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关于一道非常有意思的数学题

关于一道非常有意思的数学题

作者: 兰海粟 | 来源:发表于2022-10-26 21:01 被阅读0次

     

      这是一道出现在九年级下册第一章三角函数中的数学题,也是其中非常独特新颖的一种类型,到底如何解决?

      首先,初步读题并分析,这是一道没有给你画图的未知三角形,意味着你需要通过自己手动画图,再根据这个图中的内容找出思路进行解决。

      于是我们画图如下:

      OK,现在已经有一个非常清晰的题目图形了,剩下的便是我们用照常的三角函数解题思路进行解题:既然要用到三角函数,肯定需要一个直角,我们就过点A在B C上做高,垂足为点p

      随后的过程也就越发简单了,当做出这条高之后,我们会神奇的发现,A B边正好在三角形A B P中,而三角形A B P正好是等腰直角三角形也就是45度角的直角三角形,那么我们已知A B等于10倍根号二,根据45度角的余铉,便可以得到我们要求面积的这个三角形的高和一半的底。至于另一半怎么办呢?其实也已经垂手可求了:因为这条边也刚好在三角形A P C中,而三角形APC中的一条斜边和一条直角边已经被明确了(斜边已知,直角边刚好是我们通过45度直角三角形所求的高),在之后通过勾股定理,即可求出P C的值,将其与BP相加再乘以A P×二分之一(其中所有的未知因素都已经变成已知)题目便成功进行解答。

      然而这就完了吗?远远没有呢!问题就出在题目给出的条件里,通过对原条件进行分析可以得到,在题目中的这个三角形ABC中,已知一个角是45度,它的一个临边AB和一个对边AC分别确定。问题是什么呢?问题是题目给出的这三个条件并不能确定一个唯一的三角形。因为,如果我们回顾对三角形全等的探索就应该能够回想起来,已知条件就是A S S证明全等,A S S能否证明全等呢?很遗憾,并不能。既然无法确定,这就意味着我们可以做出第二幅图(ASS的无法确定还与别的无法确定有一些区别,只是将唯一确定变成了两种可能确定的情况),如下。

      思路已经有了,图已经画出来了,接下来一切就简单了。我们只需将B C延长,在从A点做B C的垂线交B C于点P。如此又构成两个新的直角三角形(一个是含有10倍根号二条件的45度角等腰直角三角形,一个是还有五倍根号五的未知直角三角形)从而通过等腰三角形的余弦求出A P和B P的长。其中A P正是我们要求得三角形的高,随后再通过勾股定理用A C和已经求出的A B值求出PC,最后将B P减去PC得到B C,得到三角形的底,最终利用三角形求面积公式运算即可)

        除此之外,还有一个更为拓展性的方案,还记得我们之前探索的任意三角形的三角函数吗?

        没错,我们这个题目中的三角形正式位置的三角形,任意的三角形,符合这个公式啊!

      此时对已知三角形进行一个角的区分,规定,A B等于c,B C等于a,A C等于b,根据三角函数列出等式。

      带入以只:

      就这样,通过一个简单的方程,我们可以直接求出B C的值,免去了许多繁杂的过程。

      当然,在这道题中利用普遍三角形的三角函数依旧比较复杂,因为求出B C的值之后我们还需要列出方程去求出三角形的高,但这不是为我们提供了一个崭新的解题思路,能够直接跳过许多不够本质的步骤,通过一个等式,直击重点得到结果。

     

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