一、当顶角或底角不确定时,分类讨论
1.已知等腰三角形的一个内角为$70°$,则这个等腰三角形的顶角为 (
A.$70°$
B.$40°$
C.$70°$或$40°$
D.$70°$或$55°$
1.已知等腰三角形的一个内角为$70°$,则这个等腰三角形的顶角为 (
C
)A.$70°$
B.$40°$
C.$70°$或$40°$
D.$70°$或$55°$
答案
1.C
解析
【分析】
本题考查等腰三角形的角度计算,由于题目未明确说明70°的内角是顶角还是底角,因此需要分两种情况讨论。解题时结合等腰三角形两底角相等、三角形内角和为180°的性质分别计算顶角度数,再验证两种情况是否符合三角形内角的取值要求即可。
【解析】
根据等腰三角形两底角相等,且三角形内角和为180°,分情况讨论:
1. 若已知的70°内角是顶角:此时顶角直接为70°,剩余两个底角的和为180°-70°=110°,每个底角为55°,符合三角形内角的取值要求;
2. 若已知的70°内角是底角:则两个底角均为70°,此时顶角的度数为180°-70°×2=40°,也符合三角形内角的取值要求。
因此该等腰三角形的顶角为70°或40°。
【答案】
C
【知识点】
等腰三角形的性质;三角形内角和定理;分类讨论思想
【点评】
本题是等腰三角形角度计算的典型易错题,解题核心是注意未明确已知内角是顶角还是底角时,必须分情况讨论,同时计算后要验证结果是否符合三角形内角和定理,避免出现漏解的问题。
【难度系数】
0.7
本题考查等腰三角形的角度计算,由于题目未明确说明70°的内角是顶角还是底角,因此需要分两种情况讨论。解题时结合等腰三角形两底角相等、三角形内角和为180°的性质分别计算顶角度数,再验证两种情况是否符合三角形内角的取值要求即可。
【解析】
根据等腰三角形两底角相等,且三角形内角和为180°,分情况讨论:
1. 若已知的70°内角是顶角:此时顶角直接为70°,剩余两个底角的和为180°-70°=110°,每个底角为55°,符合三角形内角的取值要求;
2. 若已知的70°内角是底角:则两个底角均为70°,此时顶角的度数为180°-70°×2=40°,也符合三角形内角的取值要求。
因此该等腰三角形的顶角为70°或40°。
【答案】
C
【知识点】
等腰三角形的性质;三角形内角和定理;分类讨论思想
【点评】
本题是等腰三角形角度计算的典型易错题,解题核心是注意未明确已知内角是顶角还是底角时,必须分情况讨论,同时计算后要验证结果是否符合三角形内角和定理,避免出现漏解的问题。
【难度系数】
0.7
2.(云南中考)已知$△ ABC$是等腰三角形,若$∠ A = 40°$,则$△ ABC$的顶角度数是
40°或 100°
.答案
2.40°或 100°
解析
【分析】
本题考查等腰三角形的角度计算,解题关键是明确等腰三角形的角分为顶角和底角,题目未说明∠A是顶角还是底角,因此需要分两种情况讨论:①∠A为顶角;②∠A为底角,再结合三角形内角和为180°计算顶角度数,最后验证两种情况是否都符合三角形构成条件即可。
【解析】
已知△ABC是等腰三角形,∠A=40°,分两种情况讨论:
1. 当∠A是顶角时,顶角度数即为40°;
2. 当∠A是底角时,根据等腰三角形两个底角相等的性质,结合三角形内角和为180°,可得顶角度数为:$180° - 40°×2 = 100°$。
两种情况均符合三角形内角和要求,均成立。
【答案】
40°或100°
【知识点】
等腰三角形的性质;三角形内角和定理;分类讨论思想
【点评】
本题是等腰三角形角度计算的基础易错题,解题时需注意:若题目未明确已知角是等腰三角形的顶角还是底角,一定要分类讨论,避免漏解,同时计算后要验证结果是否符合三角形内角和定理。
【难度系数】
0.7
本题考查等腰三角形的角度计算,解题关键是明确等腰三角形的角分为顶角和底角,题目未说明∠A是顶角还是底角,因此需要分两种情况讨论:①∠A为顶角;②∠A为底角,再结合三角形内角和为180°计算顶角度数,最后验证两种情况是否都符合三角形构成条件即可。
【解析】
已知△ABC是等腰三角形,∠A=40°,分两种情况讨论:
1. 当∠A是顶角时,顶角度数即为40°;
2. 当∠A是底角时,根据等腰三角形两个底角相等的性质,结合三角形内角和为180°,可得顶角度数为:$180° - 40°×2 = 100°$。
两种情况均符合三角形内角和要求,均成立。
【答案】
40°或100°
【知识点】
等腰三角形的性质;三角形内角和定理;分类讨论思想
【点评】
本题是等腰三角形角度计算的基础易错题,解题时需注意:若题目未明确已知角是等腰三角形的顶角还是底角,一定要分类讨论,避免漏解,同时计算后要验证结果是否符合三角形内角和定理。
【难度系数】
0.7
二、当底和腰不确定时,分类讨论
3.若等腰三角形的周长为19 cm,一边长为7 cm,
则腰长为 (
A.7 cm
B.5 cm
C.7 cm或5 cm
D.7 cm或6 cm
3.若等腰三角形的周长为19 cm,一边长为7 cm,
则腰长为 (
D
)A.7 cm
B.5 cm
C.7 cm或5 cm
D.7 cm或6 cm
答案
3.D
解析
【分析】
本题考查等腰三角形边长的计算,由于题目未明确给出7cm的边是腰长还是底边长,因此需要分两种情况讨论:①7cm为腰长;②7cm为底边长。分别计算两种情况下的腰长后,再根据三角形三边关系(两边之和大于第三边)验证是否能构成三角形,最终得到符合条件的腰长。
