熊旎婷
江西省南昌市新建区第二中学 330100
“三角函数与解三角形”知识模块,是高考的热点和重点。其中,三角恒等变换,主要考查数学运算和逻辑推理能力。近几年,高考重视对数学核心素养的考查。尤其是课本中的例习题,常常是高考题的题源。下面,以人教版高中数学必修4第153页B组第3题为例,进行分析。
例:观察以下各等式:
分析上述各式的共同特点,写出能反映一般规律的等式,并对等式的正确性做出证明。
以下展示三位同学的求解过程,通过了解学生贯常使用的解法,进而引领同学们从不同的解法中,体会解题思路,提高学生的数学核心素养。
通过引导同学对上述三个等式进行观察、分析,从而发现上述三组等式给出的三组角,有如下特点:
同学猜测能反映一般规律的等式为:
学生证明的过程展示如下:
点评:同学甲,通过对等式的观察分析,采用提取公因数后,运用两角和的余弦公式,对等式左边进行整理,,从而得以证明。
点评:同学乙,相比同学甲而言,缺少对等式的观察整理的能力。导致证明过程较繁琐,易出错。
点评:同学丙,通过对等式的观察分析,采用二倍角公式对三角式,进行降次处理。再通过两角和的余弦公式,对三角式进行处理,从而得以证明。
以上三位同学的求解过程是同学们普遍会采用的求证方法,第一位、第二位同学都是先从“”入手,借助两角和的余弦公式对左式进行整理,从而求证。第三位同学,借助二倍角公式进行降次,再从“”入手,借助两角和的余弦公式对左式进行整理从而求证。
从同学甲、同学乙的求解过程中我们可以进一步思考,对左式进行配方处理会有怎样的发现呢?求解过程如下:
证明:
即证:
该方法的使用,需要同学们对所给三角式合理构造。善于借助初中所学配方法,对三角式进行整理。此法虽然整理过程繁琐,但是对同学们数学核心素养的形成,有很大的帮助。
对该等式的证明,我们还可以使用其它方法证明吗?
从同学丙的求解过程中,我们可以进一步思考。我们还可以对左式巧妙变换,合理设元,建立方程组进而求解,解法如下:
证明:
即证
在同学丙的求解过程中,我们发现使用三角函数的二倍角公式降次。在求证此题中的重要作用,因此通过合理设元,巧用三角函数的二倍角公式、“1”的妙用(同角三角式)、两角和的正弦公式得以求证。
案例说明:
本文从课本习题入手,通过了解学生贯常使用的解法,进而引领同学们从不同的解法中,聚焦数学核心素养,体会解题思路。由于三角恒等变换涉及的公式很多,在使用公式求解问题时常常借助合理变形、灵活运用公式,从而正确求解。希望同学们重视课本例(习)题,多思考多总结!