2024年4月12日发(作者:数学试卷手写卷)
口陈发志蔡小雄
(杭州第十一中学,浙江杭州 310014)
高考着重考查学生的基础知识、基本能力和思
开,因为能解决例1的方法都能适用于解决例2.
想方法.对于数学解题来说思想是灵魂,方法是关
键,而挖掘题目背后的数学核心本质才是永恒的主
题.高考并不是一味求新、求难、求变的,注重通性
由
J sins+2eoss=X/2i-0-一,可解得
通法、淡化特殊技巧始终是高考命题趋势.因此很
Isin2/0+cos2/0=1,
多时候,高考题往往是“旧瓶装新酒”,但却更醇厚、
sin0/=.3
v T0-
一
更富有韵味.2013年浙江省高考数学理科试卷的
第6题就是对2008年浙江省高考数学理科试卷第
、
 ̄tans=-},
j
eos : ,
8题的重温.
或3,所以tan2 : 2一
上
t
先看原题:例1.(2013年第6题)已知S∈R,
tan'
an0/
s:一
-
}.q
sin0/+2c0s :—wq -6
一
,
则tan2 =()
(2)借助化齐次的方法
由已知(si眦+2cos/0)2=( L)z
,
A.争 B.} c.一手 D.一争
即sin +4sin0/'cos/0+4c。s = 5
,
由1=sin20c+c。s 得
例2.(2008年第8题)若cos0/+2sin0/=一、/ ,
Z
s
i
n
/0
+
4
s
i
n
/0
c
o
s
/0
+
4
cos
2
0/
—.
5
........... .. 。.—... 。—
则tan0/=( )
———.—.——
sin20/+COS20/ 一2’
A.・ B.2 C.一 1 D
0 + 4t
an
+4
一
.
2
两边同时除以c0s2/0, ̄tan
//
一
=
t丑
+
l
手,
这两道题目都是以三角函数为载体,考查学生
解得tans=-j1或31 3
所以tan2 = ̄12
t
a
n0/
一
,
一
对三角函数公式运用的熟练程度.从试卷位置上
t
an
}.
看,都是选择题中档题的位置,难度不大;从形式上
(3)巧用“1”的等价代换
看,两者高度相同,区别在于等式的右边一个是最
由sin2/0+4si1"1/0 ̄COS/0+4c。s =手(sin +c。s ),
值,一个是一般值;从解题方法上分析,起点低、人口
宽,可以选择不同的解题方法;从考查核心上分析,
所以手(c。s _sin )=一4si呶COS/0即手c。s2a:
都注重对三角函数背景下转化与化归思想的考查.
一
2sin2 ,所以tan20/--:--3
4.
一
、
解法剖析。左右逢源
(4)运用合一变形公式
1.通性通法分析(两题都适用的解法)
因为sin0/+2cos/0= \/ (sin c0s +c0s sin )
比较两道题目,不难发现,例2的取值更为特
sin( + ):下Vqb-(其中c0s :
殊(取最值),故对通性通法的分析都围绕例1展
z
—
、/5_I , sinto:
● —一。
叠
—
,
x/5
即tanq ̄=2),即sin( + ): /_ 一,所以 + :
2
,
(8)构造等差数列
因为sin +2c嗍=2× 4,所以sina,
,IT+2k1T
或 孚+2k'rr(k EZ),所以tan2 =
4 ,2c。s 成等差数列,所以可设等差数列公差
为d, n = 4一d'2c。s = +d_
tan(2 一 )=tan(子 )=面1=÷.
(5)利用斐波那契恒等式
由斐波那契恒等式(a2+b2)(cZ+d2)=(ac+bd) +
自sin +cos =l知(孚 +}(孚
( 一6c) ,得[‘ :
、/5
+‘
、v/5
](sin +c。s )=
( 一 i
5
删+ |_
5
COg@)z+( —C
^\,5
OS ̄- _
x/5
. ina)
由 s、/5 、in叶去5/ cos 2,得(去c、/5 os
去sin =} I cos 一去sin l_
l 、/ si眦+去c\/ o II,’ 由此解得t’ an“ 一一一 ’31 3或i:,
所以tan2 =一}.
(6)构造对偶式
令c0s 一2sina=A,贝0对 si眦+2c。s = 21Q
.
cos 一2sina=A.
-
两式平方得5:A + 5
所以A=±—v T6
,
.
若A=
v
To-
则COS ̄--2sin =sin +2COS ̄,即tan 一丁1
.
2
,
若
A一丁vTo-
,
则c 一2sin =一(sin +2c0s ),即tan
=
3.所以tan2 =一}
(7)直接运用定义
设 角终边上任一点P(m,n)(m≠0),P到原
点0的距离为r=、/ , 则sina=n,cos =旦,
r r
可知 + :—v T6
一
,
所以两边平方得(旦+ ) :
(x/
l
__
o0)
,)
,
即m+n) =( ) (m2+n ),化简得
3mZ+8m/t-3n2=0,所以生:3或一下1解得tana=-了1
.
,n j j
或3,所以tan20l ̄--3d
.
皿 .
