上海市世界外国语中学 方敏洁
解三角形的一般方法与策略分析
上海市世界外国语中学 方敏洁
笔者在长期的教学实践中发现,许多学生在解三角形这类问题的过程中缺乏系统的思考方法,有时对三角形的转化十分不合理,走了很多弯路。本文现将解三角形的各种情况做出梳理与归纳。
解三角形;合理作高
一个三角形共有6个基本元素,分别是3条边和3个角,其中至少已知3个元素,且必须已知一条边,此三角形确定了形状大小,那么此三角形的另外三个元素可求,即称此三角形可解。下面举例说明每一种情况下,解三角形的一般方法和步骤:
1.AAS,两角及其对边…………………………………………
【分析】在△ABC中,若已知∠B、∠C是特殊角或其三角比和边AB,那么可过点A作AH⊥BC于H,先解Rt△AHB,再解Rt△AHC。
2.SAS,两边及其夹角
【分析】在△ABC中,若已知∠B是特殊角或其三角比,边AB和边BC,那么可过点A作AH⊥BC于H,先解Rt△AHB,再解Rt△AHC。
3.ASA,两角及其夹边…………………………………………
【分析】在△ABC中,若已知∠B、∠C是特殊角或其三角比和边BC,那么可过点A作AH⊥BC于H,可利用三角比设k表示边C,建立方程求解。
4.SSS,三边
【分析】在△ABC中,若已知边AB、边C和边AC,那么可过点A作AH⊥BC于H,由于AH是公共直角边,可利用勾股定理建立方程求解。
【点评】解斜三角形的本质是通过作高,转化为解两个直角三角形,而添高时要注意不分割已知角。
1.在ASA和AAS这两种情况中,若已知的角非特殊角,就不适合过第三个角的顶点作高
【例1】(1)在△ABC中,已知∠B=30°,∠A=15°,边B=2,求边BC和边AC。
(2)在△ABC中,已知∠B=75°,∠A=45°,边AB=2,求边BC和边AC。
(1)ASA
【分析】已知两角及其夹边,但∠A=15°不知其三角比,过C作边AB的高,不可解。可发现30°与15°的和是45°,是特殊角,那么可过点A作AH⊥BC交延长线于H,解△AHB和△ACH。
(2)AAS
【解答】过A作AH⊥BC交延长线于H,
在Rt△ABH中,∠B=30°,AB=2,
【分析】已知两角及其对边,但∠B=75°,不知其三角比,过A作边BC的高,不可解。可发现75°是30°和45°的和,那么可过B作BH⊥AC交于H,解△AHB和△BCH。
【解答】过B作BH⊥AC交于H,
在Rt△ABH中,∠ABH=30°,AB=2,
【点评】如遇非特殊角,可转换外角为特殊角或分割成两个特殊角。
【作图】只需作点C的对应点即可,AC=AC′,且∠CAC′=60°,△ACC′是等边三角形。
【分析】图中有多个可解三角形,如等腰三角形BCC′,30°,75°,75°,腰(需利用75°,计算量大);等腰三角形BGC′,30°,75°,75°,边未知,得C′B=BG(不可解);△BGC,30°,,45°(ASA,需引进未知数,解方程);△BAC′,30°,2,15°(外角45°,可作形外高,最优)。
【解答】将△BCC′孤立出来,如下图所示。
【点评】在复杂图形中,可利用的可解三角形较多,需要进行计算量的评估。一般地,尽可能使用SAS和AAS,因为SSS和AAS需引入未知数,利用公共高建立方程。