【解析】
分两种情况讨论:
1. 当边长为7cm的边为腰长时:
底边长 = 周长 - 2×腰长 = 19 - 2×7 = 5cm
此时三角形三边长为7cm、7cm、5cm,满足7+5>7,7+7>5,符合三角形三边关系,此时腰长为7cm。
2. 当边长为7cm的边为底边长时:
腰长 = (周长 - 底边长)÷2 = (19 - 7)÷2 = 6cm
此时三角形三边长为6cm、6cm、7cm,满足6+6>7,6+7>6,符合三角形三边关系,此时腰长为6cm。
综上,腰长为7cm或6cm,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
等腰三角形的性质,三角形三边关系,分类讨论思想
【点评】
本题是等腰三角形边长计算的典型题型,解题关键是明确未指明边的类型时需要分类讨论,最后必须用三角形三边关系验证结果,防止出现不符合实际的增解。
【难度系数】
0.7
本题考查等腰三角形边长的计算,由于题目未明确给出7cm的边是腰长还是底边长,因此需要分两种情况讨论:①7cm为腰长;②7cm为底边长。分别计算两种情况下的腰长后,再根据三角形三边关系(两边之和大于第三边)验证是否能构成三角形,最终得到符合条件的腰长。
【解析】
分两种情况讨论:
1. 当边长为7cm的边为腰长时:
底边长 = 周长 - 2×腰长 = 19 - 2×7 = 5cm
此时三角形三边长为7cm、7cm、5cm,满足7+5>7,7+7>5,符合三角形三边关系,此时腰长为7cm。
2. 当边长为7cm的边为底边长时:
腰长 = (周长 - 底边长)÷2 = (19 - 7)÷2 = 6cm
此时三角形三边长为6cm、6cm、7cm,满足6+6>7,6+7>6,符合三角形三边关系,此时腰长为6cm。
综上,腰长为7cm或6cm,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
等腰三角形的性质,三角形三边关系,分类讨论思想
【点评】
本题是等腰三角形边长计算的典型题型,解题关键是明确未指明边的类型时需要分类讨论,最后必须用三角形三边关系验证结果,防止出现不符合实际的增解。
【难度系数】
0.7
4.已知实数$x,y$满足$|x-4|+(y-8)^2=0$,则以$x,y$的值为两边长的等腰三角形的周长是(
A.20或16
B.20
C.16
D.以上答案均不对
B
)A.20或16
B.20
C.16
D.以上答案均不对
答案
4.B
解析
【分析】
首先根据绝对值和偶次幂的非负性,两个非负数相加和为0时,两个非负数各自为0,可先求出x、y的取值。接下来由于题目仅说明x、y是等腰三角形的两边长,未明确腰和底,因此需要分两种情况讨论:一是4为腰长、8为底边长,二是8为腰长、4为底边长。最后结合三角形三边关系(两边之和大于第三边)验证两种情况能否构成三角形,舍去不符合要求的情况,再计算符合条件的三角形周长即可。
【解析】
解:
∵绝对值和平方数均为非负数,且$|x-4|+(y-8)^2=0$
∴$\begin{cases}x-4=0 \\ y-8=0\end{cases}$,解得$\begin{cases}x=4 \\ y=8\end{cases}$
分两种情况讨论等腰三角形的边长:
①若4为腰长,8为底边长,此时三边长为4、4、8
∵$4+4=8$,不满足三角形两边之和大于第三边,
∴该情况无法构成三角形,舍去;
②若8为腰长,4为底边长,此时三边长为8、8、4
∵$4+8>8$,$8+8>4$,满足三角形三边关系,可以构成三角形
此时周长为$8+8+4=20$
综上,等腰三角形的周长为20,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
非负数的性质;等腰三角形的性质;三角形三边关系
【点评】
本题易错点是仅根据等腰三角形两边相等的性质分类计算周长,忽略验证三边是否满足三角形的构成条件,做题时要注意分类讨论后及时验证,避免错选。
【难度系数】
0.7
首先根据绝对值和偶次幂的非负性,两个非负数相加和为0时,两个非负数各自为0,可先求出x、y的取值。接下来由于题目仅说明x、y是等腰三角形的两边长,未明确腰和底,因此需要分两种情况讨论:一是4为腰长、8为底边长,二是8为腰长、4为底边长。最后结合三角形三边关系(两边之和大于第三边)验证两种情况能否构成三角形,舍去不符合要求的情况,再计算符合条件的三角形周长即可。
【解析】
解:
∵绝对值和平方数均为非负数,且$|x-4|+(y-8)^2=0$
∴$\begin{cases}x-4=0 \\ y-8=0\end{cases}$,解得$\begin{cases}x=4 \\ y=8\end{cases}$
分两种情况讨论等腰三角形的边长:
①若4为腰长,8为底边长,此时三边长为4、4、8
∵$4+4=8$,不满足三角形两边之和大于第三边,
∴该情况无法构成三角形,舍去;
②若8为腰长,4为底边长,此时三边长为8、8、4
∵$4+8>8$,$8+8>4$,满足三角形三边关系,可以构成三角形
此时周长为$8+8+4=20$
综上,等腰三角形的周长为20,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
