李宗達(dá)
【摘要】解三角形是高考必考內(nèi)容,難度中等。高考前的數(shù)學(xué)復(fù)習(xí),教師需要引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí),提高復(fù)習(xí)效率。
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);深度學(xué)習(xí);新高考備考復(fù)習(xí);解三角形
2021年廣東省正式開始新高考,數(shù)學(xué)不再分文理科。歷史方向考生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,每次考試數(shù)學(xué)成績平均分比物理方向考生低二十分左右。新高考背景下,如何針對(duì)性實(shí)行數(shù)學(xué)高考備考?高考前的數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)要在有限的時(shí)間內(nèi)達(dá)到高效的備考,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí),歸納反思,提升效率,錘煉思維。深度學(xué)習(xí)并不是一味加深難度,而是堅(jiān)持基礎(chǔ)性,掌握方法,歸納題型,發(fā)展數(shù)學(xué)素養(yǎng),提高數(shù)學(xué)能力。下面,本文以高考復(fù)習(xí)解三角形的微設(shè)計(jì)為例,探討怎樣進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。
解三角形是高考的必考內(nèi)容。此題型難度中等,經(jīng)常被放在解答題第一題,然而入易出難,層層設(shè)卡,學(xué)生一旦卡在某一層,比如解不出第二問,往往對(duì)接下來的問題解答造成不利影響。近期模擬考試解三角形得分率在60%,下面通過解三角形基礎(chǔ)知識(shí)的整理反思,結(jié)合高考題型和模擬試題組成微專題的深度學(xué)習(xí),整體把握教學(xué)內(nèi)容,融會(huì)貫通結(jié)合新舊知識(shí),經(jīng)歷解三角形知識(shí)的形成過程,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建自己的知識(shí)系統(tǒng),體會(huì)科學(xué)的思考方法,抓住知識(shí)的本質(zhì)特征,學(xué)會(huì)遷移應(yīng)用,進(jìn)一步提高考生在解三角形的得分率。
一、三角形內(nèi)角和
此定理是初中的教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)之一,但是,往往在解題中,容易被學(xué)生忽略。高中的內(nèi)角和定理經(jīng)常和誘導(dǎo)公式結(jié)合。比如:
在△ABC中,sin(A+B)=sin(π-C)=sinC引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)其余的公式,如:sin(A+B)=-cosC,tan(A+B)=tanC,。
例1:在斜三角形ABC中,證明tanA+tanB+tanC=
tanAtanBtanC。
思路探求:在斜三角形中,sin(A+B)=tan(π-C)=-tanC
=-tanC,tanA+tanB=-tanC+tanAtanBtanC移向即可得證。
反思:本題利用內(nèi)角和,誘導(dǎo)公式及正切公式展開變形。
二、三角形的面積
三角形的面積公式:△ABC的面積s=aha=ab sinC=ac sinB=bc sinA。
方法點(diǎn)睛:三角形面積公式的結(jié)構(gòu)是兩邊夾角。已知三角形兩邊及夾角的大小,就能求面積。
例2:已知△ABC中,角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,,且bc sin2A+20cos(B+C)=0,求△ABC面積s。
思路探求:在△ABC中,A+B+C =π,∴B+C=π-A。
反思:利用三角形中的誘導(dǎo)公式和二倍角公式將已知條件展開,出現(xiàn)了三角形面積的整體形式。所以,公式并不只是簡單代入應(yīng)用,應(yīng)該利用已知條件轉(zhuǎn)化變形,深入思考,總體考慮,進(jìn)行解答。
三、正弦定理
利用面積公式s=ab sinC=ac sinB,消公因式得bsinC=csinB,轉(zhuǎn)化為,同理得到正弦定理:,其中2R為三角形外接圓的直徑。
注:即使在高考復(fù)習(xí)中,知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)也要注意來龍去脈,定理的內(nèi)含和外延,這里也可以引導(dǎo)學(xué)生用三角形的外接圓證明正弦定理,引導(dǎo)學(xué)生回歸課本教材,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生整理正弦定理的變式。
思路1:
…;角與邊可以用正弦定理互相轉(zhuǎn)化。
思路2:正弦定理結(jié)合三角形面積公式得:
。
思路3:△ABC中sin(A+B)=sinC,展開得sinAcosB+
cosAsinB=sinC,再由正弦定理轉(zhuǎn)化為acosB+bcosA=C。同理得到a=ccosB+bcosC,b=ccosA+acosC,這就是射影定理。
反思:射影定理因?yàn)槭÷詭撞剑谛☆}解題中直接應(yīng)用可提高解題速度,但是在解答題中不能直接使用,需要由正弦定理推導(dǎo)。
例3:△ABC中,c=3,a=4則cosC=___
思路:已知邊c,a和角A,先用正弦定理求出sinC,再用平方關(guān)系求cosC。
例4:△ABC中,bcosC=(3a-c)cosB,則sinB___
思路:用射影定理得bcosC+ccosB=a,a=3acosB,a≠0,得cosB=,再用平方關(guān)系得到sinB。用射影定理解三角小題速度很快。
四、余弦定理
如何證明余弦定理?
思路:在△ABC中,,兩邊平方,得a2=b2+c2-2bccosA。
同理得到余弦定理的其它形式,主要應(yīng)用在由兩角夾邊求第三邊,或者已知三邊求角度。
例5:在△ABC中,邊b=3,c=2,cosA=,則a____
思路:已知兩邊夾角,直接應(yīng)用余弦定理求邊。
變式:上題條件若變a=3,求邊b
思路:一樣使用含cosA的余弦定理,得到關(guān)于b的二次方程,解得正根就是邊b,負(fù)根舍去。
例6:(2020年高考全國III卷理數(shù))在△ABC中,cosC=,AC=4,BC=3,則cosB=____
思路:在△ABC中,cosC=,AC=4,BC=3,根據(jù)余弦定理:
反思:在解題實(shí)戰(zhàn)中,根據(jù)題目條件,可能多次使用定理解題。
五、最值模型
1.邊之和差的最值
例7:(2020年高考全國II卷理數(shù))△ABC中,sin2A-sin2B-sin2C=sinBsinC
(1)求A;
(2)若BC=3,求△ABC周長的最大值。
思路:(1)由正弦定理和已知條件得BC2-AC2-AB2=AC·AB,①;由余弦定理得BC2AC2AB2-2AC·ABcosA,②;由①,②得cosA=-.因?yàn)?