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【初二数学方法技巧专题】等腰三角形的分类讨论思想

时间:2022-06-15 13:58:29

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【初二数学方法技巧专题】等腰三角形的分类讨论思想

等腰三角形是一种特殊而又十分重要的三角形,就是因为这种特殊性,在解有关等腰三角形问题时,当所给的边、角等条件不明确时,常常要进行分类讨论,否则易造成错解.那么在什么情况下应该进行分类讨论呢?下面有4种常考题型,快来和小名老师一起学习一下吧!

类型1

针对顶角和底角进行分类

例1.若等腰三角形中有一个角等于70°,则这个等腰三角形的顶角的度数是( )

A.70° B.40°

C.70°或40° D.70°或55°

分析:70°角可能是底角,也可能是顶角.

当70°是底角时,则顶角的度数为180°-70°×2=40°;

当70°角是顶角时,则顶角的度数就等于70°.

所以这个等腰三角形的顶角为30°或75°.

故应选C.

变式

已知一个等腰三角形中有一个角为100°,则这个等腰三角形的顶角为 .

答案

100°

方法归纳:对于一个等腰三角形,若条件中并没有确定顶角或底角时,应注意分情况讨论,先确定这个已知角是顶角还是底角,再运用三角形内角和定理求解.

类型2

针对腰长和底边长进行分类

题型1 遇边需讨论

例2 已知等腰三角形一边长等于5,另一边长等于9,则它的周长是 .

分析:已知条件中并没有指明5和9谁是腰长谁是底边的长,因此需要针对腰长及底边长分别是哪一个进行分类谈论.

当5是等腰三角形的腰长时,这个等腰三角形的底边长就是9,则此时等腰三角形的周长等于5+5+9=19;

当9是等腰三角形的腰长时,这个等腰三角形的底边长就是5,则此时等腰三角形的周长等于9+9+5=23.故这个等腰三角形的周长等于19或23.

变式

答案

25

方法归纳:在已知条件中没有明确等腰三角形的腰长和底边长时,应分类讨论.分类讨论时,还要判断所给的三边能否构成三角形,避免造成错解.

题型2 遇中线需讨论

例3 已知等腰△ABC中,一腰AC上的中线BD将三角形的周长分成9 cm和12 cm两部分,则这个三角形的腰长和底边长分别为.

分析:已知条件并没有指明哪一部分是9cm,哪一部分是12cm,因此,应有两种情形:

①AB+AD=9,BC+CD=12;

②AB+AD=12,BC+CD=9.

若设这个等腰三角形的腰长是xcm,底边长为ycm,可得:

即当腰长是6 cm时,底边长是9 cm;当腰长是8 cm时,底边长是5 cm.

变式

若等腰三角形一腰上的中线分周长为9cm和15cm两部分,则这个等腰三角形的底和腰的长分别为 .

答案

10 cm和4 cm.

易错警示:这里求出来的解验证一下三角形的边满足三角形三边关系定理,如果不满足一定要舍去.

类型3

针对三角形的形状进行分类

题型1 遇高需讨论

例4 已知等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为36°,求这个等腰三角形的底角的度数.

分析:本题中等腰三角形腰上的高可能在三角形内部,也可能在三角形外部,故应分原三角形为锐角三角形和钝角三角形进行分类求解.

详解:分两种情况讨论:

①若∠A<90°,如图1所示.

∵BD⊥AC,∴∠A+∠ABD=90°.

∵∠ABD=36°,∴∠A=90°-36°=54°.

∵AB=AC,

∴∠ABC=∠C=1/2×(180°-54°)=63°.

②若∠A>90°,如图2所示.

同①可得∠DAB=90°-36°=54°,

∵AB=AC,

∴∠ABC=∠C=1/2∠DAB=27°.

综上所述:等腰三角形底角的度数为63°或27°.

题型2 遇中垂线需讨论

例5 在ΔABC中,AB=AC,AB的中垂线与AC所在直线相交所得的锐角为50°,则底角∠B=____.

分析:本题中AB的中垂线与AC直线的交点不确定,交点可能在边AC上,也可能在其延长线上,故需进行分类讨论.

详解:按照题意可画出如图1和如图2两种情况的示意图.

如图1,当交点在腰AC上时,ΔABC是锐角三角形,此时可求得∠A=40°,所以

如图2,当交点在腰CA的延长线上时,ΔABC为钝角三有形,此时可求得∠BAD=40°,所以

故这个等腰三角形的底角为70°或20°.

易错警示:这里的图2最容易漏掉,求解时一定要认真分析题意,画出所有可能的图形,这样才能正确解题.

类型4

找点构造等腰三角形需讨论

例6 如图,已知线段AB,在直线l上找一点C,使ΔABC为等腰三角形这样的C 点有 个.

分析:存在三种情况①AB=AC;②BA=BC;③CA=CB.

详解:①当AB=AC时,以点A为圆心,AB长为半径画圆与直线l的交点C3即为所求点;②当BA=BC时,以点B为圆心,AB长为半径画圆与直线l的交点C1,C2即为所求点;③当CA=CB时,做线段AB的垂直平分线与直线l的交点C4即为所要求点.所以使ΔABC为等腰三角形这样的C 点有4个

方法指导:等腰三角形的存在性问题方法常用两圆一线。

模型归纳:两圆一线模型

如图,已知线段AB,在平面内找一点C使得ΔABC为等腰三角形,这样的点C的集合如下图所示,在以点A,B分别为圆心且AB为半径的圆和AB的垂直平分线上,除了与AB在同一直线上的点外的所有点,简称“两圆一线”.

练习

如图,在平面直角坐标系中,点A(2,1),点P在坐标轴上,若以P,O,A为顶点的三角形时等腰三角形,则满足条件的点P共有个.

答案

8

专题小练

1.(·白银)定义:等腰三角形的顶角与其一个底角的度数的比值k称为这个等腰三角形的“特征值”.若在等腰△ABC中,∠A=80°,则它的特征值k= .

2.如图,∠BOC=60°,点A是BO延长线上的一点,OA=10 cm,动点P从点A出发沿AB以2 cm/s的速度移动,动点Q从点O出发沿OC以1 cm/s的速度移动.如果点P,Q同时出发,用t(s)表示移动的时间,当t=时,△POQ是等腰三角形.

先做题再看答案哦~

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