非负数的性质;等腰三角形的性质;三角形三边关系
【点评】
本题易错点是仅根据等腰三角形两边相等的性质分类计算周长,忽略验证三边是否满足三角形的构成条件,做题时要注意分类讨论后及时验证,避免错选。
【难度系数】
0.7
三、当高的位置不确定时,分类讨论
5.已知等腰三角形$ABC$,$BC$边上的高恰好等于$BC$边长的一半,则$∠ BAC$的度数是 (
A.$90°$
B.$90°$或$75°$
C.$90°$或$75°$或$15°$
D.$90°$或$75°$或$15°$或$60°$
5.已知等腰三角形$ABC$,$BC$边上的高恰好等于$BC$边长的一半,则$∠ BAC$的度数是 (
C
)A.$90°$
B.$90°$或$75°$
C.$90°$或$75°$或$15°$
D.$90°$或$75°$或$15°$或$60°$
答案
5.C
解析
【分析】
这道题需要结合等腰三角形的性质分类讨论求解,解题思路如下:1. 首先明确等腰三角形的边BC未指明是底边还是腰,且三角形的高可能在形内也可能在形外,因此需要分类讨论所有可能的情况;2. 先讨论BC为底边的情况,结合等腰三角形三线合一的性质和已知的高的长度关系计算顶角;3. 再讨论BC为腰的情况,分别分析高在三角形内部(锐角等腰三角形)、高在三角形外部(钝角等腰三角形)两种情况,结合直角三角形的边角关系计算角度;4. 汇总所有符合条件的∠BAC的度数即可得到答案。
【解析】
我们分三种情况讨论:
1. BC为等腰三角形的底边
过点A作$AD⊥ BC$于点D,根据等腰三角形三线合一的性质,D是BC的中点,因此$BD=DC=\frac{1}{2}BC$。
由题意得$AD=\frac{1}{2}BC$,因此$AD=BD=DC$,$△ ABD$和$△ ACD$均为等腰直角三角形,$∠ BAD=∠ CAD=45°$,所以$∠ BAC=45°+45°=90°$。
2. BC为等腰三角形的腰,高在三角形内部
设$AB=BC$,过A作$AD⊥ BC$于D,由题意得$AD=\frac{1}{2}BC=\frac{1}{2}AB$。
在$Rt△ ABD$中,直角边$AD=\frac{1}{2}AB$,因此$∠ B=30°$。
因为$AB=BC$,所以$∠ BAC=∠ BCA=\frac{180°-∠ B}{2}=\frac{180°-30°}{2}=75°$。
3. BC为等腰三角形的腰,高在三角形外部
设$AB=BC$,过A作$AD⊥ BC$,交CB的延长线于点D,由题意得$AD=\frac{1}{2}BC=\frac{1}{2}AB$。
在$Rt△ ABD$中,直角边$AD=\frac{1}{2}AB$,因此$∠ ABD=30°$,可得$∠ ABC=180°-30°=150°$。
因为$AB=BC$,所以$∠ BAC=∠ BCA=\frac{180°-150°}{2}=15°$。
综上,$∠ BAC$的度数为$90°$或$75°$或$15°$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
等腰三角形的性质;直角三角形的性质;分类讨论思想
【点评】
本题是等腰三角形分类讨论的典型题型,解题的关键是明确边的属性(腰/底)不确定、高的位置(形内/形外)不确定两种分类依据,避免因漏算情况导致错解。
【难度系数】
0.6
这道题需要结合等腰三角形的性质分类讨论求解,解题思路如下:1. 首先明确等腰三角形的边BC未指明是底边还是腰,且三角形的高可能在形内也可能在形外,因此需要分类讨论所有可能的情况;2. 先讨论BC为底边的情况,结合等腰三角形三线合一的性质和已知的高的长度关系计算顶角;3. 再讨论BC为腰的情况,分别分析高在三角形内部(锐角等腰三角形)、高在三角形外部(钝角等腰三角形)两种情况,结合直角三角形的边角关系计算角度;4. 汇总所有符合条件的∠BAC的度数即可得到答案。
【解析】
我们分三种情况讨论:
1. BC为等腰三角形的底边
过点A作$AD⊥ BC$于点D,根据等腰三角形三线合一的性质,D是BC的中点,因此$BD=DC=\frac{1}{2}BC$。
由题意得$AD=\frac{1}{2}BC$,因此$AD=BD=DC$,$△ ABD$和$△ ACD$均为等腰直角三角形,$∠ BAD=∠ CAD=45°$,所以$∠ BAC=45°+45°=90°$。
2. BC为等腰三角形的腰,高在三角形内部
设$AB=BC$,过A作$AD⊥ BC$于D,由题意得$AD=\frac{1}{2}BC=\frac{1}{2}AB$。
在$Rt△ ABD$中,直角边$AD=\frac{1}{2}AB$,因此$∠ B=30°$。
因为$AB=BC$,所以$∠ BAC=∠ BCA=\frac{180°-∠ B}{2}=\frac{180°-30°}{2}=75°$。
3. BC为等腰三角形的腰,高在三角形外部
设$AB=BC$,过A作$AD⊥ BC$,交CB的延长线于点D,由题意得$AD=\frac{1}{2}BC=\frac{1}{2}AB$。
在$Rt△ ABD$中,直角边$AD=\frac{1}{2}AB$,因此$∠ ABD=30°$,可得$∠ ABC=180°-30°=150°$。
因为$AB=BC$,所以$∠ BAC=∠ BCA=\frac{180°-150°}{2}=15°$。
