内容正文:
讲解内容:北京卷第16题——解三角形
参赛同学:刘清元 黄浩茗
指导教师:刘雅文 李铮铮
北京景山学校远洋分校
在高中数学体系中占据核心地位,下面以2025年北京市高考题为例,谈谈解决问题的方法与思维过程.
分析与思维导图
(Ⅰ)思路1:正弦定理法
正弦定理
已知
(Ⅰ)思路2:几何辅助线法
思路2:辅助线
构造包含已知条件的
(Ⅱ)选项排除:我们需要注意“条件①”是不可以选的.
(Ⅱ)思路1:面积法
余弦定理
思路3: 向量法
相关试题链接
学生讲题亮点评析
思路清晰,逻辑连贯:推导过程环环相扣,条理分明,让听者能快速跟进解题脉络
方法多元,视角开阔:拓展到向量、几何辅助线,对 “知识联系” 深刻理解,打破单一解题模式局限
关注细节,直击关键:对易错点的强调,在解题中既有 “解题技巧”,更有 “避坑意识”,体现数学严谨性
本道2025北京高考16题学生解决问题出错原因是,开始并没有阅读数学试题,标注关键数学信息。没有在读题时关注∠A为钝角,这个角是三角形中最大的角。刚才两位同学讲的非常好——瞻前顾后。本道劣构性试题,部分学生没有认真分析条件,没有分析第1问与第2问的联系,直接选条件①,没有借助内角和定理分析条件①有错,造成了解答问题出错。今后在解题过程中,要关注数学阅读能力的提升。
总结
第一问考查的是对正弦定理的定量运算,属于表象理解。大部分学生都可以很好地解决。第二问属于结构不良问题。相较于结构良好问题, 由于其初始状态、目标状态、中间状态中至少有一个是不确定的,因此在解决这类问题的过程中,需要学生从多个角度进行思考,通过对备选条件与已知条件的组合分析,考虑多种可能情况,寻找不同的问题解决路径。这种试题形式的命制,能很好地考查学生思维的系统性、灵活性。通过研究学生的解题策略,也可以清晰地看到学生的数学理解层次。
总结
本道2025北京高考16题充分考察了在解三角形中的对于三角函数、正弦定理、余弦定理等知识的应用,在解题时需要充分读题,分析已知条件的适用公式和情境,并且可以画图帮助理解. 另外,在解三角形的题目应用中,不仅可以使用高中学习的三角函数等知识,还可以联系使用几何方法直接作图分析求解,另外在学习了向量这一联系几何与代数的有力工具后,在求解几何题目中的长度、面积等代数问题时可以联想使用向量方法.
结束语
初中数学更多的是定性方式研究三角形,高中阶段更多是利用定量的手段对三角形进行研究。在研究过程中,我们通常利用的核心知识与工具有正弦定理,余弦定理以及它们的等价变形形式。
隐含知识与工具是三角形内角和定理,同角三角函数基本关系式,大边对大角,小边对小角。三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。
结束语
解决三角形问题时,要明确已知条件中的边、角的数量关系,既有题目中直接给出的,也有隐含的需要我们进一步探究才能得出的条件,分析出所求问题与已知条件的关系,合理选取正、余弦定理及相关结论,同时关注知识的综合运用,从而达成解决所求问题的目标.
在解决劣构试题的过程中,学生要明确试题所涉及的知识,并对知识进行重新建构,设计解决问题的思路,主动产生知识间的联系,巩固、完善已有的知识体系.近年的高考中多次出现劣构型试题,对学生能力及素养的考察更全面,引起大家广泛关注.
结束语
试题呈现 在中,,.
(Ⅰ)求c的值;
(Ⅱ)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为己知,使得存在,求 BC 边上的高.
条件 ①:;
条件 ②:;
条件 ③:的面积为.
注:如果选择的条件不符合要求,第(Ⅱ)问得分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
已知,,所以可确定是一个钝角. 题目给出的值,要求出的值, 则需要一个链接的工具. 因此只需使用正弦定理即可求出的值
【解析】因为,所以,所以,
在中由正弦定理可得,因为,所以.
【分析】:是中边上的高.过点作,与直线交于. 因为已求出、已知、要求,所以我们可找出包含三个已知条件的三角形——. 在中利用的正弦值与的长度即可求出.
【解析】过作于.则,
因为,所以.
因为,所以,所以.
因为,所以由诱导公式,.
在中,,又因为,所以,即.
【证明】因为,,所以,
所以.
因为且,所以,
所以,所以,
与中矛盾.
所以条件①不可以选.
【分析】要想求出高可以利用面积与底边长,我们需求出a的值与的面积. 若要求出我们可以先求出的值,再利用余弦定理求出, 从而可以选条件③,这样就已知面积.又由于已知,即已知边上的高,就可求出边. 若选条件②可以利用公式即可求出面积.
【解析】选择条件③.
因为,又因为且且,所以.
在中,由余弦定理得=81,因为所以.
设上的高为,则,所以
【分析】选择条件②,或选择条件③并利用公式求出条件②. 利用正弦定理与条件②求出的值. 这时只需使用余弦定理求出便可利用正弦值公式求出或.
思路2:利用或求高
【解析】选择条件②.在中由正弦定理,
因为,所以,在中由余弦定理得,因为,所以.设上的高为,在中由正弦定理
( i ) 将,,代入,解得,所以.
( ii ) 将,,代入,解得,所以.
【分析】先求出的值,利用向量和表示高,利用垂直求出再求出的长.
【解析】选择条件③.因为,又因为且且,所以.所以.因为D在AB上,所以,因为且垂直于,所以,,所以,解得,所以,所以.
(2018年北京理科高考·15)在中,,,.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)求边上的高.
(Ⅰ)在中,因为,所以.由正弦定理得.由题设知,所以.所以.(Ⅱ)在中,因为,所以边上的高为.
(2024北京高考·16)在中,为钝角,,.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)再从条件 ①、条件 ②、条件 ③ 这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求的面积.
条件 ①:;条件 ②:;条件 ③:.
边上的高为
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