初中數(shù)學(xué)三角形問(wèn)題中的數(shù)學(xué)思想方法

三角形問(wèn)題中的數(shù)學(xué)思想方法數(shù)學(xué)思想和方法是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的本質(zhì)體現(xiàn)，是形成數(shù)學(xué)能力、數(shù)學(xué)意識(shí)的橋梁，是靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)、技能的靈魂.因此，在解三角形題過(guò)程中準(zhǔn)確快捷的關(guān)鍵是正確運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法.這里對(duì)三角形解題時(shí)常用的分類討論思想、整體思想、方程思想、轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合思想等舉例予以說(shuō)明，以供同學(xué)們學(xué)習(xí)參考應(yīng)用.一、分類討論思想由于題目的約束較弱（條件趨一般）或圖形位置的變化常常使同一問(wèn)題具有多種形態(tài)，因而有必要考查全面（所有不同情況）才能把握問(wèn)題的實(shí)質(zhì).此種情況下應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)分類，就每種情形研究討論結(jié)論的正確性.例1在等腰三角形中，一腰上的中線把它的周長(zhǎng)分為15cm和6cm兩部分，求三角形各邊的長(zhǎng).分析:要注意等腰三角形有兩邊相等，一腰上的中線把它的腰分成的兩段相等.由于問(wèn)題中未指明哪一段為15cm，哪一段為6cm，故需分類討論.解:設(shè)腰長(zhǎng)為xcm，底邊為ycm，即AB=x，貝UAD=CD=—x，BC=y4-1TOC\o"1-5"\h\z⑴若x+2x=6時(shí)，則y+2x=15. I/I\o"CurrentDocument"1 BC由x+—x=6得乂=4.把x=4代入y+—x=15得y=13. 圖1因?yàn)?+4<13,所以不能構(gòu)成三角形.\o"CurrentDocument"1 1⑵若x+—x=15時(shí)，則y+yx=6.1 1由x+yx=15得x=10.把x=10代入y+yx=15得y=1.10+1>10符合題意，所以三角形三邊分別為10cm、10cm、1cm.例2已知非直角三角形ABC中，NA=45°,高BD和CE所在直線交于H,求NBHC的度數(shù).分析:三角形的形狀不同，高的交點(diǎn)的位置也就不同.高的交點(diǎn)可能在三角形內(nèi)部，也可?…6”:。

能在三角形外部，故應(yīng)分兩種情況加以討論.解:⑴當(dāng)^ABC為銳角三角形時(shí)（圖2）?「BD、CE是4ABC的高，ZA=45°,.\ZADB=ZBEH=90°.在4ABD中，ZABD=180°-90°-45°=45°.,ZZBHC是4BHE的外角，.??NBHC=90°+45°=135°.⑵當(dāng)4ABC為鈍角三角形時(shí)（圖3）「H是4ABC兩條高所在直線的交點(diǎn)ZA=45°,AZABD=180°-90°-45°=45°.在RtABEH中，ZBHC=180°-90°-45°=45°...ZBHC的度數(shù)是135°或45°.注意：涉及三角形高的問(wèn)題，常常會(huì)因?yàn)楦叩奈恢枚枰懻?，否則就會(huì)漏解二、整體思想研究某些數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)，往往不是以問(wèn)題的某個(gè)組成部分為著眼點(diǎn)，而是將待解決的問(wèn)題看作一個(gè)整體，通過(guò)研究問(wèn)題的整體形式，整體結(jié)構(gòu)做整體處理后，達(dá)到解決問(wèn)題的目的例3如圖4,求NA+NB+NC+ND+NE+NF+NG的度數(shù).分析:觀察圖形可得，圖由一個(gè)四邊形和一個(gè)三角形構(gòu)成，可根據(jù)四邊形和三角形的內(nèi)角和定理求度數(shù)之和.解:因?yàn)镹A+ZC+ZE=180°,又因?yàn)镹B+ND+NF+NG=360°,所以NA+NB+NC+ND+NE+NF+NG=540°.剖析:例題中若直接求出每一角的度數(shù)再求其和顯然是做不到的.因此，設(shè)法整體求值是解題的關(guān)鍵.事實(shí)上，有些數(shù)學(xué)問(wèn)題，如果從局部去考慮，拘泥于常規(guī)，則舉步維艱.如果從全局著手，突破常規(guī)，則會(huì)柳暗花明.三、方程思想求值時(shí)，當(dāng)問(wèn)題不能直接求出時(shí)，一般需要設(shè)未知數(shù)繼之建立方程用解方程的方法求出結(jié)果，這也是解題中常見(jiàn)的具有導(dǎo)向作用的一種思想.例4如圖5,在^ABC中，NB=NC,N1=N2,NBAD=40°.求NEDC.分析：利用三角形的外角性質(zhì)，設(shè)法建立關(guān)于NEDC的方程. A解:設(shè)NEDC=x.因?yàn)镹1是4DEC的外角，所以N1=x+NC. /42-…1

