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例题3:等腰三角形分类讨论(L3)

三角形 · 初二
讲清楚它是什么

定义 在等腰三角形中,根据已知边长或角度,需分“已知边为腰”和“已知边为底”两种情况讨论,以防漏解。

从哪来 本节为初二数学第1讲起点,无前置知识点记录,基于等腰三角形基本性质直接展开。

为什么 等腰三角形定义仅规定“有两边相等”,未指定哪两边相等。若题目只给两条边长或一个角,未明确其为腰或底,则存在两种几何构型。若默认某边为腰或底,会遗漏另一种合法构型,导致答案不完整。分类讨论是确保逻辑完备性的必要手段。

讲法
适合:逻辑严密、喜欢规则型解题的学生 采用“变量赋值法”。设等腰三角形三边为 $a, a, b$。 1. 若题目给出两边 $x, y$,则只有两种可能: - 情况1:腰为 $x$,底为 $y$(需验证 $2x > y$ 且 $x+y > x$) - 情况2:腰为 $y$,底为 $x$(需验证 $2y > x$ 且 $y+x > y$) 2. 强调:必须对每种情况单独计算周长或角度,并检验三角形不等式。 3. 口诀:“给两边,分两案;腰底互换,都要算;最后验,不等式。”
讲法
适合:形象思维强、依赖图形直觉的学生 采用“画图对比法”。 1. 画一个等腰三角形,标记两条相等的边为“腰”,第三边为“底”。 2. 给出具体数值(如边长5和8),让学生尝试画两种图: - 图1:腰=5,底=8 - 图2:腰=8,底=5 3. 观察两图形状差异,计算周长,发现结果不同。 4. 强调:题目没说哪条是腰,所以两种图都合法,必须都算。
讲法
适合:抽象思维强、喜欢代数推导的学生 采用“代数约束法”。 1. 设等腰三角形边长为 $a, a, b$。 2. 若已知两边为 $m, n$,则 $(a,b)$ 的可能取值为 $(m,n)$ 或 $(n,m)$。 3. 对每种取值,代入三角形存在条件:$|a-b| < a < a+b$(即任意两边之和大于第三边)。 4. 若某组值不满足条件,则舍去;若满足,则保留并计算所需量。 5. 强调:分类讨论的本质是解方程组的多解性,需逐一验证解的有效性。
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练一道
基础题
已知等腰三角形的两边长分别为 3 和 5,求该三角形的周长。
变式
已知等腰三角形的一个角为 120°,求其余两个角的度数。
试试手自己判
检测题
已知等腰三角形的两边长分别为 4 和 7,求该三角形的周长。
看答案和判分标准
答案:15 或 18。
判对标准:
- 必须列出两种情况:腰=4,底=7 和 腰=7,底=4。
- 必须对每种情况检验三角形不等式($4+4=8>7$ 成立;$7+7=14>4$ 成立)。
- 必须给出两个周长值:$4+4+7=15$ 和 $7+7+4=18$。
- 若只给一个答案,或未检验不等式,判错。
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