利用数学思想处理三角函数问题

编辑: 逍遥路 关键词: 高中数学 来源: 高中学习网

1. 数形结合思想

体现在三角函数中是利用单位圆中三角函数线、三角函数图象求三角函数定义域、解三角不等式、求单调区间、讨论方程实根的个数、比较大小等。

例1. 从小到大的顺序是___________。

解析:这些角都不是特殊角,求出值来再比较行不通,若注意到 相差较大,容易利用单位圆上的三角函数线区分它们各自函数值的大小。

设 (如图所示)

可知 应填

的定义域是____________。

解析:该函数定义域即不等式组 的解集,即 的解集,若用传统则要求 的交集,不太方便。

若画出 的图象(如图所示)

由 ,易得

2. 转化与化归思想

体现在三角函数中是切割化弦、统一角、统一函数名称、换元等手段处理求值(域)、最值、比较大小等问题。

例3. 若 B. D. 的大小比较就容易多了。

因为

又因为 ,所以 的值域。

解析:先切割化弦,统一函数名称,得:

于是求原函数的值域转化为求函数 的值域,易得 ,所以原函数的值域为 。

3. 函数与方程思想的应用

体现在三角函数中是用函数的思想求解范围问题,用方程的思想解决求值、证明等问题。

例5. 已知函数

分离a得:

问题转化为求a的值域。

因为

所以

故当 时, 有实数解。

例6. 已知 ,求 的值。

解法1:只需求α的某个三角函数或α的值,又只需用倍角公式把已知条件“缩角升幂”转化为解三角方程。

由倍角公式,原方程化为:

解法2:可以将原方程配方转化得:

因为

所以只有

解得 ,求 的值。

解析:由已知条件得:

因为

所以

所以 即求 的符号要展开讨论:

(1)当

所以 ;

(2)当

所以 ;

综上

5. 分析与综合的思想

体现在三角函数中是把多边形分割为三角形,把求某值转化为求另外的值等,然后依据分析结果,综合写出求解过程。

例8. 设 的取值范围是_____________。

解析:运用分析与综合的思想方法,先分析x的取值范围,再综合求

所以填 。而两个三角形的两边已知,只须求得已知两边的夹角 的正弦值,又 ,只需求得其中一个角 的正弦值或余弦值,解题从求余弦值开始,连结BD,在△ABD中,由余弦定理,得:

在△CBD中,同理得:

所以

化简得

又因为

所以

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6. 整体思想的应用

体现在三角函数中主要是整体代入、整体变形、整体换元、整体配对、整体构造等进行化简求值、研究函数性质等。

例10. 已知

<0" >

(1)求<1" > 的值;

(2)求的值。

解析:由条件和问题联想到公式,可实施整体代换求值。

(1)由平方,得:

因为

又因为

所以

(2)



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