利用數(shù)學(xué)思想處理三角函數(shù)問題

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

1. 數(shù)形結(jié)合思想

體現(xiàn)在三角函數(shù)中是利用單位圓中三角函數(shù)線、三角函數(shù)圖象求三角函數(shù)定義域、解三角不等式、求單調(diào)區(qū)間、討論方程實根的個數(shù)、比較大小等。

例1. 從小到大的順序是___________。

解析:這些角都不是特殊角,求出值來再比較行不通,若注意到 相差較大,容易利用單位圓上的三角函數(shù)線區(qū)分它們各自函數(shù)值的大小。

設(shè) (如圖所示)

可知 應(yīng)填

的定義域是____________。

解析:該函數(shù)定義域即不等式組 的解集,即 的解集,若用傳統(tǒng)則要求 的交集,不太方便。

若畫出 的圖象(如圖所示)

由 ,易得

2. 轉(zhuǎn)化與化歸思想

體現(xiàn)在三角函數(shù)中是切割化弦、統(tǒng)一角、統(tǒng)一函數(shù)名稱、換元等手段處理求值(域)、最值、比較大小等問題。

例3. 若 B. D. 的大小比較就容易多了。

因為

又因為 ,所以 的值域。

解析:先切割化弦,統(tǒng)一函數(shù)名稱,得:

于是求原函數(shù)的值域轉(zhuǎn)化為求函數(shù) 的值域,易得 ,所以原函數(shù)的值域為 。

3. 函數(shù)與方程思想的應(yīng)用

體現(xiàn)在三角函數(shù)中是用函數(shù)的思想求解范圍問題,用方程的思想解決求值、證明等問題。

例5. 已知函數(shù)

分離a得:

問題轉(zhuǎn)化為求a的值域。

因為

所以

故當(dāng) 時, 有實數(shù)解。

例6. 已知 ,求 的值。

解法1:只需求α的某個三角函數(shù)或α的值,又只需用倍角公式把已知條件“縮角升冪”轉(zhuǎn)化為解三角方程。

由倍角公式,原方程化為:

解法2:可以將原方程配方轉(zhuǎn)化得:

因為

所以只有

解得 ,求 的值。

解析:由已知條件得:

因為

所以

所以 即求 的符號要展開討論:

(1)當(dāng)

所以 ;

(2)當(dāng)

所以 ;

綜上

5. 分析與綜合的思想

體現(xiàn)在三角函數(shù)中是把多邊形分割為三角形,把求某值轉(zhuǎn)化為求另外的值等,然后依據(jù)分析結(jié)果,綜合寫出求解過程。

例8. 設(shè) 的取值范圍是_____________。

解析:運用分析與綜合的思想方法,先分析x的取值范圍,再綜合求

所以填 。而兩個三角形的兩邊已知,只須求得已知兩邊的夾角 的正弦值,又 ,只需求得其中一個角 的正弦值或余弦值,解題從求余弦值開始,連結(jié)BD,在△ABD中,由余弦定理,得:

在△CBD中,同理得:

所以

化簡得

又因為

所以

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6. 整體思想的應(yīng)用

體現(xiàn)在三角函數(shù)中主要是整體代入、整體變形、整體換元、整體配對、整體構(gòu)造等進行化簡求值、研究函數(shù)性質(zhì)等。

例10. 已知

<0" >

(1)求<1" > 的值;

(2)求的值。

解析:由條件和問題聯(lián)想到公式,可實施整體代換求值。

(1)由平方,得:

因為

又因為

所以

(2)



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