分类思想在三角形上应用

  • 格式:doc
  • 大小:237.91 KB
  • 文档页数:8

分类讨论思想专题——三角形 一、分类讨论思想 数学问题比较复杂时,有时可以分解成若干小问题或一系列步骤进行分类并分别加以讨论的方法,我们称为分类讨论法或分类讨论思想。 二、分类讨论思想应把握的原则 明确对象,不重不漏,逐级讨论,综合作答。 三、分类讨论思想的应用

[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___。

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

NMABC NMABC

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。 B、 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°)

CNM

AO

B

CNMAOB [练习] 已知oAOB60,过O作一条射线OC,射线OE平分AOC,射线OD平分BOC,求DOE的大小。 (1)射线OC在AOB内 (2)射线OC在AOB外

A B C1 C2 BAOCE

D B

AED

O

C

这两种情况下,都有ooAOB60DOE=3022 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ADBDDC2·,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ADBDDC2·, 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ADBDDC2·,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。若设这个等腰三角形的腰长是xcm,底边长为ycm,可得,1221,921yxxx或.921,1221yxxx解得,9,6yx或.5,8yx即当腰长是6cm时,底边长是9cm;当腰长是8cm时,底边长是5cm。 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( ) 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xyy224560,则第三边的长为_____________。

解析:由xyy224560,可得x240且yy2560

分别解这两个方程,可得满足条件的解xy1122,或xy2223 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222222; 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22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,64ABACP,,是AC的中点,过P点的直线交AB于点Q,若以APQ、、为顶点的三角形和以ABC、、为顶点的三角形相似,则

AQ的长为( )

(A)3 (B)3或43 (C)3或34 (D)43

析解:由于以APQ、、为顶点的三角形和以ABC、、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AQAPABAC,即264AQ,解得3AQ;二是过点P作APQABC,交边AB于点Q,这时APQABC,于是有AQAPACAB,即246AQ,解得43AQ. 所以AQ的长为3或43,故应选(B)。

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 C B P 相关函数题中运用: 1:因动点产生的相似三角形问题 例题: 如图1,在平面直角坐标系xOy中,顶点为M的抛物线y=ax2+bx(a>0)经过点A和x轴正半轴上的点B,AO=BO=2,∠AOB=120°. (1)求这条抛物线的表达式; (2)连结OM,求∠AOM的大小; (3)如果点C在x轴上,且△ABC与△AOM相似,求点C的坐标.

图1 练习: 1如图1,已知抛物线的方程C1:1(2)()yxxmm (m>0)与x轴交于点B、C,与y轴交于点E,且点B在点C的左侧. (1)若抛物线C1过点M(2, 2),求实数m的值; (2)在(1)的条件下,求△BCE的面积; (3)在(1)的条件下,在抛物线的对称轴上找一点H,使得BH+EH最小,求出点H的坐标; (4)在第四象限内,抛物线C1上是否存在点F,使得以点B、C、F为顶点的三角形与△BCE相似?若存在,求m的值;若不存在,请说明理由.

图1 2如图1,抛物线经过点A(4,0)、B(1,0)、C(0,-2)三点. (1)求此抛物线的解析式; (2)P是抛物线上的一个动点,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在点P,使得以A、P、M为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出符合条件的 点P的坐标;若不存在,请说明理由; (3)在直线AC上方的抛物线是有一点D,使得△DCA的面积最大,求出点D的坐标.

, 2:因动点产生的等腰三角形问题

例题:如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=6,AC=8,点D为边BC的中点,DE⊥BC交边AC于点E,点P为射线AB上的一动点,点Q为边AC上的一动点,且∠PDQ=90°. (1)求ED、EC的长; (2)若BP=2,求CQ的长; (3)记线段PQ与线段DE的交点为F,若△PDF为等腰三角形,求BP的长.

图1 备用图 练习:1,如图1,抛物线y=ax2+bx+c经过A(-1,0)、B(3, 0)、C(0 ,3)三点,直线l是抛物线的对称轴. (1)求抛物线的函数关系式; (2)设点P是直线l上的一个动点,当△PAC的周长最小时,求点P的坐标; (3)在直线l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形,若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.

图1 2,如图1,在矩形ABCD中,AB=m(m是大于0的常数),BC=8,E为线段BC上的动点(不与B、C重合).连结DE,作EF⊥DE,EF与射线BA交于点F,设CE=x,BF=y. (1)求y关于x的函数关系式; (2)若m=8,求x为何值时,y的值最大,最大值是多少?

(3)若12ym,要使△DEF为等腰三角形,m的值应为多少?

图1 3 因动点产生的直角三角形问题

例题:如图1,抛物线233384yxx与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C. (1)求点A、B的坐标; (2)设D为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD的面积等于△ACB的面积时,求点D的坐标; (3)若直线l:y=-x+3上有动点M,当以A、B、M为顶点所作的三角形为直角三角形时,求点M的坐标.

练习:1,上题第(3)改:若直线l过点E(4, 0),M为直线l上的动点,当以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有....三个时,求直线l的解析式.