例说以平面向量为背景的三角问题的解法
薄寒柏
由于平面向量是一个既有大小又有方向的量,所以它具有代数和几何的双重身份。比如: 这是一个几何特征, 这是一个代数特征;由于有了这个几何特征就能推出这个代数特征,反之亦然。所以以向量为背景的考题更有新的活力,更有意义。这里笔者通过近年来全国各省市高考试题,说明以向量为背景的三角问题的解法。望通行批评指正。
一. 以向量为背景求角的三角函数值
以往三角函数求值的常见题型:①已知角 求该角 的三角函数值;②已知角 求该角 等的三角函数值;③已知关于角 的三角函数式的值,求该角 的三角函数值;④已知角是某几何图形(三角形、四边形等)的角,求该角 的三角函数值。有了向量这个工具,所有问题都可以在向量背景下,去求三角函数的值。
例1.(2012.陕西.文7)设向量 =(1. )与 =(-1,2 )垂直,则 等于
A B C .0 D.-1
解:利用向量垂直与倍角公式求得;
故选C.
三角函数求值通常为:知角求值和知值求值两种形式;这道试题以向量垂直为背景得出角 的值;让我们去求 的值,符合现代教育理念:在知识的交汇处出题,考查基础知识、基本技能的思想。
二. 以向量为背景求三角函数式的最值
以向量为背景的三角函数式的最值问题,更具有灵活性。要求把向量的运算、三角公式记熟才能完成。
例2:(2004·湖南·理工第13题)已知向量 ,向量 ,则 的最大值是 4 。
解: =
当 ,
回味解法,所用知识:向量的减法、向量的摸、三角公式、余弦函数的值域、三角函数式的值。而将 转化为三角函数,从而求三角函数的最值是关键。
三..以向量为背景求三角形内角的大小
求三角形的内角是解三角形最基本的问题,它要求熟练记忆三角公式,三角形中的有关定理(正弦定理、余弦定理、勾股定理、射影定理等),三角变换等知识。
例3:(2008。山东。理15)已知a,b,c为△ABC的三个内角A,B,C的对边,向量 =( ), =(cosA, sinA)。若 ,且acosB+bcosA=csinC,则角B= ,
解:思路一:
,
从而
由正弦定理 (其中 为三角形外接圆的半径)代入
得 ,
又
从而 。
思路二:
,
从而
将余弦定理代入 中,
得
从而
回味解法,该试题设置以向量垂直为条件得一个三角方程,解这个三角方程求得角A, 再用正弦定理(思路1)或余弦定理(思路2)求得角C,从而由三角形内角和定理求得角B。
四.以向量为背景求三角形边长
例4:(2012。湖南。理7)在 |