杏花春雨江南,杭州西湖游人如織.一列豪華的船隊(duì)出現(xiàn)在湖上,緩緩向湖心駛?cè)?,原?lái)是皇帝帶著大臣和嬪妃也來(lái)游湖了.
皇帝飽覽湖光山色之余,面對(duì)盈盈春水,忽然提出一個(gè)問(wèn)題:“這西湖的水,如果用缸來(lái)舀,有多少缸呢?”
皇帝身邊的人聽(tīng)了,個(gè)個(gè)面面相覷,半天答不上來(lái).老宰相一向號(hào)稱(chēng)智囊,這時(shí)只是皺眉搔頭;李妃平時(shí)伶牙俐齒,善于應(yīng)對(duì),這時(shí)也變成啞巴.皇帝問(wèn)左邊的人,左邊的人惶恐地低頭;皇帝問(wèn)右邊的人,右邊的人也同樣木然. 正在尷尬萬(wàn)分的時(shí)候,船尾一位搖櫓的青年跑向船頭向皇帝跪下.
宰相喝問(wèn):“你有何事奏報(bào)?”
青年說(shuō):“啟奏萬(wàn)歲,這西湖有多少缸水,要看用來(lái)量水的缸有多大.如果用跟西湖一樣大的缸來(lái)量,就是一缸;如果用比西湖小一半的缸來(lái)量,就是兩缸;如果用比西湖大一倍的缸來(lái)量呢,那就只有半缸了.”
皇帝聽(tīng)了微微點(diǎn)頭說(shuō):“答得好!”又瞟了一眼面前的大臣嬪妃,不勝感慨地說(shuō):“想不到滿(mǎn)朝大臣、眾多嬪妃,連一個(gè)搖櫓青年都不如!”
細(xì)品上述故事,青年的確答的妙.妙就妙在一個(gè)眾人不易回答的問(wèn)題,青年能分情況巧妙答出.他這種思考問(wèn)題的方法,實(shí)際上就是數(shù)學(xué)中常說(shuō)的分類(lèi)討論思想.
所謂分類(lèi)討論思想,就是首先根據(jù)題目要求確定分類(lèi)對(duì)象;其次針對(duì)對(duì)象選擇分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理分類(lèi);最后對(duì)分類(lèi)合并歸納,作出綜合性結(jié)論.分類(lèi)討論的思想是一種重要的數(shù)學(xué)思想,對(duì)培養(yǎng)思維的慎密性大有裨益.
等腰三角形是一種特殊的三角形,除具有一般三角形的性質(zhì)外,還具有一些獨(dú)特的性質(zhì),如兩底角相等,兩腰相等.正是由于它的特殊性,我們?cè)诮獾妊切蔚挠嘘P(guān)題目時(shí)必須全面思考,分類(lèi)討論,以防漏解.
一、已知等腰三角形的一個(gè)角,求其他兩個(gè)角
例1 (10楚雄)已知等腰三角形的一個(gè)內(nèi)角為70°,則另兩個(gè)內(nèi)角的度數(shù)是( )
A.55°,55° B.70°,40° C.55°,55°或70°,40° D.以上都不對(duì)
分析:由于已知條件沒(méi)有明確告訴70°的角是頂角還是底角,因此需要分類(lèi)討論.
解:當(dāng)70°的角為頂角時(shí),則每個(gè)底角的度數(shù)為
當(dāng)70°的角為底角時(shí),另一個(gè)底角也為70°,則其頂角的度數(shù)為180°-70°×2=40°.
所以另兩個(gè)內(nèi)角的度數(shù)為55°,55°或70°,40°,答案選C.
評(píng)注:在等腰三角形中,如果給定一個(gè)角的度數(shù),求另外兩角的度數(shù),也就是說(shuō),給定的角沒(méi)有明確是頂角還是底角,求解時(shí),要按頂角或底角來(lái)進(jìn)行分類(lèi)討論.可以發(fā)現(xiàn):當(dāng)已知角為直角或鈍角時(shí),該角只能為頂角,即只有一組解;當(dāng)已知角為60°時(shí),無(wú)論它是頂角還是底角,其他兩個(gè)角都是60°.
二、已知等腰三角形的兩邊,求周長(zhǎng)
例2 (10襄樊)已知:一等腰三角形的兩邊長(zhǎng)x、y滿(mǎn)足方程組
A.5 B.4 C.3 D.5或4
分析:解方程組可得x=2,y=1,由于長(zhǎng)為2(或1)的邊可能是腰長(zhǎng),也可能是底邊長(zhǎng),因此需要分類(lèi)討論.
解:解方程組
所以等腰三角形的兩邊分別為2,1.
當(dāng)腰長(zhǎng)為2,底邊長(zhǎng)為1時(shí),因?yàn)?/span>1+2>2,三邊能夠構(gòu)成三角形,則其周長(zhǎng)為2+2+1=5;
當(dāng)腰長(zhǎng)為1,底邊長(zhǎng)為2時(shí),因?yàn)?/span>1+1=2,三邊不能夠構(gòu)成三角形.
所以等腰三角形的周長(zhǎng)為5,答案選A.
評(píng)注:在等腰三角形中,如果給定兩邊的長(zhǎng),并沒(méi)有明確哪條邊是腰長(zhǎng)或底邊長(zhǎng),求解時(shí),要按腰或底邊來(lái)進(jìn)行分類(lèi)討論.需要注意的是:無(wú)論是通過(guò)哪一種假設(shè)得出的一組數(shù)值,都必須利用“三角形較短兩邊的和大于較長(zhǎng)的邊”來(lái)驗(yàn)證.
