初中数学 三角形问题中的数学思想方法
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2021年01月30日 18:56
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三角形问题中的数学思想方法
数学思想和方法是数学基础知识 、
基本技能的本质体现,
是形成数学能力、
数学意识的
桥梁,是灵活应用数学 知识、技能的灵魂
.
因此,在解三角形题过程中准确快捷的关键是正
确运用数学思想方 法
.
这里对三角形解题时常用的分类讨论思想、整体思想、方程思想、转
化思想、数形 结合思想等举例予以说明,以供同学们学习参考应用
.
一、
分类讨论思想
由于题目的约束较弱
(
条件趋一般)
或图形位置的变化常常使同一问题具有多种形态,因
而有必要考查全面
(
所有不同情况
)
才能把握问题的实质
.
此种情况下应当进行适当分类,就每
种情形研究讨论结论的正确性
.
例
1
在等腰三角形中,一腰上的中线把它的周长分为
15cm
和
6cm
两部分,求 三角形
各边的长
.
分析
:
要注意等腰三角形有两边相等,
一腰上的中线把它的腰分成 的两段相等
.
由于问题
中未指明哪一段为
15cm
,哪一段为
6cm
,故需分类讨论
.
1
解
:
设腰长为xcm
,底边为
ycm
,即
AB=x
,则
AD=CD=
x
,
BC=y
2
1
1
⑴
若
x+
x=6
时,则
y+
x=15.
2
2
由
x+
A
D
1
1
x=6
得
x=4.
把
x=4
代入
y+
x =15
得
y=13.
2
2
C
B
图
1
因为
4+4<13
,所以不能构成三角形
.
⑵
若
x+
1
1
x=15
时,则
y+
x=6.
2
2
1
1
由
x+
x=15
得< br>x=10.
把
x=10
代入
y+
x=15
得
y=1.
2
2
10+1>10
符合题意,
所以 三角形三边分别为
10cm
、
10cm
、
1cm.
例
2
已知非直角三角形
ABC
中,∠
A=45°
,高
BD
和
CE
所在直线交于
H
,求∠
B HC
的度数
.
分析
:
三角形的形状不同,高的交点的位置 也就不同
.
高的交点可能在三角形内部,也可
A
第
5
页
共
6
页
E
B
H
D
C
能在三角形外部,故应分两种情况加以讨论
.
解
:⑴当△
ABC
为锐角三角形时
(
图
2)
∵
BD
、
CE
是△
ABC
的高,
∠
A=45°
,
∴∠
ADB=
∠
BEH=90°.
在△
ABD
中,
∠
ABD=180°
-
90°
-
45°=45°.
∵∠
BHC
是△
BHE
的外角,
∴∠
BHC=90°+45°=135°.
⑵当△
ABC
为钝角三角形时
(
图
3)
∵
H
是△
ABC
两条高所在直线的交点
∠
A=45°
,
∴∠
ABD=180°
-
90°
-
45°=45°.
在
Rt
△
BEH
中,
∠
BHC=180°
-
90°
-
45°=45°.
∴∠
BHC
的度数是
135°
或
45°.
注意
:涉及三角形高的问题,常常会因为高的位置而需要讨论,否则就会漏解
.
二、
整体思想
研究某些数学问题时,往往不是以问题的某个组成部分为着眼 点,而是将待解决的问题
看作一个整体,通过研究问题的整体形式,整体结构做整体处理后,达到解决问 题的目的
.
例
3
如图
4
,求∠
A+< br>∠
B+
∠
C+
∠
D+
∠
E+
∠F+
∠
G
的度数
.
分析
:
观察图形 可得,
图由一个四边形和一个三角形构成,
可根据四边形和三角形的内角
C
和定理求度数之和
.
B
D
解
:
因为∠
A +
∠
C+
∠
E=180°
,
又因为∠
B +
∠
D+
∠
F+
∠
G=360°
,
所以∠
A+
∠
B+
∠
C+
∠
D+
∠< br>E+
∠
F+
∠
G=540°.
