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招破解三角形解的个数问题

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三角形解的个数问题

学了正、余弦定理后,不少同学为判断三角形的解的个数而烦恼.知道3边,2角1边,2边及其夹角时不会出现两解;在已知三角形的两边及其中一边的对角(即“边边角”)的条件下解三角形时,解的个数有几个呢一解,二解还是无解《必修5》在第8页到第9页的“探究与发现”《解三角形的进一步讨论》有详细说明.即

在已知ABC中的边长a,b和角A,且已知a,b的大小关系,常利用正弦定理求出sinB的值, ①若该值大于1,与sinB1矛盾,则无解;

②若该值小于或等于1,则要考虑a,b的大小关系及A为锐角还是钝角: 若A是钝角,且该值小于1,则有1解,若该值等于1,则无解; 若A是锐角,且ba,则有1解;

若ba,且该值小于1,则有2解;ba,且该值等于1,则有1解.

但分类层次多,分类种数多,注重形,又指定边角,不易被学生所接受.即本节能理解,操作应用起来也很不方便.下面提供“几招”供同学们选择,希望能帮助同学们顺利破解.

第一招:大角对大边

在已知ABC中的边长a,b和角A,且已知a,b的大小关系,常利用正弦定理结合“大边对大角” 来判断三角形解的个数,一般的做法如下,首先利用大边对大角,判断出角B与角A的大小关系,然后求 出B的值,根据三角函数的有界性求解.

【例1】在ABC中,已知a3,b2,B45,求A、C及c.

asinB3sin453,∵B4590,ba,∴A60或120. b22bsinC2sin7562当A60时,C75,c; sinBsin452bsinC2sin1562当A120时,C15,c. sinBsin452点评:在三角形中,abABsinAsinB这是个隐含条件,在使用时我们要注意挖掘. 第二招:二次方程的正根个数

一般地,在ABC中的边长a,b和角A,常常可对角A应用余弦定理,并将其整理为关于c的一元

222二次方程c2bccosAba0,若该方程无解或只有负数解,则该三角形无解;若方程有一个正数

解:由正弦定理,得sinA解,则该三角形有一解;若方程有两个不等的正数解,则该三角形有两解. 【例2】如图,在四边形ABCD中,已知ADCD,AD10,AB14, BDA60,BCD135,求BC的长.

解:在ABD中,设BDx,由余弦定理得14x10210xcos60,

整理得x10x960,解得x16. 由正弦定理,得BC2222D C

BDsinCDB16sin3082.

sinBCDsin135A B

点评:已知三角形两边和其中一边的对角,我们可以采用正弦定理或余弦定理求解,从上述例子可以看出,

利用余弦定理结合二次方程来判断显得更加简捷.

第三招:画圆法

已知ABC中,A为已知角(90),先画出A,确定顶点A,再在A的一边上确定顶点C,使AC 边长为已知长度,最后以顶点C为圆心,以CB边长为半径画圆,看该圆与A的另一边是否有交点,如果

没有交点,则说明该三角形的解的个数为0;若有一个交点,则说明该三角形的解的个数为1;若有两个 交点,则说明该三角形的解的个数为2.

【例3】在ABC中,A60,a6,b3,则ABC解的情况( )

(A)无解 (B)有一解 (C)有两解 (D)不能确定 解:在A的一边上确定顶点C,使ACb3,作CAD60,

以顶点C为圆心,以CBa6为半径画圆,看该圆与AD没有交点, 则说明该三角形的解的个数为0,故选A.

C b a

A D

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