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摘要:正、余弦定理揭示了三角形中的边、角关系,是三角函数知识的重要组成部分,运用正(余)弦定理来正确判断三角形的形状,是较为高效、简便的一个途径。将已知条件转化为边的关系或角的关系,然后进行判断。这是解决这一类问题的基本思路和基本方法。
关键词:正弦定理;余弦定理;三角形形状
判断三角形的形状是几何学习的难点,解决的途径不一而足,但运用正(余)弦定理来正确判断三角形的形状,无疑是较为高效、简便的一个途径。正、余弦定理揭示了三角形中的边、角关系,是三角函数知识的重要组成部分;其灵活应用之一,就是判断三角形的形状。下面就这一问题做一下探究。
一、 正弦定理在判断三角形的形状时的应用
【例1】已知△ABC中,设BC=a,CA=b,AB=c,则a·b=b·c=c·a,判断△ABC的形状。
要判断△ABC的形状,就要首先明确知道△ABC的三条边或者三个角,进而明确向量的数量积和△ABC的边角关系。
解:如图:a·b=b·c得
∵|a|·|b|·cos(π-C)=|b|·|c|·cos(π-A),
∴|a|·cosC=|c|·cosA。
由正弦定理:a∶c=sinA∶sinC得sinAcosC=sinCcosA,
∴sin(A-C)=0。
又∵ -π ∴ A-C=0,即A=C。
同理由a·b=c·a可得:B=C,
∴A=B=C,即△ABC为正三角形。
由asinA=bsinB=csinC=2Ra∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC可知,题目中出现了边的齐次式之比时,就可以利用正弦定理把相应的边化成角,在此基础上判断三角形的形状。
【例2】在△ABC中,若a2tanB=b2tanA,判断△ABC的形状。
分析该题目的已知条件,然后正确使用正弦定理,将边化角后判断△ABC的形状。
解:在△ABC中,有正弦定理:asinA=bsinB=csinC=2Ra=2RsinA,b=2RsinB。
∵a2tanB=b2tanA,∴(2RsinA)2·sinBcosB=(2RsinB)2·sinAcosA2sinAcosA=2sinBcosBsin2A=sin2B,因为A、B为三角形的内角,
∴2A=2B或2A=π-2BA=B或A B=π2,
∴△ABC为等腰三角形或直角三角形。
综合以上两个例题可以看出,要简洁明了地判断三角形的形状,可以运用正弦定理将已知的条件转化为角的关系,然后运用诱导公式将条件化简、整理。这是解决这类问题的高效途径之一。
二、 余弦定理在判断三角形的形状时的应用
【例3】在△ABC中,若B=60°,2b=a c,试判断△ABC的形状。
要判断三角形的形状,可以从两个角度入手:一个是从边的关系,一个是从角的关系。前者要把角转化为边,后者要把边转化为角。
解:由余弦定理:b2=a2 c2-2bccosB,又∵B=60°,b=a c2,
∴a c22=a2 c2-ac(a-c)2=0a=c,
∴a=b=c,∴△ABC为正三角形。
【例4】在△ABC中,若cos2A2=b c2c,试判断△ABC的形状。
解决这个问题的诀窍在于降幂公式,利用它把已知的条件转化为三角形的内角和边的关系,然后进行判断。
解:∵cos2A2=b c2c,
∴1 cosA2=b c2ccosA=bc,
即b2 c2-a22bc=bcc2=a2 b2,
∴△ABC为直角三角形。
由以上两题可以看出,要判断三角形的形状,通常要运用正(余)弦定理来代换转化,经过化简和整理,利用边(角)关系来进行判断。如果边角混合,通常要运用正(余)弦定理把边换成角或者把角换成边,将已知的条件全部轉化为边或角的关系,然后进行判断。
综上所述,要判断三角形的形状,关键就在于把已知的条件转化为边或角的关系,然后进行判断。这是解决这一类问题的基本思路和基本方法,只有在正确认知的基础上熟练运用,才可以更加熟练、准确地判断三角形的形状。
参考文献:
[1]陆海波.正弦定理的应用[J].郴州师范高等专科学校学报,2001,02.
