9. 有 $ a $,$ b $ 两根小棒如图所示,现要将 $ a $,$ b $ 两根小棒中的一根剪成两段与另外一根围成三角形,那么下面剪法中,一定能围成三角形的是(

A.$ a $ 小棒任意剪一刀
B.$ b $ 小棒任意剪一刀
C.$ a $ 小棒正中间剪一刀
D.$ b $ 小棒正中间剪一刀
]
D
)A.$ a $ 小棒任意剪一刀
B.$ b $ 小棒任意剪一刀
C.$ a $ 小棒正中间剪一刀
D.$ b $ 小棒正中间剪一刀
]
答案
D
解析
由图可知,小棒$b$的长度为$6$;小棒$a$是三角形的一边,根据三角形三边关系(两边之差小于第三边),$a$的长度满足$4 - 2 < a < 4 + 2$,即$2 < a < 6$。
要围成三角形,需将一根小棒剪成两段(设长度为$m$、$n$)与另一根小棒(长度为$L$)满足三边关系:$m + n > L$,$m + L > n$,$n + L > m$。
若剪$a$:$m + n = a$,因$a < 6$,则$m + n = a < 6$,无法满足$m + n > b$($b = 6$),故剪$a$不可能围成三角形,排除A、C。
若剪$b$:$m + n = 6$,需与$a$($2 < a < 6$)围成三角形。此时需满足$m + a > n$且$n + a > m$。
选项B“任意剪$b$”:若剪得一段极短(如$m = 0.1$,$n = 5.9$),则$m + a = 0.1 + a < 0.1 + 6 = 6.1$,可能小于$n = 5.9$(如$a = 5$时,$0.1 + 5 = 5.1 < 5.9$),不满足条件。
选项D“$b$正中间剪”:剪成$m = n = 3$,三边为$3$、$3$、$a$。因$2 < a < 6$,则$3 + 3 > a$($6 > a$),且$3 + a > 3$($a > 0$),均满足三边关系。
综上,只有D一定能围成三角形。
要围成三角形,需将一根小棒剪成两段(设长度为$m$、$n$)与另一根小棒(长度为$L$)满足三边关系:$m + n > L$,$m + L > n$,$n + L > m$。
若剪$a$:$m + n = a$,因$a < 6$,则$m + n = a < 6$,无法满足$m + n > b$($b = 6$),故剪$a$不可能围成三角形,排除A、C。
若剪$b$:$m + n = 6$,需与$a$($2 < a < 6$)围成三角形。此时需满足$m + a > n$且$n + a > m$。
选项B“任意剪$b$”:若剪得一段极短(如$m = 0.1$,$n = 5.9$),则$m + a = 0.1 + a < 0.1 + 6 = 6.1$,可能小于$n = 5.9$(如$a = 5$时,$0.1 + 5 = 5.1 < 5.9$),不满足条件。
选项D“$b$正中间剪”:剪成$m = n = 3$,三边为$3$、$3$、$a$。因$2 < a < 6$,则$3 + 3 > a$($6 > a$),且$3 + a > 3$($a > 0$),均满足三边关系。
综上,只有D一定能围成三角形。
10. 已知三角形的三边长分别为 3,5 和 $ 2x - 1 $,则整数 $ x $ 的最大值为
4
。答案
$4$
解析
根据三角形三边关系定理,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。
已知三角形三边长分别为$3$,$5$和$2x - 1$,则$5 - 3\lt 2x - 1\lt 5 + 3$,
即$2\lt 2x - 1\lt 8$,
不等式各项都加$1$可得:$2+1\lt 2x - 1+1\lt 8+1$,
$3\lt 2x\lt 9$,
不等式各项都除以$2$可得:$\frac{3}{2}\lt x\lt \frac{9}{2}$,
即$1.5\lt x\lt 4.5$,
所以整数$x$的最大值为$4$。
已知三角形三边长分别为$3$,$5$和$2x - 1$,则$5 - 3\lt 2x - 1\lt 5 + 3$,
即$2\lt 2x - 1\lt 8$,
不等式各项都加$1$可得:$2+1\lt 2x - 1+1\lt 8+1$,
