江蘇省海門中學(xué) (226100)
李乃洋
解三角形問題是高中數(shù)學(xué)的基本題型,近年也出現(xiàn)了其與不等式相聯(lián)系的綜合問題.筆者最近在課上講評一道解三角形求范圍問題,針對學(xué)生的不同思考,略作整理,以探此類問題的不同角度認(rèn)識.
題目已知ΔABC的三邊a,b,c依次成等差數(shù)列,且a2+b2+c2=21,則b的取值范圍是.
角度一:立足解三角形,利用正弦定理和余弦定理進(jìn)行邊角轉(zhuǎn)化
反思:解法1中利用了角B的范圍(有界性)得到邊的關(guān)系解不等式求得b范圍,但也有學(xué)生指出如何確定cosB<1是否擴(kuò)大了角B的范圍從而影響計算結(jié)果.
角度二:利用等差數(shù)列構(gòu)造消元
角度三:利用函數(shù)與方程思想轉(zhuǎn)化為方程有解來計算
反思:方法3很好的體現(xiàn)了數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想,將幾何問題劃歸為代數(shù)(方程)問題,此方法可以理解為判別式法求解最值的延伸.
角度四:巧用均值不等式放縮
反思:利用不等式可以靈活產(chǎn)生不等關(guān)系,但是弊端是有時所求范圍不精確,更多是借用不等式比較大小或研究最值問題.
角度五:基于曲線與方程轉(zhuǎn)化為非線性規(guī)劃問題
因為a+c=2b,a2+c2=21-b2,消去b得5a2+5c2+2ac=84(*)(含a,c乘積項),所以聯(lián)想此方程是某曲線的方程.
圖1 圖2
解法8:利用正交變換(旋轉(zhuǎn)變換)不改變曲線圖形特征來研究
角度六:對目標(biāo)函數(shù)平方消元
波利亞在其《怎樣解題》中提到解題需要尋求有用的思路,“從不同的角度來考慮題目”,強(qiáng)調(diào)不同的細(xì)節(jié),從不同的途徑反復(fù)考查同一細(xì)節(jié),以不同的方式進(jìn)行組合,從不同的角度來利用它們.“你可以嘗試尋找過去所獲知識之間的聯(lián)系”.試著想想過去類似情況下是什么幫助了你,試著在你考查過的過程中認(rèn)出一些你熟悉的東西,試著在你認(rèn)清的東西中發(fā)現(xiàn)一些有用的東西,這是對一個問題多角度認(rèn)識的直觀體現(xiàn).