关于三角函数的几种解题技巧

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  三角函数的各类问题,由于涉及的三角公式较多,问题的解法也比较灵活,但也会呈现出一定的规律性,本文拟对其中的解题方法进行总结归纳.
  一、角的变换
  在三角函数的求值、化简与证明题中,表达式往往出现较多的相异角,此时可根据角与角之间的和差、倍半、互余、互补的关系,运用角的变换,沟通条件与结论中角的差异,使问题获解。常见角的变换方式有: ; ; ; 等等。
  例1、已知 ,求证: 。
  分析:在条件中的角 和 与求证结论中的角 是有联系的,可以考虑配凑角。
  解: , ,
  二、常数的变换
  在三角函数的、求值、证明中,有时需要将常数转化为三角函数,例如常数“1”的变换有: , , 等等。
  例3、(2004年全国高考题)求函數 的最小正周期,最大值和最小值。
  分析:由所给的式子 可联想到 。
  解:
  。
  所以函数 的最小正周期是 ,最大值为 ,最小值为 。
  三、公式的变形与逆用
  在进行三角变换时,我们经常顺用公式,但有时也需要逆用公式,以达到化简的目的。通常顺用公式容易,逆用公式困难,因此要有逆用公式的意识。教材中仅给出每一个三角公式的基本形式,如果我们熟悉其它变通形式,常可以开拓解题思路。如由 可以变通为 与 ;由 可变形为 等等。
  例4、求 的值。
  分析:先看角,都是 ,再看函数名,需要切割化弦,最后在化简过程中再看变换。
  解:原式 (切割化弦)
  (逆用二倍角公式)
  (常数变换)
  (逆用差角公式)
  (逆用二倍角公式)。
  四、降幂法
  一些涉及高次三角式的求值问题,往往借助已知及 ,或降幂公式 等借助降幂策略解答.
  例2 若 ,求 的值.
  解析 由 ,得 , (舍去).由 ,又可得 ,
  则 ,又由 ,得 ,故 ,代值可得 .
  评注:若求出 的值后直接简单代入,则运算量将大得多,而主动降幂后就截然不同了.涉及非单角形式的三角函数问题,有时也需要考虑降幂进而化为一个角的三角函数形式解答,遇到“高次”问题就特别注意联想“降幂法”解答
  三角函数知识点解题方法总结
  一、见“给角求值”问题,运用“新兴”诱导公式
  一步到位转换到区间(-90?,90?)的公式.
  1.sin(kπ α)=(-1)ksinα(k∈Z);2. cos(kπ α)=(-1)kcosα(k∈Z);
  3. tan(kπ α)=(-1)ktanα(k∈Z);4. cot(kπ α)=(-1)kcotα(k∈Z).
  二、见“sinα±cosα”问题,运用三角“八卦图”
  1.sinα cosα>0(或<0)óα的终边在直线y x=0的上方(或下方);
  2. sinα-cosα>0(或<0)óα的终边在直线y-x=0的上方(或下方);
  3.|sinα|>|cosα|óα的终边在Ⅱ、Ⅲ的区域内;
  4.|sinα|<|cosα|óα的终边在Ⅰ、Ⅳ区域内.
  三、见“知1求5”问题,造Rt△,用勾股定理,熟记常用勾股数(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25),仍然注意“符号看象限”。
  四、见“切割”问题,转换成“弦”的问题。
  五、“见齐思弦”=>“化弦为一”:已知tanα,求sinα与cosα的齐次式,有些整式情形还可以视其分母为1,转化为sin2α cos2α.
  六、见“正弦值或角的平方差”形式,启用“平方差”公式:
  1.sin(α β)sin(α-β)= sin2α-sin2β;2. cos(α β)cos(α-β)= cos2α-sin2β.
  七、见“sinα±cosα与sinαcosα”问题,起用平方法则:
  (sinα±cosα)2=1±2sinαcosα=1±sin2α,故
  1.若sinα cosα=t,(且t2≤2),则2sinαcosα=t2-1=sin2α;
  2.若sinα-cosα=t,(且t2≤2),则2sinαcosα=1-t2=sin2α.
  八、见“tanα tanβ与tanαtanβ”问题,启用变形公式:
  tanα tanβ=tan(α β)(1-tanαtanβ).思考:tanα-tanβ=???
  九、见三角函数“对称”问题,启用图象特征代数关系:(A≠0)
  1.函数y=Asin(wx φ)和函数y=Acos(wx φ)的图象,关于过最值点且平行于y轴的直线分别成轴对称;
  2.函数y=Asin(wx φ)和函数y=Acos(wx φ)的图象,关于其中间零点分别成中心对称;
  3.同样,利用图象也可以得到函数y=Atan(wx φ)和函数y=Acot(wx φ)的对称性质。
  十、见“求最值、值域”问题,启用有界性,或者辅助角公式:
  1.|sinx|≤1,|cosx|≤1;2.(asinx bcosx)2=(a2 b2)sin2(x φ)≤(a2 b2);
  3.asinx bcosx=c有解的充要条件是a2 b2≥c2.
  十一、见“高次”,用降幂,见“复角”,用转化.
  1.cos2x=1-2sin2x=2cos2x-1.
  2.2x=(x y) (x-y);2y=(x y)-(x-y);x-w=(x y)-(y w)等。
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