常建偉
應(yīng)用題通常以實(shí)際生活為背景主要考查學(xué)生的建模能力以及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.三角是一個(gè)非常重要的解題工具,廣泛應(yīng)用于物理學(xué)、航海、建筑設(shè)計(jì)、測(cè)量、國(guó)防等社會(huì)生活實(shí)踐中.以三角為背景的應(yīng)用題多次出現(xiàn)在高考試題中.
解答三角背景應(yīng)用題一般分為以下四個(gè)步驟:(1)審題:讀懂題意,理順問(wèn)題中的條件和結(jié)論,找到關(guān)鍵量;(2)建模:將文字語(yǔ)言或者圖形語(yǔ)言“翻譯”轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)符號(hào)語(yǔ)言,結(jié)合關(guān)鍵量之間的數(shù)量關(guān)系構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型;(3)解模:分析數(shù)學(xué)模型,轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)學(xué)問(wèn)題,運(yùn)用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行求解(常利用基本初等函數(shù)的性質(zhì)、導(dǎo)數(shù)、基本不等式等知識(shí)進(jìn)行求解),并得到相應(yīng)的數(shù)學(xué)結(jié)論;(4)還原:將求出的數(shù)學(xué)解結(jié)合問(wèn)題的實(shí)際意義寫(xiě)結(jié)論,并作答.整個(gè)解題過(guò)程中審題是基礎(chǔ),建模是關(guān)鍵.能否正確地建立數(shù)學(xué)模型將影響整個(gè)解題的過(guò)程,其中求解的過(guò)程是難點(diǎn).下面例析常見(jiàn)三角背景應(yīng)用題的三種題型,供大家參考.
一、解三角形模型
例1如圖1,游客從某旅游景區(qū)的景點(diǎn)A處下山至C處有兩種路徑.一種是從A沿直線(xiàn)步行到C,另一種是先從A沿索道乘纜車(chē)到B,然后從B沿直線(xiàn)步行到C.現(xiàn)有甲.乙兩位游客從A處下山,甲沿AC勻速步行,速度為50 m/min.在甲出發(fā)2 min后,乙從A乘纜車(chē)到B,在B處停留1 min后,再?gòu)腂勻速步行到C.假設(shè)纜車(chē)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度為130 m/min,山路AC長(zhǎng)為1260 m,
點(diǎn)評(píng)主要考查了三角形中的正、余弦定理及同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式,兩角和的正弦等.另外也考查了二次函數(shù)的最值.此類(lèi)題型涉及高度、夾角、距離等問(wèn)題.其實(shí)質(zhì)是解三角形,其關(guān)鍵是要畫(huà)好示意圖,搞清已知量與未知量之間的關(guān)系,再利用解三角形相關(guān)知識(shí)求解.
二、借助基本不等式求最值模型
例2如圖2,兩座建筑物AB,CD的底部都在同一個(gè)水平面上,且均與水平面垂直,它們的高度分別是9 cm和15 cm,從建筑物AB的頂部A看建筑物CD的視角∠CAD=45°.
(1)求BC的長(zhǎng)度;
(2)在線(xiàn)段BC上取一點(diǎn)P(點(diǎn)P與點(diǎn)B,C不重合),從點(diǎn)P看這兩座建筑物的視角分別為∠APB=α,∠DPC=β,問(wèn)點(diǎn)P在何處時(shí),α+β最???
點(diǎn)評(píng)本題涉及兩角和的正切及不等式的應(yīng)用,關(guān)鍵是充分分析條件,建立合理的三角函數(shù)關(guān)系.不等式問(wèn)題在實(shí)際中應(yīng)用廣泛,主要涉及最優(yōu)化問(wèn)題、最值問(wèn)題等均可借助不等式模型采解決.
三角類(lèi)應(yīng)用題涉及知識(shí)廣泛,內(nèi)容豐富,能充分發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),具有很好的教育實(shí)踐價(jià)值.解答三角應(yīng)用題的方法通常是引入角作為參變量,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,利用正弦定理、余弦定理、勾股定理及函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、不等式等知識(shí)綜合運(yùn)用解決問(wèn)題.