蔡金兵
高中數(shù)學(xué)中與三角形有關(guān)的問(wèn)題比較常見,這類問(wèn)題常與函數(shù)、三角函數(shù)、平面向量、解三角形、圓、直線等知識(shí)相結(jié)合.這類問(wèn)題側(cè)重于考查正弦定理、余弦定理、面積公式、勾股定理、三角函數(shù)定義的綜合應(yīng)用.下面主要討論一下與三角形有關(guān)的平面向量問(wèn)題和三角函數(shù)問(wèn)題的解法.
一、與三角形有關(guān)的平面向量問(wèn)題
與三角形有關(guān)的平面向量問(wèn)題,通常會(huì)給出一些有關(guān)三角形三邊的向量關(guān)系,要求根據(jù)題意求某條線段的方向向量的模長(zhǎng)、數(shù)量積、夾角及其三角函數(shù)值.解答這類問(wèn)題,往往要先根據(jù)向量的加法、減法、數(shù)乘運(yùn)算法則,利用數(shù)量積公式、模的公式進(jìn)行運(yùn)算,將向量關(guān)系轉(zhuǎn)化為三角形三邊、三角之間的關(guān)系;然后通過(guò)解三角形,利用正弦定理、余弦定理、勾股定理、三角函數(shù)的定義求得問(wèn)題的答案.
兩種解法都是先根據(jù)平面向量的數(shù)量積公式,將向量關(guān)系式轉(zhuǎn)為三角形三邊、三角之間的關(guān)系,這樣就問(wèn)題轉(zhuǎn)化為解三角形問(wèn)題,利用正余弦定理進(jìn)行邊角互化,求得邊角之間的關(guān)系,進(jìn)而求得問(wèn)題的答案.不同的是,解法一是將邊化為角,通過(guò)三角恒等變換,求得結(jié)果;解法二是將角化為邊,求得三邊之間的關(guān)系,再求各角的正弦值及其關(guān)系.
二、與三角形有關(guān)的三角函數(shù)問(wèn)題
與三角形有關(guān)的三角函數(shù)問(wèn)題,往往會(huì)給出與三角形的三個(gè)角有關(guān)的三角函數(shù)式,要求三角形的邊、角的大小或關(guān)系式的值.解答這類問(wèn)題,需先靈活運(yùn)用正余弦定理進(jìn)行邊角互化,根據(jù)勾股定理建立邊角之間的關(guān)系;然后靈活運(yùn)用三角函數(shù)中的誘導(dǎo)公式、和差角公式、二倍角公式進(jìn)行恒等變換,以化簡(jiǎn)代數(shù)式或目標(biāo)式;最后根據(jù)三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)求得問(wèn)題的答案.
對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題,解法一是采用弦化切的技巧化簡(jiǎn)已知關(guān)系式,并利用正切函數(shù)的單調(diào)性求得角B的大小;解法二是逆用、正用余弦的和差公式來(lái)化簡(jiǎn)已知關(guān)系式;解法三是靈活運(yùn)用二倍角公式和輔助角公式來(lái)化簡(jiǎn)已知關(guān)系式.對(duì)于第(2)題,則需根據(jù)正弦定理和三角形的內(nèi)角和定理,將目標(biāo)式化為關(guān)于sinC的式子,然后利用基本不等式求得最值.
總之,解答與三角形有關(guān)問(wèn)題,需注意:(1)利用正余弦定理進(jìn)行邊角互化;(2)明確三角形三角之間的關(guān)系,如三個(gè)內(nèi)角之和為 180°,銳角的范圍為(0,90°),鈍角的范圍為(90°,180°);(3)靈活運(yùn)用三角恒等變換的技巧化簡(jiǎn)關(guān)系式.
(作者單位:江蘇省啟東市匯龍中學(xué))