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解一个初中问题蕴含的三角函数方程

 一点儿数学 2021-10-31

这是某个朋友之前问的一个问题,感觉像是角格点问题,尽管可能不太喜欢这类题,我还是试试看了。

可能很多人对这个初中问题很熟悉,用初中的知识解,说实话,有点难。做出辅助线有些很巧。如果没有见过答案,大概率是想不出来做不出来的。但如果利用高中三角函数知识解三角形,完全是可以的,难点在计算。如果说解这个题的初中方法是一门技术,那么高中知识解这个题可以说就是一项艺术。下面是我自己的解答。

入手是不难的。注意到所给的边长关系和角度。选择连接点B和点D,这里也可以连接AC,不过就将角A拆开了,不太合适。依次运用正弦定理和余弦定理,最终化简得到一个关于θ的三角函数方程。这就是本题难点了。读者朋友可以先尝试,再继续往下看。

为什么会想到把2除下来,其实有点碰巧和运气。也可以说是观察与尝试,在不断的尝试中找到正确的道路,如同神农尝百草,尝的多了,积累多了,就成了该领域的行家。这里主要是因为85°+65°刚好是150°,正弦值等于1/2,而且展开就有sin85°cos65°,所以发现方向对了,接下来就豁然开朗了,答案也显而易见了。

最后贴一下,网上找到的一些利用初中知识解答的妙解。

解法三

解法四

有兴趣的朋友可以网上搜索角格点问题,是初中网红几何题的一大类型,可以研究一下。

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