趙建軍
解三角形是高中數(shù)學(xué)必修五的主要內(nèi)容,是初中“解直角三角形”內(nèi)容的拓展與延續(xù),也是三角函數(shù)和平面向量在解三角形中的應(yīng)用. 通過對任意三角形邊長和角度關(guān)系的探索,定量地揭示三角形邊、角之間的數(shù)量關(guān)系,而正弦定理與余弦定理是反映三角形元素度量關(guān)系的重要定理,是解決三角形邊與角度量關(guān)系的強(qiáng)大工具. 然而,學(xué)生在遇到此類問題時,卻不知何時該用哪個定理. 基于此,本文主要就此作了歸納總結(jié).
1. 已知一邊和兩個角,解三角形
例1 在△ABC中,已知a = 20,A = 30°,C = 45°,求B,b,c.
思維導(dǎo)引 由正弦定理先求角C對應(yīng)的邊長c.
解析 ∵ A = 30°,C = 45°,∴ B = 180° - (A + C) = 105°.
又由正弦定理得c = ■ = ■ = 20■,
b = ■ = ■= 40 sin(45° + 60°)= 10(■ + ■).
∴ B = 105°,b = 10(■ + ■),c = 20■.
規(guī)律方法 已知三角形的任意兩個角及一邊,由三角形內(nèi)角和定理可以先求出三角形的另一角,再由正弦定理計(jì)算出三角形的另兩邊.
2. 已知兩邊和其中一邊的對角,解三角形
例2 在△ABC中,已知a = ■,b = ■,B = 60°,求A,C,c.
思維導(dǎo)引 先由正弦定理求另一邊的對角,再由內(nèi)角和定理求第三角,最后求第三邊.
解 由正弦定理有■ = ■,解得sin A = ■.
由a < b,得A < B. ∴ A = 45°,C = 75°.
c = ■ = ■ = ■.
規(guī)律方法 已知三角形的兩邊和其中一邊的對角,解三角形. 先由正弦定理求另一邊的對角(要注意有可能兩解),再由內(nèi)角和定理求第三角,最后求第三邊.
3. 已知兩邊及其夾角,解三角形
例1 在△ABC中,已知a = 2■,c = ■ + ■,B = 45°,解三角形.
思維導(dǎo)引 先由余弦定理求第三邊和另一個角,再由內(nèi)角和定理求第三個角.
解 由余弦定理,得b2 = a2 + c2 - 2ac cos B = 8,
∴ b = 2■.
由正弦定理,得sin A = ■ = ■ = ■.
∵ c > a > b,∴ A為銳角.
∴ A = 60°,C = 180° - 45° - 60° = 75°.
4. 已知三角形的三邊,解三角形
例4 在△ABC中,已知a = 7,b = 3,c = 5,求三角形最大角.
思維導(dǎo)引 先由余弦定理求兩個角,再由內(nèi)角和定理求第三個角. 在三角形中,大邊對大角,所以邊a所對角最大.
解 ∵ a > c > b,∴ A為最大角.
由余弦定理求得cos A = ■ = -■.
∴ A = 120°. A為最大角.
一個三角形有三個角和三個邊共六個量,我們一般要確定一個三角形,至少需要已知三個量(至少一邊). 一邊和二角,二邊和一角,三個邊. 解三角形的綜合問題,除靈活運(yùn)用正弦定理與余弦定理外,還要注意三角形性質(zhì),以及三角恒等變形的應(yīng)用.