趙靜
摘要:縱觀歷年高考數(shù)學(xué)試卷解三角形作為必要內(nèi)容,對(duì)三角函數(shù)解答題部分的考查主要有三個(gè)方面;三角函數(shù)的圖象與性質(zhì),三角恒等變換,解三角形問(wèn)題.作者認(rèn)為只要考生把握命題意圖與考點(diǎn),找到科學(xué)的方法和技巧,才能獲得正確的結(jié)論.特此結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)際提出一些探析建議。
關(guān)鍵詞:解三角形;高考;快速解題;技巧
1 新課標(biāo)解三角形教材及內(nèi)容分析
1.1 教材分析
新課改的實(shí)施,使得高中數(shù)學(xué)教材與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教材無(wú)論在結(jié)構(gòu)上,還是在內(nèi)容上,都發(fā)生了很大的變化。對(duì)于解三角形這一模塊來(lái)說(shuō),結(jié)構(gòu)上新課標(biāo)將其重新整合安排在必修五的第一章節(jié),在學(xué)習(xí)三角函數(shù)、平面向量的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)。內(nèi)容上相比以往大綱版教材則更加關(guān)注運(yùn)用正弦定理、余弦定理等知識(shí)和方法解決一些與測(cè)量和幾何計(jì)算有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題,側(cè)重點(diǎn)放在學(xué)生探究和推理能力的培養(yǎng)上。
1.2 內(nèi)容分析
教材的中心內(nèi)容是如何解三角形,正弦定理和余弦定理是解三角形的工具,最后落實(shí)在解三角形的應(yīng)用上??傊?,解三角形是高中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容之一,內(nèi)容本身是傳統(tǒng)內(nèi)容,并具有豐富的實(shí)際背景,學(xué)生應(yīng)該十分熟悉。
1.3 教材分析的原則和方法
方法:理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法、教與學(xué)相結(jié)合的方法。
原則:課標(biāo)原則、學(xué)生中心原則、數(shù)學(xué)思想方法原則。
1.4 教學(xué)目標(biāo)
通過(guò)對(duì)任意三角形邊長(zhǎng)和角度關(guān)系的探索,掌握正弦定理、余弦定理的內(nèi)容及證明方法,會(huì)運(yùn)用正弦定理、余弦定理與三角形內(nèi)角和定理解斜三角形等基本問(wèn)題。通過(guò)正弦、余弦定理的探究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)掌握三角形的邊長(zhǎng)與角度之間數(shù)量關(guān)系及學(xué)生探索數(shù)學(xué)規(guī)律的思維能力,培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力,通過(guò)學(xué)生的積極參與和親身實(shí)踐,并成功地解決實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的熱情,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和勇于探索的精神。
2 轉(zhuǎn)化為平面向量解題
例1.已知△ABC中,D是BC邊上的一點(diǎn),BD=2DC,∠BAC= ,AB=4,AC=3,求線段AD的長(zhǎng)度。
[分析]此題屬于已知一個(gè)角的大小,且過(guò)該角的頂點(diǎn)有三條邊,其中已知兩條邊的長(zhǎng)度,求另一條邊的長(zhǎng)度,可轉(zhuǎn)化為平面向量求解。
[點(diǎn)評(píng)]類(lèi)似這樣的題型,如果用常規(guī)的方法即正弦定理和余弦定理來(lái)求解,則需要用到兩個(gè)三角形列出方程組,計(jì)算量大,容易出錯(cuò),而且在選用哪兩個(gè)三角形列方程的時(shí)候會(huì)搖擺不定,也減慢了解題速度。結(jié)合平面向量求解這類(lèi)題型,一步到位,解題效果得到大大提高。
3 轉(zhuǎn)化為平行四邊形求解
例2.已知,△ABC中,點(diǎn)O是BC的中點(diǎn),AB=7,AC=6,AO=5,求BC的長(zhǎng)。
[分析]在平行四邊形中,用余弦定理可以證明出“平行四邊形四條邊的平方和等于兩條對(duì)角線的平方和”這一重要的結(jié)論。此題有一個(gè)中點(diǎn)O,只要延長(zhǎng)AO到點(diǎn)D,使AO=OD,連接BD和DC,顯然四邊形ABDC為平行四邊形,應(yīng)用平行四邊形這個(gè)結(jié)論,列出方程即可求解。
[解析]因?yàn)辄c(diǎn)O是中點(diǎn),所以把原圖還原為平行四邊形,根據(jù)“平行四邊形四條邊的平方和等于兩條對(duì)角線的平方和”,于是有:2(AB2+AC2)2=AD2+BC2,把AB=7,AC=6,AD=2AO=10代入,求得BC=
[點(diǎn)評(píng)]在高中數(shù)學(xué)教材中,平行四邊形的這個(gè)結(jié)論只是在數(shù)學(xué)4-4(選修)的練習(xí)中出現(xiàn)過(guò),所以在解三角形的過(guò)程中往往被大家忽略。此題屬于三角形邊長(zhǎng)有中點(diǎn)的題型,這樣的題型都可以用平行四邊的這個(gè)結(jié)論來(lái)求解,瞬間化繁為簡(jiǎn)。
4 轉(zhuǎn)化為圓求解
例3.在△ABC中,∠B= AC= ,求△ABC的面積的最大值。
【分析】此題屬于典型的解三角形題目中有關(guān)取值范圍的題型。常規(guī)的解題策略是應(yīng)用正弦定理、余弦定理再結(jié)合基本不等式、輔助角公式來(lái)求解。這道題的特點(diǎn)是已知一個(gè)角和這個(gè)角的對(duì)邊是定值,如果我們結(jié)合這個(gè)三角形的外接圓,則從圖形上就可以直觀得出三角形面積最大值的情況,從而得出結(jié)果。
【解析】如圖3所示,根據(jù)“圓的等弦對(duì)等角”性質(zhì),由正弦定理易得:
求得R=1,即△ABC是在一個(gè)半徑為1的圓內(nèi)接三角形,∠B=π/3,AC= ,則點(diǎn)B是優(yōu)弧AC上的動(dòng)點(diǎn)。當(dāng)點(diǎn)B在圖中的最頂端,即BO垂直于AC的時(shí)候,AC邊上的高達(dá)到最大值,即△ABC的面積達(dá)最大值。此時(shí),△ABC為正三角形,所以, ,即△ABC的面積最大值為
【點(diǎn)評(píng)】在解三角形的題型中,求相關(guān)取值范圍是最常見(jiàn)的。如一條邊的取值范圍、周長(zhǎng)的取值范圍或最值、面積的取值范圍或最值等,當(dāng)題型的已知條件是“一個(gè)角和此角的對(duì)邊為定值”,則轉(zhuǎn)化為圓的題目求解,將得到事半功倍的效果。
5 結(jié)語(yǔ)
總之,高考命題逐年加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的綜合性和應(yīng)用性的考察,常在知識(shí)的交匯點(diǎn)設(shè)計(jì)綜合試題,綜合考查學(xué)生對(duì)解三角形與其他知識(shí)點(diǎn)的結(jié)合,注重靈活運(yùn)用。
參考文獻(xiàn)
[1]李桂平.求解三角函數(shù)問(wèn)題的幾大思路[J].科學(xué)之友:版,2010(1):135-136.
(作者單位:黑龍江省五大連池市高級(jí)中學(xué))