解三角函数问题构图三法

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  三角函数是中考的热点,其中一种常见题型是不给出直角三角形,需要构造出相应边、角所在直角三角形来求解. 现举例介绍解此类问题的三种构图方法,供同学们参考.
  一、利用网格构图求解
  例1(2020·四川·南充)如图1,点A,B,C在正方形网格的格点上,则sin∠BAC等于( ).
  A. [26] B. [2626] C. [2613] D. [1313]
  解析:如图1,作BD⊥AC于D,設正方形网格边长为1,
  由图1可得AB = [13],∠BCD = 45°,∵BC = 1,
  ∴BD [=22],∴sin∠BAC [=BDAB=2213=2626].
  故选B.
  点评:若∠BCD是非特殊角,则可利用勾股定理及等面积法求出BD.
  二、类比构图求解
  例2(2020·贵州·遵义)构建几何图形解决代数问题是“数形结合”思想的重要应用,在计算tan15°时,如图2,在Rt△ACB中,∠C=90°,∠ABC=30°,延长CB至点D,使BD=AB,连接AD,得∠D=15°,设AC = 1,则tan15° [=ACCD=12+3=] 2 [- 3]. 类比这种方法,计算tan 22.5°的值为( ).
  A. [2+] 1 B. [2-] 1 C. [2] D. [12]
   [A][D][C][B][30°][15°][图2][A][B][图3][D][22.5°][45°] [C]
  解析:如图3,在Rt△ACB中,∠C=90°,∠ABC=45°,
  延长CB至点D,使BD=AB,连接AD,得∠D=22.5°,
  设AC=BC=1,则AB=BD [=2],∴tan 22.5° [=ACCD=11+2=2-] 1,
  故选B.
  点评:22.5°是特殊角45°的一半,利用题目提供的tan15°求法,可以类比构造双直角三角形来求解.
  三、应用特殊角构图求解
  例3(2020·广西·南宁)如图4,一艘渔船位于小岛B的北偏东30°方向,距离小岛40 n mile的点A处,它沿着点A的南偏东15°的方向航行.
  (1)渔船航行多远距离小岛B最近?(结果保留根号)
  (2)渔船到达距离小岛B最近点后,按原航向继续航行20[6] n mile到点C处时突然发生事故,渔船马上向小岛B上的救援队求救,问:救援队从B处出发沿着哪个方向航行到达事故地点航程最短,最短航程是多少?(结果保留根号)
  解析:(1)如图4,过B作BM⊥AC于M,
  由题意可知∠BAM = 30° + 15° = 45°,则∠ABM=45°,
  在Rt△ABM中,∵∠BAM=45°,AB=40 n mile,
  ∴BM=AM=[22]AB=20[2] n mile,
  ∴渔船航行20[2] n mile距离小岛B最近.
  (2)∵BM=20[2] n mile,MC=20[6] n mile,
  ∴tan∠MBC=[MCBM]=[206202]=[3],
  ∴∠MBC=60°,∴∠CBG=180° - 60° - 45° - 30°=45°,
  在Rt△BCM中,∵∠CBM=60°,BM=20[2] n mile,
  ∴BC=2BM=40[2] n mile.
  故救援队从B处出发沿点B的南偏东45°的方向航行到达事故地点航程最短,最短航程是40[2] n mile.
  点评:对于一个非直角三角形,已知其中的两角和一边,可过第三个角的顶点作高,将该三角形转化为两个直角三角形,再利用三角函数相关知识求解直角三角形.
  (作者单位:江苏省兴化市临城中心校)
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