例谈初中数学三角函数试题的解题技巧
2024-10-21韩婷婷
【摘要】三角函数作为初中数学教学中的一个特殊板块,以学习锐角三角函数为主,主要研究正弦、余弦、正切与余切函数,属于中考数学中的必考点之一,再加上三角函数类试题类型较为复杂,不仅要求学生具备稳固的理论知识,还对他们的逻辑思维能力有着较高要求,故而教师应提高关注,教授一些常用的解题技巧,使学生轻松完成解答三角函数试题.本文主要对初中数学三角函数试题的解题技巧进行分析和研究,并分享部分有效解题技巧.
【关键词】三角函数;初中数学;解题技巧
在初中数学课程体系中,三角函数知识占据着重要地位,也是三角函数知识体系的基础构成部分,由于涉及的知识要点较多,学生在学习过程中需掌握大量的公式与原理,导致他们难以系统化地理解该部分内容,以至于在解题环节经常陷入困境当中.在初中数学三角函数解题训练中,教师应传授给学生一些常用的解题技巧,帮助他们顺利突破疑难障碍,使其结合具体题目的特征与题设找到准确、恰当的解题方法,促进解题水平的提升.
1采用勾股定理技巧,解答三角函数试题
勾股定理属于基本的几何定理之一,是指直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方,不仅是初中数学课程教学中一个最为基本的公式,也是一个比较常用的解题技巧.具体来说,初中数学教师在三角函数解题训练实践中,应指导学生巧妙利用勾股定理分析题干内容,找出和确定各个已知条件和信息之间的关系,使学生根据直角三角形的三边关系快速确定解题方案,找到更为简便的解题方法,最终辅助学生高效率地解答三角函数试题[3].
例1如图1所示,某数学兴趣小组计划测量大树CD的高度,在点A处测得直立于地面大树顶端C的仰角是36°,现在先沿在同一剖面的斜坡AB行走13米到达坡顶B点处,再沿水平方向行走6米到达大树脚底点D点处,斜面AB的坡度i=1∶2.4,那么大树CD的高度为多少米(sin36°≈0.59,cos36°≈0.81,tan36°≈0.73)?
分析该道题目主要考查直角三角形的应用、勾股定理、三角函数等多个知识点,其中由勾股定理得出方程是解决问题的关键,可做辅助线BF⊥AE于点F,根据题意知道EF=BD=6米,DE=BF,设BF=x米,根据斜面AB的坡度用含x的式子表示AF,然后在Rt△ABF中,根据勾股定理列方程,求出x的值,得到AE的长度,随后在Rt△ACE中,依据三角函数求出CE的长度,即可求出大树CD的高度.
详解画辅助线BF⊥AE于点F,
根据题意可知EF=BD=6,
又因为DE=BF,斜面AB的坡度i=1∶2.4,
所以AF=2.4BF,
设BF=x,
则AF=2.4x,
在Rt△ABF中,根据勾股定理可得x=5,
则DE=BF=5,
又因为AB=13,
所以AF=AB2-BF2=132-52=12,
则AE=AF+EF=12+6米=18米,
在Rt△ACE中,CE=AE×tan36°≈18×0.73≈13.14米,
所以CD=CE-DE≈13.14-5≈8.14米,
所以大树CD的高度大约是8.14米.
2利用构建模型技巧,解答三角函数试题
在初中数学三角函数解题教学实践中,由于不少问题都与现实生活存在着一定的关联,故生活化试题也是一大常见类型,这也是数学试题的一大特色.为帮助学生更好地处理三角函数类试题,初中数学教师可指引他们结合题目内容合理构建数学模型,使其先根据实际问题来建立相应的数学模型,再对数学模型进行分析和求解,最终根据结果实现对实际问题的解决,由此达到降低问题复杂难度的目的,使其轻松完成试题的解答,并加快解题速度[4].
例2如图2所示,某厂房屋顶为“人”字形设计,是一个等腰三角形的钢架,其中跨度BC=10米,底角∠B=36°,D为底边的中点,那么该房屋顶的中柱AD的高度是多少?
(A)5sin36°米.(B)5cos36°米.
(C)5tan36°米.(D)10tan36°米.
分析解答这种现实生活中比较复杂的问题时,要考虑到采用模型法,即为通过建立数学模型把复杂问题变得简单化,抽象问题变得具体化,根据题意可将题干信息建立成一个等腰三角形模型,再求解这一数学模型,结合正切函数即可求出AD的高度,然后依据结果解决这一实际问题.
详解根据题意建立一个等腰三角形模型,其中AB=AC,BC=10米,AD是等腰三角形底边BC上的高,
根据等腰三角形的性质可以得到
BD=CD=12BC=5米,
在Rt△ABD中,∠B=36°,
tan∠B=ABBD,
所以AD=BD×tan36°=5tan36°米,
所以说正确答案是(C)选项.
3结语
综上所述,在初中数学三角函数试题解题教学活动中,由于学生是初次接触三角函数知识及试题,相应的难度同学习其他内容与解题较大,往往难以熟练掌握相关理论知识要点,以至于在解题实践中困难重重,教师要精心安排三角函数专项解题训练,多传授给学生一些常用解题技巧,使其能够用来准确、快速地解答三角函数试题,为未来的中考做好充足准备.
参考文献:
[1]吴安栋.初中数学三角函数解题技巧探究[J].现代中学生(初中版),2022(08):17-18.
[2]李宁.浅谈初中数学三角函数的解题技巧[J].数学学习与研究,2022(09):65-67.