突破解三角形中的“选择综合征”

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  【摘要】在高考备考复习中发现,尽管已经过一轮复习,但学生仍对有些知识点或基本题型存在固化误区或“选择难”“入手难”的问题.如果我们能从学生的角度出发,从学生的困惑出发,将各基本题型进行针对性的归纳总结,再以微专题的形式展示给学生,势必会达到事半功倍的效果.现就解三角形中的困惑进行探讨,这一类型,学生的盲点在于其困惑如何选择,也就是通常所讲的“选择综合征”,如何将其突破,以便于在复习中达到绝佳效果,值得探究.
  【关键词】解三角形;正余弦定理;全国卷高考复习;“选择综合征”
  运用正、余弦定理解三角形是全国卷中的必考题型,也是同学们容易失分的基础题型,总是纠结于“选什么”“如何选”等问题,而这类“选择综合征”也让他们总是“摸不着头脑”,时而会时而不会,极其不稳定.立足于学生平时解题中的困惑,“选择困难症”一般分别為:① 正余弦定理的选择;② 三角形的选择;③ 变量的选择.本文围绕如何突破这一难点,结合笔者的教学经验,谈谈想法,举例探析,供读者参考.
  一、合理选择正、余弦定理优化解题
  解三角形时,要分析和研究问题中涉及的三角形,它的哪些元素是已知的,哪些元素是未知的.是否能根据题目中的已知条件,灵活选取正、余弦定理解三角形,也就尤为重要.
  例1 在△ABC中,已知a=22,b=4,A=30°,求S△ABC.
  另外,我们也可以从被求的面积出发,不难推出,只需再得到c边就可以迎刃而解.由余弦定理得a2=b2 c2-2bccosA,即8=16 c2-8c·3 2,即c2-43c 8=0,由方程解得c=23±2,再分类讨论,从而利用公式S△ABC=1 2bcsinA 求三角形面积.解三角形要根据题设条件合理选择正、余弦定理,可用正弦定理也可用余弦定理时,要注意这两种方法的利弊之处,也要注意正、余弦定理间的共性,从而更有效地解题.
  二、合理选择三角形优化解题
  当遇到多个三角形时,如何根据题设条件及求解对象合理选择三角形?基本原则是要目标明确,把所有的条件“已知—可知—未知”尽可能集中在某个三角形中,利用正、余弦定理建立等量关系,用方程思想化之解之.
  例2 (2013年高考全国课标Ⅰ卷)如图所示,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=1,P为△ABC内一点,∠BPC=90°.
  (1)若PB=1 2,求PA的长;
  (2)若∠APB=150°,求tan∠PBA.
  解析 本题第一小题引导学生观图分析已知量和未知量在哪个三角形中,所解的三角形若条件不足“三个”,应弄清缺什么条件,这些条件怎样由已知推出.第二小题引导学生利用方程思想解三角形,让学生体会方程思想在解三角形中的应用.我们直接看一下第二小题:
  (2)设∠PBA=θ,则∠PBC=90°-θ,在Rt△PBC中,BC=1,∴BP=cos(90°-θ)=sinθ.
  在△ABP中,由正弦定理得:
  显然,第二种方法简单许多,把尽可能多的边角关系集中在一个三角形中,再利用正、余弦定理用方程思想将其化简.本例中有多个三角形,应先根据条件画图,通常选择条件较多的三角形及目标三角形.本例第二问我们就是根据方程思想,直接解三角形条件不足时,引入一个变量解三角形,尽可能集中在某个可关联边角的三角形中.
  三、合理选择变量优化解题
  如果所要解的三角形条件不足,能否根据题中的信息结合图形进行观察、比较,恰当地选择一个变量结合函数或方程思想进行求解呢?
  例3 在平面四边形ABCD中,AB=1,BC=2,△ACD为正三角形,则四边形ABCD面积的最大值为.
  解析 合理设元,由SAS可确定三角形、建立函数关系求最值.本小题主要考查正弦定理、余弦定理、三角形面积公式及三角恒等变换等基础知识,考查运算求 解能力,考查化
  例3变形 如图所示,在平面四边形ABCD中,AB=1,BC=2,△ACD为正三角形,则△BCD面积的最大值为
  解析 此小题较难,难点在于如何设元、如何合理选择变量.求△BCD的面积要先设出∠ACB=β,而在△ABC中已知AB=1,BC=2,设出∠ABC=α,由两边一夹角,三角形是确定的(可解),可表示出边AC,不妨设AC=a,如何转化变量也是个难点.
  在△ABC中,设∠ABC=α,AC=a,
  由余弦定理得:a2=12 22-2×1×2cosα=5-4cosα,
  (转化变量,消去边)在△ABC中,由正弦定理得:
  在高考复习中,如果能从学生的盲点、纠结点出发,帮助学生适当理清、剖析,再以微专题的形式展示给学生,那么复习势必会达到事半功倍的效果.“他山之石,可以攻玉”,希望学生在复习的路上能少走些弯路,直捣黄龙.我们也希望成功的课堂教学能“常态化”,在高考的备考路上渐行渐稳.当然,在复习过程中这也是在培养学生自学能力、迁移能力,提高学生分析问题和解决问题的能力,掌握科学的学习方法,形成良好的思维习惯,培养数学核心素养.教学相长,培养学生的同时,教师的专业素养也得到了相应的提升,希望早日由“教书匠”向“研究型”乃至“专家型”教师过渡.
  【参考文献】
  [1]苏建强.优化教学过程,提高例题教学的有效性[J].中学数学教学参考,2007(9):9-10.
  [2]鞠妍.一道反复用作压轴的高考题——高考复习的一些思考[J].中数数学,2011(5):46-48.
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