三角函式變換的技巧與方法

2022-03-24 19:59:29 字數 1888 閱讀 1788

一、 角的變換

在三角函式的求值、化簡與證明題中,表示式往往出現較多的相異角,此時可根據角與角之間的和差、倍半、互餘、互補的關係,運用角的變換,溝通條件與結論中角的差異,使問題獲解。常見角的變換方式有:;;;等等。

例1、已知,求證:。

分析:在條件中的角和與求證結論中的角是有聯絡的,可以考慮配湊角。

解: ,,

二、 函式名稱的變換

三角函式變換的目的在於「消除差異,化異為同」。而題目中經常出現不同名的三角函式,這就需要將異名的三角函式化為同名的三角函式。變換的依據是同角三角函式關係式或誘導公式。

如把正(餘)切、正(餘)割化為正、余弦,或化為正切、餘切、正割、餘割等等。常見的就是切割化弦。

例2 、(2023年上海春季高題)已知 ,試用表示的值。

分析:將已知條件「切化弦」轉化為的等式。

解:由已知;

。三、 常數的變換

在三角函式的、求值、證明中,有時需要將常數轉化為三角函式,例如常數「1」的變換有:,,等等。

例3、(2023年全國高考題)求函式的最小正週期,最大值和最小值。

分析:由所給的式子可聯想到。

解:所以函式的最小正週期是,最大值為,最小值為。

四、 公式的變形與逆用

在進行三角變換時,我們經常順用公式,但有時也需要逆用公式,以達到化簡的目的。通常順用公式容易,逆用公式困難,因此要有逆用公式的意識。教材中僅給出每乙個三角公式的基本形式,如果我們熟悉其它變通形式,常可以開拓解題思路。

如由可以變通為與;由可變形為等等。

例4、求的值。

分析:先看角,都是,再看函式名,需要切割化弦,最後在化簡過程中再看變換。

解:原式(切割化弦)

(逆用二倍角公式)

(常數變換)

(逆用差角公式)

(逆用二倍角公式)。

這裡我們給出了四種三角函式的變換方法與技巧,在處理三角函式問題的過程中若能注意到這些變換的方法與技巧,將有利於我們對三角函式這一章內容的理解。

三角函式變換的方法與技巧(2)

在上一部分我們介紹了部分三角函式的孌換技巧與方法,下面我們再介紹四種變換的方法與技巧:

五、 引入輔助角

可化為,這裡輔助角所在的象限由的符號確定,角的值由確定。

例5、求的最大值與最小值。

分析:求三角函式的最值問題的方法:一是將三角函式化為同名函式,借助三角函式的有界性求出;二是若不能化為同名,則應考慮引入輔助角。

解:其中,,

當時,;

當時,。

注:在求三角函式的最值時,經常引入輔助角,然後利用三角函式的有界性求解。

六、 冪的變換

降冪是三角變換時常用的方法,對於次數較高的三角函式式,一般採用降冪處理的方法。常用的降冪公式有:,和

等等。降冪並非絕對,有時也需要公升冪,如對於無理式常用公升冪化為有理式。

例6、化簡。

分析:從「冪」入手,利用降冪公式。

解:原式

七、 消元法

如果所要證明或要求解的式子中不含已知條件中的某些變數,可以使用消元法消去此變數,然後再求解。

例7、求函式的最值。

解:原函式可變形為:,即

,解得:,。

八、 變換結構

在三角變換中,常常對條件、結論的結構施行調整,或重新分組,或移項,或變乘為除,或求差等等。在形式上有時須和差與積互化,分解因式,配方等。

例8、化簡。

分析:本題從「形式」上看,應把分析式化為整式、故分子分母必有公因式,只需把分子分母化成積的形式。

解: 所以。

九、思路變化

對於一道題,思路不同,方法出隨之不同。通過分析,比較,才能選出思路最為簡例9、求函式的最大值。

解:由於,則為點與點()連線的斜率。則斜率最為當連線與半單位圓相切時,如圖所示:

此時, 。

捷的方法。

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