解三角形中边、角转化问题的浅析
2021-09-10吴清锋
吴清锋
【摘要】在学习解三角形这一章中,我们可能多多少少会有这样的想法:新授的内容其实并不难,甚至可以说相对函数等章节来说是比较简单的,因为很多学生最后概括一下无非就是学习了正弦定理和余弦定理,而且要把它们背出来也并非难事。但是会有更多的学生通过作业和加深会漫漫发现,题目并非我们想象的那么简单,甚至可以说许多学生在解题过程中会遇到无从下手的感觉.今天,就通过一些比较典型的判断三角形形状的例题,一起来感受一下解此类题型过程中有关边、角之间的转化和如何进行化边、化角选择的问题提出自己一些拙劣的看法。
【关键詞】边;角;三角形;三角形形状;正弦定理;余弦定理
首先,对解答一些有关判断三角形形状的题型,给出自己一个大致的解题思路:1、通过正弦定理、余弦定理等将所有边化成角;2、通过正弦定理、余弦定理等将所有角化成边;3、通过化简,边、角均还有所保留。对于上述提到的第3个解题思路,已知条件或式子往往具有一定的特殊性,具体因题而异,比较注重已知条件的特征,进行适当的选择与化简.这里就举个最为简单、直观的例题(例1)进行一笔带过,将不进行展开与提升,主要对解题思路1和2进行具体的展开与探讨。
当然,这道题对学生来讲,考察的仅仅是余弦定理的熟练应用而已,只需把余弦定理熟背,就能很快将此题答案解出,相信绝大部分学生都是没什么问题的。解答如下:
但是,我们这里要讲的不是解答的问题,我们这里不妨来分析下上述所给出的3个解题思路,不难发现,其实已知条件的等式已经符合了第一个解题思路,所有的不需要任何化简,都已经全是边长了,但根本无法直接解出本题答案,这就是我们上述所说的要看已知条件或式子的特征,发现与余弦定理有着紧密的联系,有时候反而会因为这些特殊性导致我们化简到最后,将边角均有所保留的情况.这里也只是点到为止,不加扩展,下面我们就通过例题对思路1、2进行具体的展开与尝试。
此例题首先利用降次公式化简,部分的化简解答如下:
化简到这步,相信很多学生还是可以做到的,再继续观察这个等式,发现有边,又有角,那么接下来就是如何选择的问题了.我们就对思路1(化成角)和思路2(化成边)都来进行尝试:
法一:(利用正弦定理,进行边化角)
法二:(利用余弦定理,进行角化边)
上述两种解题思路,两种方法都是比较简便的,但相比而言,可能在运算上选择法二(角化边)更为简单一些,但无可厚非,这两种解题方法都是需要我们掌握的.
此题相对于上述例2等式上更为复杂一些,但我们同样也可以去尝试用思路1和思路2两种不同的方法去解答.
这里值得一提的是,因为我们要实现所有角全部化成边,所以首先要对 进行适当处理,然后再用余弦定理实现角到边的转化过程.具体解答如下:
当然,这两种解答过程一对比,从运算的角度看,毫无疑问,相信基本所有的学生都会选择法一(边化角),但法二又何尝不是一种解答呢?
对于本例题,其实深入研究,你会发现其实用思路3(“巧妙的”留角留边)也是可以解决问题的。
法三就巧妙的运用了正弦定理中的 ,通过等式的特有的特征完成了对三角形形状的判断。
参考文献:
[1]贺斌.对一个数学问题的别证、加强与联想.数学通讯.2015.