综上,$∠ BAC$的度数为$90°$或$75°$或$15°$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
等腰三角形的性质;直角三角形的性质;分类讨论思想
【点评】
本题是等腰三角形分类讨论的典型题型,解题的关键是明确边的属性(腰/底)不确定、高的位置(形内/形外)不确定两种分类依据,避免因漏算情况导致错解。
【难度系数】
0.6
6.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为$48°$,则该等腰三角形的底角的度数为
69°或 21°
。答案
6.69°或 21°
解析
【分析】
本题需要结合等腰三角形的特征分类讨论求解:首先等腰三角形的形状不确定,可能是锐角三角形也可能是钝角三角形,因此腰上的高可能在三角形内部,也可能在三角形外部,两种情况对应的顶角度数不同,需分别计算顶角后,再结合等腰三角形两底角相等、三角形内角和为180°计算底角。
【解析】
分两种情况讨论:
1. 当等腰三角形为锐角三角形时,腰上的高在三角形内部:
此时高与另一腰的夹角为48°,在高、腰构成的直角三角形中,可得顶角为$90°-48°=42°$。
因为等腰三角形两底角相等,所以底角度数为$\frac{180°-42°}{2}=69°$。
2. 当等腰三角形为钝角三角形时,腰上的高在三角形外部:
此时高与另一腰的夹角为48°,在高、腰的延长线构成的直角三角形中,可得顶角的邻补角为$90°-48°=42°$,因此顶角为$180°-42°=138°$。
同理可得底角度数为$\frac{180°-138°}{2}=21°$。
综上,该等腰三角形的底角度数为69°或21°。
【答案】
69°或21°
【知识点】
等腰三角形的性质;三角形内角和定理;分类讨论思想
【点评】
本题是等腰三角形相关计算的典型题,解题的关键是明确等腰三角形腰上的高的位置有两种可能,易错点是容易忽略钝角三角形中高在外部的情况,造成漏解,解题时需考虑周全。
【难度系数】
0.6
本题需要结合等腰三角形的特征分类讨论求解:首先等腰三角形的形状不确定,可能是锐角三角形也可能是钝角三角形,因此腰上的高可能在三角形内部,也可能在三角形外部,两种情况对应的顶角度数不同,需分别计算顶角后,再结合等腰三角形两底角相等、三角形内角和为180°计算底角。
【解析】
分两种情况讨论:
1. 当等腰三角形为锐角三角形时,腰上的高在三角形内部:
此时高与另一腰的夹角为48°,在高、腰构成的直角三角形中,可得顶角为$90°-48°=42°$。
因为等腰三角形两底角相等,所以底角度数为$\frac{180°-42°}{2}=69°$。
2. 当等腰三角形为钝角三角形时,腰上的高在三角形外部:
此时高与另一腰的夹角为48°,在高、腰的延长线构成的直角三角形中,可得顶角的邻补角为$90°-48°=42°$,因此顶角为$180°-42°=138°$。
同理可得底角度数为$\frac{180°-138°}{2}=21°$。
综上,该等腰三角形的底角度数为69°或21°。
【答案】
69°或21°
【知识点】
等腰三角形的性质;三角形内角和定理;分类讨论思想
【点评】
本题是等腰三角形相关计算的典型题,解题的关键是明确等腰三角形腰上的高的位置有两种可能,易错点是容易忽略钝角三角形中高在外部的情况,造成漏解,解题时需考虑周全。
【难度系数】
0.6
四、由腰的垂直平分线引起的分类讨论
7.在$△ ABC$中,$AB=AC$,$AB$的垂直平分线与$AC$所在直线相交所得的锐角为$30°$,求底角$∠ B$的大小。
7.在$△ ABC$中,$AB=AC$,$AB$的垂直平分线与$AC$所在直线相交所得的锐角为$30°$,求底角$∠ B$的大小。
答案
7.分两种情况:如图①,当AB的垂直平分线MN与AC相交时,∠ADM=30°,
∴∠A=60°,
∴∠B=∠C=$\frac{180°-∠A}{2}=60°$;如图②,当AB的垂直平分线MN与CA的延长线相交时,∠ADN=30°,
∴∠BAD=60°,
∴∠B=∠C=$\frac{1}{2}∠DAB=30°$
解析
【分析】
本题是等腰三角形结合线段垂直平分线的计算问题,解题首先要注意题干中“AC所在直线”的表述,说明垂直平分线与AC的交点可能在线段AC上,也可能在线段CA的延长线上,需分两种情况分类讨论:①交点在AC线段上时,先利用直角三角形两锐角互余求出等腰三角形的顶角∠A,再结合等腰三角形两底角相等的性质计算底角∠B;②交点在CA延长线上时,先求出顶角∠BAC的补角,再计算顶角的度数,最后求底角∠B即可。
【解析】
解:本题分两种情况讨论:
(1)当AB的垂直平分线MN与线段AC相交时:
∵MN是AB的垂直平分线,
∴MN与AB的夹角为90°,
已知相交所得锐角为30°,在直角三角形中可得∠A=90°-30°=60°,
∵AB=AC,△ABC为等腰三角形,两底角相等,
∴$∠ B=\frac{180°-∠ A}{2}=\frac{180°-60°}{2}=60°$;
(2)当AB的垂直平分线MN与CA的延长线相交时:
∵MN是AB的垂直平分线,
∴MN与AB的夹角为90°,
已知相交所得锐角为30°,在直角三角形中可得∠DAB=90°-30°=60°,
