内容正文:
第13章 三角形
第二节 与三角形有关的线段
第1课时 三角形的边
目录:
一、核心知识管理
二、易错点辨析
三、考点例题精析与变式练习题
四、基础拔高练习
1、 核心知识点梳理
知识点1 三边关系定理及推论
1.三边的关系:
内容
数学表达式(设三边为a,b,c,且a>b>c)
理论依据
定理:两边之和大于第三边
b+c>a(只需验证最短两边和>最长边)
两点之间线段最短
推论:两边之差小于第三边
a-b<c(只需验证最长边 - 最短边<第三边)
不等式性质推导
2.核心应用公式:
1.第三边取值范围:已知两边长a,b(a>b),则第三边c满足:a-b < c < a+b;
2.周长取值范围:已知两边长a,b(a>b),则周长L满足:2a < L < 2(a+b);
3.等腰三角形边长验证:分 “已知边为腰” 和 “已知边为底边” 两类讨论,需同时满足三边关系。
知识点2 三角形的稳定性
三角形的三边一旦确定,三角形九确定,三角形的形状再不发生改变,这就是三角形的稳定性。即三角形具有稳定性。
二、易错点辨析
误区1:“验证三边关系时需逐一检查所有组合”(实际只需验证最短两边和>最长边);
误区2:“等腰三角形周长计算直接相加”(需先验证分类后的边长是否符合三边关系,排除无效解)。
三、考点例题精讲与变式练习
考点一:三角形概念的理解
【例1】(2024・广州荔湾期中)下列长度的三条线段,能组成三角形的是( )
A. 2cm,3cm,5cm B. 3cm,4cm,8cm
C. 5cm,6cm,10cm D. 5cm,6cm,11cm
【变式练习1】(2024・杭州西湖期中)三条线段的长度比为 3:4:5,且总长为 36cm,则这三条线段( )
A. 能组成锐角三角形 B. 能组成直角三角形
C. 能组成钝角三角形 D. 不能组成三角形
考点二:等腰三角形的边长计算
【例2】(2024・武汉洪山期中)已知等腰三角形的两边长分别为 5cm 和 11cm,则该三角形的周长为( )
A. 21cm B. 27cm C. 21cm 或 27cm D. 16cm
【变式练习2】(2024・南京鼓楼期中)等腰三角形的周长为 20cm,设腰长为xcm,则腰长x的取值范围是( )
A. 0<x<10 B. 5<x<10 C. x>5 D. x<10
考点三:第三边范围与周长计算
【例3】(2024・成都锦江期中)已知△ABC 的两边长分别为 4 和 7,第三边的长为整数,则△ABC 的周长的最小值为( )
A. 15 B. 16 C. 17 D. 18
【变式练习3】(2024・北京海淀期中)下列说法正确的是( )
① 三边分别为 5、5、6 的三角形是等腰三角形;
② 若三条线段满足a+b>c,则一定能组成三角形;
③ 等边三角形是特殊的等腰三角形;
④ 三角形的两边之差一定小于第三边。
A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ①②④
考点四:三角形的稳定性
【例4】1.如图,在生活中,我们经常会看见如图所示的情况,在电线杆上拉两条钢筋,来加固电线杆,这是利用了三角形的( )
A. 稳定性 B.灵活性 C.对称性 D.全等性
【变式练习4】双人漫步机是一种有氧运动器材,通过进行心血管健康的有氧运动,如慢跑、快走等,可以增强人体的心肺功能,降低血压、改善血糖.这种设计应用的几何原理是( )
A.三角形的稳定性 B.两点之间线段最短
C.两点确定一条直线 D.垂线段最短
4、 基础拔高练习
时间:60分钟 总分:100分
一、选择题(本大题共8小题,总分32.0分)
1.如图,为了使一扇旧木门不变形,木工师傅在木门的背面加钉了一根木条,这样做的理由是( )
A.两点之间,线段最短
B.三角形具有稳定性
C.垂线段最短
D.两直线平行,内错角相等
2.已知△ABC中,AB=5,AC=7,BC=x,则x的取值范围是( )
A.2<x<12 B.3<x<9 C.5<x<7 D.无法确定
3.一个三角形的两边长分别为4cm和7cm,那么第三边的长可能是( )
A.11cm B.4cm C.2cm D.3cm
4.一个三角形的两边长为12和7,第三边长为整数,则第三边长的最小值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
5.如图,为了估计池塘岸边A,B的距离,小聪在池塘的一侧选取一点O,测得OA=26米,OB=18米,则A,B间的距离不可能是( )
A.50米 B.40米 C.30米 D.20米
6.已知一个三角形的两边长分别为3和9,若第三边长为偶数,则第三边长为( )
A.7或9 B.9或11 C.6或8 D.8或10
7.如图,将四根长度分别为3cm,5cm,7cm,8cm的木条钉成一个四边形木架,扭动它,它的形状会发生改变,在变化过程中,点B和点D之间的距离可能是( )
A.1cm B.4cm C.9cm D.12cm
8.已知a,b是等腰三角形的两边长,且满足,则此三角形的周长为( )
A.9 B.12 C.15 D.12或15
二、填空题(本大题共5小题,总分20.0分)
9.一个三角形的三边长分别为2、9、x,则x的取值范围是 .
