分类讨论思想是解题的一种常用思想方法,它有利于培养和发展同学们思维的条理性和缜密性,在解有关等腰三角形的问题时经常用到分类讨论思想,下面举例说明.
一、腰和底不确定需分类讨论
例1 若m,n满足|4-m|+(n-6)2=0,则以m,n为两边长的等腰三角形的周长为______。
解:∵ |4-m|≥0,(n-6)2≥0,|4-m|+(n-6)2=0,
∴ |4-m|=0,(n-6)2=0.
∴ n=4.n=6.
∵ m,n是等腰三角形的两边长,
∴ m可能是等腰三角形的腰长,也可能是底边长.
(1)当m是腰长时,等腰三角形的三边长分别是4,4,6,则周长是4+4+6=14.
(2)当m是底边长时,等腰三角形的三边长分别是4,6,6,则周长是4+6+6=16.
综上可知,等腰三角形的周长是14或16.
二、底角和顶角不确定需分类讨论
例2 若等腰三角形的一个内角为80°,则另外两个角的度数是______.
解:80°的内角可能是顶角,也可能是底角,所以需分类讨论.
(1)当80°的角是顶角时,两底角分别是50°,50°.
(2)当80°的角是底角时,另外一个底角是80°,顶角是20°.
综上可知,另外两个角的度数是50°和50°,或20°和80°.
三、高的位置不确定需分类讨论
例3 已知等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为60°,则这个等腰三角形的顶角是( ).
A.30° B.60°
C.150° D.30°或150°
解:(1)当该三角形是锐角三角形时,依题意作图如图1,AB=AC,BD⊥AC于D,∠ABD=60°.
∵ BD⊥AC.
∴ ∠BDA=90°.
∵ ∠ABD=60°.
∴ ∠A =30°.
(2)当该三角形是钝角三角形时,依题意作图如图2,AB=AC,BD⊥AC于0,∠ABD=60°.
∵ BD⊥AC于D.
∴ ∠BDA =90°,
∵ ∠A BD=60°.
∴ ∠BAD=30°,∠BAC=150°,
综上可知,这个等腰三角形的顶角是30°或1500.选D.
四、由腰上的中线引出的分类讨论
例4 在等腰△ABC中,AB=AC中线BD将这个三角形的周长分为15和12两部分,则这个等腰三角形的底边长为______.
解:依题意画出图形如图3.设A D=CD=x.则AB=AC=2x.设BC=y.
(1)当AB +AD=15,BC+CD=12时,即2x+x=15,y+x=12.解得x=5,y=7.
(2)当AB+AD =12,BC+CD=15时,即2x+x=12,y+x=15.解得x=4,y=11.
综上可知,这个等腰三角形的底边长为7或11.
五、由垂直平分线引出的分类讨论
例5 在△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线与AC所在的直线相交所得的锐角为50°,则∠B的度数为______.
解:(1)当△ABC为锐角三角形时,如图4.
∵ AB的垂直平分线与AC所在的直线相交所得的锐角为50°,
∴ ∠A =40°,
∴ ∠B=∠C=70°.
(2)当△ABC为钝角三角形时,如图5.
∵ AB的垂直平分线与AC所在的直线相交所得的锐角为50°.
∴ ∠BAD=40°,∠BAC=140°.
∵ AB=4C.
∴ ∠B=∠C=20°.
综上可知,∠B为70°或20°.
试金石
1.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为30°,则顶角的度数为______.
2.已知等腰三角形的两角之差是30°.求这个等腰三角形的顶角的度数.
3.已知等腰三角形的周长是29,且其一边的长为7.求这个等腰三角形的腰长.
4.△ABC中,AB=AC,CD是AB边上的高,且△ADC为等腰三角形,求∠BCD的度数.
5.等腰三角形的一个外角等于100°,则这个等腰三角形的顶角为多少度?
参考答案
1. 60°或120°
2. 40°或80°.
3. 11.
4. 22.5°或67.5°.
5. 80°或20°.