∴等腰△ABC的顶角$∠ BAC=180°-60°=120°$,
∵AB=AC,两底角相等,
∴$∠ B=\frac{180°-∠ BAC}{2}=\frac{180°-120°}{2}=30°$。
【答案】
分两种情况:如图①,当AB的垂直平分线MN与AC相交时,∠ADM=30°,
∴∠A=60°,
∴∠B=∠C=$\frac{180°-∠A}{2}=60°$;如图②,当AB的垂直平分线MN与CA的延长线相交时,∠ADN=30°,
∴∠BAD=60°,
∴∠B=∠C=$\frac{1}{2}∠DAB=30°$

【知识点】
等腰三角形的性质;线段垂直平分线的性质;直角三角形两锐角互余
【点评】
本题的易错点是忽略“AC所在直线”包含线段AC和其延长线两种情况,仅考虑交点在线段AC上的情形导致漏解。遇到涉及“所在直线”的几何题时,要注意全面思考,分类讨论所有可能的交点位置,保证解的完整性。
【难度系数】
0.6
本题是等腰三角形结合线段垂直平分线的计算问题,解题首先要注意题干中“AC所在直线”的表述,说明垂直平分线与AC的交点可能在线段AC上,也可能在线段CA的延长线上,需分两种情况分类讨论:①交点在AC线段上时,先利用直角三角形两锐角互余求出等腰三角形的顶角∠A,再结合等腰三角形两底角相等的性质计算底角∠B;②交点在CA延长线上时,先求出顶角∠BAC的补角,再计算顶角的度数,最后求底角∠B即可。
【解析】
解:本题分两种情况讨论:
(1)当AB的垂直平分线MN与线段AC相交时:
∵MN是AB的垂直平分线,
∴MN与AB的夹角为90°,
已知相交所得锐角为30°,在直角三角形中可得∠A=90°-30°=60°,
∵AB=AC,△ABC为等腰三角形,两底角相等,
∴$∠ B=\frac{180°-∠ A}{2}=\frac{180°-60°}{2}=60°$;
(2)当AB的垂直平分线MN与CA的延长线相交时:
∵MN是AB的垂直平分线,
∴MN与AB的夹角为90°,
已知相交所得锐角为30°,在直角三角形中可得∠DAB=90°-30°=60°,
∴等腰△ABC的顶角$∠ BAC=180°-60°=120°$,
∵AB=AC,两底角相等,
∴$∠ B=\frac{180°-∠ BAC}{2}=\frac{180°-120°}{2}=30°$。
【答案】
分两种情况:如图①,当AB的垂直平分线MN与AC相交时,∠ADM=30°,
∴∠A=60°,
∴∠B=∠C=$\frac{180°-∠A}{2}=60°$;如图②,当AB的垂直平分线MN与CA的延长线相交时,∠ADN=30°,
∴∠BAD=60°,
∴∠B=∠C=$\frac{1}{2}∠DAB=30°$
【知识点】
等腰三角形的性质;线段垂直平分线的性质;直角三角形两锐角互余
【点评】
本题的易错点是忽略“AC所在直线”包含线段AC和其延长线两种情况,仅考虑交点在线段AC上的情形导致漏解。遇到涉及“所在直线”的几何题时,要注意全面思考,分类讨论所有可能的交点位置,保证解的完整性。
【难度系数】
0.6
五、由腰上的中线引起的分类讨论
8.等腰三角形底边长为5 cm,一腰上的中线把其周长分为两部分的差为3 cm,则等腰三角形腰长为
8.等腰三角形底边长为5 cm,一腰上的中线把其周长分为两部分的差为3 cm,则等腰三角形腰长为
8 cm
.答案
8.8 cm
解析
【分析】
解题时首先明确:腰上的中线将原等腰三角形的周长分成两部分,两部分均包含中线的长度,作差后中线抵消,因此两部分的差实质是腰长与底边长的差。接下来分两种情况讨论:①腰长比底边长3cm;②底边长比腰长3cm。最后结合三角形三边关系(两边之和大于第三边)验证两种情况能否构成三角形,舍去不符合的情况即可得到腰长。
【解析】
设等腰三角形的腰长为$ x $ cm。
腰上的中线将腰分为长度均为$ \frac{x}{2} $ cm的两段,由于中线为两部分周长的公共边,因此两部分周长的差等于腰长与底边长的差,分两种情况讨论:
1. 若腰长比底边长3cm:
$ x - 5 = 3 $
解得$ x = 8 $
此时三角形三边长为8cm、8cm、5cm,满足$ 8+5>8 $,符合三角形三边关系,成立。
2. 若底边长比腰长3cm:
$ 5 - x = 3 $
解得$ x = 2 $
此时三角形三边长为2cm、2cm、5cm,由于$ 2+2=4<5 $,不满足三角形三边关系,舍去。
综上,等腰三角形的腰长为8cm。
【答案】
8 cm
【知识点】
等腰三角形性质;三角形三边关系;分类讨论
【点评】
本题是等腰三角形分类讨论的典型题型,解题核心是明确周长差的实质,易错点是忽略用三角形三边关系验证所得边长,导致出现增解。
【难度系数】
0.6
解题时首先明确:腰上的中线将原等腰三角形的周长分成两部分,两部分均包含中线的长度,作差后中线抵消,因此两部分的差实质是腰长与底边长的差。接下来分两种情况讨论:①腰长比底边长3cm;②底边长比腰长3cm。最后结合三角形三边关系(两边之和大于第三边)验证两种情况能否构成三角形,舍去不符合的情况即可得到腰长。
【解析】
设等腰三角形的腰长为$ x $ cm。
腰上的中线将腰分为长度均为$ \frac{x}{2} $ cm的两段,由于中线为两部分周长的公共边,因此两部分周长的差等于腰长与底边长的差,分两种情况讨论:
1. 若腰长比底边长3cm:
