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分类讨论思想在等腰三角形问题中的应用

2024-10-21曾辉响

数理天地(初中版) 2024年19期

【摘要】分类讨论思想是解答初中数学问题的重要思想.等腰三角形问题就是一类经常需要分类讨论的问题.许多学生在面对等腰三角形问题时容易出现错解、漏解的情况,这就是因为没有对问题进行合理分类.本文结合实例探讨分类讨论思想在等腰三角形问题中的应用,以供读者参考.

【关键词】分类讨论;等腰三角形;初中数学

类型1依据几何图形的位置关系进行分类

例1如图1所示,在△ABC中,BC>AB>AC,∠ACB=40°,若D、E两点在直线AB上,且满足AD=AC,BE=BC,则∠DCE=.

解分析题目条件可以发现对△ABC的描述较少,D、E两点可以在点A的同侧,也可分居点A的两侧,需要分类讨论.

(1)D、E两点都在点A的左侧时,如图2所示.

因为BE=BC,

所以∠BEC=∠BCE=12(180°-∠ABC).

因为AD=AC,

所以∠ADC=12∠BAC.

因为∠DCE=∠BEC-∠ADC,

所以∠DCE=12(180°-∠ABC)-12∠BAC,

即∠DCE=12∠ACB=12×40°= 20°.

(2)当D、E两点都在点A的右侧时,如图3所示.

与(1)类似可得

∠DCE=12∠ACB=12×40°=20°.

(3)当点D在点A左侧,点E在点A右侧时,如图4所示.

因为BE=BC,

所以∠BEC=12(180°-∠CBE)=12∠ABC.

因为AD=AC,

所以∠ADC=12(180°-∠DAC)=12∠BAC.

在△DCE中,∠DCE=180°-(∠BEC+∠ADC),

所以∠DCE=180°-12(∠ABC+∠BAC)=180°-12(180°-∠ACB)=110°.

(4)当点E在点A左侧,点D在点A右侧时,如图5所示.

因为AD=AC,

所以∠ADC=12(180°-∠DAC)=12(180°-∠BAC).

因为BE=BC,

所以∠BEC=12(180°-∠ABC).

于是在△DCE中,∠DCE=180°-(∠BEC+∠ADC)=70°.

综上所述,∠DCE的度数为20°或70°或110°.

评析此G7wRsdJn3xvOFq3uZiHOfw==类问题是等腰三角形问题中较为复杂的一类题目,在解题时,要能够对题目条件进行合理的解读.根据点的位置将每一种情况都一一列出来进行计算,就可以得到答案.

类型2对存在性的分类

例2如图6所示,△ABC是直角三角形,其中∠C=90°,∠A=30°,点P是直线BC或AC上的一点,且满足△PAB是等腰三角形,求符合条件的点P的个数.

解(1)当AB为腰,点A是顶点时,如图7所示.

以点A为圆心,AB的长为半径画圆分别交直线BC和AC于P1、P2、P3三点.

(2)当AB为腰,点B是顶点时,以点B为圆心,AB的长为半径画圆分别交直线BC和AC于P3、P4、P5三点.

(3)当AB为底时,作AB的垂直平分线分别交直线BC和AC于P3、P6两点.

综上所述,符合条件的点P有6个.

评析存在性问题一般都要画出图象来寻找,这时就需要作辅助线来明确点的位置,常用的方法有作圆、作垂直平分线等.

类型3对边长进行分类

例3等腰三角形的一边长为6cm,周长为20cm,求另外两边的长.

解此题有两种情况.

(1)当长为6cm的边为底边时,则腰长为7cm,能构成三角形.

(2)当长为6cm的边为腰时,则底边长为8cm,能构成三角形.

综上所述,这个三角形的另外两边长可能为7cm,7cm或8cm,6cm.

评析针对边长进行分类是等腰三角形问题中较为简单的一类题目,与针对角进行分类类似.在解答这一类问题时,学生只需要考虑到边的两种情况:腰和底边,即可解出答案.

结语

上述三种类型的问题难度由高到低,学生们对于前两种需要多加研究,熟悉不同的分类方法,明确不同位置以及不同存在条件对答案的影响.而最后一种则较为基础,只做简单介绍,考虑到所有情况即可.