三角形三边关系的典型题例析
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三角形三边关系的典型题例析
三角形的三条边之间主要有这样的关系:三角形
的两边的和大于
第三边,三角形的两边的差小于第三边.利用这两个关系可以解决许
多典型的几
何题目.现举例说明.
一、确定三角形某一边的取值范围问题
根据三角形三边之间关系定理和推论可得结论:
已知三角形的两边为a、b,则第三边c满足|a-b|<c<a+b.
例1 用三条绳子
打结成三角形(不考虑结头长),已知其中两条长分
别是3m和7m,问第三条绳子的长有什么限制.
简析 设第三条绳子的长为xm,则7-3<x<7+3,即4<x<10.
故第三条绳子的长应大于4m且小于10m.
二、判定三条线段能否组成三角形问题
根据三角形的三边关系,只需判断最小的两边之和是否大于第三边即
可.
例2
(1)(2003年福建三明市中考试题)下列长度的三根木棒首尾
相接,不能做成三角形框架的是(
)
A.5cm、7cm、10cm B.7cm、10cm、13cm
C.5cm、7cm、13cm D.5cm、10cm、13cm
(2)(2004年哈尔滨市中考试题)以下列各组线段为边,能组成三
角形的是( )
A.1cm,2cm,4cm B.8cm,6cm,4cm
D.2cm,3cm,6cm
C.12cm,5cm,6cm
简析
由三角形的三边关系可知:(1)5+7<13,故应选C;(2)6+4>
8,故应选B.
例3 有下列长度的三条线段能否组成三角形?
(1)a-3,a,3(其中a>3);
(2)a,a+4,a+6(其中a>0);
(3)a+1,a+1,2a(其中a>0).
简析(1)因为(a-3)+3=a,所以以线段a-3,a,3为边的三条线
段不能组成三角
形.
(2)因为(a+6)-a =6,而6与a+4的大小关系不能确定,
所以以线段a,a+4,a+6为边的三条线段不一定能组成三角形.
(3)因为(a+1)+(a+1)=2a+2>2,(a+1)+2a=3a+1>(a+1),
所以以线段a+1,a+1,2a为边的三条线段一定能组成三角形.
三、求三角形某一边的长度问题
此类问题往往有陷阱,即在根据题设条件求得结论时,其中可
能有一
个答案是错误的,需要我们去鉴别,而鉴别的依据就是这里的定理及
推论.
例4 已知等腰三角形一腰上的中线把这个三角形的周长分成12cm
和21cm两部分,求
这个三角形的腰长.
简析 如图1,设腰AB=xcm,底BC=ycm,D为AC边的中点. 1111
根据题意,得x+
2
x=12,且y+
2
x=21;或
x+
2
x=21,且y+
2
x=
12.
解得x=8,y=17;或x=14,y=5.
显然当x=8,y=17时,
8+8<17不符合定理,应舍去.故此三角形的
A
腰长是14cm.
B
图1
A
D
C
D
P
B C
图2
例5
一个三角形的两边分别是2厘米和9厘米,第三边长是一个奇
数,则第三边长为______.
简析 设第三边长为x厘米,因为9-2
所以x=9.故应填上9厘米.
四、求三角形的周长问题
此类求三角形的周长问题
和求三角形某一边的长度问题一样,也会设
计陷阱,所以也应避免答案的错误.
例6
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
已知等腰三角形的一边等于5,另一边等于6,并没有指明是腰
还是底,
故应由三角形的三边关系进行分类讨论,当5是腰时,则底是6,即
周长等于16;
当6是腰时,则底是5,即周长等于17.故这个等腰三角形的周长是
16或17.
五、判断三角形的形状问题
判断三角形的形状主要是根据条件寻找边之间的关系.
例7 已知a、b、c是三角形的三边,且满足a2+b2+c2-ab-bc-ca=
0.
试判断三角形的形状.
简析 因为a2+b2+c2-ab-bc-ca=0,则有2a
2+2b2+2c2-2ab-2bc
-2ca=0.
于是有(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2=0.
此时有非负数的性质知(a-b)2=0;(b-c)2=0;(c-a)2=0,
即a-b=0;b-c=0;c-a=0.故a=b=c.所以此三角形是等边三角
形.
六、化简代数式问题
这里主要是运用两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,从而确
定代数式的符号.
例8
已知三角形三边长为a、b、c,且|a+b-c|+|a-b-c|=10,
求b的值.
简析 因a+b>c,故a+b-c>0`因a-b<c,故a-b-c<0.
所以|a+b-c|+|a-b-c|= a+b-c-(a-b-c)=2b=10.故b=5.
七、确定组成三角形的个数问题
要确定三角形的个数只需根据题意,运用三角形三边关系逐一验证,
做到不漏不重.
例9
现有长度分别为2cm、3cm、4cm、5cm的木棒,从中任取三根,
能组成三角形的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
简析 由三角形的三边关系知:
若以长度分别为2cm、3cm、4cm,则
可以组成三角形;若以长度分别为3cm、
4cm、5cm,则可以组成三角
形;若以长度分别为2cm、3cm、5cm,则不可以组成三角形;
若以长
度分别为2cm、4cm、5cm,则也可以组成三角形.即分别为2cm、3cm、
4
cm、5cm的木棒,从中任取三根,能组成三角形的个数为3,故应选
C.
例10
求各边长互不相等且都是整数、周长为24的三角形共有多少
个?
简析
设较大边长为a,另两边长为b、c.因为a<b+c,
1
(a+b+c).又a+a>b+c,即2a>b+c.
2
1
所以3a>a+b+c,a>(a+b+c).
3
1111
所以,(a+b+c)<a<(a+b+c).×24<a<×24.
3232
故2a<a+b+c,a<
所以8<a<12.即a应为9,10,11.
由三角形三边关系定理和推论讨论知:
a9,
b8,
c7
,
a10,
b8,
<
br>c6,
a10,
b9,
c5,
a11,
b7,
c6,
a11,
a1
1,
a11,
b8,
b9,<
br>
b10,
c5,
c4,
<
br>c3.
由此知符合条件的三角形一共有7个.
八、说明线段的不等问题
在平面几何问题中,线段之间的不等关系的说明,很多情况下必须借
助三角形三边之
间的关系定理及推论.有时可直接加以运用,有时则需要添加辅助线,创造条件才能运用
.
例11 已知P是△ABC内任意一点,试说明:
AB+BC+CA>PA+PB+PC>
1
(AB+BC+CA)的理由.
2
简析 如图2,延长BP交AC于D点.在△ABD中,可证明AB+AD>BP+PD.
在△PDC中,可证明PD+DC>PC.两式相加,可得AB+AC>BP+PC,
同理可得AB+BC>PA+PC,BC+CA>PA+PB.
把三式相加后除以2,得AB+BC+CA>PA+PB+PC.
在△PAB中,PA+PB>AB;在△PBC中,PB+PC>BC;
在△PAC中,PA+PC>CA.
1
(AB+BC+CA),
2
1
综上所述:AB+BC+CA>PA+PB+PC>(AB+BC+CA).
2
上面三式相加后除以2,得PA+PB+PC>