■河南省洛陽市第一高級中學(xué) 肖趙麗
在高三復(fù)習(xí)中,同學(xué)們要不斷研究高考真題,掌握高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容和方法,才能探求命題人的本意,進(jìn)而總結(jié)試題的規(guī)律。本文通過對近年高考三角形試題的分析,來領(lǐng)悟高考中一些規(guī)律性的東西。
對于三角形問題,主要考查正弦定理、余弦定理、面積公式,同時(shí)兼顧考查三角恒等變換,三角函數(shù)的求值、化簡等。
例1(20 17年新課標(biāo)Ⅱ卷理17題)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,
(1)求cosB。
(2)若a+c=6,△ABC面積為2,求b。
分析:第(1)問利用三角形內(nèi)角和定理及倍角公式,結(jié)合同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式sin2B+cos2B=1即可解答;第(2)問結(jié)合第(1)問及面積公式求出a c的值,再利用余弦定理即可解決。
上式兩邊平方,整理得17cos2B-32cosB+15=0。
所以b=2。
點(diǎn)評:對于第(1)問,要從結(jié)構(gòu)特征觀察出解題方向;對于第(2)問,求出a c=之后,原本可以結(jié)合a+c=6,解出a,c,再由余弦定理b2=a2+c2-2a ccosB求出b,但這個(gè)方程組不易解,所以利用b2=a2+c2-2a ccosB=(a+c)2-2a c(1+cosB)把a(bǔ)+c=6整體代入即可求解,從而減少了運(yùn)算量。
例2(20 16年全國Ⅰ卷理17題)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知2cosC(acosB+bcosA)=c。
(1)求C。
分析:第(1)問先由正弦定理入手,再結(jié)合兩角和的正弦公式及內(nèi)角和定理,解出cosC=,從而求解;第(2)問給出了邊c,而第(1)問求出的正是其對角C,所以可結(jié)合余弦定理,再結(jié)合面積公式即可求解。
解析:(1)由2cosC(acosB+bcosA)=c,結(jié)合正弦定理得2cosC(sinA·cosB+sinB·cosA)=sinC。
所以2cosC·sin(A+B)=sinC。
因?yàn)锳+B+C=π,A,B,C∈(0,π),所以sin(A+B)=sinC>0。
所以(a+b)2-3a b=7,可得(a+b)2-18=7,故a+b=5。
點(diǎn)評:第(1)問在兩邊約去sinC時(shí),要根據(jù)角的范圍指出sinC≠0;第(2)問由面積公式求出a b=6,再結(jié)合余弦定理得出另一個(gè)方程7=a2+b2-a b,二者聯(lián)立即可求出a,b,從而求出周長,但若利用余弦定理的變形c2=a2+b2-2a b·cosC=(a+b)2-2a b-2a bcosC,則可以直接求出a+b,從而更快捷地求出周長。
例3(20 13年新課標(biāo)Ⅱ卷理17題)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知a=bcosC+csinB。
(1)求B。
(2)若b=2,求△ABC面積的最大值。
分析:第(1)問先用正弦定理,再根據(jù)式子結(jié)構(gòu)特征,利用內(nèi)角和定理及誘導(dǎo)公式,得出sinA=sin(B+C),從而整理即可求解;第(2)問中知道了邊b,結(jié)合角B,可利用余弦定理及基本不等式求出a c的最大值,再結(jié)合面積公式求解。
解析:(1)因?yàn)閍=bcosC+csinB,所以由正弦定理可得:
sinA=sinBcosC+sinCsinB。
所以sin(B+C)=sinBcosC+sinC·sinB,即cosBsinC=sinCsinB。
(2)由余弦定理可得b2=a2+c2-2a ccos,即4=a2+c2-2a c。由不等式
得a2+c2≥2a c,當(dāng)且僅當(dāng)a=c時(shí)取等號(hào),所以4≥(2-2)a c,解得a c≤4+22,即,即△ABC面積的最大值為
點(diǎn)評:第(1)問與例2正好相反,例2中是逆用兩角和的正弦公式sinA·cosB+sinB·cosA=sinC,而本題是把sinA換成sin(B+C)再展開整理;第(2)問和例2類似,都是知道了一條邊及其對角,再利用余弦定理進(jìn)行求解。
例4(20 12年新課標(biāo)卷)已知a,b,c分別為△ABC三個(gè)內(nèi)角A,B,C的對邊,且acosC+3asinC-b-c=0。
(1)求A。
(2)若a=2,△ABC的面積為 3,求b,c。
分析:第(1)問先用正弦定理,再根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將sinB換成sin(A+C),展開后利用輔助角公式得出關(guān)于角A的方程求解;第(2)問利用面積公式和余弦定理即可求解。
a2=b2+c2-2b ccosA?b+c=4。
由以上兩式解得b=c=2。
點(diǎn)評:本題與例2類似,只不過例2的第(2)問是求周長,本題是求兩條邊長,但實(shí)質(zhì)上是一樣的。
規(guī)律總結(jié):由上面四道高考試題,可以看出它們都有一個(gè)規(guī)律,即第一問都是求角,主要利用正弦定理把已知條件進(jìn)行變形,同時(shí)要觀察式子的結(jié)構(gòu)特征,充分利用內(nèi)角和定理,兩角和與差的公式進(jìn)行恒等變形,得出所求角的一個(gè)三角函數(shù)值,進(jìn)而求解。而第二問則是給出了上一問所求的角的對邊,或其兩邊的關(guān)系,然后利用余弦定理、面積公式進(jìn)行求解,在求解中要注意余弦定理的變形,結(jié)合整體代換,從而可以減少運(yùn)算量。
在20 17年新課標(biāo)Ⅰ卷17題中,第二問的考查就體現(xiàn)了上面的規(guī)律。
例5 (20 17年新課標(biāo)Ⅰ卷17題)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,
(1)求sinBsinC。
(2)若6 cosBcosC=1,a=3,求△ABC的周長。
由余弦定理得b2+c2-b c=9,即(b+
點(diǎn)評:本題第(2)問結(jié)合兩角和的余弦公式求出角A,又知其對邊長,所以利用余弦定理及面積公式即可求解。
編者注:總之,高考試題是高三進(jìn)行復(fù)習(xí)的最好的載體,本文只是拋磚引玉,希望同學(xué)們能從高考試題中總結(jié)規(guī)律,指導(dǎo)復(fù)習(xí)方向。