周春生
【摘 ?要】??解三角形是高考的高頻考點(diǎn),要求學(xué)生能利用正弦、余弦定理,三角形的內(nèi)角和定理,面積公式等綜合知識(shí)來(lái)解三角形,在解題的過(guò)程中體會(huì)數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化與化歸的數(shù)學(xué)思想.本文以一道解三角形取值范圍的題目,結(jié)合余弦定理、基本不等式、海倫公式等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行求解,拓寬解題思路.
【關(guān)鍵詞】 ?高中數(shù)學(xué);解三角形;余弦定理
題目已知非等腰的內(nèi)角的對(duì)邊分別是,且,若為最大邊,則的取值范圍是( ??)
分析題中已知的關(guān)系,可以以余弦定理為切入點(diǎn)進(jìn)行解答.由的取值范圍可以聯(lián)想到用三角形三條邊的定理和基本不等式的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行求解.
1 ?運(yùn)用余弦定理求解
已知的關(guān)系,便可以使用余弦定理得到,對(duì)其兩邊進(jìn)行平方并拆解,得到條件中等數(shù)據(jù),并帶回條件公式,得到的值,使用三角形的三邊定理和基本不等式對(duì)取值范圍進(jìn)行求解,由三角形的兩邊之和大于第三邊得到.
解由余弦定理得
,
.
由條件,
得代入上式得
,.
因?yàn)闉樽畲蠼?,所以?/p>
由余弦定理得
,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取等號(hào),
但是非等腰三角形,故,
即,
由,得,
所以的取值范圍為.
在解題的過(guò)程中,對(duì)余弦定理公式的兩邊進(jìn)行平方并拆解的運(yùn)算量大,需要耐心仔細(xì),靈活使用余弦定理為基本不等式的使用做鋪墊.
2 ?運(yùn)用海倫公式求解
海倫公式的表達(dá)式為為解三角形問(wèn)題提供了新的方法和思路,公式中的為半周長(zhǎng),表達(dá)方式為,將的值代入海倫公式得到三者的關(guān)系,再通過(guò)題目中已知的三者關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)化得到三角形的面積,并將其轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)形式,求出的兩個(gè)取值.最后,將條件中的取值范圍轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)問(wèn)題,求出的取值范圍.
解??由海倫公式知
,
又由,
得,
故,
即,
即,
由為最大邊知,,
若,則為等邊三角形,不可能
故,由,得,
,,
故,
若,則,與是非等腰三角形矛盾,故,
故的取值范圍為.
一般地,對(duì)海倫公式需要熟練掌握,根據(jù)三角形的面積求出∠C的大小,將題目轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)進(jìn)行解答,在運(yùn)算的過(guò)程中同樣需要耐心仔細(xì).
3 ?結(jié)語(yǔ)
總而言之,在學(xué)習(xí)的過(guò)程中學(xué)生需要掌握解三角形問(wèn)題中取值范圍問(wèn)題的常規(guī)解法,根據(jù)題目給出的條件靈活選擇解決方法,綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)知識(shí),理順基本知識(shí)和答題技巧,提高解題能力.
參考文獻(xiàn):
[1]朱賢良,付朝華.解三角形中的取值范圍問(wèn)題攻略[J].數(shù)學(xué)通訊.2016(Z2).37-39.
[2]吳利華,朱賢良.強(qiáng)化思想意識(shí)指引解題方向——例談解三角形中的取值范圍與最值問(wèn)題的求解[J].數(shù)學(xué)教學(xué)研究,2021(05):57-62.
[3]陳娟.三角形面積的最值及取值范圍的解法初探[J].數(shù)理化解題研究,2020(04):25-26.
[4]呂佳峻.對(duì)一道解三角形求取值范圍問(wèn)題的思考[J].中學(xué)數(shù)學(xué)月刊,2022(06):77-79.