彰显数学文化品性,培养数学核心素养
2021-01-08罗寅
罗寅


高中三角函数是数学课程中相对比较抽象的一部分,一些学生感觉三角学习与实际问题关联太多,理解起来比较困难。怎样才能让学生突破学习三角道路上的一道道难关,提升学生数学学习积极性和数学核心素养?笔者经过多年教学实践,觉得数学建模是解决学生学习三角函数的一条有效途径。
一、数学建模在三角函数中的运用
(一)對称问题
三角函数内容的抽象性和公式变化多样性使学生难以把握,若是再加上有复杂文化背景的题目更是无从下手。在教学中,教师应该引导学生通过数学建模来突破这类题型,可以借助直角坐标系这一有效工具,直观解决抽象的问题。比如,在遇到三角函数对称问题时,可以先分析问题、建立模型,找到合适的函数模型之后,找出函数图象的对称轴、对称中心,再根据三角函数的性质加以解决。请看下面的问题:
例题1.在现代社会中,信号处理是非常关键的技术,我们通过每天都在使用的电话或者互联网就能感受到,而信号处理背后的“功臣”就是正弦型函数。函数f(x)=∑7i=1sin[(2i-1)x]2i-1的图象,就可以近似的模拟某种信号的波形,则下列说法正确的是()
A.函数f(x)是最小正周期为 π的周期函数
B.函数f(x)是偶函数
C.函数f(x)的图象对称轴是直线x=π2
D.函数f(x)的对称中心为(π2,0)
【解析】∵f(π-x)=sin(π-x)+sin3(π-x)3+sin5(π-x)5+…+sin13(π-x)13
=sinx+sin3x3+sin5x5+…+sin13x13=f(x)
即f(π-x)=f(x)
∴函数f(x)的图象关于直线x=π2对称,故选C.
【点评】由“模拟某种信号的波形”可抽象为正弦型函数——数学建模,再运用正弦型函数的图象与性质——对称性,根据f(π-x)=f(x),得到函数对称轴方程。……
