九层之台 起于累土

2018-01-06 23:52包卫民��
考试周刊 2018年2期
关键词:余弦定理面积

包卫民��

摘 要:本文就从一道高考题的多种解法入手,告诉同学们要学好高中数学必须重基础,重通法。

关键词:正弦定理;余弦定理;面积

很多的同学在学习高中数学时,一方面盲目地搞题海战术,学习停留在浅层次上;另一方面刻意地钻难题、怪题,忽略对通性通法的深刻理解。本文就从一道高考题为例,来说明只要双基抓好了,可以从不同的角度进行分析,从不同的角度入手解题。

例 (15年浙江高考题)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知A=π4,b2-a2=12c2.

(1) 求tanC的值; (2)若△ABC的面积为7,求b的值。

第一问(解法1):分析:由题设中“b2-a2=12c2”的特征可猜测与余弦定理有关系,使用a2=b2+c2-2bccosA进行求解。

解:∵b2-a2=12c2,

∴b2-a2=-c2+2bccosA=12c2。

化简可得22b=3c,可令b=3k,则c=22k,a=5k;

代入到cosC=a2+b2-c22ab中,可解得cosC=55,于是tanC=2。

第一问(解法2):分析:由题设中b2-a2=12c2为齐次式,与A=π4可联想正弦定理,将b2-a2=12c2化为关于角C的等式,再进行求解。

解:用正弦定理可将b2-a2=12c2化为sin2B-sin2A=12sin2C

∵A=π4,∴sin2C+π4-12=12sin2C。

展开可化简得tanC=2

第一问(解法3):分析:同解法2,只是中间的计算过程可从二倍角入手。

解:用正弦定理可將b2-a2=12c2化为sin2B-sin2A=12sin2C

∵A=π4,∴sin2B-12=12sin2C,

∴2sin2B-1=sin2C,于是-cos2B=sin2C,

∴-cos3π2-2C=sin2C,展开可化简得tanC=2。

第二问(解法1):分析:由第一问知tanC=2,再利用已知A=π4,可求角B的正弦和余弦;再由A=π4,角B,S△ABC=7可分别利用正弦定理和三角形面积公式分别得到bc的比值和bc的值,再联立可求出b。

解:由tanC=2有sinC=255,cosC=55,

∵A=π4,∴sinB=sinπ4+C展开可解得sinB=31010。

由正弦定理sinBsinC=bc可得bc=324(1),

又由S△ABC=12bcsinπ4=7可解得bc=142(2),

联立(1),(2)可解得b=21。

第二问(解法2):分析:由第一问知tanC=2,再利用已知A=π4,可求角B的正弦;再利用S△ABC的面积公式,可求得△ABC的外接圆半径2R,由b=2RsinB就可求出b。解:由tanC=2有sinC=255,cosC=55,

∵A=π4,

∴sinB=sinπ4+C展开可解得sinB=31010。

又由S△ABC=12bcsinπ4=122RsinB2RsinCsinπ4=7可解得2R=2103,

∴b=2RsinB=21。

第二问(解法3):分析:过B点作AC边上的高BD交AC于点D,利用∠A=π4,tanC=2,令BD=x,有AD=x,CD=x2,从而AC=3x2,再由S△ABC=12AC·BD=7可求出x,于是b可求。

解:如右图,过B点作AC边上的高BD交AC于点D,∵∠A=π4,tanC=2,令BD=x,有AD=x,CD=12x,

∴S△ABC=12·32x·x=7,可解得x=2213,于是b=32x=21。

小结

以上两问分别都用了三种方法求解,每一种方法都很常规,属于基本的解题方法,通过此文,只想告诉同学们,在我们学习数学的过程中,切忌盲目地搞题海战术,切忌一味地钻难题、怪题;我们应该立足于基础,研究解法;不能只追求数量,不讲究质量;不能只追求难度,而忽视了根本。

作者简介:包卫民,云南省红河哈尼族彝族自治州,云南省蒙自县第一高级中学。endprint

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