康海芯
三角形是初中數(shù)學(xué)的重點內(nèi)容之一,也是各地中考命題的必考知識,對三角形三邊關(guān)系、三角形內(nèi)角和定理、勾股定理及其逆定理等知識的考查,通常以選擇題、填空題的形式出現(xiàn),試題簡單,分值約占全卷的3%左右;其中全等三角形的性質(zhì)和判定、等腰三角形的性質(zhì)和判定、直角三角形的性質(zhì)等知識仍然是考查的重點,難度不大,它通常和其他知識結(jié)合在一起,以解答題的形式出現(xiàn),分值占全卷的5%左右.
例1 (2017·淮安)若一個三角形的兩邊長分別為5和8,則第三邊長可能是( ).
A.14 B.10 C.3 D.2
【分析】已知三角形的兩邊求第三邊時,依據(jù)“已知兩邊的差(長邊減短邊)<第三邊<已知兩邊的和”構(gòu)造不等式組求解.
解:設(shè)這個第三邊長為a,根據(jù)“三角形三邊之間的關(guān)系”得8-5<a<8+5,即第三邊的取值范圍是3<a<13,選項A、C、D都不符合題意,故應(yīng)選B.
【點評】判斷給定的三條線段能否組成三角形,只需判斷兩條較短線段的和是否大于最長線段即可.
例2 (2017·郴州)小明把一副含45°,30°的直角三角板如圖1擺放,其中∠C=∠F=90°,∠A=45°,∠D=30°,則∠α+∠β等于( ).
圖1
A.180° B.210° C.360° D.270°
【分析】題中已知一副三角板六個內(nèi)角的度數(shù),∠α、∠β是三角形的兩個外角,要求∠α+∠β度數(shù),可以考慮利用三角形的外角性質(zhì)轉(zhuǎn)化為三角板的內(nèi)角度數(shù)來求解.
解:如圖2,不妨設(shè)AB與DE交于點G,EF與AB交于點H,由三角形的外角性質(zhì)可知:∠α=∠A+∠AGD,∠β=∠B+∠BHF,由于∠AGD=∠EGH,∠BHF=∠EHG,所 以 ∠AGD+∠BHF=∠EGH+ ∠EHG=180°-∠E=180°-(90°-∠D)=120°,所以∠α+∠β=∠A+∠B+∠AGD+∠BHF=90°+120°=210°,故應(yīng)選B.
圖2
【點評】在計算與三角形有關(guān)的角度時,首先應(yīng)判斷出待求角與已知角之間的關(guān)系,再合理選用三角形的內(nèi)角和定理或外角性質(zhì)求解.
例3 (2017·常州)如圖3,已知在四邊形ABCD 中,點E在 AD上,∠BCE=∠ACD=90°,∠BAC=∠D,BC=CE.
圖3
(1)求證:AC=CD;
(2)若AC=AE,求∠DEC的度數(shù).
【分析】(1)根據(jù)同角的余角相等可得到∠ACB=∠DCE,結(jié)合已知條件∠BAC=∠D,BC=CE,利用“AAS”可以證明△ABC≌△DEC,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)即可得證.
(2)根據(jù)∠ACD=90°,AC=CD,得到∠CAD=∠D=45°,又AC=AE,利用等腰三角形的性質(zhì)和三角形內(nèi)角和定理即可求∠AEC的度數(shù),然后依據(jù)平角的定義求∠DEC的度數(shù).
(1)證明:∵∠BCE=∠ACD=90°,
∴∠BCA+∠ACE=∠ECD+∠ACE,
∴∠BCA=∠ECD.
在△BCA和△ECD中,
∴△BCA≌△ECD,
∴AC=CD.
(2)解:∵∠ACD=90°,AC=CD,
∴△ACD是等腰直角三角形,
∴∠DAC=45°,
∵AC=AE,
【點評】證明兩條線段相等或兩個角相等時,通常采用的方法是證明這兩條線段或這兩個角所在的三角形全等.
例4 (2017·連云港)如圖4,已知等腰三角形ABC中,AB=AC,點D、E分別在邊AB、AC上,且AD=AE,連接BE、CD,交于點F.
圖4
(1)判斷∠ABE與∠ACD的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;
(2)求證:過點A、F的直線垂直平分線段BC.
【分析】(1)根據(jù)全等三角形的判定定理“SAS”可以證明△ABE≌△ACD,然后利用全等三角形的對應(yīng)角相等即可得證;(2)由AB=AC,得∠ABC=∠ACB,又根據(jù)(1)的結(jié)論可得∠ABE=∠ACD,則∠FBC=∠FCB,由等角對等邊可得FB=FC,依據(jù)垂直平分線的判定即可證明結(jié)論.
(1)解:∠ABE=∠ACD,理由如下:
在△ABE和△ACD中,
∴△ABE≌△ACD,
∴∠ABE=∠ACD.
(2)證明:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
由(1)可知∠ABE=∠ACD,
∴∠FBC=∠FCB,
∴FB=FC,
∵AB=AC,
∴點A、F均在線段BC的垂直平分線上,即直線AF垂直平分線段BC.
【點評】在三角形中,證明兩條線段或兩個角相等時,如果線段或角在同一個三角形中,則先考慮用“等邊對等角”“等角對等邊”來證明.
例5 (2017·安順)三角形三邊長分別為3,4,5,那么最長邊上的中線長等于____________.
【分析】先根據(jù)勾股定理逆定理判斷出三角形是直角三角形,然后根據(jù)直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半求解
解:∵32+42=25=52,
∴該三角形是直角三角形,
【點評】勾股定理的逆定理是判斷一個三角形是直角三角形的重要方法,應(yīng)先確定最長邊,然后驗證兩條較短的邊的平方和是否等于最長邊的平方.
例6 (2017·龍東)如圖6,在△ABC中,AB=BC=8,AO=BO,點M是射線CO上的一個動點,∠AOC=60°.則當(dāng)△ABM為直角三角形時,AM的長為 .
圖6
【分析】注意到點M位置的不確定性,因此考慮分類討論解決此題,分類的標(biāo)準(zhǔn)是看△ABM中哪個頂點可能是直角頂點.分好類以后,畫出草圖,根據(jù)已知給出的數(shù)據(jù)逐個計算即可.
解:(1)如圖7,當(dāng)點B為直角三角形ABM的直角頂點時,
∵AB=8,點O為AB中點,∴OB=4,
∵∠AOC=60°,∴∠BOM=60°,
∴∠OMB=30°,∴OM=8,
在Rt△OBM中,由勾股定理得BM=4 3,
圖7
(2)如圖8,當(dāng)點M在△ABC外部且點M為直角三角形ABM的直角頂點時,
∵點O為AB中點,∴OM=OB,
∵∠BOM=∠AOC=60°,
∴△BOM是等邊三角形,
∴∠OBM=60°,∴∠BAM=30°,
圖8
(3)如圖9,當(dāng)點M在△ABC內(nèi)部且點M為直角三角形ABM的直角頂點時,同(2)可得△AOM是等邊三角形,∴AM=AO=4.
綜上所述,AM的長為4 7或4 3或4.
圖9
【點評】在直角三角形中,“30°角所對的直角邊等于斜邊的一半”揭示的是直角邊與斜邊的關(guān)系,它在求直角三角形中的線段長時能起到關(guān)鍵的作用.