小专题(十) 运用分类讨论求解等腰三角形相关的多解问题
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知识像烛光,能照亮一个人,也能照亮无数的人。--培根
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小专题(十) 运用分类讨论求解等腰三角形相关的多解问题
类型1 针对腰长和底边长进行分类
方法归纳:在解答已知等腰三角形边长的问题时,当题目中的条件没有指明已知的这条边是腰
长还是底边长时,就要分类讨论,按腰和底边两种情况分类.若涉及边的长度,应运用三角形的三
边关系进行辨别取舍.
1.(武汉中考)平面直角坐标系中,已知A(2,2)、B(4,0).若在坐标轴上取点C,使△ABC为等腰
三角形,则满足条件的点C的个数是(A)
A.5 B.6 C.7 D.8
2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=2BC,在直线BC或AC上取一点P,使得△PAB为等
腰三角形,则符合条件的点P共有(B)
A.7个
B.6个
C.5个
D.4个
3.若实数x,y满足|x-5|+y-10=0,则以x,y的值为边长的等腰三角形的周长为25.
类型2 针对顶角和底角进行分类
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方法归纳:对于等腰三角形,只要已知它的一个内角的度数,就能算出其他两个内角的度数,
如果题中没有确定这个内角是顶角还是底角,就要分两种情况来讨论.在分类时要注意:三角形的
内角和等于180°;等腰三角形中至少有两个角相等.
4.等腰三角形有一个角为52°,它的一条腰上的高与底边的夹角为多少度?
解:①若已知的这个角为顶角,则底角的度数为(180°-52°)÷2=64°,故一腰上的高与底边
的夹角为26°;
②若已知的这个角为底角,则一腰上的高与底边的夹角为38°.
故所求的一腰上的高与底边的夹角为26°或38°.
5.如果等腰三角形中的一个角是另一个角度数的一半,求该等腰三角形各内角的度数.
解:设∠A,∠B,∠C是该等腰三角形的三个内角,且∠A=12∠B.
设∠A=x°,则∠B=2x°.
①若∠B是顶角,则∠A,∠C是底角,于是有∠C=∠A=x°.
∵∠A+∠B+∠C=180°,∴x+2x+x=180.
解得x=45,故∠A=∠C=45°,∠B=90°;
②若∠B是底角,∵∠A≠∠B,
∴∠A是顶角,∠C=∠B=2x°.
∵∠A+∠B+∠C=180°,∴x+2x+2x=180.
解得x=36,故∠A=36°,∠B=∠C=72°.
综上所述,等腰三角形的各内角分别为45°、45°、90°或36°、72°、72°.
类型3 针对锐角、直角和钝角三角形进行分类
方法归纳:根据等腰三角形顶角的大小可以将其分为锐角、直角或钝角三角形.不同的三角形
其高、中线、垂直平分线的交点位置均不同,比如锐角三角形腰上的高的交点在这个三角形的内部;
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直角三角形腰上的高的交点为两直角边的交点;钝角三角形腰上的高的交点在这个三角形的外部,
因此在解答时需要分类讨论.
6.已知△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线与AC所在的直线相交成50°的角,求底角的度数.
解:由题意可判断该三角形不可能是直角三角形,可能是锐角三角形或钝角三角形,故分两种
情况讨论:
①如图1,垂直平分线DE与腰AC相交,且∠AED=50°,则∠A=40°,所以∠B=∠C=70°;
②如图2,垂直平分线DE与腰AC的反向延长线相交,且∠AED=50°,则∠EAD=40°,∠
BAC=140°,所以∠B=∠C=20°.
综上可知,等腰三角形的底角为70°或20°.
7.一个等腰三角形一边上的高等于另一边的一半,则等腰三角形底角的度数是多少?
解:设∠A为顶角,则∠ABC、∠ACB为底角.
(1)若∠A为锐角,如图1,作BD⊥AC于点D,
根据题意有BD=12AB,∠BDA=90°,
∴∠A=30°,∠ABC=∠ACB=75°;
(2)若∠A为直角,根据题意“等腰三角形一边上的高等于另一边的一半”,这种情况无解;
(3)若∠A为钝角,有三种情况:
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①如图2,作AD⊥BC于点D,
根据题意有AD=12AB,∠ADB=90°,
∴∠ABC=∠ACB=30°;
②如图3,作BD⊥CA的延长线于点D,
根据题意有BD=12BC,∠ADB=90°,
∴∠ABC=∠ACB=30°;
③如图4,作BD⊥CA的延长线于点D,
根据题意有BD=12AB,∠ADB=90°,
∴∠BAD=30°,∠ABC=∠ACB=15°.
综上所述,等腰三角形底角的度数是75°、30°或15°.
8.AC为等腰△ABD的腰BD上的高,且∠CAB=60°.求这个三角形各内角的度数.
解:①如图1,高AC在△ABD的内部,
因为∠CAB=60°,∠ACB=90°,
所以∠B=30°.
因为BA=BD,所以∠BAD=∠D=75°;
②如图2,高AC在△ABD的外部,
因为∠CAB=60°,∠ACB=90°,
所以∠ABC=30°.
所以∠ABD=150°.
因为BA=BD,所以∠BAD=∠D=15°;
③如图3,高AC在△ABD的外部,
因为∠CAB=60°,∠ACB=90°,
所以∠B=30°.
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因为DA=DB,所以∠BAD=∠B=30°.
所以∠ADB=120°.
综上所述,这个三角形各内角的度数分别为30°,75°,75°或150°,15°,15°或120°,
30°,30°.