已知两边及夹角的三角形类型判定问题求解咨询
哈喽,我来帮你搞定这个三角形类型的判定问题!其实不用硬啃余弦定理的复杂计算,有更巧妙的思路哦,先看题目:
在$\triangle ABC$中,$\angle C = 30^\circ$,$a=47 \text{ cm}$,$b=94 \text{ cm}$(这里提醒下,三角形标准记法里,$a$对应$\angle A$的对边,$b$对应$\angle B$的对边)。
简便解法:用正弦定理快速判断
你有没有发现$b=94=2\times47=2a$?结合$\angle C=30^\circ$,我们用正弦定理来推导:
根据正弦定理:$\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C}$
代入已知的$a$、$b$,可得$\frac{47}{\sin A} = \frac{94}{\sin B}$,化简后得到$\sin B=2\sin A$。
再结合三角形内角和为$180^\circ$,$\angle A + \angle B = 180^\circ - 30\circ=150\circ$,即$\angle B=150^\circ - \angle A$。把这个代入上面的式子:
$$\sin(150^\circ - A) = 2\sin A$$
用正弦差角公式展开左边:
$$\sin150^\circ\cos A - \cos150^\circ\sin A = 2\sin A$$
代入$\sin150\circ=\frac{1}{2}$,$\cos150\circ=-\frac{\sqrt{3}}{2}$,化简后:
$$\frac{1}{2}\cos A + \frac{\sqrt{3}}{2}\sin A = 2\sin A$$
移项整理可得:
$$\tan A = \frac{4 + \sqrt{3}}{13} \approx 0.441$$
算出$\angle A\approx23.8^\circ$,那$\angle B=150\circ-23.8\circ=126.2\circ$——这个角度明显大于$90\circ$,所以这是个钝角三角形,对应选项d。
补完你用余弦定理的计算
其实你一开始的思路没问题,只是可能觉得计算繁琐,我帮你补完后续步骤:
从你列的式子:
$$47 \times 94 \times \sqrt{3} = 11045 - c^2$$
计算左边:$47\times94=4418$,$4418\times\sqrt{3}\approx7652$,所以:
$$c^2=11045-7652=3393$$
接下来判断最大边($b=94$)对应的角$\angle B$,用余弦定理:
$$\cos B=\frac{a^2 + c^2 - b^2}{2ac}=\frac{2209+3393-8836}{2\times47\times58.25}\approx-0.59$$
$\cos B$为负数,说明$\angle B$是钝角,同样得出这是钝角三角形的结论。
下次遇到这种两边成倍数关系的情况,可以先试试用正弦定理结合角度关系,能省不少计算量哦!
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Ciup Titu

