三招破解三角形解的个数问题资料文档.docx
三招破解三角形解的个数问题下面是关于解三角形解的个数的探究 在任意三角形中,A,B,C三个角,a,b,c三条边,这六个变量中,如果已知其中的任意三个,在很多情况下,可以将三角形唯一确定。然而,有没有例外呢?这取决于这三个已知条件之间的关系。 1、已知三角形的三个角A,B,C:几何证明:根据相似三角形的知识,已知三角形的三个角,则三角形的形状唯一确定,但不能确定三边的长度。三角形有无数解。代数证明:三角形的外接圆直径取任意正实数时,都成立。对于每一个2R,都有对应的a,b,c的值。因此,三角形有无数解。 2、已知三角形的两角A,B,及其夹边c:几何证明:根据ASA定理,三角形有唯一解。代数证明:根据A+B+C=,可唯一确定C。已知C,c,A,B,根据正弦定理,可唯一确定a,b。即,三角形有唯一解。 3、已知三角形的两角A,B,及其中一角的对边a:几何证明:根据ASA定理,三角形有唯一解。代数证明:根据A+B+C=,可唯一确定C。已知A,a,B,C,根据正弦定理,可唯一确定b,c。即,三角形有唯一解。 4、已知4、已知三角形的两边a,b,及其夹角C:几何证明:根据SAS定理,三角形有唯一解。代数证明:根据余弦定理,c2=a2+b2-2abcosC,可确定c2。又由于c>0,可唯一确定c。已知C,c,a,b,根据正弦定理,可唯一确定sinA,sinB。再根据内角和、大边对大角,可唯一确定A,B。即,三角形有唯一解。 5、已知三角形的两边a,b,及其中一边的对角A:(1)若已知角为锐角:如下图,已知A,a,b。以C为圆心、a为半径作圆,与c所在射线的交点即点B位置。随着a的取值范围的不同,圆与射线的交点的个数也不相同: 即,当A为锐角时:当a<bsinA时,无交点,三角形无解;当a=bsinA时,有一个交点,三角形有唯一解;当bsinA<a<b时,有两个交点,三角形有两个解;当a=b时,除点A本身外,只有一个交点,三角形有唯一解;当a>b时,有一个交点,三角形也有唯一解。(2)当A为直角时:根据勾股定理,当a<b或a=b时,c无实数根,即三角形无解。根据HL定理,当勾股定理能够成立时,即a>b时,三角形有唯一解。(3)当A为钝角时:像(1)中那样作图。发现:若a>b,则三角形有唯一解;否则,三角形无解。 代数证明:a2=b2+c2-2bccosA(余弦定理)c2+(-2bcosA)c+(b2-a2)=0=(-2bcosA)2-4(b2-a2)=4b2cos2A-4b2+4a2=4a2-b2(1-cos2A)=4(a2-b2sin2A)分类讨论:<0:4(a2-b2sin2A)<0a2-b2sin2A<0a2<b2sin2A又a>0,b>0,sinA>0a<bsinA此时,方程无实数根,c不存在。即,当a<bsinA时,三角形无解。=0:4(a2-b2sin2A)=0a2-b2sin2A=0a2=b2sin2A又a>0,b>0,sinA>0a=bsinA此时,方程有两个相同的实数根。分类讨论:(1)-(-2bcosA)/1>0:2bcosA>0又b>0cosA>0A为锐角此时,两根之和为正又两根相等两根都为正c为正,且唯一确定。已知A,a,b,c,根据正弦定理,可唯一确定B,C。即,当A为锐角,且a=bsinA时,三角形唯一确定。(2)-(-2bcosA)/1<0:2bcosA<0又b>0cosA<0A为钝角此时,两根之和为负又两根相等两根都为负没有使c成立的根。即,当A为钝角,且a=bsinA时,三角形无解。(3)-(-2bcosA)/1=0:2bcosA=0cosA=0A为直角此时,两根之和=0又两根相等两根都=0没有使c成立的根。即,当A为直角,且a=bsinA时,三角形无解。