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小专题(一) 利用三角形的三边关系解决六类问题
三角形的三边关系:三角形任意两边之和大于第三边;任意两边之差小于第三边,这是三角形最基本的性质,在数学解题中有着广泛的应用.常见的考查类型有:(1)判断三条线段能否组成三角形;(2)根据已知线段确定三角形的个数;(3)已知三角形的两边长,求第三边的长或取值范围;(4)确定等腰三角形的边长;(5)证明线段之间的不等关系;(6)三角形的三边关系在代数中的应用.考查三角形的三边关系的应用时,通常与一元一次不等式(组)相结合求解,解题过程中要注意分类讨论思想的应用.
类型1 判断三条线段能否组成三角形
1.以下列各组线段长为边,能组成三角形的是( D )
A.1 cm,2 cm,3 cm B.2 cm,3 cm,8 cm
C.5 cm,12 cm,6 cm D.4 cm,6 cm,9 cm
2.判断下列所给的三条线段能否组成三角形.
(1)5,5,a(0<a<10);
(2)三条线段的长度之比为2∶3∶5.
解:(1)∵0<a<10,∴5+5>a,5-5<a,
∴能组成三角形.
(2)设三条线段的长度分别为2k,3k,5k.
∵2k+3k=5k,∴不能组成三角形.
类型2 根据已知线段确定三角形的个数
3.以长度为5 cm,7 cm,9 cm,13 cm的线段中的三条为边,能组成三角形的情况有( B )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
4.边长为整数并且最大边长是5的三角形共有 9 个.
5.两条边长为10和4,另一条边长是整数的三角形一共有 7 个.
类型3 已知三角形的两边长,求第三边的长或
取值范围
6.一个三角形的边长分别为1,3,x,且x为整数,则此三角形的周长是 7 .
7.已知三角形的三边长是三个连续的奇数,且此三角形的周长小于30,求三边的长.
解:依题意,设三角形的三边长分别为x-2,x,x+2(x为奇数),
∴解得4<x<10,
又x为奇数,∴x的值为5,7或9.
当x=9时,三边的长分别为7,9,11;当x=7时,三边的长分别为5,7,9;当x=5时,三边的长分别为3,5,7.
8.已知木棒a的长度为35 cm,木棒b的长度为70 cm.
(1)现要求选择第三根木棒c与木棒a,b首尾顺次连接组成一个三角形,请求出木棒c长度的取值范围;
(2)有一根木棒长度为130 cm,现要求把其切割分为两根木棒d,e(木棒d,e的长度之和恰好为130 cm).若在a,d,e中任选2根木棒,它们与木棒b首尾顺次连接都能组成三角形,求木棒d长度的取值范围.
解:(1)根据三角形的三边关系,得70-35<c<70+35,
∴木棒c长度的取值范围是35 cm<c<105 cm.
(2)a=35 cm,b=70 cm,d +e=130 cm.
①若a,d,b能组成三角形,则35 cm<d<105 cm;
②若a,e,b能组成三角形,则35 cm<e<105 cm,
∵d +e=130 cm,∴35 cm<130-d<105 cm,
∴25 cm<d<95 cm;
③若d,e,b能组成三角形,则|e-b|<d<e+b,
即|130-d-70|<d<130-d+70,解得30 cm<d<100 cm.
综上所述,木棒d长度的取值范围为35 cm<d<95 cm.
类型4 确定等腰三角形的边长
9.一个三角形的两条边相等,周长为18 cm,其中一边长为4 cm,求其他两边的长.
解:①若4 cm为底边长,
则另外两边长均为×(18-4)=7(cm);
②若4 cm为腰长,
则另一腰长为4 cm,底边长为18-4×2=10(cm).
∵4+4<10,∴此时不能构成三角形,舍去.
综上所述,其他两边的长分别为7 cm,7 cm.
类型5 证明线段之间的不等关系
10.如图,P为△ABC中任意一点.证明:AB+BC+CA>PA+PB+PC>(AB+BC+CA).
证明:延长BP交AC于点D.
∵在△ABD中,AB+AD>PB+DP,
在△DPC中,DP+DC>PC,
∴AB+AD+DP+DC>PB+DP+PC,
∴AB+CA>PB+PC.
同理CA+BC>PA+PB,AB+BC>PA+PC,
∴2AB+2CA+2BC>2PA+2PB+2PC,
即AB+BC+CA>PA+PB+PC.
又∵PA+PB>AB,PB+PC>BC,PC+PA>CA,
∴2(PA+PB+PC)>AB+BC+CA,
∴PA+PB+PC>(AB+BC+CA),
∴AB+BC+CA>PA+PB+PC>(AB+BC+CA).
类型6 三角形的三边关系在代数中的应用
11.若三角形的三边长分别是2,x,10,且x是不等式<1-的正偶数解,试求该三角形的周长.
解:原不等式可化为5(x+1)<20-4(1-x