9.7

解三角形及其应用

根据已知边角选择定理,处理测量、多解和范围问题。

12 分钟三角恒等变换与解三角形
本文章目录

01 · 出发点

根据已知条件选择解三角形工具

解三角形是由部分边角条件求其余边角。关键不是套固定顺序,而是识别已知条件类型并选择正弦定理、余弦定理或面积公式。

测距、测高问题还需把现实对象抽象成三角形,说明测量角的含义,并在最后还原单位和精度。

02 · 概念

解三角形的策略与边界

ASA、AAS 通常先用内角和补角,再用正弦定理;SAS 先用余弦定理求第三边;SSS 用余弦定理求角;SSA 用正弦定理并检查 0、1、2 解。

面积可用 S=12bcsinAS=\dfrac12bc\sin A,也可在求得必要边角后计算。所有结果都必须满足内角和、边角对应和三角形不等式。

03 · 方法

完成解三角形与测量问题

  1. 01

    画图并统一记号,把已知量归类为 ASA、AAS、SAS、SSS 或 SSA。

  2. 02

    选择能引入最少新未知量的定理逐步求解;涉及 SSA 时列出并筛选补角可能。

  3. 03

    用内角和、边角大小和单位进行检验,按题意保留精度并解释实际结论。

04 · 例题

把方法落到具体问题

1利用两个观测点测河宽

同岸两点 AABB 相距 100 米,河对岸一点 CC 满足角 A=60A=60^\circ、角 B=45B=45^\circ。求 ACAC 的长度。

  1. 1

    三角形 ABCABC 中,C=1806045=75C=180^\circ-60^\circ-45^\circ=75^\circ,已知边 AB=100AB=100 对应角 CC

  2. 2

    由正弦定理,ACsin45=ABsin75\dfrac{AC}{\sin45^\circ}=\dfrac{AB}{\sin75^\circ},所以 AC=100sin45sin75AC=\dfrac{100\sin45^\circ}{\sin75^\circ}

  3. 3

    sin75=6+24\sin75^\circ=\dfrac{\sqrt6+\sqrt2}{4},化简得 AC=100(31)m73.2mAC=100(\sqrt3-1)\,\text{m}\approx73.2\,\text{m}

05 · 辨析

容易忽略的条件与边界

回看

本节小结

  • 条件类型决定首选定理。
  • SSA 是需要特别检查多解的情形。
  • 建模答案必须回到现实语境解释并带单位。