10.△ABC的边长如图所示,写出一个符合条件的m的值 .
11.已知三角形的三边长为3,5,a+1,则化简|a﹣1|+|a﹣9|的化简结果为 .
12.如图所示,要使一个六边形木架在同一平面内不变形,至少还要再钉上 根木条.
13.已知a,b,c分别是△ABC的三边长,a,b满足|a﹣7|+(b﹣1)2=0,c为奇数,则△ABC的周长为 .
三、解答题(本大题共5小题,总分45.0分)
14.已知三条线段的长分别是3,7,m,若它们能构成三角形,求整数m的最大值.
15.若△ABC的三边长分别为a,b,c,其中a和c满足,求最长边b的最大整数值.
16.已知a,b,c是△ABC的三边.
(1)若a=2,b=5.求第三边c的取值范围;
(2)若a=2,b=5,第三边c为奇数,判断△ABC的形状;
(3)化简:|a+b﹣c|﹣|a﹣b﹣c|﹣|a﹣b+c|.
17.如图,已知D、E是△ABC内的两点,问AB+AC>BD+DE+EC成立吗?请说明理由.
18.如图,数轴上,点A,B表示的数分别为a,b,P为负半轴上任意一点,它表示的数为x.
(1)计算的值;
(2)嘉淇认为:当﹣2≤x<0时,PO+PA<AB,则以PO,PA,AB的长为边长不能构成三角形,若以PO,PA,AB的长为边长能构成三角形,请直接写出x的取值范围.
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第13章 三角形
第二节 与三角形有关的线段
第1课时 三角形的边
目录:
一、核心知识管理
二、易错点辨析
三、考点例题精析与变式练习题
四、基础拔高练习
1、 核心知识点梳理
知识点1 三边关系定理及推论
1.三边的关系:
内容
数学表达式(设三边为a,b,c,且a>b>c)
理论依据
定理:两边之和大于第三边
b+c>a(只需验证最短两边和>最长边)
两点之间线段最短
推论:两边之差小于第三边
a-b<c(只需验证最长边 - 最短边<第三边)
不等式性质推导
2.核心应用公式:
1.第三边取值范围:已知两边长a,b(a>b),则第三边c满足:a-b < c < a+b;
2.周长取值范围:已知两边长a,b(a>b),则周长L满足:2a < L < 2(a+b);
3.等腰三角形边长验证:分 “已知边为腰” 和 “已知边为底边” 两类讨论,需同时满足三边关系。
知识点2 三角形的稳定性
三角形的三边一旦确定,三角形九确定,三角形的形状再不发生改变,这就是三角形的稳定性。即三角形具有稳定性。
二、易错点辨析
误区1:“验证三边关系时需逐一检查所有组合”(实际只需验证最短两边和>最长边);
误区2:“等腰三角形周长计算直接相加”(需先验证分类后的边长是否符合三边关系,排除无效解)。
三、考点例题精讲与变式练习
考点一:三角形概念的理解
【例1】(2024・广州荔湾期中)下列长度的三条线段,能组成三角形的是( )
A. 2cm,3cm,5cm B. 3cm,4cm,8cm
C. 5cm,6cm,10cm D. 5cm,6cm,11cm
【分析】利用 “最短两边和>最长边” 的简便方法判断,避免逐一验证三边。
【解答】A:2+3=5,不满足 “和>第三边”,排除;
B:3+4=7<8,排除;
C:5+6=11>10,满足条件;
D:5+6=11,不满足 “和>第三边”,排除。
故选:C.
