陳建
近年來,各地中考試題經(jīng)常出現(xiàn)關(guān)于解斜三角形的問題。解決此類問題的關(guān)鍵是運用“化斜為直”的數(shù)學(xué)思想方法,通過作垂線段把已知的特殊角置于直角三角形中,從而把解斜三角形問題轉(zhuǎn)化為解直角三角形問題?,F(xiàn)以一道中考題為例,希望對同學(xué)們有所幫助。例題(2020·江蘇淮安)如圖1,三條筆直公路兩兩相交,交點分別為A、B、C,測得∠CAB=30°,∠ABC=45°,AC=8 千米,求A、B 兩點間的距離。
【解析】解題時我們常把特殊角放在直角三角形中,運用三角函數(shù)知識解決問題。此題可過點C 作AB 邊上的高CD,構(gòu)造出兩個直角三角形,把分散的條件集中起來解決問題。如圖2,在Rt△ADC 中,由AC=8,∠CAB=30°,可直接解這個直角三角形,得CD=4,AD=4 3。在Rt△BDC 中,由CD=4,∠ABC=45°,得BD=4,所以A、B 兩點間的距離為(4 3+4)千米。
變式1:把原題中的AC=8 千米改為AB=(4 3+4)千米,求A、C 兩點間的距離。
【解析】作CD⊥AB 于點D,構(gòu)造的Rt△ADC 和Rt△BDC 都沒有已知的一條邊的長度,所以不能直接解直角三角形,此時需要借助AB 的長度列方程解決問題。設(shè)CD=x,可得AD= 3 x,BD=x,所以3 x+x=4 3+4,解得x=4,所以AC=2CD=8,即A、C 兩點間的距離為8千米。
變式2:如圖3,若把原題中的∠ABC=45°改為∠ABC=135°,其他條件不變,求A、B 兩點間的距離。
【解析】解題時看到135°的角要聯(lián)想到它的補角為45° ,所以過點C 作AB 邊上的高CD 可把30° 、45° 放到兩個直角三角形中。如圖4,在Rt△ADC 中,由AC=8,∠CAB=30°,可直接解這個直角三角形,得CD=4,AD=4 3。在Rt△BDC中,CD=4,∠CBD=45°,得BD=4,所以A、B 兩點間的距離為(4 3-4)千米。
變式3:三條筆直公路兩兩相交,交點分別為A、B、C,測得∠CAB=30°,BC=4 2 千米,AC=8千米,求A、B 兩點間的距離。
【解析】解題時若題中沒有給出圖形,需要自己作圖時,往往要考慮多解的情況。此題可分為圖5和圖6兩種情況,通過作AB 邊上的高CD 把30°放到兩個直角三角形中解決問題。解題思路可參照例題和變式2,易求A、B 兩點間的距離為(4 3+4)千米或(4 3-4)千米。
同學(xué)們,變式3中的兩個圖形是我們解斜三角形常見的兩種基本圖形。解題時我們要能夠從復(fù)雜的圖形中分解出基本圖形,用“化斜為直”的思想方法使復(fù)雜的問題簡單化。但要特別注意:所作的垂線段盡可能不要將特殊角分割。
(作者單位:江蘇省泰州市九龍實驗學(xué)校)