也谈几类赛题的三角换元法
2019-07-08湖北省武昌实验中学430061
中学数学研究(江西) 2019年6期
湖北省武昌实验中学 (430061)
彭 景
广东省珠海市实验中学 (519090)
王恒亮
三角换元法是解决高中数学问题的常用方法,合理利用此方法不仅能降低思维难度还能简化相关运算,它是高中生必须熟练掌握的几种方法之一.高中阶段的各级各类数学竞赛中都不乏有三角换元的影子,合理利用此法有时候可以给我们带来意想不到的效果,笔者结合自己的教学实际谈谈几类赛题中的三角换元,希望对读者有所帮助.
类型1x2+y2=A2>0,(x=Acosθ,y=Asinθ).
类型2x2+y2+z2=A>0,(x=Acosθcosφ,y=Acosθsinφ,z=Asinθ).
例3 (2010年湖北省高中数学联赛试题)
例4 (2009年浙江省高中数学竞赛试题)
注:具备三角代换意识,对于条件a+b+c=1的快速转换将有助于分析问题、解决问题,本题的证法有多种,但用三角代换证法是其中比较简单的.
类型4x,y,z∈R+,x+y+z=xyz,(x=tanA,y=tanB,z=tanC).
在ΔABC中,有恒等式tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC,于是当遇到条件“x+y+z=xyz”时可以作作三角代换:x=tanA,y=tanB,z=tanC.
注:一般地,遇到条件a,b,c∈R+,a+b+c=abc,我们往往首选三角代换a=tanA,b=tanB,c=tanC,这种代换往往可以给我们带来很多意想不到的效果!
类型5x,y,z∈R+,xy+yz+zx=1,(x=cotA,y=cotB,z=cotC).
x=cotA,y=cotB,z=cotC.