吳凱 江麗莉 李嬌嬌
[摘要]解三角形的題目是歷年高考的重點(diǎn)內(nèi)容,掌握好這一類(lèi)題型的解法對(duì)于考生來(lái)講至關(guān)重要
[關(guān)鍵詞]邊角互化;正弦定理;余弦定理;解題策略
[中圖分類(lèi)號(hào)]
G633. 6
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A
[文章編號(hào)] 1674-6058(2020)17-0017-02
大家都知道,正弦定理和余弦定理是高中數(shù)學(xué)非常重要的兩個(gè)定理,屬于解三角形這一章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容,也是高考數(shù)學(xué)必考內(nèi)容之一.但是對(duì)于很多高一學(xué)生來(lái)講,在如何合理使用正弦定理和余弦定理解題這問(wèn)題上,會(huì)有很多疑慮,到底是要“邊化角”還是“角化邊”呢?如何選擇才能實(shí)現(xiàn)“邊角互化”從而快速解題呢?
[引例]在三角形△ABC中,A、B、C的對(duì)邊分別為a、b、c,若bsin 2A= asin日,求角A. `
在解三角形中,既有邊又有角的表達(dá)式,我們統(tǒng)稱(chēng)為邊角混合式.我們通常的方法就是利用正弦定理,實(shí)現(xiàn)“邊角互化”,即“邊化角”或“角化邊”.
由正弦定理可知a= 2RsinA,b=2RsinB,∴sin Bsin 2A=sinA sinB,又∵sinB>0∴sin 2A=sinA.即2sinAcosA=sinA,又∵sinA>0,∴cosA=1/2,即A=60°.
利用“邊化角”的方法,將表達(dá)式變成全角的模式,通過(guò)計(jì)算相應(yīng)角度的三角函數(shù)值,從而確定其大小.
我們也可以利用二倍角公式可得2bsin AcosA=asinB,由正弦定理可知sinA=a/2R,smB=B/2R,即2bacosA=ab,則cosA=1/2,即A=60°.
這樣就可以利用“角化邊”達(dá)到化簡(jiǎn)的目的,殊途同歸.
那么,是不是所有的題目都是可以采用兩種解法來(lái)解題呢?哪種方法更加簡(jiǎn)單呢?
一、解題策略初探
[例1]在三角形△ABC中,A、B、C的對(duì)邊分別為a、b、c,若sin2B=2sinAsinC,且a=b,求cosB.
分析:若用角,根據(jù)三角形內(nèi)角和關(guān)系可知sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC,再代入平方,運(yùn)算太大,不可行.若考慮a=b得A=B,即sin A=sin日,由sin2B= 2sin Asin C可得sinB=2sin C,考慮角度關(guān)系不行.故我們考慮用邊,由正弦定理得b2= 2ac,又a=b,則b=2c,再結(jié)合余弦定理,可得
此題明顯“角化邊”為宜,聯(lián)系余弦定理求cosB,正為所求,方便有效.
分析:本題的關(guān)系式有很多解決的可能性,但如何實(shí)現(xiàn)“邊角互化”,確實(shí)有很大的困難.
通過(guò)上述兩例我們發(fā)現(xiàn),解法不能固化,有時(shí)用角,有時(shí)用邊.因此,我們需要根據(jù)已知條件“具體問(wèn)題具體分析”,恰當(dāng)選擇方法解題.
二、面向高考的解題策略研究
[例3](2016年浙江高考第18題第1問(wèn))在三角形△ABC中,A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,已知b+c=2acosB.證明:A=2B.
做到這一步,很多學(xué)生的解題思路就可能被卡住了,雖然得到了一個(gè)關(guān)于三邊a,b,c的方程,但是對(duì)于要證明的結(jié)論而言好像并無(wú)必然聯(lián)系.這是最直接的想法,但是也是最沒(méi)有原則的想法.
對(duì)于②式的化簡(jiǎn)顯然是相當(dāng)煩瑣的,筆者不建議大家去嘗試化簡(jiǎn)它的.
思路3由正弦定理“邊化角”,用角的關(guān)系來(lái)解決問(wèn)題,解題的思路很自然,運(yùn)算量也不大,連貫性好,這是正解.
本題主要利用正弦定理實(shí)現(xiàn)“邊化角”,然后利用兩角差的余弦公式轉(zhuǎn)化為角的關(guān)系求解.
從近年的高考真題來(lái)看,“邊化角”應(yīng)該是占據(jù)主導(dǎo)型.我們可以這樣認(rèn)為,角的關(guān)系是高中數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容,這也應(yīng)該是考試的重點(diǎn)考查方向.
[參考文獻(xiàn)]
[l]曾敏“萬(wàn)法歸宗”:例談三角形的邊角互化問(wèn)題[J]數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2016(5):134
[2]陳慶寶探究邊角互化在解三角形問(wèn)題中的作用[J]數(shù)理化學(xué)習(xí)(高中版),2016(3):39
(責(zé)任編輯 黃桂堅(jiān))