A
E
G
图
4
F
B
D
图
3
H
A
E
C
剖析
:
例题中若直 接求出每一角的度数再求其和显然是做不到的
.
因此,设法整体求值是
解题的关键.
事实上,有些数学问题,如果从局部去考虑,拘泥于常规,则举步维艰
.
如果从
全局着手,突破常规,则会柳暗花明
.
三、
方程思想
< br>求值时,
当问题不能直接求出时,
一般需要设未知数继之建立方程
.
用 解方程的方法求出
结果,这也是解题中常见的具有导向作用的一种思想
.
例
4
如图
5
,在△
ABC
中,∠
B =
∠
C
,∠
1=
∠
2
,∠
BAD=40° .
求∠
EDC.
分析:利用三角形的外角性质,设法建立关于∠
EDC
的方程
.
解
:
设∠
EDC=x.
因为∠
1
是△< br>DEC
的外角,所以∠
1=x+
∠
C.
B
第
5
页
共
6
页
A
1
x
图
5
E
C
2
D
又 因为∠
1=
∠
2
,所以∠
2=x+
∠
C.
又因为∠
2
是△
ABD
的外角,所以∠
ADC=
∠
B+
∠
BAD.
所以∠
B+
∠
BAD =
∠
2+x
,即∠
B+40°=
∠
C+2x.
因为∠
B =
∠
C
,所以
2x=40°
,解得
x=20°.
剖析
:
方程是解决很多数学问题的重要工具,很多数学问题可以通过构造方程而获解< br>.
事
实上,
用设未知数的方法表示所求,
可使计算过程书写简便,也易于表明角与角之间的关系
.
四、
转化思想
用简 单、已学过的知识解决复杂、未知的知识,把复杂的问题转化为简单的问题,将陌
生的问题转化为熟悉的 问题来解
.
这种解题思想叫转化思想
.
例
5
如图
6
,求五角星各顶角之和
.
分析
:
因为∠
A
、∠
B
、∠
C
、∠
D
、∠
E
较分散,本例中又不
知其度数,因此,应设法将它们集中起来,将问题转化为三角形
来处理
.
根据三角形外角性质和内角和定理可以求解.
解
:
因为∠
1=
∠
C+
∠
E
,∠
2=
∠
B+
∠
D
,
又因为∠
1+
∠
2+
∠
A=180°
,所以∠
A+
∠
B+
∠C+
∠
D+
∠
E=180°.
点拨
:
此题还可以连接
CD
求解
.
当我们求多个角之和不能直接计算时 ,应考虑转化为三
角形求解
.
五、
数形结合思想
例
6
如图
7
,在△
ABC
中,已知
AD
是角平分线,
∠
B=60°
,∠
C=45°
,求 ∠
ADB
和
∠
ADC
的度数
.
分析:
在△
ABD
中,∠
ADB
是一个内角,它等于
180 °
-∠
B
-∠
BAD
,故求出∠
BAD
即可求出∠
ADB
的度数,这由已知条件不难求得
;
同理可求出∠
ADC
的度数
.
解
:
在△
ABC
中,
∵∠
B=60°
,
∠
C=45°
,
∠
B+
∠
C+
∠
BAC=180°
,
< br>∴∠
BAC=180°
-∠
B
-∠
C=180°
-< br>60°
-
45°=75°.
B
1
又∵
AD
是角平分线,
∴∠
BAD=
∠
DAC=
∠
BAC=37.5°.
2
在△
ABD
中,
∠
ADB=180°
-∠
B
-∠
BAD=180°
-
60°
-
37.5 °=82.5°.
同理∠
ADC=180°
-∠
C
-∠< br>DAC=180°
-
45°
-
37.5°=97.5°.
D
图
7
C
A
C
图
6
D
B
A
1
2
E
第
5
页
共
6
页