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在近年中考数学试题中,常出现一些不给图形的几何问题,在解答此类问题时,由于受思维习惯的干扰,常常把题目中的图形画成自己平时所熟悉的图形,这样,问题的解答就可能不完整,导致漏解而失分。解决这类问题,我们要应用分类讨论的思想,下面结合具体实例加以说明.
一、 等腰三角形中的分类讨论
规律:在求解有关等腰三角形的问题时,如果题目不给图形,我们可根据顶角和底角的大小;底边和腰长的长短;高的位置画出不同的图形,进行分类讨论解决.
例1 已知等腰三角形的一个内角为50°,则其顶角为( )
A. 50° B. 80°
C. 130° D. 50°或80°
简析 50°角可能是顶角,也可能是底角.当50°是底角时,这个等腰三角形的顶角为80°,故选D.需注意的是:底角不能为直角或钝角.等腰三角形的一个内角为100°,这里的100°只能为顶角.
例2 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 .
简析 如图1,当5是腰长时,6就是底边长,则此时等腰三角形的周长等于16;当6是腰长时,5就是底边长,则此时周长等于17.故这个等腰三角形的周长等于16或17.
说明:应在符合三角形三边关系的前提下分类讨论.如等腰三角形的一边等于3,另一边等于6,则它的周长只能是15.
例3 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 如图2,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2xcm,底边长为ycm,可得2x+x=9,x+y=12.或2x+x=12,x+y=9.说明:这里求出来的解应满足三角形三边关系定理.
例4 在△ABC中,AB=AC,AB的中垂线与AC所在直线相交所得的锐角为40°,则底角∠B= .
简析 如图3,当△ABC是锐角三角形时,交点在腰AC上,∠A=50°,∠B=65°;如图4,当△ABC为钝角三有形时,交点在腰CA的延长线上,∠BAC=130°,∠B=25°故这个等腰三角形的底角为65°或25°.
例5 为美化环境,计划在某小区内用30m的草皮铺设一块一边长为10m的等腰三角形绿地,请你求出这个等腰三角形绿地的另两边长.
简析 如图5,在等腰△ABC中,设AB=AC,BC=10m,作AD⊥BC于D,由S=×BC•AD=30,可得AD=6m.所以AB=AC==(m).如图6,当AB为腰且△ABC为锐角三角形时,AB=AC=10m,所以AD==8(m),BD=2m,BC==2(m).如图7,当AB为腰且△ABC为钝角三角形时,BC=6(m).
二、 相似三角形中的分类讨论
规律:相似三角形常常因为对应边、对应角或其他原因的不确定性而需要加以分类讨论,纵观近年中考试题,涉及相似三角形对应关系的试题屡见不鲜,解答此类问题,一定要注意保持思维的缜密性,画出各种相似的图形,谨防发生漏解错误.
例6 在△ABC中,AB=5,AC=4,P是AC的一点,AP=2,在AB上取一点D,若以A、P、D为顶点的三角形和以A、B、C为顶点的三角形相似,则AD的长为( )
A. B.
C. D. 和
简析 本题应分两种情况讨论:如图8,过点P作PD∥BC,这样根据相似三角形的性质可得=,即=,解得AD=;如图9,过点P作∠APD=∠ABC,交边AB于点D,这时△APD ~△ABC,于是有=,即=,解得AD=. 所以AQ的长为或,故应选D.
三、 圆中的分类讨论
规律:由于点与圆、线与圆、圆与圆存在多种位置关系,经常会导致其答案不唯一.因此,求解圆的有关问题时,要注意画出符合条件的各种图形进行分类讨论.
?摇例7 若所在⊙O所在平面内一点P到⊙O上的点的最大距离为a,最小距离为b(a>b),则此圆的半径为( )
A. B.
C. 或 D. a+b或a-b
简析 本题点P可能在圆内,也可能在圆外.故应选C.
例9 已知AB是⊙O的直径,AC是⊙O的弦,AB=2,AC=,在图中画出弦AD,使AD等于1,并求出∠CAD的度数.
简析 如图12,当弦AC与弦AD在直径AB的同侧时,∠DAC=∠DAO-∠CAO=15°; 如图13,当弦AC与弦AD在直径AB的异侧时. ∠DAC=∠DAO+∠CAO=115°.
例10 圆的一条弦长等于它的半径,那么这条弦所对的圆周角为( )(下转第31页)
(上接第17页)
A. 30°或60° B. 60°
C. 150° D.30°或150°
简析 一条弦所对的圆周角有两种,且圆周角互补. 故选D.
例11 已知相交两圆的半径分别为5cm和4cm,公共弦长6cm,则这两个圆的圆心距为 .
简析 当圆心在公共弦的异侧时,OO=OD+ OD=4+;当圆心在公共弦的同侧时,OO=OD-OD =4-.
