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24年高考数学解三角形部分的新增考点

 当以读书通世事 2023-10-11 发布于甘肃

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      高考数学卷的三角部分题型分布:在解三角形部分,整体上不难,属于中档题。高考一般在选择或填空出两道(有一定的计算量),解答题一道的形式出现。

三角部分考点变化

      24年以前,解三角形部分的三角恒等变换中的 积化和差,和差化积8组公式是不需要记住的,即使有考察也直接给出这些公式,而24年之后则变成需要掌握的了。在这里强调一下,这些公式不仅仅记住就行,这样即使勉强记住了,也不会灵活运用。怎么办呢?要会用现有的知识推导出来,弄明白来龙去脉,了解其本质,这样做不仅记住了,也可以很好地运用了。      

历年高考考察的核心知识点和题型

  • 三解恒等变换及正、余弦定理与三角函数的图像、性质相结合
  • 三角恒等变换与解三角形相结合
  • 平面向量、不等式、数列与三角函数和解三角形相结合,求边、角、距离、面积及周长范围或最值有一定的难度

注意:解题时隐含的各种限制条件。

下面我们通过几道例题予以体会说明:

       我们大多数同学对于三角降次(sin^2 A),降元tan(A-B)可以凭借直观思考解答,但对于其升次和增元这个逆过程,束手无策。应重点培养自己的逆向思维,既要顺着的会做,逆着的也要会做。

例1:已知A∈[0,π/4),B∈(0, π),tg(A-B)=0.5,tgB=-1/7,求2A-B的值。
注:tg表示的是正切符号,等价于tan。

解析:有的同学一看2A-B中有个2A,已知条件没有给2A,直接利用现有公式也构造不出2A-B,这题太难了。好了,我们在思考一下,关于三角变换中那些公式中会出现两角的和差?奥,这个有很多,那么这个对基础的公式进行变换一下,例如将sin(A-B)转换一下令,A=D-C,那么是不是可以转化成sin[(D-C)-B]。那么有了这个基础后2A-B又可以写成什么呢?tg(A+A-B)=tg[(A-B)+A]。到这里利用三角函数关于角恒等变换公式即可。

解:tgA=tg(A-B+B)= [tg(A-B)+tgB]/[1-tg(A-B)tgB]=1/3
tg(2A-B)tg(A+A-B)=tg[(A-B)+A]=[tg(A-B)+tgA]/[1-tg(A-B)tgA]=1,
根据A∈[0,π/4),B∈(0, π),可得2A-B=-3π/4

例2:求cos(π/7)cos(2π/7)cos(3π/7)cos(4π/7)cos(5π/7)
解析:这道题我们如何下手呢?根据乘法关系直接利用公式不好求。再来观察一下这么多项,且不是特殊角,最好出现公共项将其约掉,且这些角又有一定的关系,该思路貌似可以。然而要约掉,最好是除法,需要借助数学思想填项原理,三角函数中那些公式可以将一个角的余弦值转化成除法呢?倍角公式啊!再利用三角函数的周期性,问题不就解决了?
解:cos(π/11)cos(2π/11)cos(3π/11)cos(4π/11)cos(5π/11)= 1/32*
[sin(2π/11) sin (4π/11) sin (6π/11) sin (8π/11) sin (10π/11)]/ [sin(π/11) sin (2π/11) sin (3π/11) sin (4π/11) sin (5π/11)]
其中,sin10π/11= sin(π/11)
所以cos(π/11)cos(2π/11)cos(3π/11)cos(4π/11)cos(5π/11)= 1/32

例3:有三个物流仓库,其中A和B仓库直线距离为20km,C仓库位于A和B仓库的连线的垂直平分线上,距离A和B仓库连线的中点10km。现需要在A和B仓库的再建一个D中转仓库,使得A,B,C仓库到D厂库的运输成本最低。求D仓库建设的具体位置。
解析:这可以看做是接近高考的情景应用题。本题不难,关键在于通过三角函数的边角转化,再利用导数或不等式进行求解即可。且既可以利用高中知识解决也可以利用初中知识解决(不就是著名的费马点问题吗)
代数解法:利用高中知识解不等式
法1:设∠ADB=ф可以使用正余弦定理,进行边角转化。
法2:建立坐标系,设DC的距离为x,设∠ADB=ф,将DA和DB用x进行表示,则可以将三个边的距离表示出来。利用正余弦定理将边的关系转化为角关于正余的关系即可。
自己动手解一下,计算量大。另外对于法2,需要利用到三角恒等变换。
答案:103/3

几何解法:本题如果是选择填空题,那么最简单的方法就是利用费马点(角平分线定理),按比例画图,量出距离即可。节省了大量的解题时间,且保证了正确率。【学霸基本用此法】
费马点补充:
定义:是指平面内到三角形三个顶点距离之和最小的点。
推理1:若三角形内有一个内角大于等于120°,则此钝角的顶点就是到三个顶点距离之和最小的点
推理1:若三角形的内角均小于120°那么三角形的费马点与各顶点的连线三等分费马点所在的周角
推理2:若三角形有一个内角大于等于120°,则此钝角的顶点即为该三角形的费马点
注:网上关于费马点的证明有很多,还有许多隐圆问题,什么是隐圆?自己动手到网上搜一下,主要要记住结论。

快速解题思路和策略

  1. 解三角形类型的大题中,重点是角边转化,但是要注意两边必须同时转化,对于对应的周长、面积、距离的最值问题一般转化成基本不等式去求(有时还要用到换元法),但是在用基本不等式的时候应注意不等式等号成立的条件。

  2. 对于选择题类型特别是对称中心,对称轴等问题选项中特殊点的带入简单方便,正确率比较高。

  3. 对于一些初中的方法,例如将军饮马,费马点,隐圆等补充知识若能很好的加以利用,则会提供解题的方向和目标,合理利用使得题目解答起来高效且简单准确!(高考解答题解题判分标准是:过程逻辑正确,结果正确基本上是满分)

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