【方法总结】判断时优先找出最长边,只需验证较短两边之和是否大于最长边即可快速得出结论。
【变式练习1】(2024・杭州西湖期中)三条线段的长度比为 3:4:5,且总长为 36cm,则这三条线段( )
A. 能组成锐角三角形 B. 能组成直角三角形
C. 能组成钝角三角形 D. 不能组成三角形
【分析】先根据比例求出实际边长,再验证三边关系并判断三角形类型。
【解答】•每份长度 = 36÷(3+4+5)=3cm,三边长为 9cm、12cm、15cm;
•验证三边关系:9+12=21>15,满足构成条件;
又∵9²+12²=81+144=225=15²,故为直角三角形。
故选:B.
【方法总结】掌握三角形三边之间的关系即可。
考点二:等腰三角形的边长计算
【例2】(2024・武汉洪山期中)已知等腰三角形的两边长分别为 5cm 和 11cm,则该三角形的周长为( )
A. 21cm B. 27cm C. 21cm 或 27cm D. 16cm
【分析】先求第三边的整数取值范围,再找最小整数解计算周长。
【解答】•设第三边为c,由三边关系得:7-4<c<7+4,即 3<c<11;
•第三边为整数,最小取值为 4;
•周长最小值 = 4+7+4=15。
故选:A。
【方法总结】先通过三边关系确定第三边范围,再结合 “整数”“最小 / 最大” 等限制条件取值,最后计算周长。
【变式练习2】(2024・南京鼓楼期中)等腰三角形的周长为 20cm,设腰长为xcm,则腰长x的取值范围是( )
A. 0<x<10 B. 5<x<10 C. x>5 D. x<10
【分析】三角形的分类及相关定义。
【解答】解:用腰长表示底边长,结合 “底边长>0” 和三边关系列不等式组。
故选:B.
【方法总结】熟练掌握三角形三边之间的关系即可。
考点三:第三边范围与周长计算
【例3】(2024・成都锦江期中)已知△ABC 的两边长分别为 4 和 7,第三边的长为整数,则△ABC 的周长的最小值为( )
A. 15 B. 16 C. 17 D. 18
分析】先求第三边的整数取值范围,再找最小整数解计算周长。
【解答】解:•设第三边为c,由三边关系得:7-4<c<7+4,即 3<c<11;
•第三边为整数,最小取值为 4;
周长最小值 = 4+7+4=15.
答案:A
【方法总结】方法总结:先通过三边关系确定第三边范围,再结合 “整数”“最小 / 最大” 等限制条件取值,最后计算周长。。
【变式练习3】(2024・北京海淀期中)下列说法正确的是( )
① 三边分别为 5、5、6 的三角形是等腰三角形;
② 若三条线段满足a+b>c,则一定能组成三角形;
③ 等边三角形是特殊的等腰三角形;
④ 三角形的两边之差一定小于第三边。
A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ①②④
【分析】利用等腰三角形的定义和性质及三角形三边关系解决问题。
【解答】① 有两边相等(5=5),是等腰三角形,正确;
② 缺少 “a+c>b且b+c>a”,如 2+3>4,但 2+4>3 和 3+4>2 需同时满足,错误;
③ 等边三角形满足 “两边相等”,是特殊等腰三角形,正确;
④ 符合三边关系推论,正确。。
故选:B。
【方法总结】掌握等腰三角形的定义及性质,熟练应用三角形三边关系。
考点四:三角形的稳定性
【例4】1.如图,在生活中,我们经常会看见如图所示的情况,在电线杆上拉两条钢筋,来加固电线杆,这是利用了三角形的( )
A. 稳定性 B.灵活性 C.对称性 D.全等性
【分析】利用三角形的稳定性。
【解答】这是利用了三角形的稳定性.