总之,在解这类题目时,要用分类讨论的思想,根据题意画出满足条件的所有图形,求出相应的结果.
一、 等腰三角形中的分类讨论
规律:在求解有关等腰三角形的问题时,如果题目不给图形,我们可根据顶角和底角的大小;底边和腰长的长短;高的位置画出不同的图形,进行分类讨论解决.
例1 已知等腰三角形的一个内角为50°,则其顶角为( )
A. 50° B. 80°
C. 130° D. 50°或80°
简析 50°角可能是顶角,也可能是底角.当50°是底角时,这个等腰三角形的顶角为80°,故选D.需注意的是:底角不能为直角或钝角.等腰三角形的一个内角为100°,这里的100°只能为顶角.
例2 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 .
简析 如图1,当5是腰长时,6就是底边长,则此时等腰三角形的周长等于16;当6是腰长时,5就是底边长,则此时周长等于17.故这个等腰三角形的周长等于16或17.
说明:应在符合三角形三边关系的前提下分类讨论.如等腰三角形的一边等于3,另一边等于6,则它的周长只能是15.
例3 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 如图2,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2xcm,底边长为ycm,可得2x+x=9,x+y=12.或2x+x=12,x+y=9.说明:这里求出来的解应满足三角形三边关系定理.
例4 在△ABC中,AB=AC,AB的中垂线与AC所在直线相交所得的锐角为40°,则底角∠B= .
简析 如图3,当△ABC是锐角三角形时,交点在腰AC上,∠A=50°,∠B=65°;如图4,当△ABC为钝角三有形时,交点在腰CA的延长线上,∠BAC=130°,∠B=25°故这个等腰三角形的底角为65°或25°.
例5 为美化环境,计划在某小区内用30m的草皮铺设一块一边长为10m的等腰三角形绿地,请你求出这个等腰三角形绿地的另两边长.
简析 如图5,在等腰△ABC中,设AB=AC,BC=10m,作AD⊥BC于D,由S=×BC•AD=30,可得AD=6m.所以AB=AC==(m).如图6,当AB为腰且△ABC为锐角三角形时,AB=AC=10m,所以AD==8(m),BD=2m,BC==2(m).如图7,当AB为腰且△ABC为钝角三角形时,BC=6(m).
二、 相似三角形中的分类讨论
规律:相似三角形常常因为对应边、对应角或其他原因的不确定性而需要加以分类讨论,纵观近年中考试题,涉及相似三角形对应关系的试题屡见不鲜,解答此类问题,一定要注意保持思维的缜密性,画出各种相似的图形,谨防发生漏解错误.
例6 在△ABC中,AB=5,AC=4,P是AC的一点,AP=2,在AB上取一点D,若以A、P、D为顶点的三角形和以A、B、C为顶点的三角形相似,则AD的长为( )
A. B.
C. D. 和
简析 本题应分两种情况讨论:如图8,过点P作PD∥BC,这样根据相似三角形的性质可得=,即=,解得AD=;如图9,过点P作∠APD=∠ABC,交边AB于点D,这时△APD ~△ABC,于是有=,即=,解得AD=. 所以AQ的长为或,故应选D.
三、 圆中的分类讨论
规律:由于点与圆、线与圆、圆与圆存在多种位置关系,经常会导致其答案不唯一.因此,求解圆的有关问题时,要注意画出符合条件的各种图形进行分类讨论.
?摇例7 若所在⊙O所在平面内一点P到⊙O上的点的最大距离为a,最小距离为b(a>b),则此圆的半径为( )
A. B.
C. 或 D. a+b或a-b
简析 本题点P可能在圆内,也可能在圆外.故应选C.
例9 已知AB是⊙O的直径,AC是⊙O的弦,AB=2,AC=,在图中画出弦AD,使AD等于1,并求出∠CAD的度数.
简析 如图12,当弦AC与弦AD在直径AB的同侧时,∠DAC=∠DAO-∠CAO=15°; 如图13,当弦AC与弦AD在直径AB的异侧时. ∠DAC=∠DAO+∠CAO=115°.
例10 圆的一条弦长等于它的半径,那么这条弦所对的圆周角为( )(下转第31页)
(上接第17页)
A. 30°或60° B. 60°
C. 150° D.30°或150°
简析 一条弦所对的圆周角有两种,且圆周角互补. 故选D.
例11 已知相交两圆的半径分别为5cm和4cm,公共弦长6cm,则这两个圆的圆心距为 .
简析 当圆心在公共弦的异侧时,OO=OD+ OD=4+;当圆心在公共弦的同侧时,OO=OD-OD =4-.
总之,在解这类题目时,要用分类讨论的思想,根据题意画出满足条件的所有图形,求出相应的结果.