三角恆等變換的9大常用技巧

三角恆等變換的9大常用技巧

解答三角函式問題,幾乎都要透過恆等變換將複雜問題簡單化,將隱性問題明朗化。三角恆等變換的公式很多,主要有“同角三角函式的基本關係”、“誘導公式”、“和、差、倍、半形公式”、“輔助角公式(化一公式)”等,這些公式間一般都存在三種差異,如角的差異、函式名的差異和運算種類的差異,只有靈活有序地整合使用這些公式,消除差異、化異為同,才能得心應手地解決問題,這是三角問題的特點。下面從九個方面解讀三角恆等變換的常用技巧。

一、“角變換”技巧

角變換的基本思想是,觀察發現問題中出現的角之間的數量關係,把“未知角”分解成“已知角”的“和、差、倍、半形”,然後運用相應的公式求解。

三角恆等變換的9大常用技巧

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二、“名變換”技巧

名變換是為了減少函式名稱或統一函式而實施的變換,需要進行名變換的問題常常有明顯的特徵,如已知條件中弦、切互動呈現時,最常見的做法是“切弦互化”,但實際上,誘導公式、倍角公式,平方關係也能進行名變換。

三角恆等變換的9大常用技巧

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三、“常數變換”技巧

在三角恆等變形過程中,有時需將問題中的常數寫成某個三角函式值或式,以利於完善式子結構,運用相關公式求解,如

三角恆等變換的9大常用技巧

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四、 “邊角互化”技巧

解三角形時,邊角互動呈現,用正、餘弦定理把複雜的邊角關係或統一成邊,運用代數運算方法求解,或統一成角,運用三角變換求解。

三角恆等變換的9大常用技巧

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五、“升降冪變換”技巧

當所給條件出現根式時,常用升冪公式去根號,當所給條件出現正、餘弦的平方時,常用“降冪”技巧,常見的公式有:

三角恆等變換的9大常用技巧

可以看出,從左至右是“冪升角變半”,而從右至左則是“冪降角變倍”。

三角恆等變換的9大常用技巧

【反思】以上兩例表明,“升降冪技巧”僅僅是解題過程中的一個關鍵步驟,只有有效地整合各種技巧與方法才能順利地解題。如例7中用到了常數“變換技巧”,例8中用到了“輔助角”變換技巧。

六、 “公式變用”技巧

幾乎所有公式都能變形用或逆向用,如

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實際上,“常數變換”技巧與“升降冪”技巧等也是一種公式變用或逆用技巧。

三角恆等變換的9大常用技巧

【反思】這裡透過“角變換”和公式變形得出裂項公式,然後累加消項,這也是數列求和的一種常見技巧。

七、“輔助角變換”技巧

三角恆等變換的9大常用技巧

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【反思】(1)解答本題的方法很多,比較多用的方法是類比斜率計算公式,把問題轉化為直線斜率問題,也有用萬能置換後,轉化為分式函式求解的。(2)輔助角公式的形成,也可以看成是“常數變換”的結果。 事實上,

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八、 “換元變換”技巧

三角恆等變換的9大常用技巧

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九、 “萬能置換”技巧

“萬能置換”技巧,實際從屬於“名變換”技巧,其特徵是用半形的正切值表示原角的正弦、餘弦與正切。

三角恆等變換的9大常用技巧

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最後還要指出,這裡介紹的所謂技巧只是解決問題時關鍵步驟的一種特定的做法,每一個問題的解決常常伴隨著幾種技巧的綜合運用,所以,只有準確理解三角公式的內在關係及其基本功能,善於發現問題中角、名、結構的差異,準確地選擇轉換策略,化異為同,才能準確有效地運用三角恆等變換的常用技巧解決問題。

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