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知错纠错 追本溯源

2022-02-16段侠

初中生世界·九年级 2022年2期
关键词:总站锐角三角错因

段侠

锐角三角函数这一章要求我们能“认识锐角三角函数(sinA、cosA、tanA),知道30°、45°、60°角的三角函数值;能用锐角三角函数解直角三角形,能用相关知识解决一些简单的实际问题”。虽然这块知识在每年的中考中都是必考题,但在实际解题过程中我们又会出现各种各样的错误。下面老师列举部分典型错误,希望同学们引以为戒。

一、直角三角形是解题的前提

例1 在△ABC中,∠A、∠B、∠C的对边为a、b、c,且a∶b∶c=3∶4∶5,求sinA、tanB的值。

【错解】设a=3k,b=4k,c=5k(k>0),

则sinA=[ac]=[3k5k]=[35],tanB=[ba]=[4k3k]=[43]。

【错因分析】虽然结果是正确的,但对条件的解读不够,跳过了证明△ABC是直角三角形而直接解题,缺乏关键的解题步骤,从而无法获得满分。

【正解】设a=3k,b=4k,c=5k(k>0)。

∵a2+b2=(3k)2+(4k)2=25k2,

c2=(5k)2=25k2,

∴a2+b2=c2,

∴△ABC是直角三角形,且∠C=90°,

∴sinA=[ac]=[3k5k]=[35],

tanB=[ba]=[4k3k]=[43]。

【总结】解直角三角形的前提是“在直角三角形中”,如果题目未出现直角三角形或未说明三角形是直角三角形,则需要构造直角三角形或者证明某个三角形是直角三角形,再运用正弦、余弦、正切的定义去求解。此外,在平时的学习过程中既要关注答题结果的正确性,也要关注答题步骤的规范性。

二、不是所有的网格都是正方形

例2 如图1,6个形状、大小完全相同的菱形组成网格,菱形的顶点称为格点。已知菱形的一个角(∠O)为60°,A、B、C都在格点上,则tan∠ABC的值是 。

【错解】[12]。

【错因分析】如图2,以∠ABC为锐角构造出直角三角形后,误把菱形网格当成正方形网格,认为BE=2AE,得到错误解答tan∠ABC=[AEBE]=[12]。

【正解】如图2,连接EA、EC。

根据题意,得∠AEF=30°,

∠ACE=∠ACG=∠BCG=∠BEF=60°,

∴∠AEC=∠AEF+∠BEF=90°,

∠ACE+∠ACG+∠BCG=180°,

∴E、C、B三点共线。

设菱形的边长为a,

∴AE=[3a],EB=2a,

∴tan∠ABC=tan∠ABE=[AEBE]=[3a2a]

=[32]。

【总结】思维定式有利于常规思考,它使思考者在思考同类或相似问题时能省去许多摸索和试验的步骤,但在解题時不能因为图相似就只看问题而忽略题干,想当然地得出答案。数学解答讲究的是严谨,因此,我们在解题时要认真审题,圈点勾画题干重要信息,如本题中的“菱形组成网格”。

三、题中无图需警惕漏解

例3 在△ABC中,若∠B=45°,AB=[102],AC=[55],则△ABC的面积是 。

【错解】75。

【错因分析】忽略此三角形的已知要素是“SSA”,误认为三角形的形状是确定的,导致漏解。三角形的形状确定是以三角形全等的判定定理(“SAS”“ASA”“AAS”“SSS”)为依据。

【正解】本题有两种情况:△ABC可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形,如图3中的△ABC和△ABC'。

过点A作AD⊥BC,垂足为D。

在Rt△ABD中,

∵AB=[102],∠B=45°,

∴AD=AB·sinB=[102]×[22]=10,

BD=AB·cosB=[102]×[22]=10。

在Rt△ACD中,

∵AD=10,AC=[55],

∴CD=[AC2-AD2]=[(55)2-102]=5,

∴BC=BD+CD=10+5=15,

BC'=BD-CD=10-5=5,

∴S△ABC=[12]BC·AD=[12]×15×10=75,

S△ABC'=[12]BC'·AD=[12]×5×10=25。

综上所述,△ABC的面积是75或25。

【总结】解直角三角形时,需要根据题中给出的各个元素,结合全等知识判断三角形是否唯一,尤其当题干中未给出图形时。数学解题讲究严谨,数学知识讲究逻辑关系,数学学习讲究积累与联想,我们在遇到问题时要注意知识间的联系,不能因为考虑不全面导致漏解。

四、构建直角三角形不当

例4 公交总站(A点)与B、C两个站点的位置如图4所示,已知AC=6km,∠B=30°,∠C=15°,求B站点离公交总站的距离即AB的长(结果保留根号)。

【错解】如图5,过点A作AD⊥BC,垂足为D。

在Rt△ACD中,∠ADC=90°,

∠C=15°,AC=6,

∴sin15°=[ADAC],

∴AD=ACsin15°……(就此止步,无法进行下去)

【错因分析】本题是常见图形,易习惯性过A点作BC边上的高,构造出两个直角三角形(Rt△ABD和Rt△ADC)解题,但15°角的三角函数值未知,从而无法求解下去。

【正解】如图6,过点C作CD⊥AB,垂足为点D。

∵∠B=30°,∠ACB=15°,

∴∠CAD=45°。

在Rt△ACD中,∠ADC=90°,

∠CAD=45°,AC=6,

∴AD2+CD2=AC2,

即AD2+AD2=62。

∵AD>0,

∴AD=CD=[32]。

在Rt△BCD中,∠BDC=90°,

∴tanB=[CDBD],

∴BD=[CDtanB]=[32tan30°]=[36],

∴AB=BD-AD=[36]-[32]。

因此,B站点离公交总站的距离即AB的长为([36]-[32])km。

【总结】解一般三角形的思路为“化斜为直”,本着保留特殊角或构造特殊角的原则,将其分解为两个直角三角形进行求解。由于本题中出现15°角,我们需在构造直角三角形时,通过角的和差、倍分关系来转化,如15°=45°-30°,60°-15°=45°,2×15°=30°,等等。

(作者单位:南京晓庄学院滨河实验学校)

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