看一道高考數學中解三角形的題吧

2020-12-16 默契小甜瓜

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今天,我們分享一道三角函數的題目,三角函數在高考數學中相對而言是比較簡單的題目,變化不是很多。廢話不多說,直接看題目:

這道題同樣來源於筆者在「幫幫答」中接的一單數學題。,在接著往下看之前,還是建議大家自己先做一下。這道題已知了三角形三個角之間的關係:

sinα + sinβ = sinγ(cosα + cosβ)

第一小題,讓我們求 γ 。在解三角形中,我們學到的就兩個公式,正弦定理和餘弦定理。也就是說,碰到解三角形的題目解題的方向就很窄,這就是這類題目相對簡單的原因,解這類題一般思路通常是: 要麼把角統一化成邊,要麼把邊統一化成角。但是這道題咋一看有點複雜,等式中全是角的關係,好像無論是角化成邊還是直接解出角來都不簡單。

這僅僅是看起來複雜,其實不管是角化成邊,還是直接解角都不複雜,不要害怕就行。我們不妨先把角全部化成邊,根據正弦定理和餘弦定理有(我們設BC=a,AC=b,AB=c):

將上式代入等式sinα + sinβ = sinγ(cosα + cosβ) 中,並化簡得到三條邊的關係:

這樣,我們就得到了三條邊的關係,所以第一小題就算出來了, γ = 90°。而第二小題就相當簡單了,我們令 ∠ACF=θ,則 ∠BCG=90°-θ,θ∈(0,90°) ,則有:

所以,當θ=45° 時,取最大值根號√2。其實這道並不難,可能是咋一看有點發憷。其實已知條件中全都是角之間的關係,我們壓根不用正弦定理和餘弦定理,直接解出角的關係:

由於三角形內角和為 π,有:

α + β + γ = π

所以

sinγ = sin(α + β)

代入到sinα + sinβ = sinγ(cosα + cosβ) 有 :

sinα + sinβ = sin(α + β)(cosα + cosβ)

sinα + sinβ = (sinαcosβ+cosαsinβ)(cosα + cosβ)

sinα + sinβ = sinαcosαcosβ+cosαsinβ+cosαsinβcosβ+sinαcosβ

sinα(1-cosβ) + sinβ(1-cosα)=cosαcosβ(sinα+sinβ)

sinαsinβ(sinα+sinβ)=cosαcosβ(sinα+sinβ)

(sinα+sinβ)cos(α+β)=0

因為sinα+sinβ不可能為零,所以cos(α+β)=0, 所以α+β=90°,所以 γ = 90°。

小結

這道題是一道解三角形的題,題目本身不是很難,但是由於表現形式上有點複雜,所以很容易讓人覺得自己的思路是錯誤的。其實無論是直接解角度,還是將角轉化成邊,都能算出來,我們要根據具體的題目,選擇相對簡單一點的方向。這道題兩個方向都有一丟丟複雜,所以一定要按一個方向算下去,不要一會想直接算角,一會又想化成邊算,這樣很浪費時間。

解三角形是高考數學中相對簡單的一類題型,我們只需要掌握正弦定理、餘弦定理和一些基本的三角恆等變換就可以了,題目中要麼將角全部轉化成邊,要麼把邊全部轉化成角,這是解這類題的最基本的思路。

最後用右手螺旋定則,為所有正在學習的親們加油點讚。不記得右手螺旋定則的同學(高考考物理的話),可以看這篇哦高考物理中的左右手定則,超全超實用

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