(山東省濱州市實驗中學(xué) 山東濱州 256600)
2017年高考數(shù)學(xué)全國Ⅰ卷理科17題是一道中檔解三角題,考查了考生對正、余弦定理及面積公式的綜合運用以及運算能力,屬于常規(guī)的題型。但該題要求考生能對相關(guān)公式和定理靈活運用,能從整體上把握已知條件和要求解目標(biāo)之間的關(guān)系。若考生不能對問題的結(jié)構(gòu)特征與數(shù)學(xué)本質(zhì)有著深刻的理解,就會面對眾多的定理、公式而難以進(jìn)行正確的選擇和變形運用。筆者希望對題目的條件與結(jié)論作一番探究,對問題的深層結(jié)構(gòu)進(jìn)行揭示,提出新的解法,總結(jié)解題思路和解題規(guī)律。若有不當(dāng)之處,還請同行們批評指正。首先給出題目:
(Ⅰ)求sinBsinC;
(II)若6cosBcosC=1,a=3,求△ABC的周長.
(1)第(I)問的思路分析。
我們要想進(jìn)行有效的恒等變形,先從已知條件和結(jié)論之間的差異入手,條件中是含有邊角的等式,結(jié)論中只有兩角,要想消除之間的差異,就要進(jìn)行邊角的互化。這里因該有兩個方向,一個是把條件中的邊化成角,與結(jié)論相統(tǒng)一;另外一個思路是把角條件和結(jié)論中的角都轉(zhuǎn)化成邊。
(2)第(II)問的思路分析。
下面先對條件和結(jié)論進(jìn)行一下梳理和變形。
條件有:
由①②,運用兩角差的余弦公式,可求得A=,
結(jié)論是求三角形周長,即求a+b+c,又a=3,只需求b+c。
再結(jié)合正弦定理,對所求目標(biāo)進(jìn)行變形:
思路一:b c= 8,a=3,cos,三個方程三個未知數(shù),即可得到結(jié)論。
思路二:b c= 8,由
a=3,三個方程三個未知數(shù),求b+c。
通過上述兩個關(guān)于B,C方程,
以及sin2B+ c os2B=1,sin2C+ c os2C=1,
結(jié)合上述三個式子,消掉一個角簡化運算.
思路五:
以及由cos(B?C)=cosBcosC+sinBsinC
第(I)問的解答過程。
得a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC,
第(II)問的解答過程。
從而
代入bc=8,a=3得(b+c)2(b?c)2=33,
即b4+c4?2b2c2=3,代入b c=8
得b4+c4=161,
再變形得(b2+c2)2?2b2c2=161,代入b c=8
得b2+c2=1 7,
(2)第二問中,解法1和解法2的轉(zhuǎn)化方向都是由角向邊進(jìn)行轉(zhuǎn)化,所用的工具主要是兩角和的正弦公式與余弦定理,在轉(zhuǎn)化中需要對“ab”和“a+b”進(jìn)行整體把握。
(3)我們在平時解題過程中要注意根據(jù)題目的已知條件,整體分析已知和所求目標(biāo)之間的的關(guān)系,多一些思考,掌握它們內(nèi)在的一些聯(lián)系,時刻注意思維的訓(xùn)練,領(lǐng)悟有關(guān)公式變形的數(shù)學(xué)本質(zhì)。只有這樣我們才能接近問題的深層結(jié)構(gòu),有助于優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)。