根據(jù)題中的條件a2-c2=2b,作右圖:以AC為x軸,以它的垂直平分線為y軸,
建立平面直角坐標(biāo)系,A(-2,0),C(2,0).
設(shè)B(x,y),∴a2-c2=BC2-AB2=(x-2)2+y2-(x+2)2-y2=-8x=8,
∴x=-1,這樣,得到點(diǎn)B在直線x=-1上,又B=π4,所以點(diǎn)B是一個(gè)定點(diǎn),從而可知,題中的S+82·cosAcosC是一個(gè)定值。(驚訝否?)
大家也可以這樣來(lái)看B點(diǎn)的軌跡:∵B=π4,
所以點(diǎn)B在以M為圓心的圓上,∠AMC=90°,
又AC=4,A(-2,0),C(2,0),∴圓M的方程為x+(y-2)2=8,
∵根據(jù)正弦定理,可將sinAcosC=3cosAsinC化為acosC=3ccosA,
由此可知,點(diǎn)B在x軸上的投影點(diǎn)為-1,再在圓方程x+(y-2)2=8中取x=-1,可得
y=7+2,∴B(-1,7+2),也就是說(shuō),點(diǎn)B的位置是確定的,從而可知,角A,C是定值,S+82cosAcosC也是一個(gè)定值。S+82cosAcosC是定值,證明如下:
由上可知AB=(7+2)2+1=23+7,
∴cosA=123+7,sinA=7+223+7.
同理:sinC=7+225+7,cosC=325+7
∴S+82cosAcosC=82(sinAsinC+cosAcosC)=4(7+27)11+47
2. 從方程的角度進(jìn)行分析解答:
∵a2-c2=8,又∵B=π4,由余弦定理得:16=a2+c2-2ac,兩個(gè)方程兩個(gè)未知數(shù),可知a,c是可以求出來(lái)的定值,進(jìn)而知道,S+82cosAcosC是一個(gè)定值。
由16=a2+c2-2aca2-c2=8,得:a2+c2-2ac=2(a2-c2),即3c2-2ac-a2=0.
令ca=t,3t2-2t-1=0,∴t=2-146,t2=16+4736=4+79,∴a2=725-7=20+47,因邊長(zhǎng)a,c是定值,故角A,C也隨之確定了(為定值),留下的就是對(duì)結(jié)果的計(jì)算了。
此題,是命題老師考慮不周所致,其結(jié)果雖不盡人意,但讓筆者感到無(wú)比欣慰。它讓筆者檢驗(yàn)了所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí),鍛煉了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,提高了數(shù)學(xué)的解題水平。
此題雖是錯(cuò)題,但是一個(gè)能鍛煉人思維的好題,它讓人們明白如下道理:挑戰(zhàn)和機(jī)遇并存,絕望和希望并存,但機(jī)遇和希望,都是留給有充分準(zhǔn)備而信心十足的人。一個(gè)人如果平時(shí)不努力,沒(méi)有做好充分的準(zhǔn)備,即使碰到了機(jī)遇和希望,也將會(huì)因沒(méi)有準(zhǔn)備,而喪失良機(jī)和絕望嘆息,更不可能在挑戰(zhàn)和絕望中贏得轉(zhuǎn)機(jī)。只有腳踏實(shí)地,一步一個(gè)腳印,持之以恒、不斷努力的人,才有信心去迎接挑戰(zhàn),在絕望中看到曙光。
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作者簡(jiǎn)介:
葉杭來(lái),浙江省臺(tái)州市,浙江省三門中學(xué)。