[2]黄汉禹.对正弦定理和余弦定理的研讨[J].数学通讯,2011,06.
作者简介:
魏雅宁,山东省东营市,广饶县第一中学高三(3)班。
关键词:正弦定理;余弦定理;三角形形状
判断三角形的形状是几何学习的难点,解决的途径不一而足,但运用正(余)弦定理来正确判断三角形的形状,无疑是较为高效、简便的一个途径。正、余弦定理揭示了三角形中的边、角关系,是三角函数知识的重要组成部分;其灵活应用之一,就是判断三角形的形状。下面就这一问题做一下探究。
一、 正弦定理在判断三角形的形状时的应用
【例1】已知△ABC中,设BC=a,CA=b,AB=c,则a·b=b·c=c·a,判断△ABC的形状。
要判断△ABC的形状,就要首先明确知道△ABC的三条边或者三个角,进而明确向量的数量积和△ABC的边角关系。
解:如图:a·b=b·c得
∵|a|·|b|·cos(π-C)=|b|·|c|·cos(π-A),
∴|a|·cosC=|c|·cosA。
由正弦定理:a∶c=sinA∶sinC得sinAcosC=sinCcosA,
∴sin(A-C)=0。
又∵ -π
同理由a·b=c·a可得:B=C,
∴A=B=C,即△ABC为正三角形。
由asinA=bsinB=csinC=2Ra∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC可知,题目中出现了边的齐次式之比时,就可以利用正弦定理把相应的边化成角,在此基础上判断三角形的形状。
【例2】在△ABC中,若a2tanB=b2tanA,判断△ABC的形状。
分析该题目的已知条件,然后正确使用正弦定理,将边化角后判断△ABC的形状。
解:在△ABC中,有正弦定理:asinA=bsinB=csinC=2Ra=2RsinA,b=2RsinB。
∵a2tanB=b2tanA,∴(2RsinA)2·sinBcosB=(2RsinB)2·sinAcosA2sinAcosA=2sinBcosBsin2A=sin2B,因为A、B为三角形的内角,
∴2A=2B或2A=π-2BA=B或A B=π2,
∴△ABC为等腰三角形或直角三角形。
综合以上两个例题可以看出,要简洁明了地判断三角形的形状,可以运用正弦定理将已知的条件转化为角的关系,然后运用诱导公式将条件化简、整理。这是解决这类问题的高效途径之一。
二、 余弦定理在判断三角形的形状时的应用
【例3】在△ABC中,若B=60°,2b=a c,试判断△ABC的形状。
要判断三角形的形状,可以从两个角度入手:一个是从边的关系,一个是从角的关系。前者要把角转化为边,后者要把边转化为角。
解:由余弦定理:b2=a2 c2-2bccosB,又∵B=60°,b=a c2,
∴a c22=a2 c2-ac(a-c)2=0a=c,
∴a=b=c,∴△ABC为正三角形。
【例4】在△ABC中,若cos2A2=b c2c,试判断△ABC的形状。
解决这个问题的诀窍在于降幂公式,利用它把已知的条件转化为三角形的内角和边的关系,然后进行判断。
解:∵cos2A2=b c2c,
∴1 cosA2=b c2ccosA=bc,
即b2 c2-a22bc=bcc2=a2 b2,
∴△ABC为直角三角形。
由以上两题可以看出,要判断三角形的形状,通常要运用正(余)弦定理来代换转化,经过化简和整理,利用边(角)关系来进行判断。如果边角混合,通常要运用正(余)弦定理把边换成角或者把角换成边,将已知的条件全部轉化为边或角的关系,然后进行判断。
综上所述,要判断三角形的形状,关键就在于把已知的条件转化为边或角的关系,然后进行判断。这是解决这一类问题的基本思路和基本方法,只有在正确认知的基础上熟练运用,才可以更加熟练、准确地判断三角形的形状。
参考文献:
[1]陆海波.正弦定理的应用[J].郴州师范高等专科学校学报,2001,02.
[2]黄汉禹.对正弦定理和余弦定理的研讨[J].数学通讯,2011,06.
作者简介:
魏雅宁,山东省东营市,广饶县第一中学高三(3)班。