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三角函数中的易错点剖析

摘要:三角函数在中学数学中占有很高的地位,且公式繁多,知识

结构复杂,学生在解题中容易出现很多不该出现的错误。就此,我们利用

例题的形式,从易导致错误的五个方面进行阐述。

关键词:三角函数错误例子剖析

三角函数是中学数学的核心内容之一,本章公式繁多,知识结构复

杂,而且涉及到函数的很多重要性质,学生在应用屮往往容易出现很多错

误。下面就个人在教学中遇到的某些问题通过例子作出剖析。

一、公式记不牢,导致结果错误

例 1.化简:sin(a+12° )sin(18° -a)-cos(a+12° )cos(18° -a)

【错解】:原式=cos[(a+12° ) + (18° -a)

=cos30° =

【错因分析L这是一种常见错误,原因是对公式记不牢,符号弄错。

【正确解法】:

原式=-[cos(a+12 。 )cos(18 。 -a)-sin(a+12 。 )sin(18 。

-a)]=~cos[(a+12° )+(18。 -a)]

=-cos30° =-

例 2 化简:cos (n +a)+cos (n K -a) (nEZ) 【错解】:原式=cosa+cos (~a) =2cosa

【错因分析L错在没有对n进行讨论,关键是对诱导公式(一)没

有理解透,公式(一)中的角为kn+a,即一定要是n的偶数倍加a。

【正确解法】:

(1)当n为奇数时,令a=2k+l (kez)

原:i^=cos [ (2k+l) +a]+cos [ (2k+l) -a ]

=cos ( +a) +cos ( a)

=-cosa-cosa=-2cosa

(2)当n为偶数时,令=a=2k(kEZ)

原式二cos (2k +a) +cos (2k H -a)

=cosa+cos(-2)

=2cosa

二、在求值巾,忽视题目所给条件一一角的范围,导致结论错误

例 3 己知 sin( -a)-cos ( +a ) = (

【错解】: Vsin ( n-a)=sina, cos ( +a)=-cosa

/.sin( -a)-cos( +a)=sina+cosa=

两边平方得:2sinacosa=-

/.coaa-sina==

【错因分析】:本题在求coaa-sina的值时,利用了平方、幵方运算,

忽略了符号问题,从而导致出错。 【正确解法】:••• (

•••sina〉0 coaa<0coaa一sina<0

..coaa-sina==-

例 4 己知 0

,求sin P的值。

【错解】:

•••0

.••cosa=

乂•••< p < IT ...

由 cos(a+ P )=-得 sin(a+ P ) = ±

(1) 当 sin(a+ 3 )二时

sin 3 =sin[(a + P )- a]

=sin (a+ 3)cosa-cos(a+ 3 ) sina=

(2) 同理当 sin(a+P )=-时,sinP=-X— (-) X=0

错因分析:本题在求sin(a+P)的值时充分考虑到了 a+P的范围,但

由于忽略了< P n这一条件,故sinP〉0,也就是说sin (a+P)=-是

不成立的,即sin {3=0应舍去,正确答案只有一解:sinP=o

三、忽略题目中的隐含条件,导致错误。

例 5:已知 sina-sin P =-①

cosa-cos 3 =(2)

且 a、P E (0,),试求 tan (a-f3 )的值。 【错解】:由①2+②2并整理得cos (a-P )=又'?8、P E (0,)

••.sin(a- 3 ) = ±2=±

.••tan (a- 3 ) = ±

【错因分析】:以上解题过程似乎推理严谨,无懈可击,但只

要认真观察便可发现,条件sina-sinP =-中隐含了“a< 0 ”,故sin(a-

3 )=-(只能取 tan (a- P )=-

例6已知a、P均为锐角,且sina= , sin P =,求a+P。

【错解】:因为a、13均为锐角,故cosa=, cos 3 =

戶斤以,sin (a+ P )=sinacos 3 +cosasin P = X + X =

...a+ P =或 a+ 3 =

【错因分析】:从以上解题过程来看,既考虑到了条件a、P均为锐角,

同时在由sin(a+P)=时,也考虑到了(a+P )可能在第一象限,也可能在

第二象限,故3+0=或34^=。但就是没有注意到题目已具体给出了 a、{5

的三角函数值,从而a、P的范围是可进一步作出判断的。因为sina=<,

sinP=<。所以,0

所以,a+P:

四、忽视三角函数的有界性,导致错误。

例 7:求 y=sim2a-4cosa+3 值域

【错解】:因为y=~cos2a-4cosa+4

(cosa+2)2+8 所以:当 cosa=-2 时,ymax二8

当 cosa=l 时,ymin=-l

•••函数的值域为[-1, 8]

【错因分析】:没有注意到正弦函数的值域

即?0cosa?0^1, cosa=-2显然是错误的

【正确解法】:因为y=_ (cos +2)2+8

又因为-KcosaSl

所以:当 cosaF-1 时,ymax=7

当 cosa=l 时,ymin=-l

/.原函数的值域是[-1, 7]

例 8 求函数 f (a) =sinacosa+sina+cosa 的值域

【错解】令 sina+cosa=t,则 sinacosa=

•••f ⑴:+t:t+t-=[ (t+l)-l]_

= (t+l)—l

.••当 t=-l 时,fmin=-l

/.原函数的值域是:

【错因分析】:在令sina+cosa=t后,没有由三角函数的性质,求出t

的范围,即|t|< ,就直接由配方法求二次函数的最值。

【正确解法】:令sina+cosa=t,(|x|彡2),则

sinacosa=

•••f ⑴=+t=(t+l)-l •••-彡 t=

•••当 t=-l 时,fmin二-1

当 t=时,fmax=+

•••原函数的值域是:[-1,]

五、图象的平移变换

例9要得到函数y=sin (2a-)的图象,只要将函数

y=sin2a的图象即可得到。

【错解】:只要将y=sina.图象右移个单位,即得到y=sin (2a_)的图

象。

【错因分析】:这是学生常犯的一种错误,图象的平移过程屮忽略了

左、右平移是针对自变量而言的。

【正确解法】:因为y=sin (2a -) =sin2(a-),故应是把y=sin2a的

图象右移个单位而得到y=sin(2a_)的图象。

例10要得到函数y=sin(2x_)的图像,只要将函数y=sin的图像()

A) 先把每个x值缩小到原来的倍,y值不变,再向右平移个单位长度

B) 先把每个值扩大到原来的4倍,y值不变,再向左平移个单位长度 0先把每个值扩大到原来的4倍,y值不变,再向左平移个单位长度

D)先把每个值扩大到原来的倍,y值不变,再14右平移个单位长度

【错解】:A

【错因分析】:把y=sinx变为y=sin(2x-),即变为y=sin2(x-),应当

向右平移个单位,有的同学错误地认为是平移个单位长度,这样导致错 误,所以选A。

【正确解法】:D。把y=sin(2x-)变为y=sin2 (x-)),把y=sin的

横坐标缩小到原来的倍,纵坐标不变,得到y=sin2x,再把y=sin2x的图 像向右平移个单位长度,纵坐标不变,得到y=sin2(x_),即7=5什(2*-)。

参考文献:

张泉著《世纪金榜(高中版)》2008年3月延边大学出版社。