大家好!本文和大家分享一道2011年山东高考数学真题。这道题是当年山东理科数学的第一道解答题,难度不大,考查的是解三角形的知识,也是一道非常经典题目,如果这道题不会,那么想考本科就悬了。下面一起看一下这道题。
先看第一问:求sinC:sinA的值。下面介绍三种解法。
解法一:边化角
解三角形大题中有一个非常重要的方法就是边角互化,解法一就是采用边化角的方法。
边化角用得最多的是正弦定理,由a:sinA=b:sinB=c:sinC=2R可得:a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC,这样就可以将题干给出的关系式中的边化为角了。然后,利用利用比例的性质交叉相乘,并用两角和的正弦公式化简就可以得到:sin(A+B)=2sin(B+C),从而得到sinC=2sinA。
解法二:角化边
一般情况下,更加推荐使用边化角,因为边化角的计算通常要更简单一些。不过,本题采用角化边同样可以计算。角化边可能会用到正弦定理,也可能用到余弦定理,比如本题出现的都是角的余弦,所以就要用余弦定理来转化,即cosA=(b^2+c^2-a^2)/2bc,cosB=(a^2+c^2-b^2)/2ac,cosC=(a^2+b^2-c^2)/2ab。代入题干中的关系式,化简后就可以得到c=2a,再由正弦定理可得:sinC:sinA=c:a=2。
解法三:任意三角形的射影定理
任意三角形的射影定理又被称为“第一余弦定理”,即a=bcosC+ccosB,b=acosC+ccosA,c=acosB+bcosA。
有了这个知识点,我们先将题干中的关系式去掉分母,从而得到bcosA-2bcosC=2ccosB-acosB。然后移项,得到acosB+bcosA=2(bcosC+ccosB)。此时根据任意三角形的射影定理可得:c=2a,接下来再用正弦定理就可以得到sinC:sinA的值。
再看第二小问:求三角形的面积。
高中阶段三角形的面积公式有很多,但是最基础的公式还是S=absinC/2,也就是说需要求出三角形的两边及其夹角。
由题意知,cosB=1/4,也就知道了sinB,所以需要求出a和c,然后利用三角形面积公式就可以求出面积。
由第一小问可知c=2a,由余弦定理b^2=a^2+c^2-2accosA可得:4=a^2+4a^2-2a×2a/4=4a^2,即a^2=1,所以a=1,c=2。故S=acsinB/2=√15/4。
这道题考查的难度不大,属于基础,高中学生必须掌握。