横看成岭侧成峰,远近高低各不同
2018-11-20徐钱诚
徐钱诚
高中三角函数部分的公式很多,初学时老师反复要求“理解、记忆、应用”:不仅要记住公式,而且要学会正用、逆用、变用,感觉十分痛苦.进入一轮复习后,经历大量习题的反复演练,三角公式已不再觉得枯燥和繁杂,我反而感觉“三角问题”相对比较简单.尤其是同角三角函数的基本关系之一“sin2 α+COS2α=1”(往下简称“平方关系”),从不同视角观察公式的结构,能得到不一样的理解,进而产生多样的应用,可谓“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”.
一、圆上点的“坐标”
三角函数的定义有“终边定义法”和“单位网定义法”.按照单位圆定义法,正弦、余弦是单位圆上的任一点的“坐标”,由此我们可以迅速地得出同角三角函数的基本关系公式:设角α的终边与单位圆交于P点(如图),则点P的坐标为(COSα,sinα).义由PO长为1,可得sin2α+COS2α=1.推导过程蕴含着数形结合的方法,根据“平方关系”可以用三角函数来表示“网上点的坐标”.
二、正弦、余弦的“等式”
我喜欢这个常常被直接使用的得力助手:“sin2α+COS2α=1”.这个“平方关系”其实就是关于正弦(sinα)、余弦(cosα)的一个等式,最基本的运用就是相互表示或相互转化,尤其是某一个为“平方”时,可以简化为同一个函数.
三、代数式的“变形”
如果从“平方关系”的特征看,等式的左边是“两个同角三角函数的平方和”,而等式的右边是常数“1”,于是我觉得还可以这样来理解这种特征:“平方关系”可以将“代数式”转化为“常数”.以这样的理解视角,平方关系可以应用于“化简”、“求值”.
四、常数1的“代换”
如果从逆用“平方关系”的视角看,等式的右边是常数“1”,等式的左边是“两个同角三角函數的平方和”,我们可以将“1”用“sin2α+ cos2α”进行代换.