三角函数公式诱导公式【对一道三角函数课本题的深入探究】
时间:2020-02-23 07:29:06 来源:雅意学习网 本文已影响 人
在数学复习中,选好一道例题,通过一题多思,一题多解,一题多讲,多题一讲等形式可以巩固知识,训练思维,开拓视野. 同学们在数学学习中,往往对课本中的例题、习题重视不够. 事实上,课本中许多例题、习题具有很强的典型性,有意识地对其深化和发展、全方位探索,可以促进同学们研究课本,真正掌握基础知识,提高解题能力.
我们可以对原题条件多方面思考,寻求多角度、多视角的解法;可以对结论类比、推广、深化、发展;可以转换条件、结论,寻求更广泛的演绎与应用;可以对方法的选择做些拓展,比如代数法、解析法、向量法、几何法、三角法等的转换;可以寻求与相关知识点、学科、方法、思想的综合,等等. 下举一例希窥全豹.
教材(苏教版)必修4P107中有一道例题:在半圆形钢板上截取一块矩形材料,怎样截取能使这个矩形的面积最大?
思考方向一设角为变量,利用三角函数求最值. 方便易行.
解析1如图1,设 ∠AOB=,且为锐角,半圆的半径为R,则面积最大的矩形ABCD必内接于半圆O,且两边长分别为AB=Rsin, DA=2OA=2Rcos,则这个矩形的面积为S矩形ABCD=ABDA= R2sin2.
所以当sin2 =1(为锐角),即=45�时,矩形ABCD的面积取得最大值R2.
答:当这个矩形的两边长与半圆的半径的比是1 2时,所截矩形的面积最大.
思考方向二建立基本函数模型,通常为二次函数或转换为二次函数,求最值. 常规方法.
解析2如图2,设AB=x,则AD=2,故 S矩形ABCD =ABAD=x2=2 = 2,当x=时,取得最大值R2.即AB=,AD=R.
答:当这个矩形的两边长分别为AB=,AD=R 时,所截矩形的面积最大.
解析3设AB=x,则AD=2,S矩形ABCD=ABAD=x2 =2=2.
记f(x)=x4R2x2,则 f "(x)=4x3 2R2x=2x(R2 2x2),令 f"(x)=0,得x = ,由导数知识,可知当 x=时,矩形面积取得最大值R2.
思考方向三设二元变量,用基本不等式求最值.
解析4设OA=x,AB=y,则x>0,y>0,且x2+y2=R2,S矩形ABCD=ABAD=2xy≤x2+y2=R2,当且仅当x=y= 时取等号.
解析5设AD=x,AB=y,则x>0,y>0,且+y2=R2,而R2=+y2=+y2≥xy,当且仅当=y= 时取等号. 所以S矩形ABCD=ABAD=xy≤R2.
思考方向四解析方法,建立直角坐标系.
解析6如图3,建立直角坐标系,设B(x,y),下同解析4,略.
解析7如图4,建立直角坐标系.
由圆的参数方程,可设B(Rcos,Rsin),则 C (Rcos,Rsin),00,当∈ ,时,f" ()
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