李 仙
(安徽師范大學(xué) 數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院)
三角函數(shù)一般都在課程的初始進(jìn)行學(xué)習(xí),它的知識(shí)背景源于生活,借助數(shù)學(xué)符號(hào)來(lái)呈現(xiàn),知識(shí)形象、簡(jiǎn)單,學(xué)生從認(rèn)知到理解不費(fèi)力,所以,我們可借助簡(jiǎn)單的平臺(tái)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生,讓他們學(xué)會(huì)探索、理解、歸納,逐步得到提高。因此,利用三角函數(shù)的教學(xué),可以逐步提升學(xué)生理解概念的能力,增強(qiáng)學(xué)生的概括能力以及邏輯思維能力。比如,下面的例題就是基本的概念問(wèn)題,同時(shí)它又結(jié)合了我們常見(jiàn)的三角形來(lái)解答:在△ABC中,角A、B、C所對(duì)的邊分別為 a、b、c,且 cos C=,求 sin(C+)的值。在這題中,需要我們透徹的理解概念問(wèn)題,題目本身很簡(jiǎn)單,只需我們對(duì)所求的問(wèn)題直接運(yùn)用公式轉(zhuǎn)換,然后代入已知條件即可,但是我們要學(xué)習(xí)的是一類(lèi)題而不是僅僅在于這道題目本身,所以,我們得透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì),通過(guò)對(duì)該題的理解,加以拓寬延伸,這樣我們就可以逐步理清正弦和余弦三角函數(shù)間的聯(lián)系與區(qū)別,同時(shí)我們對(duì)三角函數(shù)的概念也可能有了更深入、更全面的理解。
數(shù)學(xué)可以分為幾何和代數(shù),那么三角函數(shù)就是連接幾何與代數(shù)的橋梁。在三角函數(shù)的學(xué)習(xí)中,正弦和余弦三角函數(shù)是兩個(gè)最基本的概念,我們掌握這兩個(gè)概念后就可以求出其他三角函數(shù),三角函數(shù)在幾何和代數(shù)中都得到廣泛使用,這就實(shí)現(xiàn)了代數(shù)和幾何之間的轉(zhuǎn)換,連通了這兩個(gè)版塊,使得學(xué)生在數(shù)學(xué)上的學(xué)習(xí)更加暢順。如下例題顯示,它不但考察了幾何問(wèn)題,同時(shí)也涉及代數(shù)的知識(shí)。
例如:已知函數(shù)(f x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0≤φ≤π)上的偶函數(shù),其圖象關(guān)于點(diǎn)M(,0)對(duì)稱(chēng),且在區(qū)間[0]上是單調(diào)函數(shù)求ω和φ的值。針對(duì)這種題型,它給出了函數(shù)和圖象的條件,所以我們要根據(jù)給出的條件進(jìn)行畫(huà)圖,結(jié)合圖形來(lái)解題,會(huì)容易很多,當(dāng)然也要學(xué)生對(duì)奇、偶函數(shù)的特點(diǎn)以及單調(diào)性、對(duì)稱(chēng)性等問(wèn)題比較熟悉,最后,再根據(jù)給出的條件來(lái)確定所求的值??梢?jiàn),三角函數(shù)連通了幾何和代數(shù),消除了這是兩個(gè)科目的偏差,有利于對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)興趣的培養(yǎng)。
三角函數(shù)是數(shù)學(xué)知識(shí)的重要部分,當(dāng)然它在現(xiàn)實(shí)中也有著更為巧妙的用處。個(gè)人認(rèn)為,三角函數(shù)的延伸既可“承上”又可“啟下”,可以作為數(shù)學(xué)知識(shí)的源頭。三角函數(shù)涉及的知識(shí)非常廣泛,它本為函數(shù),具有函數(shù)的基本特征,又可結(jié)合圖形,這樣它也可以擁有幾何圖形的一些性質(zhì),所以說(shuō),學(xué)好三角函數(shù),在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的道路上就會(huì)暢順許多。
例如,已知銳角三角形ABC的三邊為連續(xù)整數(shù),且角A、B滿(mǎn)足A=2B。
(1)求角B的取值范圍及△ABC三邊的長(zhǎng)。
(2)求△ABC的面積S。
該題中雖然沒(méi)有明顯出現(xiàn)三角函數(shù)的字眼,但是想解決這道題,我們必須借助三角函數(shù)才可以完成。通過(guò)三角形的內(nèi)角和以及正、余弦函數(shù)之間的關(guān)系換算,一步一步地推出所求的問(wèn)題,當(dāng)然還要注意角和邊的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由該題可以知道,三角函數(shù)在數(shù)學(xué)中的應(yīng)用是非常廣泛的,它所涉及的知識(shí)也是多種多樣的,所以學(xué)習(xí)好三角函數(shù),不僅能探索出知識(shí)的來(lái)龍去脈,還學(xué)會(huì)了從多角度思考問(wèn)題。
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,以三角函數(shù)為平臺(tái),抓住有趣三角圖形、轉(zhuǎn)化成切實(shí)可行的函數(shù)模型,去引領(lǐng)學(xué)生找準(zhǔn)問(wèn)題的突破口,讓課堂從簡(jiǎn)單的知識(shí)傳播地變?yōu)橥诰蛑R(shí)和探索問(wèn)題的大舞臺(tái),對(duì)提高課堂效率有很重要的幫助。以前我們?cè)谥v解三角函數(shù)的時(shí)候,都能做到“精講精練”,但是現(xiàn)在的考題相當(dāng)靈活,我們得把學(xué)生培養(yǎng)成不僅會(huì)分析問(wèn)題而且要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)能命中問(wèn)題關(guān)鍵的嚴(yán)謹(jǐn)思維的學(xué)生。借助三角函數(shù)的學(xué)習(xí)可以引領(lǐng)學(xué)生在以往“精講精練”的基礎(chǔ)上不管是自發(fā)的還是在教師的引導(dǎo)下做到知識(shí)系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,讓學(xué)生從模仿中學(xué)會(huì)捕捉,從漸入熟練中得以翱翔。同時(shí)不忘提醒學(xué)生,在對(duì)一個(gè)問(wèn)題理解的同時(shí),不忘從一種題型入手去放眼一類(lèi)題型,加以拓寬、延伸。例如:
已知函數(shù) (f x)=cos2x+2sin x cos x-sin2x。
(1)求(f x)的最小正周期和值域。
(2)在△ABC中,角A、B、C所對(duì)的邊分別是a、b、c,若(f)=2且a2=bc,試判斷△ABC的形狀。
這樣的題目,首先需要學(xué)生對(duì)三角函數(shù)的公式以及公式間的轉(zhuǎn)換非常的熟悉,當(dāng)然這樣的題目做熟練了,公式也就銘記于心了。這個(gè)題目涉及的是倍角之間的轉(zhuǎn)換,這類(lèi)問(wèn)題其中一個(gè)解法,我們可以把所有的角轉(zhuǎn)換成同一個(gè)角來(lái)進(jìn)行處理,這也是學(xué)生遇到這類(lèi)題目的一個(gè)常規(guī)思維。掌握了方法,就抓住了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)關(guān)鍵所在。
梁志芳.學(xué)生學(xué)習(xí)三角函數(shù)的調(diào)查研究[D].北師范大學(xué),2011.