王才云
若△ABC 的三個內(nèi)角為 A、B、C ,三條對邊為 a、b、c ,則這個三角形的面積為:① S = 1 2 ab sin C = 1 2 bcsin A = 1 2 ca sin B ;② S = 1 2底 × 高 .在高中數(shù)學(xué)中,常用到的三角形面積公式是前一種.下面談一談該三角形面積公式的應(yīng)用技巧.
一、求解三角形的面積問題
若已知三角形的兩邊及其夾角,就可以直接運(yùn)用三角形的面積公式 S = 1 2 ab sin C ,求得三角形的面積. 三角形的面積問題的難度不大,一般只需根據(jù)三角形的面積公式,尋求未知的邊、角的正弦值.在求邊、角的正弦值時,往往要用到正余弦定理以及三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式.
解答第一個問題,需由cosC = 1 3 求出 sin C ,再利用三角形的面積公式求解.解答第二個問題,要先利用余弦定理求得b、c的關(guān)系式,再根據(jù)基本不等式求得bc的最大值,最后將其代入三角形的面積公式.要使三角形的面積最大,通常需使兩邊之積最大,或夾角為直角.
二、求三角形的內(nèi)角問題
由于三角形的面積公式中含有內(nèi)角的正弦,所以在已知三角形的面積和兩條邊長時,可以運(yùn)用三角形的面積公式來求內(nèi)角的大小.若已知三角形的兩邊長,那么根據(jù)三角形的面積公式求得的夾角一般有兩個解.只有在明確三角形的形狀時,才有一個解.所以這類問題看似簡單,其實也容易出錯.
根據(jù)已知條件和三角形的面積公式建立關(guān)于角A 的方程,解該方程即可求得角 A.在解題時,需注意:(1)三角形內(nèi)角的取值范圍為 (0°,180°) ;(2)在 (0°,180°) 內(nèi)同一個正弦函數(shù)值有兩個對應(yīng)角.
三、求三角形的邊長問題
三角形的面積公式涉及了三角形兩邊的邊長,所以在已知三角形的面積和一個內(nèi)角時,也可運(yùn)用三角形的面積公式來求三角形的邊長或周長.求三角形的邊長,不僅要用到三角形的面積公式,還要用到正弦定理、余弦定理、勾股定理.建立關(guān)于邊長的方程,運(yùn)用方程思想即可解題.
先由同角三角函數(shù)的平方關(guān)系和兩角和的正弦公式可求出∠BAD ;再在△ABD 中,由正弦定理求出 BD 、AD ,得出 sin ∠BDC ,便可根據(jù)三角形的面積公式求 DC 的長,進(jìn)而求得 AC 的長.
從以上分析可以看出,三角形的面積公式看似簡單,應(yīng)用卻十分廣泛.如何用好公式,關(guān)鍵看你能否建立解三角形、三角函數(shù)、平面幾何知識之間的聯(lián)系,尋找到恰當(dāng)?shù)慕忸}思路.