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破解112學測的三角難題

作家相片: 耀 黃耀 黃

你是否覺得三角函數題目讓人頭痛?其實,三角函數並沒有那麼複雜,只要掌握一些關鍵概念,也能輕鬆解題!今天,我們將帶你走過一道學測中的經典題目,讓你發現三角函數背後的邏輯與樂趣!

以112年學測數A,多選題第12題,試題如下:

剛看到這道題目時,許多學生可能會覺得,這到底該從哪裡下手?在當年,這道題目得分率只有21%,屬於高難度試題。尤其是(D)、(E)選項,讓許多學生挫敗。以該試題的選項分析來看,高分組和低分組的表現幾乎沒有差異,代表學生在這兩個選項,幾乎都不知道怎麼辦,只能亂猜,也代表學習中存在迷思概念。

T全體

*61  

 41  

 41  

 71  

*45  

H高分組

 77  

 16  

 24  

 67  

 49  

L低分組

 51  

 60  

 55  

 69  

 45  


然而,其實只要弄懂以下的數學概念,你會發現,可以應用簡單的技巧解題,這樣高難度的題目也是可以迎刃而解的!

【正餘弦函數的疊合】

對於三角函數疊合的問題,孩子常見的困難包括:

  • 如何將兩個函數疊合成單一函數?

  • 如何計算疊合後得振幅 r 或 θ?

這些看似複雜的問題,其實都可以簡單解決。以下教導如何將三角函數的疊合簡化,並透過圖像化分析來幫助理解。

【正弦函數的圖形特徵】

孩子常常無法理解,當函數有伸縮或平移時,函數圖形的波峰、波谷位置會變到哪裡?尤其是函數變化中先水平伸縮後,再進行平移,便很容易搞錯,函數該平移多少單位。

其實,只要掌握週期函數的起始點、週期、振幅就可以了。以下將函數y=asin(bx+c)+d的圖形繪製分成幾個步驟

  • 基準線:看d

  • 起始點:以方程式 bx+c=0的解,作為起始點

  • 週期:看b,水平伸縮1/b倍。

  • 波峰、波谷:利用函數和基準線的交點,以中點求出

  • 振幅:看a

接下來,讓我們開始來解決112學測數A的試題。將正餘弦疊合後,畫出函數圖形,藉由觀察波峰與波谷的位置,你會發現解這些選項變得直觀而簡單。而選項(E),需要套用半角公式,將其轉換成2-2cosx後,再進行判斷。

這裡,我們強調一下,「圖形化」是高中數學解題策略中,一件很重要的能力。尤其是三角函數、指對數函數的試題,大部分只要試著把函數的圖形畫出來,觀察一下函數圖形的特徵,就能判斷每個選項的正確性。

最後,不要害怕數學,看似難懂的數學概念,其實都有簡單清楚的方式可以學習。只要找到正確的方法,養成良好的習慣,任何困難都能迎刃而解。相信自己,你也可以輕鬆掌握數學,邁向成功!


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