一道三角易错题的纠查过程探究

来源 :高中生学习·高一版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lym50691064
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  做题难免有错,但对待错题再不能错上加错. 本文通过一例与你交流,知错、改错的解题研究,相信对你会有点启发.
  题目在[△ABC]中,已知[sinA=35],[cosB=513],求[cosC].
  
  一、错解
  错解1在[△ABC]中,由[sinA=35]得[cosA=±45];由[cosB=513],得[sinB=1213].
  当[cosA=-45],即A为钝角时,
  [cosC]=[cos180∘-A+B]
  [=-cosA+B][=sinAsinB-cosAcosB]
  [=35⋅1213+45⋅513=5665];
  当[cosA=45],即A为锐角时,
  同理求得[cosC=1665].
  故[cosC=5665]或[cosC=1665].
  错解2由正弦定理得
  [a=2RsinA],[b=2RsinB],[c=2RsinC],
  又[sin2C=1-cos2C],
  代入余弦定理[2abcosC][=a2+b2-c2],
  得[2sinAsinBcosC=sin2A+sin2B+cos2C-1],其中由[cosB=513]得[sinB=1213],又[sinA=35],代入上式化简整理得[652cos2C-65×72cosC+16×56=0],解得[cosC=5665]或[cosC=1665].
  两种解法看似无懈可击,求解过程步步有据,字字有理,尤其是两种解法又不谋而合,更使你坚信了结论的正确性. 其实不然也,常常就有人犯这种心安理得的错误. 你会,你错,这是为何?
  
  二、错因
  扪心自问,错在何处?在三角形中,对条件中的基本量:角A、B制约,不仅仅是[sinA=35],[cosB=513],它还是三角形内角,即[0∘  
  三、纠错
  在[△ABC]中,记角A、B、C所对边依次为[a、b、c.]
  1.从正弦定理看:
  由[a=2RsinA],[b=2RsinB.]
  得[A  由[cosB=513],得[sinB=1213],
  又[sinA=35],由于[sinA][  得[A  2.从余弦定理看:
  由[cosA=b2+c2-c22bc],
  又[a=2RsinA],[b=2RsinB],[c=2RsinC],
  得[b2+c2>a2⇔sin2B+sin2C>sin2A⇔A]是锐角;[b2+c2=a2⇔sin2B+sin2C=sin2A⇔A]是直角;[b2+c2  若A为钝角,求得[sinB=1213],进而得[cosC=5665],由于[sin2B+sin2C][=12132+1-56652]
  [>sin2A=352],这与[sin2B+sin2C  3.从正弦函数单调性看:
  若A为钝角,则[B+C<π2],
  即[0  由函数[y=sinx]在[0,π2]上是增函数得[sinBcosC=5665]相矛盾,故A只能为锐角.
  4.从余弦函数单调性看:
  若A为钝角,则[B+C<π2],
  即[0  由函数[y=cosx]在[0,π2]上是减函数得[cosB>sinC],
  这与[cosB=513=2565][  5.从三角形内角和定理看:
  从局部思考:若A为钝角,[sinA=35135∘];又[cosB=51360∘],从而[A+B>195∘],这与三角形内角和定理相矛盾. 故[A]只能为锐角.
  从整体思考1:
  若A为钝角,得[cosA=-45],
  由[cosA+cosB][=-45+513=-2765<0],
  即[cosA<-cosB=cos180∘-B],
  又[0∘  由函数[y=cosx]在[0,π]上是减函数得[A>180∘-B],即[A+B>180∘],这与三角形内角和定理相矛盾. 故A只能为锐角.
  从整体思考2:
  由[A+B<π],[0-cosB][=-513],A为钝角时,由[sinA=35]得[cosA=-45<-513]不可能,故A只能为锐角.
  本题单从[A]为钝角或锐角判定看,能从多点多角度切入,知识综合、方法灵活多变,几乎带动了三角函数的方方面面,可谓“牵一发动全身”,三角知识在此又一次得到了梳理、相互交融与整合,处理三角问题的常规方法与技巧又一次经受了新的洗礼.
  
  四、推广
  综上分析,无论站在何种角度,采用何种方法都不难得出更一般的结论:在[△ABC]中,已知[sinA=m],[cosB=n],[0  当[m2+n2≤1]时,[cosC]有唯一解为[m1-n2-][n1-m2];当[m2+n2>1]时,[cosC]有两解为[m1-n2±n1-m2].
  在三角形中,已知两角的正弦或余弦,求第三角的三角函数,结论都是唯一的.
  解题难免有错,解题后要反思,确保过程严谨,结论准确是解题的基本要求,还要多角度审视解法(一题多解),揭示不同知识与方法组合的必然联系;弱化、强化、交换条件与结论等(一题多变),在变化中夯实基础,开拓思维的应变能力、解题方法的调控能力;再从变化中求不变,提升推广结论.
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