摘?要:本文對(duì)三角式求值問(wèn)題,采用無(wú)中生有的策略,運(yùn)用構(gòu)造法,獲得了簡(jiǎn)潔而富于創(chuàng)造性的解法.
關(guān)鍵詞:求值;無(wú)中生有;構(gòu)造
中圖分類號(hào):G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008-0333(2020)22-0026-02
一、無(wú)中生“1”
例1?已知tanα=2,求sinαcosα的值.
解析?sinαcosα=sinαcosα1=sinαcosαsin2α+cos2α=sinαcosαcos2αsin2α+cos2αcos2α=tanαtan2α+1=25.
本題直接求解需要分類討論,運(yùn)算也會(huì)繁瑣些,通過(guò)構(gòu)造分母1湊出齊次式,可利用同角三角函數(shù)關(guān)系式直接轉(zhuǎn)化為只含有tanα的式子,使問(wèn)題順利解決.
例2?計(jì)算1-tan15°1+tan15°.
解析?1-tan15°1+tan15°=tan45°-tan15°1+1×tan15°
=tan45°-tan15°1+tan45°×tan15°
=tan(45°-15°)=tan30°=33.
二、無(wú)中生“三角形”
例3?求sin238°+sin282°-sin38°sin82°的值.
解析?構(gòu)造△ABC,使得A=38°,B=82°,C=60°,設(shè)△ABC外接圓直徑為2R,
則:sin238°+sin282°-sin38°sin82°=sin2A+sin2B-2sinAsinBcosC.
由正弦定理:sin2A+sin2B-2sinAsinBcosC
=14R2(a2+b2-2abcosC)
=c24R2=sin2C=34.
反思?如果利用三角公式進(jìn)行化簡(jiǎn)和求值運(yùn)算,需要降冪公式和和差化積公式,
較繁瑣,而且和差化積公式現(xiàn)在已經(jīng)不學(xué)了.仔細(xì)觀察所給角的特征我們發(fā)現(xiàn)38°,82°與60°
正好構(gòu)成一個(gè)三角形的三個(gè)內(nèi)角,因此考慮構(gòu)造三角形利用正余弦定理求解.實(shí)際上利用歸
納推理,大家還可以得到一般性結(jié)論: 這實(shí)際上是正余弦定理的綜合形式.
例4?求cos36°的值.
解析?如圖建立三角形ABC,∠A=36°,∠ABC=∠ACB=72°,
作∠ABC的角平分線BD.
設(shè)AB=AC=1,BD=AD=BC=x,則CD=1-x.
顯然△ABC~△BDC,
所以BCDC=ABBD,即x1-x=1x,
解得x=5-12.
在△ABC中,cos36°=12+12-x22×1×1=1+54.
反思?實(shí)際上我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)三角形的腰與底之比為黃金分割數(shù)5-12,
因此這個(gè)三角形也稱為黃金三角形或最美三角形.
三、無(wú)中生“向量”
例4?求函數(shù)y=4cosx+3sinx的最大值.
解?構(gòu)造向量,設(shè)a=(4,3),b=(cosx,sinx).
顯然向量b=1,即向量b是單位向量.
因?yàn)閍·b≤ab,
所以有4cosx+3sinx≤5×1=5,
即函數(shù)y=4cosx+3sinx的最大值為5.
反思?構(gòu)造單位向量,利用a·b≤ab求出函數(shù)最值.
例5?已知45cosθ+35sinθ=1,,求tanθ的值.
解析?設(shè)a=(45,35),b=(cosθ,sinθ)顯然向量a=b=1.
所以有a·b=45cosθ+35sinθ=1,ab=1,
所以a·b=ab.
由此可得向量a,b共線同向,所以45sinθ-35cosθ=0.
顯然cosθ≠0,所以tanθ=34.
反思?構(gòu)造單位向量,利用向量數(shù)量積性質(zhì)a·b≤ab中等號(hào)成立的條件是向量a,b共線同向,從而使問(wèn)題得以順利解決.
參考文獻(xiàn):
[1]雷亞慶.巧用三角換元求解根式函數(shù)問(wèn)題[J].數(shù)理化解題研究,2019(34):17-18.
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