趙明丁
(廣東省佛山市順德區(qū)第一中學(xué) 528300)
三角函數(shù)圖象及性質(zhì)為高考必考內(nèi)容,主要考查:
(1)三角函數(shù)的最值、周期性、單調(diào)性、對(duì)稱性等性質(zhì);
(2)函數(shù)圖形的平移、伸縮、反射變換等;
(3)方程或不等式代數(shù)運(yùn)算等.由于該內(nèi)容涉及較多公式(包括誘導(dǎo)公式、倍角公式、和差角公式和相關(guān)點(diǎn)坐標(biāo)和相關(guān)軸線公式等),而且題型多樣、結(jié)構(gòu)靈活,對(duì)學(xué)生能力要求較高.亂花漸欲迷人眼,能否“九九歸一”尋求一種通法,以不變應(yīng)萬(wàn)變,將它們一網(wǎng)打盡呢?
三角函數(shù)圖象類的常見(jiàn)題型有:
(1)由函數(shù)圖象求其代數(shù)表達(dá)式進(jìn)而研究其相關(guān)性質(zhì);
(2)由函數(shù)解析式,研究函數(shù)圖象的點(diǎn)坐標(biāo)、對(duì)稱軸或單調(diào)區(qū)間;
(3)由三角函數(shù)性質(zhì)或圖象,研究參數(shù)的值或取值范圍;
(4)三角函數(shù)圖象及性質(zhì)與其它知識(shí)的綜合.
題型眾多,能否有統(tǒng)一的解題法?本文提出一種圖表對(duì)照法,即利用“一幅圖”和“一張表”對(duì)照輔助解題的方法.由于形如y=Asin(ωx+φ)+b或y=Acos(ωx+φ)+b的一般三角函數(shù)的圖形都可由基本的正弦函數(shù)y=sinx圖象通過(guò)一系列坐標(biāo)變換所得,如果能將題目所研究的三函數(shù)的自變量取值以及相關(guān)圖形特征都回歸到基本正弦曲線中,用數(shù)形結(jié)合的思想,問(wèn)題就簡(jiǎn)單明了.以下例析闡釋.
圖1
分析先畫(huà)出基本正弦函數(shù)圖象,如圖1所示,在圖中A1,B1,C1,D1代表了x軸正方向第一周期的四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),下標(biāo)為2代表第二周期,下標(biāo)為-1代表負(fù)方向第一周期,依次類推,圖象可根據(jù)需要向兩邊延展,本文例題將反復(fù)使用圖1進(jìn)行對(duì)照研究.接著,在表格中按從小到大的順序列出題中所涉及的自變量x的值,計(jì)算括號(hào)內(nèi)的角的對(duì)應(yīng)值X,并寫(xiě)出各取值與圖1中的圖象的對(duì)應(yīng)位置或相對(duì)位置,如表1所示.
表1
評(píng)析上法充分利用了我們最熟悉的基本正弦曲線的直觀圖形輔助解題,同時(shí)用表格的形式清晰列出題中涉及的自變量x所有取值(包括參照值0)、括號(hào)內(nèi)的量X的值及他們對(duì)應(yīng)圖1的位置或相對(duì)位置,然后根據(jù)表格可列出方程或不等式,求解得答案.
上例詳細(xì)分析了用“圖表對(duì)照法”探究三角函數(shù)中參數(shù)的取值范圍問(wèn)題,以下將采用該法來(lái)解其它題型.
題型1根據(jù)三角函數(shù)圖象,確定參數(shù)的值
通過(guò)與參照點(diǎn)數(shù)量比較,只能落在D1處,所以可得表2所示的對(duì)應(yīng)關(guān)系.
表2
題型2確定三角函數(shù)在給定區(qū)間中的最值
表3
答案為A.
評(píng)析本題的解法大多是通過(guò)研究周期得到ω的取值范圍,經(jīng)過(guò)計(jì)算再求出φ的可能取值,然后再驗(yàn)證單調(diào)
性是否得到滿足,其推理過(guò)程比較復(fù)雜,如用上法,思維簡(jiǎn)化,運(yùn)算也不復(fù)雜,能夠更快、更準(zhǔn)地得到答案.
求解三解函數(shù)圖象及性質(zhì)相關(guān)的問(wèn)題時(shí),尤其是客觀題時(shí),“回溯本原”,把三角函數(shù)相關(guān)問(wèn)題放在基本正弦曲線上研究,結(jié)合圖象和表格確定數(shù)量和位置間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,省去中間較為復(fù)雜推理和演算過(guò)程.該方法緊扣函數(shù)圖象本質(zhì),立足知識(shí)的”根本”,若能在解題實(shí)踐中將本方法靈活應(yīng)用,必能達(dá)到“枝繁葉茂”的效果,體會(huì)到這種“圖表對(duì)照法”的優(yōu)越性.