三、已知一條線(xiàn)段,確定符合條件的等腰三角形的頂點(diǎn)的個(gè)數(shù)
例3 (10荊門(mén))如圖1,坐標(biāo)平面內(nèi)一點(diǎn)A(2,-1),O為原點(diǎn),P是x軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),如果以點(diǎn)P、O、A為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形,那么符合條件的動(dòng)點(diǎn)P的個(gè)數(shù)為( )
圖1
A.2 B.3 C.4 D.5
分析:OA可能為底邊,也可能是腰,因此需要分類(lèi)討論.
解:(1)當(dāng)OA為底邊時(shí),作OA的垂直平分線(xiàn)l交x軸于點(diǎn)P1,則△OP1A是以點(diǎn)P1為頂點(diǎn)的等腰三角形;
(2)當(dāng)OA為腰時(shí),①以點(diǎn)O為圓心,以OA為半徑畫(huà)弧,交x軸于點(diǎn)P2,則△P2OA是以點(diǎn)O為頂點(diǎn)的等腰三角形;②以點(diǎn)A為圓心,以OA為半徑畫(huà)弧,交x軸于點(diǎn)P3(另一交點(diǎn)為O),則△P3AO是以點(diǎn)A為頂點(diǎn)的等腰三角形.
所以符合條件的動(dòng)點(diǎn)P的個(gè)數(shù)有三個(gè),答案選B.
評(píng)注:從本例不難發(fā)現(xiàn)已知一條線(xiàn)段求符合條件的等腰三角形的頂點(diǎn)的個(gè)數(shù)的方法:作已知線(xiàn)段的垂直平分線(xiàn)或以已知線(xiàn)段的一個(gè)端點(diǎn)為圓心,已知線(xiàn)段長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧,垂直平分線(xiàn)或弧與相關(guān)直線(xiàn)的交點(diǎn)即為符合條件的等腰三角形的頂點(diǎn).
四、已知一個(gè)等腰三角形,確定從一個(gè)頂點(diǎn)出發(fā)的直線(xiàn)將其分割成兩個(gè)等腰三角形的頂角或底角的度數(shù)
例4 (10天門(mén))從一個(gè)等腰三角形紙片的底角頂點(diǎn)出發(fā),能將其剪成兩個(gè)等腰三角形紙片,則原等腰三角形紙片的底角等于____.
分析:如圖2,在△ABC中,AB=AC,過(guò)底角頂點(diǎn)B的直線(xiàn)將△ABC分成兩個(gè)等腰三角形△ABD和△BCD.其中在等腰三角形△ABD中,必有AD=BD(為什么?),從而等腰三角形△ABD的形狀確定.而在等腰三角形△BCD中,只有兩種可能情況:BD=BC或BC=CD(為什么沒(méi)有BD=CD?).因此解答本題需要分類(lèi)討論.
圖2
解:在△ABC中,AB=AC,過(guò)底角頂點(diǎn)B的直線(xiàn)將△ABC分成兩個(gè)等腰三角形△ABD和△BCD.
(1)若AD=BD,BD=BC,如圖3,
圖3
則∠A=∠ABD,∠C=∠BDC=∠A+∠ABD=2∠A.
∴∠A+2∠A+2∠A=180°.
∴∠A=36°.∴∠ABC=72°.
(2)若AD=BD,BC=CD,如圖4,
圖4
則∠A=∠ABD,∠CBD=∠CDB=∠A+∠ABD=2∠A.
∴∠ABC=∠ABD+∠CBD=3∠A.
∴∠A+3∠A+3∠A=180°.
∴∠A=(
綜合(1)、(2),原等腰三角形紙片的底角等于72°或(
反思:上述中考題是從一個(gè)等腰三角形紙片的底角頂點(diǎn)出發(fā),如果從一個(gè)等腰三角形紙片的頂角頂點(diǎn)出發(fā),情況又如何呢?請(qǐng)同學(xué)們思考.
快樂(lè)體驗(yàn):
1.(10泰州)等腰△ABC的兩邊長(zhǎng)為2和5,則第三邊長(zhǎng)為___.
2.(10東陽(yáng))已知等腰三角形的一個(gè)內(nèi)角為40°,則這個(gè)等腰三角形的頂角為( )
A.40° B.100° C.40°或100° D.70°或50°
3.(10株洲)如圖所示的正方形網(wǎng)格中,網(wǎng)格線(xiàn)的交點(diǎn)稱(chēng)為格點(diǎn).已知A、B是兩格點(diǎn),如果C也是圖中的格點(diǎn),且使得△ABC為等腰三角形,則點(diǎn)C的個(gè)數(shù)是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
4.(10內(nèi)江)下面的方格圖案中的正方形頂點(diǎn)叫做格點(diǎn),圖1中以格點(diǎn)為頂點(diǎn)的等腰直角三角形有4個(gè),圖2中以格點(diǎn)為頂點(diǎn)的等腰直角三角形有___個(gè),圖3中以格點(diǎn)為頂點(diǎn)的等腰直角三角形有___個(gè),圖4中以格點(diǎn)為頂點(diǎn)的等腰直角三角形有___個(gè).
參考答案:
1.5 2.C 3.C 4.10,28,50
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