$3\lt 2x\lt 9$,
不等式各项都除以$2$可得:$\frac{3}{2}\lt x\lt \frac{9}{2}$,
即$1.5\lt x\lt 4.5$,
所以整数$x$的最大值为$4$。
11. 定义:一个三角形的一边长是另一边长的 2 倍,这样的三角形叫作“倍长三角形”。若 $ \triangle ABC $ 是“倍长三角形”,有两条边的长分别为 2 和 3,则第三条边的长为
1.5或4
。答案
1.5或4
解析
设第三条边的长为$x$。
∵$\triangle ABC$是“倍长三角形”,且已知两边长为2和3,
∴需分情况讨论第三边$x$与已知边的倍长关系:
情况1:$x$与2是倍长关系
若$x = 2×2 = 4$,则三边为2,3,4。
验证:$2+3>4$,$3+4>2$,$2+4>3$,满足三角形三边关系;且4是2的2倍,符合“倍长三角形”定义。
若$2 = 2x$,则$x = 1$,三边为1,2,3。
验证:$1+2=3$,不满足三角形两边之和大于第三边,舍去。
情况2:$x$与3是倍长关系
若$x = 2×3 = 6$,则三边为2,3,6。
验证:$2+3=5<6$,不满足三角形三边关系,舍去。
若$3 = 2x$,则$x = 1.5$,三边为1.5,2,3。
验证:$1.5+2>3$,$2+3>1.5$,$1.5+3>2$,满足三角形三边关系;且3是1.5的2倍,符合“倍长三角形”定义。
情况3:2与3是倍长关系
∵$2×2≠3$且$3×2≠2$,不存在倍长关系,舍去。
综上,$x=1.5$或$x=4$。
∵$\triangle ABC$是“倍长三角形”,且已知两边长为2和3,
∴需分情况讨论第三边$x$与已知边的倍长关系:
情况1:$x$与2是倍长关系
若$x = 2×2 = 4$,则三边为2,3,4。
验证:$2+3>4$,$3+4>2$,$2+4>3$,满足三角形三边关系;且4是2的2倍,符合“倍长三角形”定义。
若$2 = 2x$,则$x = 1$,三边为1,2,3。
验证:$1+2=3$,不满足三角形两边之和大于第三边,舍去。
情况2:$x$与3是倍长关系
若$x = 2×3 = 6$,则三边为2,3,6。
验证:$2+3=5<6$,不满足三角形三边关系,舍去。
若$3 = 2x$,则$x = 1.5$,三边为1.5,2,3。
验证:$1.5+2>3$,$2+3>1.5$,$1.5+3>2$,满足三角形三边关系;且3是1.5的2倍,符合“倍长三角形”定义。
情况3:2与3是倍长关系
∵$2×2≠3$且$3×2≠2$,不存在倍长关系,舍去。
综上,$x=1.5$或$x=4$。
12. 已知 $ a $,$ b $,$ c $ 为 $ \triangle ABC $ 的三边长。
(1)若 $ b $,$ c $ 满足 $ (b - 2)^2 + |c - 3| = 0 $,且 $ a $ 为方程 $ |a - 4| = 2 $ 的解,求 $ \triangle ABC $ 的周长,并判断 $ \triangle ABC $ 的形状;
(2)若 $ a = 5 $,$ b = 2 $,且 $ c $ 为整数,求 $ \triangle ABC $ 周长的最大值和最小值。
(1)若 $ b $,$ c $ 满足 $ (b - 2)^2 + |c - 3| = 0 $,且 $ a $ 为方程 $ |a - 4| = 2 $ 的解,求 $ \triangle ABC $ 的周长,并判断 $ \triangle ABC $ 的形状;
(2)若 $ a = 5 $,$ b = 2 $,且 $ c $ 为整数,求 $ \triangle ABC $ 周长的最大值和最小值。
答案
(1) 因为$(b - 2)^2 + |c - 3| = 0$,且$(b - 2)^2 \geq 0$,$|c - 3| \geq 0$,所以$b - 2 = 0$,$c - 3 = 0$,解得$b = 2$,$c = 3$。
方程$|a - 4| = 2$的解为$a - 4 = 2$或$a - 4 = -2$,即$a = 6$或$a = 2$。
当$a = 6$时,$b + c = 2 + 3 = 5 < 6$,不满足三角形三边关系,舍去;