>0:4(a2-b2sin2A)>0a2-b2sin2A>0a2>b2sin2A又a>0,b>0,sinA>0a>bsinA此时,方程有两个不相等的实数根。分类讨论:(1)(b2-a2)/1<0:b2-a2<0a2>b2又a>0,b>0a>bsinA<=1bsinA<=b当a>b时,a必定大于bsinA,方程一定有解。此时,两根乘积为负,即两根一正一负,只有一个c满足条件。因此,c唯一确定。已知A,a,b,c,根据正弦定理,可唯一确定B,C。即,当a>b时,三角形唯一确定。(2)(b2-a2)/1=0:b2-a2=0a2=b2又a>0,b>0a=b此时,两根乘积=0其中一根=0。分类讨论:(i)-(-2bcosA)/1>0:2bcosA>0又b>0cosA>0A是锐角此时,两根之和>0又一根为零另一根为正c唯一确定已知A,a,b,c,根据正弦定理,可唯一确定B,C。即,当A为锐角,且a=b时,三角形唯一确定。(ii)-(-2bcosA)/1=0:2bcosA=0又b>0cosA=0A是直角此时,两根之和=0又其中一根=0另一根=0没有使c成立的根三角形无解即,当A为直角,且a=b时,三角形无解。(iii)-(-2bcosA)/1<0:2bcosA<0又b>0cosA<0A是钝角此时,两根之和=0又其中一根为零另一根也为零没有使c成立的根三角形无解即,当A为直钝角,且a=b时,三角形无解。(3)(b2-a2)/1>0:b2-a2>0,a2<b2又a>0,b>0a<b此时两根乘积>0两根同号分类讨论:(i)-(-2bcosA)/1>0:2bcosA>0又b>0cosA>0A是锐角此时两根之和>0又两根同号两根都>0即,c有两个值。对于每一个c值,已知A,a,b,c,根据正弦定理,都可唯一确定B,C。即,当A为锐角,且a=b时,三角形有两解。2)-(-2bcosA)/1=0:此时两根之和为零又两根同号不成立。3)-(-2bcosA)/1<0:2bcosA<0又b>0cosA<0A为钝角此时两根之和<0又两根同号两根都<0没有使c成立的根三角形无解即,当A为直钝角,且a=b时,三角形无解。综上所述:若A为锐角:(1)当a<bsinA时,无解;(2)当a=bsinA或a=b或a>b时,有一解;(3)当bsinA<a<b时,有两解。若A为直角或钝角:(1)当a<b或a=b时,无解;(2)当a>b时,有一解。 6、已知三角形的三边a,b,c:几何证明:根据SSS定理,三角形有唯一解。代数证明:根据余弦定理,a2=b2+c2-2bccosA,可唯一确定A。同理,可分别唯一确定B,C。即,三角形有唯一解。 可见,几何方法、代数方法得出的结果是相同的。初中时解三角形,大体上依赖于几何直观。然而,运用几何直观时,比较容易忽略一些特殊情况。相比而言,代数运算更加严谨、可靠,并且更加容易应对复杂的情况。因此,我们要在高中阶段学习并且应用正弦定理、余弦定理等代数工具。 数学,是个神奇的东西。三角形解的个数问题正余弦定理篇三角形解的个数问题 学习了正弦定理、余弦定理之后,学生经常对如何判断三角形解的个数而烦扰。结合初中全等三角形的判定定理,若已知三角形的三边(且符合任意两边之和大于第三边)、两边一夹角、两角一边,则该三角形有唯一解。但是如果已知三角形的两边及其中一边的对角时,解的情况又如何呢?这个方法和学校老师教的画圆法有区别吗?有区别吗?有区别吗?本质上没有区别哦!该方法只是强调具体操作过程:第一步:定角度第二步:定哪条边的问题第三步:分析动点位置变化造成的距离变化通过对以上方法的探究,你掌握了三角形解的个数问题了吗? 在学习数学的路上,如果你有任何疑问,欢迎向老周提问。亦或好的方法和建议,也欢迎同老周交流。甚而,任何好题、难题的分享,都会拉近我和你、我们和数学的距离。确定"三角形解个数"的三种策略