三角形問題常與解三角形、三角函數(shù)、函數(shù)、不等式、方程等知識(shí)相結(jié)合.因而解答此類問題,可以利用不同的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行求解.下面以一道解三角形問題為例,談一談這類題目的解法.
題目:在△ABC中,∠C=90°,點(diǎn)M是BC的中點(diǎn),若sin∠BAM=,則sin∠BAC=.
要求sin∠BAC,需建立△ABC的邊角之間的關(guān)系,并通過角之間的變換,根據(jù)sin∠BAM=解.
方法一:建立平面直角坐標(biāo)系
三角形問題本質(zhì)上是平面幾何問題.在解答三角形問題時(shí),可以將數(shù)形結(jié)合起來,畫出相應(yīng)的圖形,建立平面直角坐標(biāo)系,通過坐標(biāo)運(yùn)算來建立代數(shù)關(guān)系式,從而求得問題的答案.
解:
在建立平面直角坐標(biāo)系時(shí),通常以三角形的一個(gè)頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、一條邊所在的直線為坐標(biāo)軸,這樣就能快速求得三角形各個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo).
方法二:利用三角形的面積進(jìn)行轉(zhuǎn)化
三角形的面積公式S=absinC中涉及了三角形的兩條邊和一個(gè)夾角.因此在解答三角形問題時(shí),可以利用三角的面積公式來建立邊角的關(guān)系式,通過恒等變換,將問題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)問題或代數(shù)運(yùn)算問題來求解.
解:
解答本題,需根據(jù)點(diǎn)M是BC的中點(diǎn),利用三角形的面積公式建立關(guān)系式SΔABM=SΔABC、SΔABM=SΔACM,據(jù)此建立三角形邊角之間的關(guān)系,將問題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)求值問題.
方法三:利用正余弦定理
正弦定理==、余弦定理cosA=是解答三角形問題的重要定理.在解答三角形問題時(shí),可以靈活運(yùn)用正余弦定理來建立邊角之間的關(guān)系,并進(jìn)行邊角互化,從而快速求得邊、角的大小.
解法1.
首先在直角三角形ACM中,根據(jù)正弦函數(shù)的定義和勾股定理求得各條邊的長(zhǎng);再在ΔABM中,根據(jù)余弦定理建立∠BAM與各邊的關(guān)系式,從而求得k的值.
解法2.
若已知一個(gè)角和兩條邊的大小,可利用余弦定理來建立關(guān)系式;若已知兩個(gè)角和一條邊的大小,可運(yùn)用正弦定理來建立關(guān)系式,從而求得其他邊、角的大小.
方法四:構(gòu)造向量
向量是解答平面幾何問題的重要工具.在解答三角形問題時(shí),可給三角形的各條邊賦予方向,即可根據(jù)向量加法的三角形法則建立關(guān)系式,利用向量的數(shù)量積、向量的加減法法則、向量的模的公式等進(jìn)行求解.
解:
對(duì)于三角形的角的問題,可以將三角形的邊長(zhǎng)看作向量的模,利用向量的夾角公式和向量的模的公式來建立關(guān)系式.
方法五:構(gòu)造相似三角形
有時(shí)根據(jù)題目中邊角的關(guān)系,如對(duì)應(yīng)角相等,對(duì)應(yīng)邊成比例來構(gòu)造相似三角形,即可根據(jù)相似三角形的性質(zhì),迅速建立三角形邊角之間的關(guān)系,從而求得問題的答案.
解:
過點(diǎn)B作BD⊥AM,交AM的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,即可構(gòu)造相似三角形ΔBDM、ΔACM,進(jìn)而利用相似三角形的性質(zhì)建立三角形三邊之間的關(guān)系.
方法六:利用勾股定理
勾股定理是解答三角形問題的重要工具.運(yùn)用勾股定理解題,往往需先構(gòu)造出直角三角形,然后根據(jù)勾股定理建立三角形三條邊之間的關(guān)系式.
解:
過點(diǎn)M作MD⊥AB,交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,即可構(gòu)造出兩個(gè)直角三角形ACM、ADM.再根據(jù)勾股定理建立三邊之間的關(guān)系式,即可快速求得sin∠BAC的值.
可見,我們可以根據(jù)不同知識(shí)點(diǎn),如三角函數(shù)的定義、坐標(biāo)運(yùn)算、正余弦定理、勾股定理、向量、三角形的面積公式等,找到解答三角形問題的不同思路.在解題時(shí),同學(xué)們要展開聯(lián)想,將問題與所學(xué)的知識(shí)關(guān)聯(lián)起來,運(yùn)用發(fā)散性思維,尋找不同的解題方案,以拓寬解題的思路.