明确方向 分步求解

2020-08-24 04:42洪汪宝
数理化解题研究 2020年22期
关键词:判别式等量平分线

洪汪宝

(安徽省安庆市第一中学 246004)

题目在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠ABC=120°,∠ABC的平分线交AC于点D,且BD=1,则4a+c的最小值为____.

本题是2018年高考数学江苏卷填空题第13题,题干条件简洁,题意清楚,目标明确,主要考查解三角形,将解三角形与不等式巧妙地结合起来,考查学生分析问题和解决问题的能力,对学生的综合能力要求较高.因为条件中已知三角形的一个内角大小及其内角平分线长,三角形并不能唯一确定,所以等量关系中蕴藏不等关系.对于这样的解三角形问题,通常有两个方向,一是将边转化为角的三角函数;二是建立边之间的等量关系.下面让我们一起来按两个不同方向分步求解本题.

一、转化为角的三角函数

第一步:将边转化为角的三角函数

第二步:求有关三角函数的最小值

二、建立边之间的等量关系

鉴于上面转化为角的三角函数的解法过程非常繁琐,势必影响我们思考能否先建立边a,c的等量关系,再来求4a+c的最小值,整个过程分成两大步,明确了解题方向,下面我们来分步求解.

第一步:建立等量关系a+c=ac

1.坐标法

2.利用内角平分线的性质

3.向量法

4.面积法

5.平面几何法

点评上面从多个不同角度来挖掘边a与c之间的等量关系,其中比较而言,利用面积法最简单,虽然S△ABD+S△CBD=S△ABC是非常明显的结论,但不易被学生发现;作平行线构造等边三角形和相似三角形这种平面几何法,其运算过程也相对比较简单.

第二步:求4a+c的最小值

1.利用均值不等式

2.利用柯西不等式

3.利用判别式法

点评用重要不等式求最值关键在于配凑,法1先消元,再配凑运用均值不等式;法2直接利用“1”的代换,整体配凑;法3运用柯西不等式时也要凑形式;法4运用判别式来求解,体现了方程思想,不过要注意等号成立的条件.

通过以上解法的探究,启示我们在平时的学习中要认真研究高考真题,要学会将复杂的问题进行分解,化整为零,学会从多个角度对同一问题进行分析,做到一题多解,提高思维的发散性,弄清问题的本质和问题解决的关键所在,学会突破解题瓶颈.只要我们解题时做到心中有目标,就可以分步求解,各个击破.

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