专题地图 › 三角函数综合
2022 年北京预赛
钝角三角形面积的确定
F3填空题三角函数综合
在 △ABC 中,∠A>90∘,∠B=20∘,作 AD⊥AB 交 BC 于点 D。已知 AB=1,CD=4,设 S 为 △ABC 的面积,则 S2 写成最简分数之后,分子分母之和为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:7
解析
思路
把 AB 放在水平轴上,则面积只取决于点 C 到 AB 的高;BD 可由直角三角形直接算出。
解答
在直角三角形 ABD 中,
BD=cos20∘AB=cos20∘1.
由于 ∠A>90∘,点 C 位于从 B 经过 D 的射线上,故
BC=BD+DC=cos20∘1+4.
于是
S=21AB⋅BCsin20∘=21(tan20∘+4sin20∘).
而
2sin40∘=3cos20∘−sin20∘,
又 2sin40∘=4sin20∘cos20∘,故
tan20∘+4sin20∘=3.
所以 S=23,从而
S2=43.
分子分母之和为
7.
复核
D 位于线段 BC 上,且 CD=4,因此这里应取 BC=BD+CD,不是二者之差。
方法总结
无图的垂足题可先用钝角条件判定点序,再把面积转成底乘高,并用和差角恒等式化简。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
需先由钝角A确定C在D外侧得到BC=sec20度+4,再发现tan20度+4sin20度能用40度与60度关系消成sqrt3。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:正弦定理与余弦定理
专题卡:三角形里的三角等式:消去一角,写成乘积再分情况、边和角混在一起:用正弦、余弦定理统一成一种