江蘇省南京市金陵中學(xué) (210005) 郭建華
求解與解三角形有關(guān)的最值問題時(shí),正弦定理和余弦定理是解題的關(guān)鍵,基本不等式和導(dǎo)數(shù)是解題的工具.下面,筆者以一道三角最值問題為例,從題目條件表征的多個(gè)維度探尋解題的突破口.以此讓學(xué)生體會解決該類問題方法的多樣性和靈活性.
題目在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對的邊分別是a,b,c,已知acosB=6,c=4,則C的最大值為.
要解決這個(gè)題目,可以讓學(xué)生作如下思考:它是一個(gè)什么問題?它要求的是什么?現(xiàn)在有哪些材料?有哪些工具?還需要哪些條件?還缺少哪些條件?能否從現(xiàn)有的條件中尋找?如何用這些條件和結(jié)論?是否還有其它條件可有利用?如何利用?等等.
本文給出以下四種解題思路,并簡要分析每種解題思路中條件表征的形式和解法的獲得.
思略1整體代換
評注:結(jié)合題設(shè)條件和求解的目標(biāo),很容易想到利用余弦定理進(jìn)行邊角互化.為求角C的最小值,先用余弦定理將cosB代換,得邊a,b滿足的關(guān)系式,再利用減元思想將cosC表示為關(guān)于邊b的一元函數(shù),最后結(jié)合基本不等式求cosC的最小值即可.
評注:對a2-b2=32,巧妙利用c=4的代換,探尋邊a,b,c之間的關(guān)系,通過減元思想,將cosC表示成關(guān)于邊a,b的二元函數(shù),再利用基本不等式求cosC的最小值即可.
思路2射影定理
評注:由acosB聯(lián)想到三角形中的射影定理acosB+bcosA=c,挖掘其隱含的條件bcosA=-2,再結(jié)合條件的結(jié)構(gòu)形式,便可迅速找到解題的突破口.
思路3化斜為直
圖1
評注:由bcosA=-2,得線段AC在直線AB上的投影長為2,將斜△ABC補(bǔ)成Rt△BDC,即化斜三角形為直角三角形,更容易表達(dá)目標(biāo)∠ACB=∠BCD-∠ACD,再結(jié)合兩角和差的正切公式和基本不等式求解.
思路4夾角公式
圖2
評注:充分整合條件acosB=6,c=4,聯(lián)想數(shù)量積公式,通過建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,探究動(dòng)點(diǎn)C的軌跡(為一條定直線l),再結(jié)合向量的夾角公式求解.
只有深刻理解題意,才能充分整合題設(shè)條件,準(zhǔn)確表征條件,并挖掘其隱含條件,多維度探究解決問題的突破口,將學(xué)生所學(xué)的知識融會貫通.利用一題多解,深化學(xué)生對理解基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),提高從數(shù)學(xué)角度發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力、分析和解決問題的能力,促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識的發(fā)展.