劉銀



解三角形問題是高考中的基本題型之一,這幾年的全國卷往往以一道選擇題(或填空題)和一道解答題的形式出現,占有比較重要的地位,
解三角形問題往往與平面幾何、三角函數、平面向量、基本不等式等相關知識交匯,突出對轉換與化歸思想、數形幾何思想、數學建模思想及其應用能力的考查,
解三角形問題的求解關鍵在于認真審題、合理轉化、選擇合適的方法、優化計算.
對于只涉及一個三角形的問題,合理利用正余弦定理可解決大多數此類問題.如果問題中涉及多個三角形,如何分析題設條件,尋找各個三角形的內在關系,合理利用所學知識刻畫點線位置關系成為解題關鍵,本文擬例說筆者的認識與思考.
1試題呈現
(廣東省佛山市2021屆高三上學期教學質量檢測卷.18)如圖1,在梯形ABCD中,AB∥CD,
點評找到a,β的兩個關系即可求出兩個角.關鍵在于用平面幾何知識找到這兩個角的正切有比例關系.此法簡單,計算量低,但幾何關系不好找,學生不易察覺.
點評問題條件可歸結到△ABC,△BDC這兩個三角形中,這兩個三角形都只有一邊一角兩個已知條件,利用BC這條公共邊以及正弦定理可以得到角a的一個方程,思路清晰,但大部分學生難以想到,計算量也偏大,此法對于學生尋找變量關系以及鍛煉數學思維有比較好的價值,
解法3把題目條件集中到△ABC中,利用余弦定理可以得到邊角關系.
點評用斜率來表示點坐標,AC⊥BD這個條件轉化為直線BD和直線AC的斜率乘積為一1.與解法4一樣,此法簡潔明了,題目條件轉化自然,計算量和思考量偏低,學生容易理解,只是引入的變量不同,學生更習慣解法4的變量引入,
點評 這個方法與上面的方法異曲同工,解法4引入高作為變量表示點坐標,解法5用直線斜率表示點坐標,解法6用角來表示點坐標,這都是坐標法中常用的變量.再利用斜率與傾斜角的關系得到需要的方程進行求解,計算量偏低,是不錯的解法,
點評 用向量可以刻畫把題目條件中的定比分點和垂直關系.這里還用到了向量處理平面幾何問題中的“基底法”.取一組基底CB, CD,把CE, BD用這組基底表示就可以實現問題的解答,思路清晰,但學生不容易想到;計算量不大,對學生思維鍛煉價值較大.
3 感悟反思
解四邊形的問題,本質上還是解三角形的問題.如何把四邊形分割成可以利用的三角形是我們首先要解決的問題,在解法1,2,3中,分割的三角形是需要的三角形,然后需要尋找它們之間的關系,用正弦定理,余弦定理,兩角和的正切公式等解三角形,在解法4,5,6中,用坐標來刻畫點線的位置關系,分別引入了高、斜率和角作為變量來表示點的坐標,充分展示了坐標法在這類問題中的應用,解法思路簡潔,計算量低,體現了用解析法解決平面幾何的優點,解法7利用向量,可以方便的表示直線上的定比分點和兩條直線的垂直關系,向量是平面幾何問題中的解題利器,最新修訂的《普通高中數學課程標準》對平面向量與解三角形提出的要求是:會用向量方法解決簡單的平面幾何問題、力學問題及其其他實際問題;能用余弦定理、正弦定理解決簡單的實際問題,以上的這些方法都是學生需要掌握的知識和方法.
數學教學中,我們要啟發學生尋求一題多解,培養創新意識,充分挖掘題目條件,把題目條件轉化成我們熟悉的數學語句,靈活運用所學的數學知識,不斷突破思維定勢的束縛,在探索比較中尋找解題的最優方法,在高三復習的過程中,不能只注重題海戰術,更要引導學生在弄清概念、公式、定理的本質的同時,感悟知識的內在聯系,深入拓展,尋求通性通法,教師可以通過這樣的例題的講解,從整理上把握教學內容,加強學法指導,從而提高學生的數學核心素養水平,
參考文獻
[l]李英.一道解三角形題的解法探究和思考[J]中學數學月刊,2020(10):57-58