)公式、兩角和差公式、二倍角公式的作用也是求值和化簡,但是區(qū)別在于所求角與已知角的關(guān)系:所求角與已知角的差(和)是90°或180°,常常使用誘導(dǎo)公式,所求角與已知角的和(差)是特殊角的題常常使用和差公式,所求角與已知角有二倍關(guān)系常常使用二倍角公式。這其中最常用的是和差公式。半角公式是二倍角公式的逆用,輔助角公式是和差公式的逆用。
最后是正余弦定理,其作用在于轉(zhuǎn)化邊角關(guān)系,在解題時,將角都化邊或者邊都化角是基本思想。此外,要找清楚什么樣的三角形可以解,什么條件的三角形會出現(xiàn)多個解,這些最基本方法。在教材中都有類似的例題。不要把精力放在復(fù)雜題型上,應(yīng)該多關(guān)注基本方法,不要做很多題,而是要觀察題與題之間的聯(lián)系,觀察相同點,找出不同的試題中不變的東西,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想。
三角函數(shù)最有代表的性質(zhì)就是周期性,如果將三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)列成表格,會占很大篇幅,多數(shù)教輔書籍上都會這樣去列表,但同學(xué)們在記憶使用時,總是會感覺混亂,每一個小表格中寫的公式都是很相似的一長串,死記硬背很容易出錯,單調(diào)區(qū)間、對稱軸等等性質(zhì)的書寫方式也不唯一。所以,在學(xué)習(xí)或復(fù)習(xí)圖象與性質(zhì)時,應(yīng)重點關(guān)注它的周期性,不要只看[0,2π]一個周期區(qū)間的圖象,要結(jié)合前一個或后一個周期區(qū)間的圖象,來觀察記憶性質(zhì)。要知道單調(diào)區(qū)間、最值、對稱軸、對稱中心等,都是周期性出現(xiàn)的。
一題多解是提高興趣與數(shù)學(xué)能力的重要途徑,在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,每個人都有其與眾不同的思維,在高中數(shù)學(xué)中,很多知識模塊都可以和三角函數(shù)知識有聯(lián)系,例如不等式、平面向量、解析幾何等。三角函數(shù)所具有的靈活性會使問題得到多種解答,嘗試對一個試題找到多種解法,比多做試題只死記硬背一種解法要有效的多。
以上是筆者對三角知識學(xué)習(xí)的一些建議,希望對同學(xué)們的學(xué)習(xí)和教師們的講授有所幫助。