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摘 要:数形结合方法实质是将形象的数学语言与直观的图像有机结合起来。通过对图形的处理,实现抽象概念与具体图形的联系与转化,化难为易。
关键词:数形结合;三角函数;数学模式
数学家华罗庚曾说过:“数形结合百般好,隔离分家万事休。几何代数统一体,永远联系莫分离。”数形结合就是指把抽象的数学语言与直观的图形结合起来,是抽象思维和形象思维的结合,通过“以形助数”或“以数解形”,可使复杂问题简单化,抽象问题具体化,从而达到优化解题途径的目的。
高中数学课程中,三角函数这一章节一直是学生学习的难点,公式太多、计算结果正负号的确认、比较三角函数值大小等均是学生头疼的地方。很多学生学习这些知识时处于模糊状态,做题几乎靠蒙。究其原因,因为学生不会画或者没记住三角函数的图像。下面我们利用数形结合的思想,通过三角函数的图像解决这节知识所包含的一些问题。
一、三角函数公式的记忆(以正弦函数举例)
下面是正弦函数的几个相关公式:
sin(α+2kπ)=sinα(k∈Z)(1) sin(-α)=-sinα(2)
sin(π-α)=sinα (3) sin(π+α)=-sinα(4)
我们通过图像来帮助记忆,y=sinx x∈[0,2π]的图像如下:
图1 图2
通过图1可知,函数y=sinx是周期函数,且周期T=2π,所以公式(1)就可以理解了。
通过图2可知,若α为第一象限角,则sinα>0;此时-α为第四象限角,由图像可知对应的正弦函数值为负。
即sin(-α)<0。要实现等式“sin(-α)=?sinα”,显然可知等式左边为正,右边为负,为了满足等式成立的要求,“?”处只能为“-”,即公式(2)sin(-α)=-sinα。
同理可知,π-α为第二象限角,且由图像可知sin(π-α)>0,要实现“sin(π-α)=?sinα”,“?”处只能为“+”,即公式(3)sin(π-α)=sinα;π+α为第三象限角,且由图像可知sin(π+α)=
?sinα,要实现,“?”处只能为“-”。
二、三角函数值正负号的确认(以正弦函数举例)
图3 图4
三、不求值比较三角函数的大小(以正弦函数举例)
在三角函数这一章节中,经常出现这样一类问题:“不求值比较三角函数的大小”。这类问题是本章节学习的一个难点,学生一直在“>”与“<”之间随机选择,找不到解题的切入点。
三角函数中,余弦函数和正切函数等相关问题依此思想可以得到类似的结果。本章节的重、难点也几乎包含在这三类问题中了。因此,学生只要能应用数形结合这种解题的思想,辅助以一定的练习,就将能熟练地掌握这些知识,从而取得好的学习效果。
数学家华罗庚曾经说过:“人们对数学早就产生了枯燥无味、神秘难懂的印象,成因之一便是脱离实际。”数形结合的思维方法,便是理论与实际的有机联系,是思维的起点,是学生构建数学模式的基本方法。数形结合能地为学生提供恰当的形象材料,可以将抽象的数量关系具体化,把无形的解题思路形象化,不仅有利于学生顺利地、高效率地学好数学知识,更有利于学生学习兴趣的培养、智力的开发、能力的增强,使教学收到事半功倍之效。
关键词:数形结合;三角函数;数学模式
数学家华罗庚曾说过:“数形结合百般好,隔离分家万事休。几何代数统一体,永远联系莫分离。”数形结合就是指把抽象的数学语言与直观的图形结合起来,是抽象思维和形象思维的结合,通过“以形助数”或“以数解形”,可使复杂问题简单化,抽象问题具体化,从而达到优化解题途径的目的。
高中数学课程中,三角函数这一章节一直是学生学习的难点,公式太多、计算结果正负号的确认、比较三角函数值大小等均是学生头疼的地方。很多学生学习这些知识时处于模糊状态,做题几乎靠蒙。究其原因,因为学生不会画或者没记住三角函数的图像。下面我们利用数形结合的思想,通过三角函数的图像解决这节知识所包含的一些问题。
一、三角函数公式的记忆(以正弦函数举例)
下面是正弦函数的几个相关公式:
sin(α+2kπ)=sinα(k∈Z)(1) sin(-α)=-sinα(2)
sin(π-α)=sinα (3) sin(π+α)=-sinα(4)
我们通过图像来帮助记忆,y=sinx x∈[0,2π]的图像如下:
图1 图2
通过图1可知,函数y=sinx是周期函数,且周期T=2π,所以公式(1)就可以理解了。
通过图2可知,若α为第一象限角,则sinα>0;此时-α为第四象限角,由图像可知对应的正弦函数值为负。
即sin(-α)<0。要实现等式“sin(-α)=?sinα”,显然可知等式左边为正,右边为负,为了满足等式成立的要求,“?”处只能为“-”,即公式(2)sin(-α)=-sinα。
同理可知,π-α为第二象限角,且由图像可知sin(π-α)>0,要实现“sin(π-α)=?sinα”,“?”处只能为“+”,即公式(3)sin(π-α)=sinα;π+α为第三象限角,且由图像可知sin(π+α)=
?sinα,要实现,“?”处只能为“-”。
二、三角函数值正负号的确认(以正弦函数举例)
图3 图4
三、不求值比较三角函数的大小(以正弦函数举例)
在三角函数这一章节中,经常出现这样一类问题:“不求值比较三角函数的大小”。这类问题是本章节学习的一个难点,学生一直在“>”与“<”之间随机选择,找不到解题的切入点。
三角函数中,余弦函数和正切函数等相关问题依此思想可以得到类似的结果。本章节的重、难点也几乎包含在这三类问题中了。因此,学生只要能应用数形结合这种解题的思想,辅助以一定的练习,就将能熟练地掌握这些知识,从而取得好的学习效果。
数学家华罗庚曾经说过:“人们对数学早就产生了枯燥无味、神秘难懂的印象,成因之一便是脱离实际。”数形结合的思维方法,便是理论与实际的有机联系,是思维的起点,是学生构建数学模式的基本方法。数形结合能地为学生提供恰当的形象材料,可以将抽象的数量关系具体化,把无形的解题思路形象化,不仅有利于学生顺利地、高效率地学好数学知识,更有利于学生学习兴趣的培养、智力的开发、能力的增强,使教学收到事半功倍之效。