用除法运算确定诱导公式中的角

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  【摘要】本文根据诱导公式的内在联系,在分析了诱导公式教学的重点和难点后,利用除法运算,给出角α的确定方法,提高了诱导公式的教学质量.
  【关键词】:诱导公式;教学;确定方法
  三角函数的诱导公式,在三角函数式的变形与三角函数值(特别是任意角的函数值)的计算中都起着化繁为简、化难为易的作用,很好的体现了化归的数学思想和方法.同时,公式多、记忆难,学生在使用时容易出错,历来是三角函数教学的重点和难点.尤其是公式中角α的确定,多数教材中都没有给出一个统一的确定方法,直接影响了公式的使用.下面就从公式的内在联系入手,利用除法运算,给出角α的确定方法.
  一、立足應用,突出重点,把握难点
  1.依据公式间的内在联系,突出重点
  诱导公式虽然类型多、数量大,但只要掌握了角2kπ α(k∈Z)、角-α、角π α、角π2 α与角α的三角函数关系(共4组公式,具体公式在此略),其余公式可由它们推出,因此,这4组公式是教学的重点和难点.
  2.立足公式应用,把握难点
  从4组公式的作用看,角-α的诱导公式只起到“化负角为正角”的作用,因此公式应用的重点应当是其余3组公式.其余3组公式中,角π α或π2 α公式中对应的角较小(小于360°或2π),相对简单;而角2kπ α(k∈Z)的诱导公式对应的角往往大于360°或2π,并且需要将已知三角函数中的角分解为2kπ α(k∈Z)的形式,也就是涉及角α的确定,所以角2kπ α(k∈Z)的诱导公式既是重点,也是难点.
  二、利用除法运算,给出角α的确定方法
  下面就以2kπ α(k∈Z)的诱导公式为主,结合实例,利用除法运算,给出角α的确定方法(为突出角α的确定方法,实例中的三角函数对应的角都大于360°或2π).
  例利用诱导公式求下列三角函数值.
  (1)tan1560°;(2)sin(-810°);(3)cos7π;(4)sin11π4;(5)cos10π3.
  1.当给定的角采用度(度数大于360°)表示时
  (1)解:用1560°除以360°,即做竖式除法:,余数120°就是角α,用横式表示就是:1560°=4×360° 120°,即角α=120°,得tan1560°=tan(4×360° 120°)=tan120°=tan(90° 30°),tan(180°-60°)=-cot30°=-3,-tan60°=-3.
  在计算tan120°时,可以通过不同的变形方法,训练学生一题多解的能力.
  (2)解:首先使用角-α的诱导公式,化负角为正角,得sin(-810°)=-sin810°;对810°使用竖式除法:,余数90°就是角α,用横式表示就是:810°=2×360° 90°,即角α=90°,得sin(-810°)=-sin810°=-sin(2×360° 90°)=-sin90°=-1.
  方法归纳:当给定的角用度表示且度数大于360°时,可以用除法来确定角α:用给定的角除以360°,余数就是角α.
  2.当给定的角采用弧度(弧度数大于2π)表示时
  (3)解:利用弧度和度的关系,需把上述除法中的360°换成2π,即做除法:,余数π就是角α,即7π=3×2π π.故cos7π=cos(3×2π π)=cosπ=-1.
  (4)解:要计算sin11π4的值,类比(3)题,学生能想到做除法.但由于涉及分数相除,比较困难.可改为:用分母4与2π的乘积做除数,即做除法:,得11π=8π 3π,从而11π4=8π 3π4=2π 3π4.故sin11π4=sin2π 3π4=sin3π4=sinπ-π4=-sin-π4=sinπ4=22.
  (5)解:仿(4)做除法,得10π=6π π,10π3=6π 4π3=2π 4π3,从而cos10π3=cos2π 4π3=cos4π3=cosπ π3=-cosπ3=-12.
  归纳:当给定的角用弧度表示且弧度数大于2π时,可以做除法来确定角α:用给定的角除2π,余数就是角α.特别的,当给定的角用弧度表示且弧度数是分数时,可把除数改为2π与分母的积.
  我们的体会是:既要注重理论知识的传授,又要注重思想与方法的培养,在把握教学重点和难点的基础上,提高应用知识的能力为主线,将教学内容和学生实际、教学方法有机结合在一起,切实提高数学课堂的教学质量.
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