对一道三角函数题的求解评析

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对一道三角函数题的求解评析
浙江上虞春晖中学 陈根土 315353

题:在三角形ABC中,已知135sin,53cosBA求Ccos.
解法一:∵AA,053cos必为锐角,,54sinA
由Bsin=135,得1312cosB.
当B为钝角时, 1312cosB.
BABABACcoscossinsin)cos(cos
65

56

当为锐角时, 1312cosB.
65
16
coscossinsin)cos(cosBABABAC

评析:此法是对角分为锐角、钝角两类讨论,没有考虑它们存在的可能性。忽视了、是三
角形内角这个隐含条件

解法二:∵)2cos(sin13553cosBBA
又CBA,,为三角形的三内角,而xycos在),0(内递减,

BA2即BBA,2
必为锐角,

由Bsin=135得1312cosB.由53cosA得54sinA.
于是6516)cos(cosBAC.

评析此法答案看似正确,但犯了循环论证的错误。也就是先把B2看成锐角,即把B看
成锐角,再来证B为锐角。殊不知:当B为钝角时,B2<0与A不在同一单调区间内,
就不能用单调性的性质。

解法三:∵AA,053cos必为锐角, 54sinA.
由Bsin=135得1312cosB.
当1312cosB时
0653313553)1312(54coscossinsin)sin(BABABA
∵CBA,,为三角形的三内角,BA0
0)sin(BA
是不可能的

于是1312cosB,只可能是1312cosB.
65
16
)(cosBAC

.

评析:这是用0)sin(BA来否定1312cosB,若要用0)cos(BA就不能确定是
否会舍去1312cosB,因为在),0(内的余弦值可以为负值。
解法四::∵AA,053cos为锐角, , 54sinA.
又Bsin=135,B可能为锐角也可能为钝角,若B为钝角,则B为锐角。
由于ABBsin53135sin)sin(

BAAB,

,与三角形的内角和为矛盾。

故B为锐角.
∵1312cosB,6516)cos(cosBAC.
解法五:∵AA,053cos必为锐角
24,4sin225
4
sinAA

又60,21135sinBB,或,65B
当,65B23BA与三角形内角和为矛盾,于是只能B0,


13
12
cosB

.6516)cos(cosBAC.

评析:解法四、解法五充分利用分类讨论思想,所以解答层次分明,且都用上

BA0

了这一隐含条件,一看就令人心情舒畅。

解法六:CBA,,为三角形的内角,BA0
.0BA
而在),0(上xycos在是减函数,

BBAcos)cos(cos

故而0coscosBA

由题设AA53cos必为锐角54sinA
又由1312cos,135sinBB
当1312cosB时,06521131253coscosBA,故舍去。
只能取6516)cos(cos1312cosBACB
评析:此法从一般的角度出发来讨论,形成了公式,这对解答有关三角形的有关三角函数
求值有帮助。
解法七:事实上在三角形还隐含着一充要条件,用此条件来解答此题更简洁。

定理:在三角形ABC中,BABAsinsin

证明:baBAsinsin(由正弦定理可得)
BA
(三角形中大边所对的角大)

利用上述定理解答上例。

解:AA053cos必为锐角,
BAsin13554sin
BA于是B
亦为锐角。

由135sinB 得1312cosB
)6516)cos(cosBAC

评析:此法利用三角形中大边对大角和在)2,0(中正弦函数单调性得以解决,干净利落,
耳目一新。作为对此问题的补充,以下两题可加以巩固:

题1:若三角形的两内角,满足135cos,53sin,,求此三角形的另一内角的
余弦值。

题2:在锐角三角形ABC中,求证:

(1)ABBAcossin,cossin
(2)1tantan,1tantan,1tantanCBCABA