安徽 胡 廣
解三角形是高中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,也是高考的重點考查對象.解三角形的主要方法是根據(jù)正余弦定理以及三角形中的邊角關(guān)系,然后利用相關(guān)三角函數(shù)公式等數(shù)學(xué)知識進行三角形中邊角及面積等元素的計算.有些三角形問題還能與函數(shù)、不等式等知識結(jié)合,另外有些三角形問題如果能從軌跡思想入手,還可以將三角形問題轉(zhuǎn)化為解析幾何的問題.下文結(jié)合具體例題談?wù)劰P者的一些體會.
類型1:與三角形的外接圓結(jié)合
求 (1)△ABC面積的最大值;(2)a2+b2的最大值.
常規(guī)解法:(1)在△ABC中,由余弦定理,得c2=a2+b2-2abcosC. 即3=a2+b2-ab≥2ab-ab,得ab≤3.
用軌跡方法求解:
(2)設(shè)C(x,y),則
比較兩種解法可以發(fā)現(xiàn),用軌跡思想處理相關(guān)的最值問題時,C點的位置對最值的影響比較直觀,所以解決起來比較方便.
類型2:與阿氏圓結(jié)合
(在平面上到兩定點距離之比為定值(定值不為1)的點的軌跡是圓)
示例2:在△ABC中,BD是∠B的平分線,且AD=1,CD=2,求△ABC面積的最大值.
用軌跡方法求解:不妨設(shè)D為坐標(biāo)原點,AC邊所在直線為x軸建立直角坐標(biāo)系如下圖.則A(-1,0),C(2,0)
易知當(dāng)B點位于(-2,±2)時,△ABC面積最大,此時S=3.
相對于常規(guī)解法而言,本題利用軌跡思想大大簡化了解題步驟,建立了三角問題與解析幾何之間的聯(lián)系.
類型3:與其他圓的結(jié)合
示例3:在△ABC中,AB=2,AC2+BC2=8,求△ABC面積的最大值.
用軌跡方法求解:不妨以AB中點為原點,AB所在直線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系如下圖,則A(-1,0),B(1,0),令C(x,y),
除了上述情形外,有些三角形問題還可以與圓錐曲線產(chǎn)生聯(lián)系.
類型1:與橢圓結(jié)合
示例4:在△ABC中,角A,B,C對應(yīng)的三邊分別是a,b,c.已知b=2,a+c=4,求中線BD的范圍.
用軌跡方法求解:以D為坐標(biāo)原點,AC邊所在直線為x軸建立直角坐標(biāo)系如下圖,∵AB+BC=4,∴B點的軌跡是以A,C為焦點的橢圓(不包括長軸的兩個端點),
類型2:與雙曲線結(jié)合
示例5:在△ABC中,角A,B,C對應(yīng)的三邊分別是a,b,c.已知BC=10,AB-AC=8.求sinB的取值范圍.