本题导读
本题考查余弦定理。
📌【题干】
Question
(2012年北京卷(理)) 在 中,若 ,,,则 .
🔍【思路分析】
破题导航
- 明确已知量:边 ,对角余弦值 ,两边之和 。
- 选定核心公式:围绕已知角 的余弦值,选用以 为主元的余弦定理形式:。
- 代数消元化简:利用 将公式中的 强行替换,转化为关于 的一元二次方程。
- 解方程求出边长 的值。
✅【答案】
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✍【详细解析】
Abstract
第一步:引入余弦定理并进行代数消元
在 中,已知包含角 的余弦值。根据余弦定理,三角形三边与该角满足关系:
由已知条件 可得:
将 , 以及 ② 式顺次代入余弦定理 ① 式中,消去未知量 :
第二步:展开并解一元二次方程
对上述方程的各项分别进行展开与系数化简:
- 左端项:
- 右端第一项:
- 右端第二项:
- 右端第三项:
合并右端所有项:
方程两边同时消去二次项 :
解得边长:
此时对应 ,满足三角形三边两边之和大于第三边()的几何约束。
故答案为:。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:余弦定理 的代数变形;一元二次方程的消项化简。
- 核心方法:代入消元法。
- 避坑指南:
- 代入余弦定理时符号漏记:已知 是个负数(说明角 是钝角)。在代入 时,负负得正,该项应变为 。部分考生容易忽略负号,导致列错方程。
- 展开多项式时注意 ,切勿漏掉中间的交叉项 。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 本题为2012年北京卷高考理科数学第11题,属于解三角形大类中的基础填空题,旨在考查考生对余弦定理公式多变量联立的基本运算能力。
- 结论推广: 在解三角形中,若已知 、 且给定 ,求解 的代数模型可推广为如下形式: 两边消去 整理可得关于 的普适线性一次解析式: 本题中 ,代入推广通式直接心算: 利用此一阶响应不变量模型,可简化的方程展开步骤,实现零失误的高效复核。
🔗【关联脉络】
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11.02 余弦定理 类题演练 (Links)