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第1讲三角形的概念
知识方法
由三条不在同一直线上的首尾相连的线段组成的图形叫作三角形.
(1)三角形三边之间的关系:三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边.
(2)三角形三角之间的关系:三角形的内角和为180°;三角形的一个外角等于它的两个不相邻的内角之和;三角形的一个外角大于任何一个不相邻的内角.
(3)三角形中的主要线段:三角形中的主要线段有中线、角平分线和高.
经典例题解析
【例1-1】等腰三角形腰上的中线把它的周长分为12cm和21cm两部分,那么底边的长为cm.
解设△ABC中AB=AC,BM是AC边上的中线.设BC=x,AM=MC=y,则AB=2y.
依题意有如下两种情况:
1AM+AB=12,BC+CM=21,即
解得x=17,y=4,这时有AB=AC=8,BC=17,因AB+AC=1617,即AB+ACBC,此时AB、AC、BC三边不能构成三角形,故舍去这组解
2AM+AB=21,BC+CM=12,即
解得x=5,y=7,这时有AB=AC=14,BC=5,此时AB、AC、BC三边能够构成三角形.所以底边的长为
【例1-2】周长为30,各边长互不相等且都是整数的三角形共有多少个?
解设三角形三边长为a、b、c,且abc,则有
a+b+c=30,
故2ca+b+c=30,c15;又3ca+b+c=30,c10.
即10c15.
当c=14时,有5解:b=13,a=3;b=12,a=4;b=11,a=5;b=10,a=6;b=9,a=7.
当c=13时,有4解:b=12,a=5;b=11,a=6;b=10,a=7;b=9,a=8.
当c=12时,有2解:b=11,a=7;b=10,a=8.
当c=11时,有1解:b=10,a=9.
故周长为30,各边长互不相等且都是整数的三角形共有12个.
【例1-3】如图1-1所示,在△ABC中取一点P,使CP=CB,求证:ABAP.
证明如图1-2所示,延长CP交AB于Q,AB+CB=AQ+QB+CBAQ+CQ=AQ+PQ+CPAP+CP.
因CP=CB,故ABAP.
【例1-4】若不等边三角形ABC的两条高的长分别为4和12,且第三条高的长也为整数,则这条高的长为().
(A)5(B)6(C)7(D)8
解设△ABC的面积为S,三边边长为a、b、c,三边所对应的高是h。、h。、h。.且h?=4,hb
S=12a
所以a=
因为a-bca+b,
解得3h。6.又△ABC是不等边三角形,ha≠hc,
评注涉及三角形的高的问题,常常与面积有关.
【例1-5】如图1-3所示是一个不规则的五角星,则∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=.
解法1如图1-4(a)所示,由三角形外角的性质,有∠2=∠B+∠D,∠1=∠C+∠E,
所以∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=∠A+∠1+∠2=180°.
解法2如图1-4(b)所示,连接CD,显然有∠1+∠2=∠B+∠E(为什么?),于是
∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=∠A+∠ACE+∠ADB+∠1+∠2=180°.
猝涯图1-4(b)中的∠1+∠2=∠B+∠E是一个用途很广的重要的结论.
【例1-6】如图1-5所示,已知在△ABC中,三条内角平分线AD、BE、CF相交于I,IH⊥BC,求证:∠BID=∠HIC.
证明设∠CAB=2α,∠ABC=2β,∠BCA=2γ,则α+β+γ=90°,∠BID=α+β,∠HIC=90°—γ=α+β.所以∠BID=∠HIC.
【例1-7】已知三角形的一边是另一边的两倍.求证:它的最小边长在它的周长16?14
证明设△ABC的三边为a、b、c,且a=2c,则ba-c=c,故c边是最短边.
因为a+b+c2c+c+c=4c,所以c
又ba+c,故b3c,从而a+b+c2c+3c+c=6c,所以c
【例1-8】如图1-6所示,在△ABC内部有m个点,在这些点之间及这些点与A、B、C三点之间连接一些线段,这些线段在三角形内部没有这m个点以外的公共点,并恰将△ABC分成的小区域全部都是小三角形,请你证明:
(1)分成的小三角形区域的总个数必为奇数.
(2)位于△ABC内部的所连接线段的条数是3的倍数.
证明(1)设分成的小三角形区域的总个数为k,则可用两种方法来计算k个三角形的内角和S.
方法一:S=k×180°.
方法二:按“点”来计算,有①三角形内的m个点,每点对应一个周角,共m×360°;②三角形的三个内角和为180
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