戈晨曦
[摘要] 已知三角函數(shù)值和角的范圍,可以求出其他三角函數(shù)的值,但是有時(shí)會(huì)出現(xiàn)多解問題,這時(shí)就需要我們用學(xué)過的一些知識(shí)去對(duì)所得解進(jìn)行有效取舍,判斷的手段很多,根據(jù)不同的問題可以有不同的取舍方法。
[關(guān)鍵詞] 多角度;三角函數(shù);多解;取舍
三角形中的求值是高考考查的重點(diǎn),而三角求值中多解的取舍問題又是三角函數(shù)中的難點(diǎn)。增解的產(chǎn)生,很多時(shí)候是由于我們對(duì)于條件挖掘不夠,或者由于我們忽視了一些已有的結(jié)論,導(dǎo)致答案出現(xiàn)了增解現(xiàn)象。我們知道,三角函數(shù)值的確定一般需要通過角的范圍來實(shí)現(xiàn)。盡管我們這里研究的是在三角形中的求值,已經(jīng)對(duì)角有了一定的范圍,但可能仍然不足以幫我們確定某些三角函數(shù)值的正負(fù),這時(shí)我們就需要借助題目條件本身所蘊(yùn)含的知識(shí)去判斷、去取舍。在這里,我們就針對(duì)這種情況舉例,剖析增解產(chǎn)生的原因以及如何能夠舍去增解。
一、三角形中的兩個(gè)角的三角函數(shù)值確定了三角形的固有形狀
[問題1]在△ABC中,A,B為三角形的兩個(gè)內(nèi)角,已知sinA -5/13,cosB=4/5,求cos(A+B)的值。
分析:cos(A+ B)= cosAcosB-sinAsin B。由題意已知cosB=4/5,又因?yàn)椤鰽BC中,0
上面的分析對(duì)嗎?如何確定結(jié)果的正負(fù)是擺在我們面前的一個(gè)問題,我們可以試著從以下方面來進(jìn)行判斷:
解法1:分類討論,根據(jù)答案有效取舍
既然不能取舍正負(fù),那么就分類討論:
這種方法主要是根據(jù)現(xiàn)有的三角函數(shù)值和特殊角的三角函數(shù)值作比較,從而得出角的范圍,再結(jié)合三角形的兩個(gè)內(nèi)角和小于180度,有效地舍去了另外一個(gè)解。在這里需要和大家強(qiáng)調(diào)的是,給定了一個(gè)角的三角函數(shù)值,如果是特殊值,當(dāng)然可以確定角的具體值,如sinA=1/2,為三角形的內(nèi)角,則易得A=π/6或A=5π/6。如果給定的值不是特殊值,如sinA=5/13,為三角形的內(nèi)角,這時(shí)我們雖然不能具體指出A的具體角度,但是角A是確定的一個(gè)或兩個(gè)固定的值。所以在三角函數(shù)中,我們知道了三角函數(shù)的值,再加上這個(gè)角度的范圍,某種程度上就認(rèn)為知道這個(gè)角是已知角,只不過這個(gè)角不是特殊的罷了。
解法3:利用三角函數(shù)的圖像
sinA=5/13π矛盾,故舍去。
這種方法和上面的解法1有異曲同工之處,但是結(jié)合了三角函數(shù)圖像的對(duì)稱性,讓人有更加直觀的感覺。
解法4:利用三角形中的一些定理
由sinB=3/5>sinA=5/13結(jié)合正弦定理可知b>a,又由大邊對(duì)大角可知B>A。所以A必然是銳角,所以cosA=12/13。
此方法巧妙地利用了邊和角之間的轉(zhuǎn)化,把角的大小問題轉(zhuǎn)化為邊的長短問題,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為兩個(gè)角的正弦的大小問題,非常巧妙。
從上面的四種解法我們不難發(fā)現(xiàn),問題1分析中的錯(cuò)誤主要是由以下幾個(gè)方面造成的:
(1)忽視了三角形中的一些角有度數(shù)的限制,從而忽視了三角形中的三角函數(shù)值也有了一定的限制。如三角形兩角和不超過180°。
(2)對(duì)于一些三角函數(shù)值在一定范圍內(nèi)的正負(fù)不是非常明確。如正弦值在三角形內(nèi)恒正。
(3)缺乏手段對(duì)三角函數(shù)值的大小和角的大小之間的等價(jià)轉(zhuǎn)化。如sinB>sinA§b>a§B>A。