等腰三角形一题多解教学分析

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  无论是在日常生活中还是在初中数学教学中,三角形的计算和运用是极为普遍的,而等腰三角形又是一种极其特殊的三角形,“一底二腰三条边,二角同架顶角尖;两腰等来两底等,计算运用想在先。”这就是对等腰三角形特殊元素及其性质的概括:即底边和腰(两腰相等),顶角和底角(两底角相等)。因为等腰三角形有顶角和底角之分,其边有腰和底之分,因而,在解决等腰三角形实际问题时,常常出现一题多解,学生也常常会忽视答案的另一种可能。根据本人十余年的教学经验,现将教学中最为常见的多解问题作如下简要分析。
  一、等腰三角形一题多解问题的教学建议
  1. 明确三角形的性质,等腰三角形属于普通三角形中特殊的一种,它具备普通三角形的所有性质。
  2. 等腰三角形具有独特的性质,即两腰相等、两底角相等。
  3. 特别提醒学生在解答等腰三角形问题时务必考虑多解因素,以免因疏忽而导致漏解。
  4. 等腰三角形的无图题,即底和腰不明确、顶角和底角不明确、题目中等腰三角形的形状不明确时,更应提醒学生务必谨慎解题,充分考虑多解可能。
  二、实例分类分析
  1. 无图,腰与底不明确时, 则会造成多解。
  實例分析:
  (1)现有一块三角形空地,一边长6m,一边长9 m,若要把这块地砌墙围起来,请问围墙有多少?
  错解:设底边的长是6 m,腰长是9 m。
  则周长=6 m +9 m +9 m =24 m
  分析:错解中判定底边的长是6 m,但是也可为9 m。当底边的长是9 m,腰长是6 m时. 周长=6 m +6 m +9 m =21 m
  所以,此题为多解,正确答案应该是24 m或21 m.
  (2)一等腰三角形的两边的长分别是5和12,那么这个等腰三角形的周长是多少?
  错解:
  设当底边的长是5,腰长是12时。
  即周长=5+12+12=29
  当底边的长是12,腰长是5时。
  即周长=12+5+5=22
  等腰三角形的周长是29或22.
  分析:错解中判断此题为多解题,分别假设了底边、腰,从表面上看很全面,充分考虑了等腰三角形的多解性,但是三角形还具有一个性质:当底边的长是5,腰长是12时,5+5<12,偏离了“三角形任意两边之和大于第三边”的性质,不能组成三角形。
  因此,此题的正确答案是唯一的,等腰三角形的周长是29。
  2. 无图,当等腰三角形的顶角、底角不明确时,也会造成多解。
  实例分析:
  (1)如果等腰三角形的一个内角是另一个内角的4倍,那么这个等腰三角形三个内角的度数分别是多少度?
  错解:
  设顶角的度数为a,则底角的度数为4a。
  根据根据等腰三角形的性质: a+4a+4a=180,解得a=20
  所以,这个等腰三角形三个内角的度数分别是20?、80?、80?。
  分析:此解题结果是不完善的,其判定底角是顶角的4倍是不全面的,没有底角一定大于顶角或顶角一定大于底角的说法。
  应有另一假设:顶角是底角的4倍,即4a+a+a=180 ?,a=30?,即可解得等腰三角形三个内角的度数分别是120?,30?,30?。
  因此,正确答案是这个等腰三角形三个内角的度数分别是20?、80?、80?或120?、30?、30?。
  一,由等腰三角形的高的不同。造成多解。
  (1)在ΔABC中,AB=AC,BD是ΔABC的高,∠ABD=40?,求ΔABC三个内角的度数?
  错解:如图1
  由BD⊥AC, ∠ABD=40?,可知 ∠A=90?-40?=50?,
  ∴∠ABC=∠ACB=65?
  ∴这个等腰三角形三个内角的度数分别是50?、65 ?、65 ?。
  解析:这个解法只考虑了等腰三角形的高在等腰三角形内的情况,而忽视了等腰三角形的高在等腰三角形外的情况。如图2,
  当等腰三角形的高在等腰三角形外时,由BD⊥AC,
  ∠ABD=40?,可知 ∠BAC=90 ? -40 ? =50?
  即∠BAC=180 ? -50 ? =130 ?
  所以,∠ABC=∠ACB=25?
  因此,正确答案是这个等腰三角形三个内角的度数可能是是50?、65?、65?,也可能是130?、25?、25?。
  总之,等腰三角形的教学应充分考虑其多解性,避免顾此失彼,题目简单而轻易出错。
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