又因?yàn)镹1=N2,所以N2=x+NC.又因?yàn)镹2是4ABD的外角，所以NADC=NB+NBAD.所以/B+NBAD=N2+x,即NB+40°=NC+2x.因?yàn)镹B=NC,所以2x=40°,解得x=20°.剖析:方程是解決很多數(shù)學(xué)問(wèn)題的重要工具，很多數(shù)學(xué)問(wèn)題可以通過(guò)構(gòu)造方程而獲解事實(shí)上，用設(shè)未知數(shù)的方法表示所求，可使計(jì)算過(guò)程書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)便，也易于表明角與角之間的關(guān)系.四、轉(zhuǎn)化思想用簡(jiǎn)單、已學(xué)過(guò)的知識(shí)解決復(fù)雜、未知的知識(shí)，把復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的問(wèn)題，將陌生的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟悉的問(wèn)題來(lái)解.這種解題思想叫轉(zhuǎn)化思想.例5如圖6,求五角星各頂角之和.分析:因?yàn)镹A、NB、NC、ND、NE較分散，本例中又不知其度數(shù)，因此，應(yīng)設(shè)法將它們集中起來(lái)，將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為三角形來(lái)處理.根據(jù)三角形外角性質(zhì)和內(nèi)角和定理可以求解.解:因?yàn)镹1=NC+NE,N2=NB+ND,又因?yàn)镹1+N2+NA=180°,所以NA+NB+NC+ND+NE=180°.點(diǎn)撥:此題還可以連接CD求解.當(dāng)我們求多個(gè)角之和不能直接計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮轉(zhuǎn)化為三角形求解.五、數(shù)形結(jié)合思想例6如圖7,在^ABC中，已知AD是角平分線，NB=60°,NC=45°,求NADB和NADC的度數(shù).分析:在4ABD中，NADB是一個(gè)內(nèi)角，它等于180°—NB—NBAD,故求出NBAD即可求出NADB的度數(shù)，這由已知條件不難求得;同理可求出NADC的度數(shù).解:在4ABC中，VZB=60°,NC=45°,NB+NC+NBAC=180°,AZBAC=180°—ZB—ZC=180°—60°—45°=75°.1XVAD是角平分線，AZBAD=ZDAC=-NBAC=37.5°.在^ABD中，NADB=180°—NB—NBAD=180°—60°—37.5°=82.5°.同理NADC=180°—NC—NDAC=180°—45°—37.5°=97.5°.點(diǎn)撥:幾何與代數(shù)是患難兄弟，密不可分.在求解幾何題中，通常數(shù)與形要結(jié)合起來(lái)才能打開(kāi)思路，進(jìn)行運(yùn)算.否則，一頭舞水，撲朔迷離，茫然不知所措.數(shù)學(xué)思想方法在三角形中的應(yīng)用一、方程思想方法：例1、已知：等腰三角形的周長(zhǎng)是24cm，腰長(zhǎng)是底邊長(zhǎng)的2倍，求腰長(zhǎng).分析：根據(jù)等腰三角形的周長(zhǎng)=腰長(zhǎng)+腰長(zhǎng)+底邊長(zhǎng)和腰長(zhǎng)是底邊長(zhǎng)的2倍，可設(shè)一腰長(zhǎng)的長(zhǎng)為xcm，可列方程為％+2%+2%=24,解之即可.解：(1)設(shè)底邊長(zhǎng)％cm，則腰長(zhǎng)為2%cm%+2%+2%=24%=4.8；?腰長(zhǎng)=2%=2*4.8=9.6(cm)點(diǎn)撥：用設(shè)未知數(shù)，找相等關(guān)系，列方程來(lái)解，體現(xiàn)了幾何問(wèn)題用代數(shù)方法解和方程思想.二、分類討論的思想方法：例2、已知斜三角形ABC中，NA=45°，高BD和CE所在直線交于H，求NBHC的度數(shù).分析：三角形的形狀不同，高的交點(diǎn)的位置也就不同，斜三角形包括銳角三角形和鈍角三角形，故應(yīng)分兩種情況討論.解：,「△ABC為斜三角形,/.△ABC可能是銳角三角形，也可能是鈍角三角形，當(dāng)4ABC為銳角三角形時(shí)(如圖1),?「BD、CE是4ABC的高，NA=45°,.\ZADB=ZBEH=90°,/.NABD=90°-45°=45°,AZBHC=ZABH+ZBEH=45°+90°=135°.當(dāng)^ABC為鈍角三角形時(shí)(如圖2),H為4ABC的兩條高所在直線的交點(diǎn)，NA=45°,/.NABD=90°-45°=45°,在Rt△EBH中，NBHC=90°-ZABD=90°-45°=45°.綜上所述，NBHC的度數(shù)是135°或45°.點(diǎn)撥：當(dāng)問(wèn)題出現(xiàn)的結(jié)果不唯一時(shí)，我們就需要分不同的情況來(lái)解決，這就是分類的思想.此類問(wèn)題的出現(xiàn)，往往會(huì)被同學(xué)們忽視，或考慮不全面，希望大家在平時(shí)就要養(yǎng)成分類解析的習(xí)慣.本題易犯的錯(cuò)誤是只考慮銳角三角形的情況，而造成解答不全面的錯(cuò)誤三、轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法：例3、如圖3,已知五角星形的頂點(diǎn)分別為A、B、C、D、E,請(qǐng)你求出NA+NB+NC+分析:直接求這五個(gè)角的度數(shù)和顯然比較難，又考慮到此圖中提供的角應(yīng)與三角形有關(guān)，我們應(yīng)該想辦法將這幾個(gè)角轉(zhuǎn)化成三角形的內(nèi)角，然后利用三角形的內(nèi)角和定理求解解法一：「Nl是4CEM的外角，?//1=/。+/￡,VZ2是4BDN的外角，???N1=NB+ND.在4AMN中，由三角形內(nèi)角和定理，得ZA+Z1+Z2=180°,AZA+ZB+ZC+ZD+ZE=180°.解法二：如圖4,連結(jié)CD,在4BOE和4COD中，N5=N6,VZ3+Z4+Z6=ZB+ZE+Z5=180°,AZ3+Z4=ZB+ZE.在4ACD中，NA+NACE+NADC=180°,AZA+ZAC