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在用勾股定理解决问题时,有些问题会出现多种情况,若分析不到位就会漏解或错解.这就需要我们利用分类思想对各种情况加以讨论,并逐类求解,然后综合得解.本文以一个中考题为例,对运用勾股定理解题时需要用到的分类思想加以探讨,供同学们参考.
【例题】(2010·黑龙江双鸭山)Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=2. 以AC为一边,在△ABC外部作等腰直角三角形ACD,则线段BD的长为_______.
【分析】首先要结合题意,画出相应的图形.因为以AC为一边在△ABC外部作等腰直角三角形ACD,则AC可以是直角边,也可以是斜边,其中以AC为直角边又分两类,分别以A、C为直角顶点,所以有三种情况.
【解答】情况一:如图1,以A为直角顶点,向外作等腰直角△DAC,
∵∠DAC=90°,且AD=AC,
∴BD=BA AD=2 2=4.
情况二:如图2,以C为直角顶点,向外作等腰直角△ACD,
∵△ACD是等腰三角形,
∴得AC=CD=2,
∠ACD=90°,
又∵∠BAC=90°,AB=AC=2,
∴AB∥CD且AB=CD.
∴四边形ABCD是平行四边形.
∴AC和BD互相平分,且相交于O,
情况三:如图3,以AC为斜边,D为直角顶点,向外作等腰直角△ADC,
∵∠ADC=90°,AD=DC,且AC=2,
∴设AD=DC=x,
根据勾股定理,
建立方程x2 x2=22,
又∵△ABC、△ADC是等腰直角三角形,
∴∠ACB=∠ACD=45°,
∴∠BCD=90°,
又∵在Rt△ABC中,
【涉及知识点】等腰三角形,勾股定理.
【点评】本题中,符合条件的图形不唯一,所以结论存在多种情况.在应用一条已知线段构造等腰直角三角形时,这条已知线段可以是直角边,也可以是斜边.根据具体图形,结合勾股定理计算线段的长即可.本题主要考查勾股定理、等腰三角形性质的灵活运用,同时对分类讨论思想有较高要求.
同学们不妨尝试完成下列变式:
【变式】Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=2.以BC为一边,在△ABC外部作等腰直角三角形BCD,则线段BD的长为_______.
【分析】本例同上例类似,都是有着与勾股定理有关的无图多解的特点.如果不注意分类讨论,就会漏解或错解.所以有必要利用分类讨论思想逐类求解.
参考答案:2或4或2.
同学们不妨再想一想,如何求AD的长?
【小练习】
1. 已知△ABC是等腰三角形,其中一边长是10,另一边长是8,则底边上的高为(
【例题】(2010·黑龙江双鸭山)Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=2. 以AC为一边,在△ABC外部作等腰直角三角形ACD,则线段BD的长为_______.
【分析】首先要结合题意,画出相应的图形.因为以AC为一边在△ABC外部作等腰直角三角形ACD,则AC可以是直角边,也可以是斜边,其中以AC为直角边又分两类,分别以A、C为直角顶点,所以有三种情况.
【解答】情况一:如图1,以A为直角顶点,向外作等腰直角△DAC,
∵∠DAC=90°,且AD=AC,
∴BD=BA AD=2 2=4.
情况二:如图2,以C为直角顶点,向外作等腰直角△ACD,
∵△ACD是等腰三角形,
∴得AC=CD=2,
∠ACD=90°,
又∵∠BAC=90°,AB=AC=2,
∴AB∥CD且AB=CD.
∴四边形ABCD是平行四边形.
∴AC和BD互相平分,且相交于O,
情况三:如图3,以AC为斜边,D为直角顶点,向外作等腰直角△ADC,
∵∠ADC=90°,AD=DC,且AC=2,
∴设AD=DC=x,
根据勾股定理,
建立方程x2 x2=22,
又∵△ABC、△ADC是等腰直角三角形,
∴∠ACB=∠ACD=45°,
∴∠BCD=90°,
又∵在Rt△ABC中,
【涉及知识点】等腰三角形,勾股定理.
【点评】本题中,符合条件的图形不唯一,所以结论存在多种情况.在应用一条已知线段构造等腰直角三角形时,这条已知线段可以是直角边,也可以是斜边.根据具体图形,结合勾股定理计算线段的长即可.本题主要考查勾股定理、等腰三角形性质的灵活运用,同时对分类讨论思想有较高要求.
同学们不妨尝试完成下列变式:
【变式】Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=2.以BC为一边,在△ABC外部作等腰直角三角形BCD,则线段BD的长为_______.
【分析】本例同上例类似,都是有着与勾股定理有关的无图多解的特点.如果不注意分类讨论,就会漏解或错解.所以有必要利用分类讨论思想逐类求解.
参考答案:2或4或2.
同学们不妨再想一想,如何求AD的长?
【小练习】
1. 已知△ABC是等腰三角形,其中一边长是10,另一边长是8,则底边上的高为(