这个单元涵盖没有直角的三角形:正弦定理(sine rule)、余弦定理(cosine rule)、面积公式 ½ab sin C,以及由两段路程组成的方位角行程。它还包括多解情形(ambiguous case),也就是同样的数据可能构成两个不同的三角形。
请查看 Cambridge 最新的 IGCSE Mathematics 0580 课程大纲,确认其中哪些内容属于你所考的层级。方位角通常比正弦和余弦定理更早学到,所以请确认你自己的学习路线。我们的数学学习指南展示了这个单元在整体中的位置。
你需要先具备什么基础?
你需要直角三角形三角函数:sin、cos 和 tan、勾股定理,以及计算器的角度(degree)模式。你还需要平行线的角度性质,以及三角形内角和为 180°。如果这些还不稳,先回头补上,因为方位角依赖平行的北线。
引导例题
一艘船沿方位角 040° 航行 10 km,再沿方位角 120° 航行 14 km。它离出发点多远?
第 1 步,画图: 画出起点、转折点和终点,并在每个方位角的出发点画一条北线。
第 2 步,求三角形内部的角: 在转折点,指向起点的反方位角是 220°,第二段的方位角是 120°。两者之间的角是 220° − 120° = 100°。
第 3 步,选定理: 两条边加夹角,用余弦定理。d² = 10² + 14² − 2 × 10 × 14 × cos 100° = 344.6,所以 d = 18.6 km。
这道题用到了方位角、平行线、选定理和计算器步骤,整个单元就是这样串起来的。
应该按什么顺序学习?
- 选择合适的正弦或余弦关系:后面每一课都依赖这个判断。
- 始终如一地用北线处理方位角:避免角度错误的画图习惯。
- 解开两段行程的示意图:把前两课合并到同一个三角形里。
- 由两边及夹角求面积:一条简短实用的公式,会重复用到相同的正弦值。
- 计算之前先解释不确定的图形:只有一个计算器答案不够的情形。
然后完成综合练习。建议每天学一课,周末做练习。
哪些陷阱最容易让学生中招?
- 根据题目要求选定理,而不是根据已知条件。
- 余弦定理的算式里先做减法,而不是先算乘法。
- 逆时针量方位角,或者前面漏写零。
- 转折点处用错内角。
- 在 ½ab sin C 中用了不在两条边之间的角。
- 只写锐角,而图形其实也允许钝角。
每一课都会完整展示其中一个错误,再给出改正。
怎样使用练习题?
打开答案之前,先在纸上画好每一张图,并用文字写出你所用的定理。三角形与方位角推理板同样要求这种习惯。做错时,看练习题末尾的提示,回到对应的那一课。
把那一课学好,几天后再试一道新题。下一个单元是向量与变换。如果你每遇到非直角三角形都不知道从哪里下手,可以请老师在一对一线上数学补习中和你一起画图,练习判断该用哪个定理。