左加亭

等腰三角形是特殊的三角形，其特殊性質(zhì)在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，有著廣泛的應(yīng)用．下面舉幾個(gè)例子，與大家共同探討．

例1一艘輪船由南向北航行，速度為15海里/時(shí).在A處測(cè)得小島P在輪船的北偏西15°方向上.兩小時(shí)后，輪船在B處測(cè)得小島P在北偏西30°方向上.已知在小島P周圍18海里內(nèi)有暗礁.若輪船繼續(xù)向前航行，有無(wú)觸礁的危險(xiǎn)？

解析：根據(jù)題意畫(huà)出圖形如圖1，則AB=15×2=30（海里）．

過(guò)P作PC⊥AB交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)C，由在A點(diǎn)、B點(diǎn)測(cè)得的方位角可知∠PAB=15°，∠PBC=30°．

∴∠APB=∠PBC-∠PAB=30°-15°=15°．

∴AB=PB．

在Rt△BCP中，

∵∠PBC=30°，∴PC=1/2PB=1/2AB=15（海里）．

即點(diǎn)C距小島P的距離只有15海里，而小島周圍18海里內(nèi)有暗礁，所以該船繼續(xù)向北航行有觸礁的危險(xiǎn)．

規(guī)律總結(jié)：解此類問(wèn)題，應(yīng)首先正確畫(huà)出圖形，然后將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問(wèn)題．作垂線是解這類題常用的方法之一.

例2某中學(xué)學(xué)生在工廠學(xué)習(xí)時(shí)，看到工人師傅在材料的邊角處畫(huà)直角采用“三弧法”．如圖2所示，（1）畫(huà)線段AB，分別以A、B為圓心，AB長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧，相交于點(diǎn)C；（2）以C為圓心，仍以AB長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧，交AC的延長(zhǎng)線于D；（3）連接DB，則∠ABD為直角．這是為什么呢？

解析：易知△ABC為等邊三角形，△BCD是等腰三角形，進(jìn)而可得一方程，解出即可．

由畫(huà)法可知，AB=AC=BC=CD．

∵ AC=BC，∴∠A=∠1．

∵CB=CD，∴∠D=∠2．

∵∠A+∠1+∠2+∠D=180°，

∴2∠1+2∠2=180°，∠1+∠2=90°，即∠ABD=90°．

規(guī)律總結(jié)：在三角形中求角的度數(shù)，有時(shí)還可借助于“等邊三角形的每個(gè)角都是60°”來(lái)解決．比如本題，可知∠1=60°.又△BCD為等腰三角形，且易知∠BCD=120°，故∠2=30°.相加即得結(jié)論.

例3東風(fēng)汽車公司沖壓汽車零件后剩余的廢料都是形狀為等腰三角形的小鋼板，如圖3，其中AB=AC.該廠為了降低生產(chǎn)成本，變廢為寶，把這些廢料加工成紅星農(nóng)業(yè)機(jī)械廠粉碎機(jī)上的零件，銷售給紅星農(nóng)業(yè)機(jī)械廠，但要求零件的形狀都要是矩形．

現(xiàn)在要求把如圖3所示的等腰三角形鋼板切割后再焊接成兩種不同規(guī)格的矩形，每種矩形的面積正好等于該三角形的面積，每個(gè)鋼板切割的次數(shù)最多為兩次（切割的損失忽略不計(jì)）．

（1）請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩種不同的切割焊接方案，并用簡(jiǎn)要的文字加以說(shuō)明.

（2）若該三角形廢料切割后能焊接成正方形零件（要求只切割一次），則該三角形應(yīng)滿足什么條件？

解析：等腰三角形切割后焊接成矩形的方法很多，但解此題時(shí)要注意切割次數(shù)最多為兩次的條件．

（1）方案一：如圖4所示．

方案二：如圖5所示（虛線為切割線，M、N分別為AB、AC中點(diǎn)，MP⊥BC）．

（2）若要把三角形廢料只切割一次后焊接成正方形零件，則三角形應(yīng)為等腰直角三角形．

規(guī)律總結(jié)：應(yīng)用幾何知識(shí)設(shè)計(jì)圖形，要勤于動(dòng)腦，可能的情況下要善于動(dòng)手操作．