甘志國
(北京豐臺二中 100071)
基金項目:本文系北京市教育學會“十三五”教育科研滾動立項課題“數學文化與高考研究”(課題編號FT2017GD003,課題負責人:甘志國)階段性研究成果.
高考題(2014年高考安徽卷理科第16題)設△ABC的內角A,B,C所對邊的長分別是a,b,c,且b=3,c=1,A=2B.
(1)求a的值;

下面給出第(1)問的兩種解法.
解法1 由A=2B,可得A,2B∈(0,π),所以
A=2B?cosA=cos2B?cosA=2cos2B-1?
再由題設b=3,c=1,可得


解法2 (參考答案)由A=2B,可得sinA=sin2B=2sinBcosB.
再由余弦定理,可得
又由正弦定理可得


當sinA=sin2B時,若A+2B=π,由A+B+C=π,可得B=C,b=c,與題設b>c矛盾!所以當A,2B∈(0,π)時,A=2B與sinA=sin2B不等價.
因而由解法2得到的答案正確.
等價轉化思想是一種重要的數學思想,在解題中的作用往往體現在化復雜為簡單、化陌生為熟悉,并且通過等價轉化的結果是不需要檢驗的.
但在數學解題中,有很多情形不易、不宜、甚至是不可能進行等價轉化(比如,解超越方程、解超越不等式、由遞推式求數列通項公式等等),這時只有“退而求其次”,可以考慮用“不等價轉化”的方法來解題:常見的方法有“先必要后充分”和“先充分后必要”.
實際上,“解法2+檢驗”的解法就是“先必要后充分”.