浅谈数学中的三角函数问题

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  摘要:三角函数一直是高中数学知识结构中最关键的构成部分,在对这方面知识进行学习的时候,我们不但要对相关的理论知识进行学习,还要将这些知识有效的使用在问题解答中,这样才达到学习的真正目的。本文就在自己认知的基础上,对几种常用的三角函数问题解题方式进行阐述。
  关键词:高中数学;三角函数;解题方式
  和初中相关的三角函数知识相比,高中三角函数知识更加的深入与全面,我们在学习的时候也存在一定难度。三角函数知识看似很多很复杂,但只要掌握了三角函数本质及内部规律,则就能够发现三角函数各个公式之间有着强大联系,这样就能够有效的对三角函数问题进行解答。
  一、倍角公式解答三角函数问题
  我们在对三角函数问题进行学习的时候,使用最常见的方式就是运用相关的公式对问题进行解答。倍角公式,是三角函数中使用较多的一种公式。其就是将二倍角三角函数使用本角的三角函数表示出来,这样能对相关问题进行正确有效的解答。就以这道题目为例子:例题1:试着求出sin10°sin30°sin50°sin70°的值。
  解析:我们在对这道题进行解答的时候,可以清楚知道若是不查相关的函数表进行解答,则题目中我们就只能够对sin30°有一定的了解,但是把原题进行简单的运算就能够得到:sin10°sin30°sin50°sin70°=cos80°cos60°cos40°cos20°。在这个结果中的20°40°80°就形成了倍角关系,所以我们在解答时就能够将倍角公式sin2a=2sinacosa进行变形,进而得到cos=,将其进行简化:
  sin10°sin30°sin50°sin70°=cos80°cos60°cos40°cos20°
  =
  ==
  这道题在解答的时候使用了正弦余弦之间的转换,还有则是二倍角公式变化。通过这道题的解答我们就知道,熟记三角函数基本的公式,能够对公式之间变换关系进行掌握,进而有效的运用公式解答问题。
  例题2:目前已知函数=sin2x+sincos(>0);其中最小正周期是π,试着求出的值和函数在区间[0,]之上的取值范围。
  解析:我们在对这道题进行详细的阅读之后,发现区中存在幂函数,这个时候我们就要首先将原函数进行降幂简化,使用二倍角公式:cos2=2cos2-1=1-2sin2。所以我们就能够得到sin2=,cos2=,sin2=2sincos。在这个论述的基础上试着求的值:
  =sin2x+sincos=+
  =-+
  =sin(2-)+
  经过题目中的条件我们知道函数的最小正周期是π,所以=π,进而得出的值为1。在对函数在区间[0,]之上的取值范围进行解答时,因为0≤x≤,所以-≤2x-≤,经过一系列的推断之解答出取值范围是[0,]。这道题解答的技巧与关键在于灵活的逆用了二倍角公式进行了降幂。我们在遇到求解升降幂的函数时,都可以试着运用二倍角公式对三角函数进行降次,这样就能够将原始题目进行简化,从而有效的解答问题[1]。
  二、数形结合方式解答三角函数问题
  数与形是数学中的两个最古老和最基本研究对象,这两者在一定条件下能够进行相互转化。数学研究对象可分为数和形两大部分,数与形之间存在很紧密的联系,这个联系即为数形结合,或形数结合。这是数学知识学习中最常见一种解题方式,将其使用在高中三角函数问题解答中也有很好的效果。三角函数单调区间的确定,以及比较三角函数值大小等问题,其都能够使用圆或者是三角函数图象进行解答。因此数形结合思想成为了解答三角函数问题的重要方法,就以下面题目为例子。
  例题3:若是sina+cosa=tana(0  A.(0,)B.(,)C.(,) D.(,)
  解析:在解答这道题目时,我们首先要令f(x)=sinx+cosx=sin(x+)其中(0,然后再令a=,这样就能够得到sin+cos==1.3666,则tan=,经过图像就能够知道xp会在比小,所以这道题的正确答案是C,(,)。本题首先构造函数f(x),g(x),再利用两个函数的图象的交点位置确定α>,然后对AB两个选项进行了排除,然后再使用特殊值进行一定的估算,这样就能够综合图像选出正确答案c[2]。
  三、诱导公式解答三角函数问题
  三角函数诱导公式是一种数学公式,其是将角n·(π/2)±α三角函数转化为角α三角函数。其中包含了一些经常使用的公式和和差化积公式。将这个公式使用到三角函数问题解答中也能够获得很好的解答效果。经过相关的学习我们知道,高中三角函数诱导公式有很多,若是进行死记硬背,不但浪费时间精力,而且记忆也不够深入,使用口诀化与图形化的方式对其进行记忆可以获得很好的效果。就以化简sin(-1140°)这道小题为例子,使用诱导公式就能够得出原式子=-sin1125°(360°×3+60°)=sin60°=。这样的解答方式不但对解题效率进行了提升,同時还能保障化简结果准确无误。由此可见,诱导公式的运用能够在高中三角函数问题解答中发挥很大的作用,其也是解题中经常使用的一种方式。
  四、结束语
  高中数学知识的学习能够对我们的思维逻辑能力进行培养,而三角函数问题的解答能够让我们从各个角度看待问题。通过倍角公式以及数形结合思维方式的运用,以此对三角函数相关的问题进行有效解答,进而提升自己的解题效率和数学学习水平。
  (作者单位:长沙市雅礼中学)
  参考文献
  [1]郑智源.浅谈高中数学三角函数的解题方法[J].数理化解题研究,2016,(34):24-24.
  [2]魏大铮.浅析高中数学三角函数解析技巧[J].科技风,2017,(3):241-241.
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