祁君華
【摘要】“解三角形”的解答題是“新高考”中的必考題型,第一問往往是求三角形的某一個(gè)內(nèi)角,針對一次周練中學(xué)生出現(xiàn)的一些問題,本文歸納總結(jié)出幾種方法.
【關(guān)鍵詞】求角;通法;方法歸納
題目△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且2b=3c,tanA=2tanC.
(1)求A;
(2)若D為BC的中點(diǎn),AD=19,求△ABC內(nèi)切圓的半徑.
解(1)解法1因?yàn)?b=3c,
由正弦定理得2sinB=3sinC.
由tanA=2tanC,得sinAcosC=2sinCcosA,
所以sinAcosC+cosAsinC=3sinCcosA,
即sin(A+C)=3sinCcosA,
所以sinB=3sinCcosA,
于是32sinC=3sinCcosA.
因?yàn)閟inC≠0,
所以cosA=12.
又因?yàn)?<A<π,
所以A=π3.
解法2由tanA=2tanC,得
sinAcosC=2sinCcosA,
又由正、余弦定理得
a·a2+b2-c22ab=2c·b2+c2-a22bc,
化簡整理得3a2=b2+3c2,
將b=32c代入得a2=74c2,
即a=72c,
所以cosA=b2+c2-a22bc=32c2+c2-74c22·32c·c
=12.
又因?yàn)?<A<π,
所以A=π3.
解法3易得A,C均為銳角.
如圖,過點(diǎn)B作BH⊥AC,垂足為H,
由tanA=2tanC,得
BHAH=2BHCH,
所以CH=2AH,
于是AH=13AC=b3,
cosA=AHAB=b3c=13×32=12.
又因?yàn)?<A<π,
所以A=π3.
(2)因?yàn)镈為BC的中點(diǎn),
所以AD=12(AB+AC),
兩邊平方,整理得b2+c2+bc=76,
又2b=3c,
解得b=6,c=4.
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccosA=28,
所以a=27.
設(shè)△ABC內(nèi)切圓的半徑為r,
由12(a+b+c)r=12bcsinA,
解得r=53-213.