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2017年高考中解三角形问题的解题策略分析

2017-12-10薛宝娜

中学课程辅导·教学研究 2017年26期
关键词:余弦定理正弦内角

薛宝娜

摘要:解三角形问题不仅综合运用了三角函数恒等变形的公式有关内容,还综合运用了正弦定理、余弦定理和三角形的面积公式,基本上涵盖了三角函数的所有内容,所以它也就成了高考的重要内容.本文从以下几方面谈解三角形问题的常用解题策略.

关键词:解三角形 ;解题策略;正弦定理;余弦定理;2017高考

随着高考改革的逐步深入,解三角形部分由原来的单一方面的考查向综合性和实践性过渡,对教师教学和学生的学习提出了更高的要求.现将这部分高考常考题型及解题策略烦人总结如下,供大家参考.

一、直接求解

例1(2017年全国1卷·文)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c.已知sinB+sinA(sinC-cosC)=0,a=2,c=2,则C=_____

解析 由题意得sinA+C+sinAsinC-cosC=0,所以sinAcosC+cosAsinC+sinAsinC-sinAcosC=0,即sinCsinA+cosA=2sinCsinA+π4=0,所以A=3π4.由正弦定理asinA=csinC得2sin3π4=2sinC,即sinC=12,得C=π6.

例2(2017年全国2卷?文)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2bcosB=acosC+ccosA,则B= .

解析 由正弦定理asinA=bsinB=csinC得,2sinBcosB=sinAcosC+sinCcosA,即2sinBcosB=sinA+C=sinB,所以cosB=12,所以B=π3.

例3(2017年全国3卷?文)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c。已知C=60°,b=6,c=3,则A=_________.

解析 由正弦定理得csinC=bsinB,所以sinB=bsinCc=6sin60°3=22,所以∠B=45°,所以∠A=75°.

点评 上述3个题目都是2017年高考全国卷文科题目,都是选择或者填空题,解题思路基本相似,都直接用正弦定理求解,属于基础题.由此可见在文科卷里只考小题不考大题.

解题策略 在解三角形的试题时,要弄清楚三角形三边、三角中已知什么,求什么,这些是解决问题的思维基础,用正、余弦定理直接解题,提醒一定要牢记正、余弦定理,熟练解题.

二、边角互化

例4(2017年全国2卷·理)ΔABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c ,已知sin(A+C)=8sin2B2.

(1)求cosB

(2)若a+c=6 , ΔABC面積为2,求b.

解析 (1)由题设及A+B+C=π得sinB=8sin2π2,故sinB=4(1-cosB).

上式两边平方,整理得 17cos2B-32cosB+15=0,解得 cosB=1(舍去),cosB=1517.

(2)由cosB=1517得sinB=817,故SΔABC=12acsinB=417ac.又SΔABC=2,则ac=172.

由余弦定理及a+c=6得b2=a2+c2-2accosB=a+c2-2ac1+cosB=36-2×172×1+1517=4.

所以b=2.

点评 本题主要考查了正弦定理,余弦定理在解三角形中的应用,都用到了边角互化以及降幂公式.

解题策略 在三角形中,解决含边角关系的问题时,常运用正弦定理进行边角互化,然后利用三角知识去解决,要注意体会其中的转化与化归思想的应用。

三、整体求解

例5(2017年全国1卷·理)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为a23sinA

(1)求sinBsinC;

(2)若6cosBcosC=1,a=3,求△ABC的周长.

解析(1)由题设得12acsinB=a23sinA,即12csinB=a3sinA.

由正弦定理得12sinCsinB=sinA3sinA.故sinBsinC=23.

(2)由题设及(1)得cosBcosC-sinBsinC=-12,,即cos(B+C)=-12.

所以B+C=2π3,故A=π3.由题设得12bcsinA=a23sinA,即bc=8.

由余弦定理得b2+c2-bc=9,即(b+c)2-3bc=9,得b+c=33.

故△ABC的周长为3+33.

点评 本题主要考查三角函数及其变换、三角形面积公式、正弦和余弦定理等基础知识,同时考查运算求解能力.

解题策略 要很好的掌握正、余弦定理的应用条件及灵活变形,方能使问题简捷解答.在三角恒等变换过程中,准确地记忆公式,适当地变换式子,有效地选取公式是解决问题的关键.

四、求三角形面积

例6(2017年全国3卷·理)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinA+3cosA=0,a=27,b=2.

(1)求c;

(2)设D为BC边上一点,且AD⊥ AC,求△ABD的面积.

解析 (1)由已知得 tanA=-3,所以A=2π3.

在 △ABC中,由余弦定理得 28=4+c2-4ccos2π3,即c2+2c-24=0,解得c=-6(舍去),c=4.

(2)有题设可得∠CAD=π2,所以∠BAD=∠BAC-∠CAD=π6.

故△ABD面积与△ACD面积的比值为12AB·AD·sinπ612AC·AD=1

又△ABC的面积为12×4×2sin∠BAC=23,所以ΔABD的面积为3.

点评 本题考查正弦、余弦定理在解三角形中的应用,主要通过正弦、余弦定理建立方程来求解.

解题策略 要很好的掌握正、余弦定理的应用条件及灵活变形,方能使问题简捷解答.三角形面积公式的应用原则:(1)对于面积公式S=12absinC=12acsinB=12bcsinA,一般是已知哪一个角就使用含哪个角的公式.(2)与面积有关的问题,一般要利用正、余弦定理进行边和角的互化.

总之,高考中解三角形问题的常考题型一般是求三角形边的问题、角的问题、面积的问题以及与三角形有关的实际应用问题,当然还涉及到求边、角、面积的最值问题,只要掌握好上述策略,在高考中求解相关的问题就会得心应手.

(作者单位:甘肃省镇原县平泉中学 744500)endprint

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