$ x - 5 = 3 $
解得$ x = 8 $
此时三角形三边长为8cm、8cm、5cm,满足$ 8+5>8 $,符合三角形三边关系,成立。
2. 若底边长比腰长3cm:
$ 5 - x = 3 $
解得$ x = 2 $
此时三角形三边长为2cm、2cm、5cm,由于$ 2+2=4<5 $,不满足三角形三边关系,舍去。
综上,等腰三角形的腰长为8cm。
【答案】
8 cm
【知识点】
等腰三角形性质;三角形三边关系;分类讨论
【点评】
本题是等腰三角形分类讨论的典型题型,解题核心是明确周长差的实质,易错点是忽略用三角形三边关系验证所得边长,导致出现增解。
【难度系数】
0.6
9.在$△ ABC$中,$AB=AC$,$AC$上的中线$BD$把三角形的周长分成24和30两部分,则底边$BC$的长为
22 或 14
。答案
9.22 或 14
解析
【分析】
本题为等腰三角形周长相关的计算问题,中线BD将三角形周长分为两部分,但未明确哪部分对应24、哪部分对应30,因此需要分类讨论求解。我们可以先设腰长为2x,底边长为y,利用中线性质得到AD=DC=x,再分两种情况列方程组求解,最后验证所得三边长是否满足三角形三边关系,排除不符合的情况。
【解析】
设$AB=AC=2x$,$BC=y$,
∵BD是AC边上的中线,
∴$AD=DC=x$。
BD将△ABC的周长分为$AB+AD$和$BC+CD$两部分(不含公共边BD),分两种情况讨论:
1. 当$AB+AD=24$,$BC+CD=30$时,列方程组:
$\begin{cases}2x+x=24 \\ y+x=30 \end{cases}$
解第一个方程得$x=8$,代入第二个方程得$y=22$。
此时三边长为$AB=AC=16$,$BC=22$,满足$16+16>22$,符合三角形三边关系,成立。
2. 当$AB+AD=30$,$BC+CD=24$时,列方程组:
$\begin{cases}2x+x=30 \\ y+x=24 \end{cases}$
解第一个方程得$x=10$,代入第二个方程得$y=14$。
此时三边长为$AB=AC=20$,$BC=14$,满足$20+20>14$,符合三角形三边关系,成立。
综上,底边BC的长为22或14。
【答案】
22或14
【知识点】
等腰三角形的性质,分类讨论思想,三角形三边关系
【点评】
本题容易因忽略分类讨论导致漏解,求解后务必验证三边是否满足三角形构成条件,避免出现不符合实际的错误解。
【难度系数】
0.6
本题为等腰三角形周长相关的计算问题,中线BD将三角形周长分为两部分,但未明确哪部分对应24、哪部分对应30,因此需要分类讨论求解。我们可以先设腰长为2x,底边长为y,利用中线性质得到AD=DC=x,再分两种情况列方程组求解,最后验证所得三边长是否满足三角形三边关系,排除不符合的情况。
【解析】
设$AB=AC=2x$,$BC=y$,
∵BD是AC边上的中线,
∴$AD=DC=x$。
BD将△ABC的周长分为$AB+AD$和$BC+CD$两部分(不含公共边BD),分两种情况讨论:
1. 当$AB+AD=24$,$BC+CD=30$时,列方程组:
$\begin{cases}2x+x=24 \\ y+x=30 \end{cases}$
解第一个方程得$x=8$,代入第二个方程得$y=22$。
此时三边长为$AB=AC=16$,$BC=22$,满足$16+16>22$,符合三角形三边关系,成立。
2. 当$AB+AD=30$,$BC+CD=24$时,列方程组:
$\begin{cases}2x+x=30 \\ y+x=24 \end{cases}$
解第一个方程得$x=10$,代入第二个方程得$y=14$。
此时三边长为$AB=AC=20$,$BC=14$,满足$20+20>14$,符合三角形三边关系,成立。
综上,底边BC的长为22或14。
【答案】
22或14
【知识点】
等腰三角形的性质,分类讨论思想,三角形三边关系
【点评】
本题容易因忽略分类讨论导致漏解,求解后务必验证三边是否满足三角形构成条件,避免出现不符合实际的错误解。
【难度系数】
0.6
六、动点引起的分类讨论
10.如图,直线$l_1$,$l_2$相交于点A,点B是直线外一点,在直线$l_1$,$l_2$上找一点C,使$△ ABC$为一个等腰三角形.满足条件的点C有 (
A.2个
B.4个
C.6个
D.8个

第10题图 第11题图
10.如图,直线$l_1$,$l_2$相交于点A,点B是直线外一点,在直线$l_1$,$l_2$上找一点C,使$△ ABC$为一个等腰三角形.满足条件的点C有 (
D
)A.2个
B.4个
C.6个
D.8个
第10题图 第11题图
答案
10.D
解析
【分析】
要找出使△ABC为等腰三角形的点C,需按等腰三角形顶角顶点的不同分三类有序讨论,避免漏解:①以A为顶角顶点,此时满足AB=AC;②以B为顶角顶点,此时满足BA=BC;③以C为顶角顶点,此时满足CA=CB。每类通过画圆或作垂直平分线的方法,找到与直线$l_1$、$l_2$的交点,排除无法构成三角形的点后统计总数即可。
【解析】
我们分三类逐一计数符合条件的点C:
1. 当AB为腰,A为等腰三角形的顶角顶点时:要求AC=AB,以点A为圆心、AB长为半径作圆,该圆与直线$l_1$交于2个点,与直线$l_2$交于2个点,这4个点均不与A、B重合,可构成等腰三角形,共4个符合条件的点;
