☉山東省萊西市第四中學(xué) 崔明月
等腰三角形中的漏解、多解和錯(cuò)解
☉山東省萊西市第四中學(xué) 崔明月
等腰三角形中關(guān)于邊角求解的分類討論問題,一直是令同學(xué)們頭疼的一個(gè)問題,有時(shí)忘記分類討論,導(dǎo)致漏解;有時(shí)得出兩個(gè)答案,又因沒有檢驗(yàn)是否滿足三角形內(nèi)角和定理和三邊關(guān)系,導(dǎo)致多解.下面我們舉例分析這類問題,看其有何規(guī)律.
例1 若等腰三角形有一個(gè)角是70°,則其他兩個(gè)角的度數(shù)是_______.
答案:55°和55°;40°和70°
例2 若等腰三角形有一個(gè)角是120°,則其他兩個(gè)角的度數(shù)是_______.
答案:30°
例3 若等腰三角形有一個(gè)角是60°,則其他兩個(gè)角的度數(shù)是_______.
答案:60°和60°
規(guī)律總結(jié):已知等腰三角形一個(gè)角的度數(shù),根據(jù)等腰三角形兩底角相等和三角形內(nèi)角和定理可以求出其他兩角的度數(shù),什么情況下有兩解?什么情況下只有一個(gè)解?當(dāng)?shù)妊切我粋€(gè)內(nèi)角為鈍角(如例2)或直角或60°的角(如例3)的時(shí)候,求其余各角只有一個(gè)解;當(dāng)?shù)妊切蔚囊粋€(gè)內(nèi)角為銳角且這個(gè)銳角(如例1)不等于60°時(shí),求其余各角有兩解.
例4 等腰三角形的兩邊長分別為3cm和7cm,則它的周長為________.
答案:17cm
例5 等腰三角形的周長是16,若其中一邊長是5,那么另外兩邊長分別是________.
答案:6、5或5.5、5.5
規(guī)律總結(jié):已知等腰三角形的兩邊(沒有指明底和腰時(shí))求其另一邊或其周長,可根據(jù)等腰三角形的定義求得,什么情況下有兩解?什么情況下只有一個(gè)解?根據(jù)三角形三邊的關(guān)系,檢驗(yàn)求得的兩組結(jié)果是否滿足“兩腰之和大于底邊”,來判斷解的情況.(如例4中,三邊可為3cm、3cm、7cm或7cm、7cm、3cm,但是“3cm、3cm、7cm”不滿足三邊關(guān)系,所以答案是一個(gè)解;例5的兩個(gè)結(jié)果滿足三角形的三邊關(guān)系,所以是兩組解).
下面我們看看這兩條規(guī)律在運(yùn)用中出現(xiàn)的問題.
1.漏解
例6 已知等腰三角形的兩邊長分別為4和6,則該等腰三角形的周長為__________.
錯(cuò)解:該等腰三角形的周長為16.
剖析:由于題目中并沒有明確4和6誰是底邊長、誰是腰長,所以應(yīng)分以下兩種情形考慮.
⑴當(dāng)?shù)走呴L為6、腰長為4時(shí),該等腰三角形的周長為14.⑵當(dāng)?shù)走呴L為4、腰長為6時(shí),該等腰三角形的周長為16.同學(xué)們只想到了情形⑵,因而導(dǎo)致漏解.正解:該等腰三角形的周長為14或16.例7 等腰三角形的一個(gè)角是80°,則它的另兩個(gè)角是__________.
錯(cuò)解:它的另兩個(gè)角分別為50°、50°.
剖析:因?yàn)轭}中并未指明80°的角是頂角還是底角,所以應(yīng)分以下兩種情況全面分析.
(1)當(dāng)80°的角是頂角時(shí),該等腰三角形的底角是50°.
(2)當(dāng)80°的角是底角時(shí),該等腰三角形的另兩個(gè)角中,一個(gè)角是底角,度數(shù)為80°,另一個(gè)角是頂角,其度數(shù)為180°-80°×2=20°.
正解:該等腰三角形的另兩個(gè)角分別為50°、50°或80°、20°.
2.多解
例8 已知等腰三角形的兩邊長分別為3和6,則該等腰三角形的周長為____________.
錯(cuò)解:該等腰三角形的周長為12或15.
剖析:(1)當(dāng)該等腰三角形的腰長為6、底邊長為3時(shí),其周長為15.
(2)當(dāng)該等腰三角形的腰長為3、底邊長為6時(shí),根據(jù)“三角形兩邊之和大于第三邊”,可知周長為12這種情形是不存在的,因此這里的“12”是多余的.
正解:該等腰三角形的周長為15.
例9 已知等腰三角形ABC的一個(gè)外角是80°,則與它不相鄰的一個(gè)內(nèi)角的度數(shù)是______.
錯(cuò)解:與它不相鄰的一個(gè)內(nèi)角的度數(shù)是40°或100°.
剖析:“等腰三角形ABC的一個(gè)外角是80°”中的外角只能是與頂角相鄰的外角,不可能是與底角相鄰的外角.若它是與底角相鄰的外角,則兩底角都應(yīng)是100°,這就會(huì)使得△ABC的內(nèi)角和大于180°,這與“三角形內(nèi)角和等于180°”矛盾,因此這里的“100°”是多余的解.
3.錯(cuò)解
例10 由等腰三角形ABC的頂點(diǎn)A引腰BC邊上的高AD,其長恰好等于腰BC長的一半,試求∠BAC的度數(shù).
錯(cuò)解:如圖1,△ABC中,AB=AC,AD⊥BC.
所以∠B=∠BAD=45°,∠C=∠CAD=45°,所以∠BAC=90°.
剖析:錯(cuò)解誤將“頂點(diǎn)A”當(dāng)作“頂角A”,因此而出錯(cuò).這就要求我們在解題時(shí)必須認(rèn)真讀題,深入審題,正確地理解題意.由于題中已指明BC為腰,所以這里的頂角應(yīng)是∠B或∠C.
圖1
圖2
圖3
正解:不妨設(shè)∠C為頂角.
(1)當(dāng)高AD在三角形內(nèi)部時(shí)(如圖2).
(2)當(dāng)高AD在三角形外部時(shí)(如圖3).
注意:對于此題,如果只考慮高AD在三角形內(nèi)部的情況,則會(huì)出現(xiàn)漏解的錯(cuò)誤.
通過上面的例子可以看出,在解決等腰三角形的邊、角計(jì)算問題時(shí),我們一定要認(rèn)真分析題目中已知的邊和角,分清是哪兩個(gè)角相等,哪兩條邊相等,并注意是一解還是兩解,防止多解、漏解、錯(cuò)解.