故选:A。
【方法总结】掌握等腰三角形的稳定性即可。
【变式练习4】双人漫步机是一种有氧运动器材,通过进行心血管健康的有氧运动,如慢跑、快走等,可以增强人体的心肺功能,降低血压、改善血糖.这种设计应用的几何原理是( )
A.三角形的稳定性 B.两点之间线段最短
C.两点确定一条直线 D.垂线段最短
【分析】利用三角形的稳定性。
【解答】解:∵双人漫步机采用如图所示的三角形支架方法固定,
∴这种方法应用的几何原理:三角形的稳定性.
故选:A。
【方法总结】掌握等腰三角形的稳定性即可。
4、 基础拔高练习
时间:60分钟 总分:100分
1、 选择题(本大题共8小题,总分32分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
B
B
A
D
C
C
二、填空题(本大题共5小题,总分20分)
9.7<x<11.
10.4(答案不唯一).
11.8.
12.3.
13.15.
三、解答题(本大题共5小题,总分48分)
14.已知三条线段的长分别是3,7,m,若它们能构成三角形,求整数m的最大值.
解:由三角形的三边关系可知:7﹣3<m<7+3,
即4<m<10,
因此整数m的最大值是9.
15.若△ABC的三边长分别为a,b,c,其中a和c满足,求最长边b的最大整数值.
解:∵由题意得,,
∴,
∴a﹣4=0且c﹣2=0,
∴a=4,c=2,
又∵在△ABC中,根据三角形的三边关系可得,a﹣c<b<a+c,
∴2<b<6,
∵b为最长边,
∴4<b<6,
∴最长边b的最大整数值为5.
16.已知a,b,c是△ABC的三边.
(1)若a=2,b=5.求第三边c的取值范围;
(2)若a=2,b=5,第三边c为奇数,判断△ABC的形状;
(3)化简:|a+b﹣c|﹣|a﹣b﹣c|﹣|a﹣b+c|.
解:(1)∵a=2,b=5,
∴5﹣2<c<2+5,
∴3<c<7;
(2)∵3<c<7,第三边为奇数,
∴第三边c=5,
∴该三角形为等腰三角形;
(3)∵a+b﹣c>0,a﹣b﹣c<0,a﹣b+c>0,
∴原式=a+b﹣c﹣(b+c﹣a)﹣(a﹣b+c)
=a+b﹣3c.
17.如图,已知D、E是△ABC内的两点,问AB+AC>BD+DE+EC成立吗?请说明理由.
解:AB+AC>BD+DE+EC成立,理由如下:
延长DE交AB于点F、延长DE交AC于G,
在△AFG中:AF+AG>FG①,
在△BFD中:FB+FD>BD②,
在△EGC中:EG+GC>EC③,
∵FD+ED+EG=FG,
∴①+②+③得:
AF+FB+FD+EG+GC+AG>FG+BD+EC,
即:AB+FD+EG+AC>FG+BD+EC,
AB+AC>FG﹣FD﹣EG+BD+EC,
∴AB+AC>BD+ED+EC.
18.如图,数轴上,点A,B表示的数分别为a,b,P为负半轴上任意一点,它表示的数为x.
(1)计算的值;
(2)嘉淇认为:当﹣2≤x<0时,PO+PA<AB,则以PO,PA,AB的长为边长不能构成三角形,若以PO,PA,AB的长为边长能构成三角形,请直接写出x的取值范围.
解:(1)由题意,得 a=﹣2,b=1,
.
(2)由题意知PO=﹣x,AB=3,
∵﹣2≤x<0,
∴点P始终在线段AB上,
∴PA+PO<AB,
∴以PA,PO,AB的长为边不能构成三角形;
∵x<0,以PO,PA,AB的长为边长能构成三角形,
∴点P在点A的左侧,
∴PA=﹣2﹣x,
①当AB为最大边时,PA+PO>AB,
∴﹣2﹣x+(﹣x)>3,
∴.
②当PO为最大边时,PA+AB>PO,
∴﹣2﹣x+3>﹣x,
此不等式恒成立,
综上,.
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