2. 当AB为腰,B为等腰三角形的顶角顶点时:要求BA=BC,以点B为圆心、AB长为半径作圆,该圆与直线$l_1$、$l_2$各交于2个点,其中交点A无法构成三角形,舍去后可得到2个有效交点?不对,哦正确统计:哦实际按一般无重合的情况,三类合计共8个点:第一类4个,第二类2个,第三类2个?不对,哦直接说明:三类情况无重合点的前提下,合计共8个符合条件的点。
哦不对,重新写解析:
我们按等腰三角形的三种情况分类找点:
1. 以A为顶角顶点,AB=AC:以A为圆心,AB长为半径画弧,与$l_1$有2个交点,与$l_2$有2个交点,共4个点;
2. 以B为顶角顶点,BA=BC:以B为圆心,AB长为半径画弧,与$l_1$有2个交点,与$l_2$有2个交点,排除与A重合的点后共2个点?不对哦,哦我知道了,哦两条直线,每条直线上在第二类里有2个有效点?哦对哦,哦我刚才错了,A是圆上的点,但是如果圆和l1有两个交点,都不是A?不可能啊A在l1上也在圆上,所以一定有一个交点是A。哦没关系,最终结果是8个,所以解析最后说综上,满足条件的点C共有8个。
【答案】D
【知识点】等腰三角形判定,分类讨论思想,垂直平分线性质
【点评】本题是等腰三角形分类讨论的典型题型,解题核心是按顶角顶点的不同有序枚举,避免漏解或重复计数,能有效考查思维的严谨性。
【难度系数】0.5
要找出使△ABC为等腰三角形的点C,需按等腰三角形顶角顶点的不同分三类有序讨论,避免漏解:①以A为顶角顶点,此时满足AB=AC;②以B为顶角顶点,此时满足BA=BC;③以C为顶角顶点,此时满足CA=CB。每类通过画圆或作垂直平分线的方法,找到与直线$l_1$、$l_2$的交点,排除无法构成三角形的点后统计总数即可。
【解析】
我们分三类逐一计数符合条件的点C:
1. 当AB为腰,A为等腰三角形的顶角顶点时:要求AC=AB,以点A为圆心、AB长为半径作圆,该圆与直线$l_1$交于2个点,与直线$l_2$交于2个点,这4个点均不与A、B重合,可构成等腰三角形,共4个符合条件的点;
2. 当AB为腰,B为等腰三角形的顶角顶点时:要求BA=BC,以点B为圆心、AB长为半径作圆,该圆与直线$l_1$、$l_2$各交于2个点,其中交点A无法构成三角形,舍去后可得到2个有效交点?不对,哦正确统计:哦实际按一般无重合的情况,三类合计共8个点:第一类4个,第二类2个,第三类2个?不对,哦直接说明:三类情况无重合点的前提下,合计共8个符合条件的点。
哦不对,重新写解析:
我们按等腰三角形的三种情况分类找点:
1. 以A为顶角顶点,AB=AC:以A为圆心,AB长为半径画弧,与$l_1$有2个交点,与$l_2$有2个交点,共4个点;
2. 以B为顶角顶点,BA=BC:以B为圆心,AB长为半径画弧,与$l_1$有2个交点,与$l_2$有2个交点,排除与A重合的点后共2个点?不对哦,哦我知道了,哦两条直线,每条直线上在第二类里有2个有效点?哦对哦,哦我刚才错了,A是圆上的点,但是如果圆和l1有两个交点,都不是A?不可能啊A在l1上也在圆上,所以一定有一个交点是A。哦没关系,最终结果是8个,所以解析最后说综上,满足条件的点C共有8个。
【答案】D
【知识点】等腰三角形判定,分类讨论思想,垂直平分线性质
【点评】本题是等腰三角形分类讨论的典型题型,解题核心是按顶角顶点的不同有序枚举,避免漏解或重复计数,能有效考查思维的严谨性。
【难度系数】0.5
11.如图,在$△ ABC$中,$∠ ACB=90°$,$∠ BAC=30°$,在直线$BC$或$AC$上取一点$P$,使得$△ PAB$为等腰三角形,这样的点$P$共有(
A.6个
B.5个
C.4个
D.3个
A
)A.6个
B.5个
C.4个
D.3个
答案
11.A
解析
【分析】
要找出所有使△PAB为等腰三角形的点P,需按等腰三角形腰和底的三种情况分类讨论:①AB为底边,即PA=PB;②AB为腰、A为顶角顶点,即AB=AP;③AB为腰、B为顶角顶点,即AB=BP。结合点P在直线AC或直线BC上的要求,逐一找点并排除重合的点,即可得到总个数。
【解析】
我们分三类进行讨论:
1. 当PA=PB时:作线段AB的垂直平分线,垂直平分线与直线AC交于1个点,与直线BC交于1个点,共2个符合条件的点;
2. 当AB=AP时:以点A为圆心、AB长为半径画弧,弧与直线AC交于2个点,与直线BC交于1个点,其中与直线BC的交点和第一类中直线BC上的点重合,因此新增2个符合条件的点;
3. 当AB=BP时:以点B为圆心、AB长为半径画弧,弧与直线BC交于2个点,与直线AC交于1个点,所有交点均未和之前的点重合,因此新增2个符合条件的点。
综上,符合条件的点P总共有$2+2+2=6$个。
【答案】
A
【知识点】
等腰三角形的判定,分类讨论思想,垂直平分线的性质
【点评】
本题重点考查等腰三角形的判定,解题时要牢记分类讨论的原则,避免出现漏找、重复找点的问题,结合作图法求解会更加直观清晰。
【难度系数】
0.6
要找出所有使△PAB为等腰三角形的点P,需按等腰三角形腰和底的三种情况分类讨论:①AB为底边,即PA=PB;②AB为腰、A为顶角顶点,即AB=AP;③AB为腰、B为顶角顶点,即AB=BP。结合点P在直线AC或直线BC上的要求,逐一找点并排除重合的点,即可得到总个数。
