专题13 三角形的基本知识
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三角形是最基本的几何图形,是研究复杂几何图形的基础,许多几何问题都可转化为三角形的问题来解.三角形基本知识主要包括三角形基本概念、三角形三边关系定理及推论、三角形内角和定理及推论等,它们在线段和角度的计算、图形的计数等方面有广泛的应用.
解与三角形的基本知识相关的问题时,常用到数形结合及分类讨论法,即用代数方法解几何计算题及简单的证明题,对三角形按边或按角进行恰当分类.
应熟悉以下基本图形:
AOBAAADBD图3CDCB图4
C图1DB图2C
例题与求解
【例1】 在△ABC中,∠A=50°,高BE,CF交于O,则∠BOC=________.
(“东方航空杯”——上海市竞赛试题) 解题思路:因三角形的高不一定在三角形内部,故应注意符合题设条件的图形多样性.
【例2】 等腰三角形一腰上的中线把这个三角形的周长分成12cm和21cm两部分,则这个等腰三角形底边的长为( )
A.17cm B.5cm C.5cm或17cm D.无法确定
(北京市竞赛试题)
解题思路:中线所分两部分不等的原因在于等腰三角形的腰与底的不等,应分情况讨论.
【例3】 如图,BE是∠ABD的平分线,CF是∠ACD的平分线,BE与CF交于G,若∠BDC=140°,∠BGC=110°,求∠A的大小.
(“希望杯”邀请赛试题)
解题思路:运用凹四边形的性质计算.
AFGBDEC
【例4】 在△ABC中,三个内角的度数均为正数,且∠A<∠B<∠C,4∠C=7∠A,求∠B的度数.
(北京市竞赛试题)
解题思路:把∠A,∠C用∠B的代数式表示,建立关于∠B的不等式组,这是解本题的突破口.
【例5】 (1)周长为30,各边长互不相等且都是整数的三角形共有多少个?
(2)现有长为150cm的铁丝,要截成n(n?2)小段,每段的长不小于1cm的整数,如果其中任意3小段都不能拼成三角形,试求n的最大值.此时有几种方法将该铁丝截成满足条件的n段.
(江苏省竞赛试题)
解题思路:对于(1),不妨设三角形三边为a,b,c,且a?b?c,由条件及三角形三边关系定理可确定c的取值范围,从而可以确定整数c的值. 对于(2),因n段之和为定值150cm,故欲使n尽可能的大,必须使每段的长度尽可能的小.这样依题意可构造一个数列.
【例6】 在三角形纸片内有2 008个点,连同三角形纸片的3个顶点,共有2 011个点,在这些点中,没有三点在一条直线上.问:以这2 011个点为顶点能把三角形纸片分割成多少个没有重叠部分的小三角形?
(天津市竞赛试题)
解题思路:本题的解题关键是找到规律:三角形内角每增加1个内点,就增加了2个三角形和3条边.
能力训练
A级
1.设a,b,c是△ABC的三边,化简a?b?c?a?b?c=____________.
2.三角形的三边分别为3,1?2a,8,则a的取值范围是__________.
3.已知一个三角形三个外角度数比为2:3:4,这个三角形是_______(按角分类)三角形. 4.如图,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E的度数为____________. (“缙云杯“试题)
DAAABGMHBBCE (第4题) (第5题) (第6题)
5.如图,已知AB∥CD,GM,HM分别是∠AGH,∠CHG的角平分线,那么∠GMH=_________.
CCEDFATGDEA2EB1DBC
(第7题) (第9题) 6.如图,△ABC中,两外角平分线交于点E,则∠BEC等于( )
HC11(90???A) B.90???A 2211C.(180???A) D.180???A 22A.
7.如图,在△ABC中,BD,BE分别是高和角平分线,点F在CA的延长线上,FH⊥BE交BD于G,交BC于H.下列结论:
①∠DBE=∠F;②2∠BEF=∠BAF+∠C;③∠F=
1(∠BAC-∠C);④∠BGH=∠ABE+∠C. 2其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②③ D.①②③④ 8.已知三角形的每条边长的数值都是2 001的质因数,那么这样的不同的三角形共有( ) A.6个 B.7个 C.8个 D.9个 9.如图,将纸片△ABC沿着DE折叠压平,则( )
A.∠A=∠1+∠2 B.∠A=C.∠A=
1(∠1+∠2) 211(∠1+∠2) D.∠A=(∠1+∠2) 34
(北京市竞赛试题)
10.一个三角形的周长是偶数,其中的两条边分别是4和1 997,则满足上述条件的三角形的个数是( ) A.1个 B.3个 C.5个 D.7个
(北京市竞赛试题)
11.如图,已知∠3=∠1+∠2,求证:∠A+∠B+∠C+∠D=180°.
(河南省竞赛试题)
AE13GF
B2DC
12.平面内,四条线段AB,BC,CD,DA首尾顺次连接,∠ABC=24°,∠ADC=42°. (1)∠BAD和∠BCD的角平分线交于点M(如图1),求∠AMC的大小.
(2)点E在BA的延长线上,∠DAE的平分线和∠BCD平分线交于点N(如图2),求∠ANC.
CAECANB
DM BD
图1 图2
13.三角形不等式是指一个三角形的两边长度之和大于第三边的长度.在下图中,E位于线段CA上,D位于线段BE上.
(1)证明:AB+AE>DB+DE; (2)证明:AB+AC>DB+DC;
(3)AB+BC+CA与2(DA+DB+DC)哪一个更大?证明你的结论; (4)AB+BC+CA与DA+DB+DC哪一个更大?证明你的结论.
(加拿大埃蒙德顿市竞赛试题)
ADB
EC
B级
1.已知三角形的三条边长均为整数,其中有一条边长是4,但不是最短边,这样的三角形的 个数有_______个.
(“祖冲之杯”邀请赛试题)
2.以三角形的3个顶点和它内部的9个点共12个点为顶点能把原三角形分割成______个没有公共部分的小三角形. 3.△ABC中,∠A是最小角,∠B是最大角,且有2∠B=5∠A,若∠B的最大值是m,最小值是n,则m?n?___________.
(上海市竞赛试题)
4.如图,若∠CGE=?,则∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=_______.
(山东省竞赛试题)
??AEαGBDFCA1AA2DBC