吳開年三角函式是高中數學的重要內容,它蘊含著豐富的數學思想方法。靈活地借助數學思想方法解題,往往可以避免複雜的運算,優化解題過程,降低解題難度。本文能過例項介紹幾種常用的數學思想方法。
一. 方程的思想
例1. 已知sinθ+cosθ=,θ(0,π),則cot
解析:由sinθ+cosθ=平方得
sinθcosθ=。
又θ(0,π),
所以sinθ>0,cosθ<0,
且sinθ>,
將sinθ,cosθ看作是方程的兩根。
所以sinθ=,cosθ=。
從而cotθ=,應填。
二. 函式的思想
例2. 已知x,y ∈,且x3+sinx-2a=0①,4y3+sinycosy+a=0②,求cos(x+2y)的值。
解析:設f(u)=u3+sinu。
由①式得f(x)=2a,由②式得
f(2y)=-2a。
因為f(u)在區間上是單調奇函式,
所以f(x)=-f(2y)=f(-2y)。
又所因x,-2y∈,
所以x=-2y,即x+2y=0。
所以cos(x+2y)=1。
三. 數形結合的思想
例3. 函式f(x)=sinx+2,x∈[0,2π]的圖象與直線y=k有且僅有兩個不同的交點,則k的取值範圍是______。
解析:f(x)=
函式f(x)=sinx+2,x∈[0,2π]的圖象(如圖1)與直線y=k有且僅有兩個不同的交點,則1<k<3。
四. 化歸的思想
例4. 設α為第四象限的角,若,則tan2
解析:因為==
=,所以,tan2=。
又因為為第四象限的角,
所以tan=,
從而求得tan2=。
五. 分類討論的思想
例5. 若△abc的三內角滿足sina=①,問此三角形是否可能為直角三角形?
解析:假設△abc可以為直角三角形。
(1)若b=90°,則a=90°-c,代入①中,得
sin(90°-c)=,
所以cos2c=1+sinc,1-sin2c=1+sinc,
所以sinc=1,即c=90°。這是不可能的,所以b≠90°。
(2)同理,c≠90°。
(3)若a=90°。
①式右邊=
①式左邊=sina=sin90°=1。
所以此三角形可為直角三角形,此時a=90°。
六. 換元的方法
例6. 已知sin3θ+cos3θ=1,求sinθ+cosθ的值。
解析:因為sin3θ+cos3θ
=(sinθ+cosθ)(sin2θ+cos2θ-sinθcosθ)
=(sinθ+cosθ)(1-sinθcosθ)
所以(sinθ+cosθ)(1-sinθcosθ)=1。
設sinθ+cosθ=x(),
則sinθcosθ=。
所以x,
即x3-3x+2=0,(x-1)2(x+2)=0。
因為,所以x-1=0,得x=1。
所以sinθ+cosθ=1。
七. 整體的方法
例7. 證明cos。
證明:設,
b=,則ab===。
因為b≠0,
所以a=。即原式得證。
八. 模擬聯想的方法
例8. 已知λ為非零常數,x∈r,且f(x+λ)=。問f(x)是否是週期函式?若是,求出它的乙個週期;若不是,請說明理由。
分析:由於探索的是週期函式的問題,容易聯想到三角函式。又f(x+λ)=的結構的形式極易與tan(x+)=進行模擬,故可把tanx看成是f(x)的乙個原型例項,且題中的λ相當於例項中的。
由於週期函式tanx的週期t=4·,故可猜想f(x)也為週期函式,且週期為4λ。
解:f(x+2λ)=f[(x+λ)+λ]
=,則f(x+4)=f[(x+2)+2]
=。所以f(x)是週期函式,且4是它的乙個週期。
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三角函式思想方法總結學生版
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