上海市世界外國語中學(xué) 方敏潔
解三角形的一般方法與策略分析
上海市世界外國語中學(xué) 方敏潔
筆者在長期的教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn),許多學(xué)生在解三角形這類問題的過程中缺乏系統(tǒng)的思考方法,有時對三角形的轉(zhuǎn)化十分不合理,走了很多彎路。本文現(xiàn)將解三角形的各種情況做出梳理與歸納。
解三角形;合理作高
一個三角形共有6個基本元素,分別是3條邊和3個角,其中至少已知3個元素,且必須已知一條邊,此三角形確定了形狀大小,那么此三角形的另外三個元素可求,即稱此三角形可解。下面舉例說明每一種情況下,解三角形的一般方法和步驟:
1.AAS,兩角及其對邊…………………………………………
【分析】在△ABC中,若已知∠B、∠C是特殊角或其三角比和邊AB,那么可過點A作AH⊥BC于H,先解Rt△AHB,再解Rt△AHC。
2.SAS,兩邊及其夾角
【分析】在△ABC中,若已知∠B是特殊角或其三角比,邊AB和邊BC,那么可過點A作AH⊥BC于H,先解Rt△AHB,再解Rt△AHC。
3.ASA,兩角及其夾邊…………………………………………
【分析】在△ABC中,若已知∠B、∠C是特殊角或其三角比和邊BC,那么可過點A作AH⊥BC于H,可利用三角比設(shè)k表示邊C,建立方程求解。
4.SSS,三邊
【分析】在△ABC中,若已知邊AB、邊C和邊AC,那么可過點A作AH⊥BC于H,由于AH是公共直角邊,可利用勾股定理建立方程求解。
【點評】解斜三角形的本質(zhì)是通過作高,轉(zhuǎn)化為解兩個直角三角形,而添高時要注意不分割已知角。
1.在ASA和AAS這兩種情況中,若已知的角非特殊角,就不適合過第三個角的頂點作高
【例1】(1)在△ABC中,已知∠B=30°,∠A=15°,邊B=2,求邊BC和邊AC。
(2)在△ABC中,已知∠B=75°,∠A=45°,邊AB=2,求邊BC和邊AC。
(1)ASA
【分析】已知兩角及其夾邊,但∠A=15°不知其三角比,過C作邊AB的高,不可解??砂l(fā)現(xiàn)30°與15°的和是45°,是特殊角,那么可過點A作AH⊥BC交延長線于H,解△AHB和△ACH。
(2)AAS
【解答】過A作AH⊥BC交延長線于H,
在Rt△ABH中,∠B=30°,AB=2,
【分析】已知兩角及其對邊,但∠B=75°,不知其三角比,過A作邊BC的高,不可解。可發(fā)現(xiàn)75°是30°和45°的和,那么可過B作BH⊥AC交于H,解△AHB和△BCH。
【解答】過B作BH⊥AC交于H,
在Rt△ABH中,∠ABH=30°,AB=2,
【點評】如遇非特殊角,可轉(zhuǎn)換外角為特殊角或分割成兩個特殊角。
【作圖】只需作點C的對應(yīng)點即可,AC=AC′,且∠CAC′=60°,△ACC′是等邊三角形。
【分析】圖中有多個可解三角形,如等腰三角形BCC′,30°,75°,75°,腰(需利用75°,計算量大);等腰三角形BGC′,30°,75°,75°,邊未知,得C′B=BG(不可解);△BGC,30°,,45°(ASA,需引進未知數(shù),解方程);△BAC′,30°,2,15°(外角45°,可作形外高,最優(yōu))。
【解答】將△BCC′孤立出來,如下圖所示。
【點評】在復(fù)雜圖形中,可利用的可解三角形較多,需要進行計算量的評估。一般地,盡可能使用SAS和AAS,因為SSS和AAS需引入未知數(shù),利用公共高建立方程。