当$a = 2$时,$2 + 2 > 3$,$2 + 3 > 2$,满足三角形三边关系,故$a = 2$。
$\triangle ABC$的周长为$2 + 2 + 3 = 7$,且$a = b = 2$,所以$\triangle ABC$是等腰三角形。
(2) 因为$a = 5$,$b = 2$,根据三角形三边关系,$a - b < c < a + b$,即$5 - 2 < c < 5 + 2$,所以$3 < c < 7$。
因为$c$为整数,所以$c = 4$,$5$,$6$。
周长$= 5 + 2 + c = 7 + c$,当$c = 6$时,周长最大为$7 + 6 = 13$;当$c = 4$时,周长最小为$7 + 4 = 11$。
(1) 周长为$7$,$\triangle ABC$是等腰三角形;(2) 周长最大值为$13$,最小值为$11$。
方程$|a - 4| = 2$的解为$a - 4 = 2$或$a - 4 = -2$,即$a = 6$或$a = 2$。
当$a = 6$时,$b + c = 2 + 3 = 5 < 6$,不满足三角形三边关系,舍去;
当$a = 2$时,$2 + 2 > 3$,$2 + 3 > 2$,满足三角形三边关系,故$a = 2$。
$\triangle ABC$的周长为$2 + 2 + 3 = 7$,且$a = b = 2$,所以$\triangle ABC$是等腰三角形。
(2) 因为$a = 5$,$b = 2$,根据三角形三边关系,$a - b < c < a + b$,即$5 - 2 < c < 5 + 2$,所以$3 < c < 7$。
因为$c$为整数,所以$c = 4$,$5$,$6$。
周长$= 5 + 2 + c = 7 + c$,当$c = 6$时,周长最大为$7 + 6 = 13$;当$c = 4$时,周长最小为$7 + 4 = 11$。
(1) 周长为$7$,$\triangle ABC$是等腰三角形;(2) 周长最大值为$13$,最小值为$11$。
13. 已知 $ \triangle ABC $ 的三边长分别为 $ m - 2 $,$ 2m + 1 $,8。
(1)求 $ m $ 的取值范围;
(2)若 $ \triangle ABC $ 是等腰三角形,求 $ \triangle ABC $ 三边的长。
(1)求 $ m $ 的取值范围;
(2)若 $ \triangle ABC $ 是等腰三角形,求 $ \triangle ABC $ 三边的长。
答案
(1) 根据三角形三边关系及边长为正数,得:
$\begin{cases}m - 2 > 0 \\(m - 2) + (2m + 1) > 8 \\(m - 2) + 8 > 2m + 1 \\(2m + 1) + 8 > m - 2\end{cases}$
解得:$3 < m < 5$。
(2) 分情况讨论:
若$m - 2 = 2m + 1$,则$m = -3$(舍去,不在$3 < m < 5$内);
若$m - 2 = 8$,则$m = 10$(舍去,不在$3 < m < 5$内);
若$2m + 1 = 8$,则$m = 3.5$(符合$3 < m < 5$)。
此时三边为:$m - 2 = 1.5$,$2m + 1 = 8$,$8$。
(1) $3 < m < 5$;(2) 1.5,8,8。
$\begin{cases}m - 2 > 0 \\(m - 2) + (2m + 1) > 8 \\(m - 2) + 8 > 2m + 1 \\(2m + 1) + 8 > m - 2\end{cases}$
解得:$3 < m < 5$。
(2) 分情况讨论:
若$m - 2 = 2m + 1$,则$m = -3$(舍去,不在$3 < m < 5$内);
若$m - 2 = 8$,则$m = 10$(舍去,不在$3 < m < 5$内);
若$2m + 1 = 8$,则$m = 3.5$(符合$3 < m < 5$)。
此时三边为:$m - 2 = 1.5$,$2m + 1 = 8$,$8$。
(1) $3 < m < 5$;(2) 1.5,8,8。
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