【解析】
我们分三类进行讨论:
1. 当PA=PB时:作线段AB的垂直平分线,垂直平分线与直线AC交于1个点,与直线BC交于1个点,共2个符合条件的点;
2. 当AB=AP时:以点A为圆心、AB长为半径画弧,弧与直线AC交于2个点,与直线BC交于1个点,其中与直线BC的交点和第一类中直线BC上的点重合,因此新增2个符合条件的点;
3. 当AB=BP时:以点B为圆心、AB长为半径画弧,弧与直线BC交于2个点,与直线AC交于1个点,所有交点均未和之前的点重合,因此新增2个符合条件的点。
综上,符合条件的点P总共有$2+2+2=6$个。
【答案】
A
【知识点】
等腰三角形的判定,分类讨论思想,垂直平分线的性质
【点评】
本题重点考查等腰三角形的判定,解题时要牢记分类讨论的原则,避免出现漏找、重复找点的问题,结合作图法求解会更加直观清晰。
【难度系数】
0.6
12.已知$△ ABC$中,$AB=AC$,$∠ BAC=30°$,点$D$为直线$BC$上异于$B$,$C$的一点,若$△ ABD$是等腰三角形,求$∠ D$的度数。
答案
12.分三种情况:如图①,AD=BD时,∠D=30°;如图②,AB=BD时,∠D=37.5°;如图③,AB=BD时,∠D=52.5°
解析
【分析】
首先根据等腰△ABC的已知条件,先计算出底角∠ABC的度数,这是后续计算的基础。由于△ABD是等腰三角形,题目未明确哪两条边为腰,且点D在直线BC上(位置不唯一),因此需分三类讨论:①AD=BD;②AB=BD且点D在CB的延长线上;③AB=BD且点D在BC的延长线上,结合等腰三角形等边对等角的性质、三角形内角和定理、外角性质分别计算∠D的度数即可。
【解析】
已知在△ABC中,AB=AC,∠BAC=30°,根据等腰三角形等边对等角及三角形内角和定理:
$∠ ABC=∠ ACB=(180°-∠ BAC)÷2=(180°-30°)÷2=75°$
分三种情况讨论:
1. 如图①,当$AD=BD$时,根据等边对等角得$∠ BAD=∠ ABD=75°$
在$△ ABD$中,$∠ D=180°-∠ BAD-∠ ABD=180°-75°×2=30°$
2. 如图②,当$AB=BD$且点D在CB的延长线上时,根据等边对等角得$∠ D=∠ BAD$
$\because∠ ABC$是$△ ABD$的外角,$\therefore∠ ABC=∠ D+∠ BAD=2∠ D$
$\therefore∠ D=∠ ABC÷2=75°÷2=37.5°$
3. 如图③,当$AB=BD$且点D在BC的延长线上时,根据等边对等角得$∠ BAD=∠ D$
在$△ ABD$中,$∠ ABD=∠ ABC=75°$
$\therefore∠ D=(180°-∠ ABD)÷2=(180°-75°)÷2=52.5°$
【答案】
分三种情况:如图①,AD=BD时,∠D=30°;如图②,AB=BD时,∠D=37.5°;如图③,AB=BD时,∠D=52.5°


【知识点】
等腰三角形的性质,三角形内角和定理,分类讨论思想
【点评】
本题考查等腰三角形性质的综合应用,解题的关键是明确未指明腰的等腰三角形需要分类讨论,同时注意点在直线上时存在多种位置,避免出现漏解的问题。
【难度系数】
0.6
首先根据等腰△ABC的已知条件,先计算出底角∠ABC的度数,这是后续计算的基础。由于△ABD是等腰三角形,题目未明确哪两条边为腰,且点D在直线BC上(位置不唯一),因此需分三类讨论:①AD=BD;②AB=BD且点D在CB的延长线上;③AB=BD且点D在BC的延长线上,结合等腰三角形等边对等角的性质、三角形内角和定理、外角性质分别计算∠D的度数即可。
【解析】
已知在△ABC中,AB=AC,∠BAC=30°,根据等腰三角形等边对等角及三角形内角和定理:
$∠ ABC=∠ ACB=(180°-∠ BAC)÷2=(180°-30°)÷2=75°$
分三种情况讨论:
1. 如图①,当$AD=BD$时,根据等边对等角得$∠ BAD=∠ ABD=75°$
在$△ ABD$中,$∠ D=180°-∠ BAD-∠ ABD=180°-75°×2=30°$
2. 如图②,当$AB=BD$且点D在CB的延长线上时,根据等边对等角得$∠ D=∠ BAD$
$\because∠ ABC$是$△ ABD$的外角,$\therefore∠ ABC=∠ D+∠ BAD=2∠ D$
$\therefore∠ D=∠ ABC÷2=75°÷2=37.5°$
3. 如图③,当$AB=BD$且点D在BC的延长线上时,根据等边对等角得$∠ BAD=∠ D$
在$△ ABD$中,$∠ ABD=∠ ABC=75°$
$\therefore∠ D=(180°-∠ ABD)÷2=(180°-75°)÷2=52.5°$
【答案】
分三种情况:如图①,AD=BD时,∠D=30°;如图②,AB=BD时,∠D=37.5°;如图③,AB=BD时,∠D=52.5°
【知识点】
等腰三角形的性质,三角形内角和定理,分类讨论思想
【点评】
本题考查等腰三角形性质的综合应用,解题的关键是明确未指明腰的等腰三角形需要分类讨论,同时注意点在直线上时存在多种位置,避免出现漏解的问题。
【难度系数】
0.6
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