前言
利用正余弦定理判断三角形的个数的常用思路:
①代数法:从数的角度思考,根据大边对大角的性质,三角形内角和公式,正弦函数值判断;
②几何图形法,从形的角度思考,根据条件画出图形,通过图形直观判断三角形的个数;
情形列举
在\\(\\triangle ABC\\)中,已知\\(a,b,A\\),三角形的解的个数比较复杂,见下表
典例剖析
法1:代数法,由\\(\\cfrac{a}{sinA}=\\cfrac{b}{sinB}\\),得到\\(sinB=\\cfrac{\\sqrt{3}}{2}\\),
故\\(B=60^{\\circ}\\)或\\(B=120^{\\circ}\\),则对应的三角形有两个,故选\\(B\\);
法2:几何图形法,可仿例3完成,由于\\(bsinA=\\sqrt{3}\\),则\\(bsinA<a<b\\),
故满足条件的三角形有两个。
法1:从形的角度,如图所示,\\(AD=20\\sqrt{3}\\),当以点\\(A\\)为圆心,以\\(20\\)为半径做圆时,
此时和角的另一边\\(CD\\)没有交点,故满足题意的三角形是不存在的。
法2:从数的角度,如果这样的三角形是存在的,那么由正弦定理可知,
\\(\\cfrac{b}{sinB}=\\cfrac{c}{sinC}\\),得到\\(sinB=\\cfrac{bsinC}{c}=\\sqrt{3}>1\\),
我们知道\\(|sinx|\\leq 1\\),故这样的\\(B\\)不存在,即满足题意的三角形不存在。
分析:这样的题目我们一般是从形的角度入手分析的多见一些,因为毕竟有形的帮助要直观的多。
如图所示,由图像可知\\(CD=6\\sqrt{3}\\),
当\\(k\\in(0,6\\sqrt{3})\\)时,满足题意的三角形不存在;
当\\(k=6\\sqrt{3}\\)时,满足题意的三角形是唯一的,且是直角三角形。
当\\(k\\in(6\\sqrt{3},12)\\)时,满足题意的三角形是两个。
当\\(k=12\\)时,满足题意的三角形是一个,是等腰三角形。
当\\(k>12\\)时,满足题意的三角形是一个。
【解后反思】1、学生对这类题目的掌握一般都不太好,不会作图,不会应用图像解决问题。
2、这类题目作图的顺序是这样的,先做出\\(\\angle B\\),一条已知边\\(BC\\)要么水平放置,要么斜放着,一般都是斜放着,此时点\\(C\\)就有了着落,这样放置也便于求点\\(C\\)到下底边上的高,然后以点\\(C\\)为圆心,以\\(AC\\)长为半径画弧,若所画的弧与下底边有交点,这个交点就是点\\(A\\),有几个交点就意味着有几个三角形存在,若所画的弧与下底边没有交点,则这样的三角形是不存在的。
法1:从数的角度入手,由正弦定理\\(\\cfrac{k}{sinA}=\\cfrac{12}{sin60^{\\circ}}\\),
得到方程\\(k=8\\sqrt{3}sinA,A\\in(0,\\cfrac{2\\pi}{3})\\)有一个解,或者两个函数图像有一个交点,数形结合求解即可。
由图可知,满足题意的三角形恰有一个,则\\(k\\in(0,12]\\)或\\(k=8\\sqrt{3}\\)。
法2:从形的角度入手,动静元素互相换位,即理解为让长度为\\(12\\)的边变化,让长度为\\(k\\)的边不变化。
如图,以点\\(C\\)为圆心画弧,当\\(12\\)小于点\\(C\\)到边\\(AB\\)的高度\\(k\\times\\cfrac{\\sqrt{3}}{2}\\)时,
即\\(k\\times\\cfrac{\\sqrt{3}}{2}>12\\)时,解得\\(k>8\\sqrt{3}\\),此时三角形是不存在的;
当\\(12\\)等于点\\(C\\)到边\\(AB\\)的高度\\(k\\times\\cfrac{\\sqrt{3}}{2}\\)时,
即\\(12=k\\cfrac{\\sqrt{3}}{2}\\),解得\\(k=8\\sqrt{3}\\),三角形是唯一的;
当\\(12\\)大于点\\(C\\)到边\\(AB\\)的高度\\(k\\cdot\\cfrac{\\sqrt{3}}{2}\\)时,三角形是两个的,
即\\(12>k\\times \\cfrac{\\sqrt{3}}{2}\\),解得\\(k<8\\sqrt{3}\\);
当\\(12\\)大于或等于边\\(BC\\)时,三角形是唯一的,即\\(0<k\\leqslant 12\\),
综上可知,当\\(k=8\\sqrt{3}\\)或\\(k\\in(0,12]\\)时,满足条件的三角形恰好只有一个。
【解后反思】①动静互换,体现了思维的灵活性;②是否可以这样想,有一种从形入手分析的思路,必然就会有一种从数入手的思路与之对应。