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【第671期】正确选择定理 提升解题效率——一道解三角形问题的求解

 加倍数学 2020-09-05

滴水穿石,不是因为力量,而是在于坚持!

正确选择定理 提升解题效率

解三角形问题中,虽然教材中给出了正弦定理和余弦定理的适用范围,但对于一些综合性问题,两个定理都能用,是选用正弦定理还是余弦定理,关系到解题方法的优劣.有很多同学即使熟知这两个定理,在解决具体问题时,也经常不知道选择哪个更好,不能灵活转化,从而使问题复杂化,所以正确选择正弦定理和余弦定理是解这类问题的关键,这里给出一道模拟试题进行说明.
01 试题

这道试题出自于公众号【第667期】17题.

02  分析

首先分析题目中的已知条件有两个,一是锐角三角形,可看作对角的限制;二是三个内角之间的关系,考虑到三个角都出现,而且后面是两个角的三角函数值得乘积,可利用三角形内角和定理将将角A用B+C换掉,然后利用三角恒等变形即可得到B=C,判断出三角形的形状.这样(1)就很自然的得到证明.问题的关键在于(2),看到求三角形的外接圆面积,就想到正弦定理求外接圆半径,已知角A的正弦值,求得对边长即可,这要借助(1)中的结论和(2)中给出的三角形周长寻找关系.具体的过程需要在解题时进一步完善.

03 解法一

这里的思路比较顺畅,利用正弦定理将周长直接用外接圆半径表示出来,然后结合已知条件求出相应角的正弦值带入即可求得半径.细心的同学会发现求角B的正弦值不是很方便,实质上在求解的过程是通过解方程组得以实现,而且涉及到范围的判断,答案看似简单,难点不易突破.
04 解法二

解法二利用余弦定理求得了三边关系,根据周长求得已知角对应的边长,然后根据正弦定理找出外接圆的半径,实现问题的求解.整个过程自然顺畅,难度不大,应该是本题的正解.
05 解法三

解法三利用三角恒等关系求得其它两个未知角的正弦值,回避了解法一的方程组法求解.同时用好了正弦定理直接利用周长求得外接圆半径,减少了余弦定理的运用,使得运算量得到控制,提升了解题效率.

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