分类讨论思想例题分析
[线段中分类讨思想的应用]——线段及端点位置的不确定性引发讨论。
例1 已知直线AB 上一点 C ,且有CA=3AB ,则线段CA 与线段CB 之比为_3 :2_或_3:4 。
C1 A B C2
练习:已知
A、
B、C 三点在同一条直线上,且线段AB=7cm,点M 为线段AB的中点,线段 BC=3cm,点N 为线段BC 的中点,求线段MN 的长.
解析:(1)点 C在线段 AB上:(2)点 C在线段 AB的延长线上
例2 下列说法正确的是( )
A、两条线段相交有且只有一个交点。
B、如果线段AB=AC 那么点A是BC的中点。
C、两条射线不平行就相交。
D、不在同一直线上的三条线段两两相交必有三个交点。
[与角有关的分类讨论思想的应用]——角的一边不确定性引发讨论。
例3 在同一平面上,∠ AOB=70 °,∠ BOC=30 °,射线 OM 平分∠ AOB ,ON 平分∠ BOC,求∠MON 的大小。(20°或50°)
[练习]已知AOB = 60o,过 O作一条射线 OC,射线OE 平分AOC ,射线OD 平分
A MC N
B AM BNC
这两种情况下,都有DOE= AOB
BOC,求DOE的大小。
2 2
小结:(对分类讨论结论的反思)——为什么结论相同?虽然AOC 的大小不确 定,但是所求的DOE 与AOC 的大小无关。我们虽然分了两类,但是结果是相 同的!这也体现了分类讨论的最后一个环节——总结的重要性。
[三角形中分类讨论思想的应用]
一般有以下四种类型:一是由于一般三角形的形状不确定而进行的分类;二是 由于等腰三角形的腰与底不确定而进行的分类;三是由于直角三角形的斜边不 确定而进行的分类;四是由于相似三角形的对应角(或边)不确定而进行的分类。
1、三角形的形状不定需要分类讨论
例 4 、 在△ABC 中,∠B=25°,AD 是
BC 上的高,并且 AD = BD ·DC ,则
∠BCA 的度数为 ____________ 。
解析:因未指明三角形的形状,故需分
类讨论。 如图 1,当△ABC 的高在形内时,
由 AD = BD ·DC , 得△ABD∽△CAD,进而 可以证
明△ABC 为直角三角形。由 ∠B= 25°。可知
∠BAD=65°。所以∠BCA=∠BAD= 65°。 如
图2,当高 AD 在形外时,此时
△ABC 为钝角三角形。 由 AD = BD ·DC , 得
△ABD∽△CAD 所以∠B=∠CAD=25° ∠BCA=
∠CAD+∠ADC=25°+90°= 115 ° 2、等腰三角形的分类讨论:
a 、在等腰三角形中求边: 等腰三角形中,对给出的边可能是腰,也可能是底 边,所以我们要进行分类讨论。
例 5 、已知等腰三角形的一边等于 5 ,另一边等于 6 ,则它的周长等于 _____ 。
[练习]若等腰三角形一腰上的中线分周长为 9cm 和12cm 两部分,求这个等腰三角形的底和 腰的长。
简析: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。
b 、在等腰三角形中求角:等腰三角形的一个角可能指底角,也可能指顶角,所 以必须分情况讨论。
例 6 、已知等腰三角形的一个内角为 75°则其顶角为( )
若设这个等腰三角形的腰长是x cm , 底边长为 y cm ,可得 得 x = 6, y = 9, 或
x = 8,即当腰长是6cm 时,底边长是9cm ; y = 5.
1 x + x = x +y 2
9,
12, 或
1 x + x = x +y =
2 12, 9. 当腰长是 8cm 时,底边长是 5cm 。
A. 30°
B. 75
C. 105°
D. 30°或 75
[练习]1、等腰三角形一腰上的高与另一腰所成的夹角为45°,求这个等腰三角形的顶角的
度数。
简析:依题意可画出图 1 和图 2 两种情形。图 1 中顶角为45°,图 2 中顶角为135°。
2、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= ___________ 。
3、直角三角形中,直角边和斜边不明确时需要分类讨论
例7、已知x,y为直角三角形两边的长,满足x -4 + y -5y+6 =0,则第三边的长为
______________________ 。
解析:由x -4 + y -5y+6 =0
,可得x
2-4=0
且y
2-5y+6=0
x = 2 x = 2
分别解这两个方程,可得满足条件的解y1 =2,或y2 =3
由于 x , y 是直角边长还是斜边长没有明确,因此需要分类讨论。当
两直角边长分别为 2,2时,斜边长为22+22= 2 2;
当直角边长为 2 ,斜边长为 3 时,另一直角边的长为5;
当一直角边长为 2,另一直角边长为 3 时,斜边长为13。
综上,第三边的长为2 2 或5或13。
4、相似三角形的对应角(或边)不确定而进行的分类。
例8、如图所示,在△ABC中,AB = 6,AC = 4,P是AC的中点,过P点的直线交AB于点Q,若以A、P、Q为顶点的三角形和以A、B、C为顶点的三角形相似,则
AQ的长为()
4
(D)43 析解:由于以 A 、P 、Q 为顶点的三角
形和以 A 、B 、C 为顶点的三角形有一个公共角 (A ),因此依据相似三角形的判定方法,过点P 的直线PQ 应有两种作法:一是过点P 作PQ ∥ BC ,这样根据相似三角形的性质可得 AQ = AP ,即 AQ = 2 ,解得AQ = 3;
AB AC 64 二是过点P 作 APQ =
ABC ,交边 AB 于点Q ,这时V APQ : V ABC ,于是有 AQ = AP ,即 AQ = 2,解得AQ = 4. 所以AQ 的长为3或4 ,故应选(B )。
AC AB 46 3 3
四、本节小结
分类讨论思想是在解决问题出现不确定性时的有效方法。线段及端点的不确 定;角的一边不确定;三角形形状不确定;等腰三角形腰或顶角不确定;直角三 角形斜边不确定;相似三角形对应角(边)不确定等,都需要我们正确地运用分 类讨论的思想进行解决。分类讨论思想不仅可以使我们有效地解决一些问题,同 时还可以培养我们的观察能力和全面思考问题的能力。 (A)3 (B)3或4
3 (C)3或3
4 C