解三角形篇之边化角

发表时间:2020/10/19   来源:《中小学教育》2020年7月19期   作者:关传平
[导读] 在解三角形中,主要是对三角恒等变形和正、余弦定理应用的考察


          关传平
          河南省濮阳市第一高级中学  457000
          在解三角形中,主要是对三角恒等变形和正、余弦定理应用的考察,尤其是正、余弦定理公式的变形以及边角互化,因为这类问题有利于考察学生对知识的综合利用能力,是高考的热点,需要学生对这些基本知识及技巧和方法灵活利用,本节主要是从边转化成角这个角度加以分析!
           例1、已知在锐角中,角所对应的边分别为,若有,则的取值范围是_______.
          解析:解法一、根据正弦定理以及题中可得:,即,即,因为,所以,因为是锐角三角形,所以,,由正弦定理,因为是锐角三角形,且,所以有,解得,所以,,所以.
          法二、当我们求出,后,也可以利用余弦定理得到:,因为是锐角三角形,所以,
把代入上式得,,解得.此方法不易想到,感觉没有上面的方法有套路.
          例2、已知在中,内角所对应的边分别为,且满足,(1)求角的大小;(2)若,求的取值范围.
          解析:(1)因为,利用余弦定理代入、化简可以得到:,也即,又因为,所以,又因为,所以有.
(2)由正弦定理得:,所以,,,把代入化简可得:,又因为,所以有,再结合正弦函数的图象可以得到:,所以.
          本题第(2)问也是巧妙的实现了边角之间的转化,将化成了的形式,再根据角的范围,从里往外逐步求出整个式子的范围.
          例3、已知在中,内角所对应的边分别为,且满足,(1)求角的大小;(2)若点满足,且,求的取值范围.
          解析:法一(边转化成角)、(1)由及正弦定理得:,即,因为,所以,,,所以.
(2)、因为点满足,所以
为线段的中点,如图所示,因为
在中,,且
所以
不妨设,则,则有
,又因为,所以,,,即.
   法二:针对第(2)问我们再试一试其他的方法:因为点满足,所以为线段的中点,在中,因为,,整理得:,因为,代入上式化简得:,解得,又因为,所以,即.本方法看似简单,但从思维的角度,学生不易想到,相比较而言,第一种方法更直接一些,即把边转化成角,化简成一个角的一个三角函数的形式,再利用正弦函数的有界性解决问题.
          以上三例均属于解三角形中求取值范围问题,单独求边或者与边有关式子的范围,从上面的实例来看,是不易求解的,根据正、余弦函数的有界性,我们进行边角转化,转化为纯角,再根据已知条件进行减元,也即是最后化简成只剩一个角的三角函数的形式,这时求取值范围就很容易啦!
          
          
          
 
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