三角形三边关系定理在初中数学中的应用
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三角形三边关系定理在初中数学中的应用
三角形是最简单的多边形,是研究和学习几何
的基础,而三角形
三边关系定理是研究三角形的基础,可见三角形三边关系定理的重要
之处,笔
者针对三角形三边关系定理在初中数学中的应用做一一的总
结,希望能够给学习这个定理的人有一定的帮
助。
之差小于第三边。定理分析:无论是定理还是推论都有“任意”
二字,所以定理
和推论都包含三项内容,用a,b,c表示三角形的三
边,则定理可以表示为:a+b>c,a+c>b
,b+c>a;推论则表示为:
a-b
1、 判断三条线段是否可以构成三角形
例题1 下列几组线段中,不能构成三角形的是:( )
A.3,4,5
B.2,4,6 C.5,6,8 D.7,10,15
解法分析: 下面我们以A选项为列
来详细说明定理的使用,首先我
们任意的取出两条线段,不妨我们取3和4.然后根据定理我们做出4-3
题显然1<5<7,因此可以构成三角形。答案为B
。
例题2
以4cm,8cm,10cm,12cm四根木条中的三根组成三角形,可以
构成的三角形的个数是:
( )
A.1 B. 2 C. 3 D. 4
解法分析
:四根木条选3根有四种情况:
4cm,8cm,10cm;4cm,8cm,12cm;4cm,10
cm,12cm;8cm,10cm,12cm.由三
角形三边关系定理知以12cm,8cm,4cm
不能构成三角形,其它三
种情况均符合题意,因此能构成三个三角形,故选择C。
说明:实际
上判断能否构成三角形的条件和根据已知两边判断第三边
的取值范围是一样的,因此在这里就不一一叙述
了。
2、 判断三点是否共线
三角形三边关系定理的主要内容是描述构成三角形的条件,那
么
如果不能构成三角形会是情形呢?其中就包括三点共线的情况,当
a-b
例题3
已知A,B,C三点,且AB=3,BC=4,AC=7.判断这
三点是否在一条直线上?
解
法分析:根据题意显然有3+4=7,所以这三点共线。需要说明
的是a-b=c和c=a+b本质上是
一样的,因为3+4=7可以表示为3
=7-4 .
3、
与三角形周长相关,尤其是等腰三角形周长。
例题4
等腰三角形△ABC两边的长分别是7和4,求三角形的周长
为( )
A.15
B. 25 C.11 D.15或25
解法分析:因为是等腰三角形,所以首先要判断7和
4哪个是腰?哪
个是底,因此要进行分类讨论,把所以的可能都列举出来:7、7、4<
br>和7、4、4,然后根据三角形的三边关系定理来验证,结果两种情况
都符合,故答案为D。
例题5 等腰△ABC两边的长分别是一元二次方程x
2
-6x+8=0的两根,则这个等腰三角形的周长是:( )
A. 8 B. 10 C.8或10
D. 6
解法分析:解法同例题4,不同的是两种组合分别为4、4、2和4、2、
2,符合
条件的只有4、4、2,故答案为B。需要说明的是因为关于
周长的问题不仅仅限于等腰三角形,但由于
等腰三角形具有典型性,
因此在这里举例说明。
4、 证明线段的不等关系
例题6
如图1,在△ABC中,D是BC边上的任意一点,求证:
AB+BC+AC>2AD。
A
A
B
D
E
C
B
D
图1
C
图2
证明:
在△ABD和
△ACD中,∵AB+BD>AD,AC+CD>AD,∴
AB+BC+AC>2AD.
变式:如图1,在△ABC中,D是BC边上的中点,求证:AB +AC>2AD。
..<
/p>
证明:延长AD到E点,使得AD=AE,连结BE和CE,如图2,因
为AD和
BC互相平分,所以四边形ABCD是平行四边形,因此
AC=BE。
在△ABE中,AB+BE>AE,又∵BE=AC,AE=2AD,∴AB+AC>2AD。
例题7 如图,已知A、B两个村在河的同侧,要在河边建一个水站向
两个村供水,为了使水站
到两村距离之和最小,问水站应该建在哪
里?
B
A
D
水站
C
解法分析:做A点关于直线的对称
点C,连结AB与直线的交点即为
水站的位置。如果水站建在D处,因为AD=CD,CD+BD>BC
,所以
AD+BD>BC。
5、判断两个圆的位置关系(创新应用)
上述的几种情
况是在初中数学中常见的三角形三边关系定理的
应用,在笔者的教学过程中,发现如果使用这个定理来判
定两圆的位
置关系十分的简洁和实用,在这里与大家一起分享,希望对大家能有
所启发。我们都
知道两圆的位置关系有6种,主要是根据两圆半径r
1
,
r
2
和圆心
距d三者之间的关系,如何把它们和三角形的三边关系联系
起来呢?我是这样做得,如图3,以两圆相交
为例。当两圆相交时,
这三条线段刚好构成一个三角,显然满足三角形三边关系定理,即
r2
-r
1
+r
2
(假设r
2
>r
1
). 而当两圆相切时,恰好对应等号成立时,如
图2所示。为了使应用的更加方便,我们可以用数轴来表示两圆的位
置关系,如图4。
C
r
1
r
2
A
d
图 3
B
内含
内切
r
2
-r
1
=d
相交
外切r
1
+r
2
=d
图4
外离
d圆心距
在判断两圆的位置关系时,只需抓住数轴上的两点即可,然后看圆心
距在数轴上位置就可以一目
了然的判断出两圆的位置关系。具体的使
用参照下面例题。
例题8
已知两圆的半径分别为3和4,圆心距取下列何值时两圆相
交( )
A 5
B 6 C 7 D 8
解析:套用三角形三边关系定理,有4-3<
d<4+3,可知圆心距在1~
7之间的时候为相交,所以答案为B。
例题9
已知两圆相切,其中一个圆的半径为5,圆心距为8,求另
外一个圆的半径( )
A 3
B 7 C 13 D 3或13
解析:两圆相切对应的恰好是三点共线的情况,即等号成立的时候,
所以答案为D。
参考文献:
[1] 张克.
《三角形三边关系定理及推论的应用》《数学教学通讯》.2007年1月上半月 第
266期
[2] 彭现省.《三角形三边关系定理的应用》.《数学大世界》,2011.(3)
[3]
李婵娟.《三角形三边关系定理应用聚焦》.《试题研究:教学论坛》2011年 第6
期