+d)
1‘“,一 ’
:l
,
化简得40an一12x/T0J ,l寸 一 -d一7:0,可解得d: 一 一 ’ 肝 ‘寸“一
sin 一 ,
7V %-
或d一 vq -6-
,,
所以
或
c。s =—
3X /] ̄
,
3vT6-
’
得 :一 或3,所以 :
=
x/] ̄-
3
.
!皇 三一
1-tan:a 4‘
2.特殊方法分析(仅适用一题的解法)
除了上述的8种解法,例2还有特殊的方法可
以解决,通过对这些特殊解法的研究,能进一步揭
示问题的数学本质.对于例2,因为cos ̄t+2sina=
一
,
所以一cos 一2sina= ,即COS(百+ )
+2sin(1『+ )= ,记 + = , 由于tan(叮『+ )
=ta ,所以原题即为已知cosx+2sinx= ,求tanx.
(1)构造直角三角形
如图1,
C
作R
使AC=I,
t AABC,
BC=
2,则AB , A
D
作cD_LAB于
图1
点D,设 A=Ol, ( = .
因为AD+BD=ACcosot+BCsinot=AB,
即c0sa+2sin =、/ .所以 为方程cosx+2sinx=
、/ 的一个解,于是tan(x= =2.
(2)运用托勒密定理
如图2,易知aos. ̄>0,sinx>0.作直径为AC=I
的圆,并作弦AB=一 ,BC= ,CD=cosx,
学{式研究
>< D知AA=sBin・xC.D由+A托D勒・B密C=定AC理・
、/5 、/5
sinx=l・BD.
tano ̄.因为、 rsin(0[+ )=m(tan ̄o= ),
in(a+ ) 丽m、/ (sinq ̄=丽b,cos ̄
BD,得, =cosx+ __
所以s
6 、/ 6
由已知条件知 图2
—
斋、/ 6 ,所 [sin( ) ] 面m、/ 6
—
cosx+— inx=1,所以BD:1,即BD为圆的
、/
+
N//a2+b2-m2
、 、/
一
同理求出 。
~…’
,
、/5 、/5
直径,所以四边形ABCD为矩形,故COSd/;= ,
V 5
,’
sinx= ,从而tanx=2.
、/5
(3)运用均值不等式
r上2+C0S2 ̄
因为l因为 =eoCOSX+ 七、/
5
sinx≤ ≤— 广
z
—一+
( ) +sin
厂_1,等号当且仅当eo懿 ,
inx=—2一时取到,所以可知ta似:2. ,
5
(4)利用直线与圆的位置关系
, L
如图3,给定圆0:
、
+y =1和直线Z: +2y=
、/ ,可知P(cosx,sinx)即
0
为圆0与直线Z的交点坐
标.因为圆心到直线的距离
图3
堕 L:1
,
所
、/5
以直线Z与圆0相切.所以kop・k卢一1,
得 ・(一 )一1,即tanx=2.
SllXgC
(5)运用导数知识
因为cosa+2sina=、/ sin(ot+q ̄)=一、/ ,所以
是函数f( )=cosx+2sinx取得最小值一、/ 时
的取值,即 = 为函数 )的极小值点,所以 ( )
=
0.所以厂( )=一sina+2costx=0,所以tanot=2.
二、追本溯源。探寻本质
我们可以对上述两道问题一般化,可变为问题:
例3.嬲in +6c0s =m(m若为常数),求tanc ̄.
解决的一般方法:该题可以转化为典型的“给
角求角”问题,若、/ sin( + )=m(tan = ),求
后即可求出tana.
而这个问题的原型实际为人教版必修4第25
页A组第12题:已知tanot=、/丁, < < 叮T求
COSO/一sina的值.只不过是将已知与所求换个位置.
对于这种类型问题,我们知其背景后,我们可以剥
去“三角函数”这个美丽的外装,从方程、解析几何、
不等式等角度探寻其本质,我们可以发现很多题目
都是可以触类旁通的,很多方程、解析几何、不等式
等问题,三角函数可起到一定的作用,联想到这些
知识的内在联系在解决很多问题的时候可以事半
功倍.
1.方程的角度
可知例3可以转化为问题:已知关于 ,Y的不
等式组I(X
ax+by=m,
2+ ̄- ,求上.
经过这样转化后,就可将
一
道高中知识的三角函数问题,转化为初中生都能
解决的解方程组问题,难度降低不少.
2.解析几何的角度
可知例3可以转化为问题:若P( ,Y)为圆
0:X2+ 1和直线z:ax+by=m的交点,求卫.也就
是说三角函数的问题可以转化为解析几何的问
题,那么反过来解析几何的问题当然就可以转化
为三角函数的问题,因此我们在解决一些解析几
何问题的时候,就可以借助这两者的互通性而相
互转化.
例4.求椭圆上 + =1任意一点P到直线
2+2y=6的距离的最小值.
分析:这是常见的解析几何问题,方法很多,但
是初解此题,很多学生未必能马上想起三角函数换
元,或者只知道三角函数换元的方法,却不知道为
什么可以用这种方法.因此如果能知道三角函数的
本质,该题就可轻松转化为:求点到直线距离的最
.
.
__j商 2教学参考 年第0 13 1 期—1固 一
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