蔡春儒
等腰三角形是生活中最為常見的三角形之一,它的應(yīng)用非常廣泛,因此也將它作為學(xué)習(xí)和考試的一個(gè)重點(diǎn),但它具有其獨(dú)特的特點(diǎn),它在邊和角上都有一定的特殊性,比如:等腰三角形看上去舒適感非常強(qiáng),原因是它有兩條邊一樣長(zhǎng),并且兩個(gè)角的度數(shù)是一樣大的。我們?cè)谧鲱}的過(guò)程中遇到的有關(guān)等腰三角形的題目大多分為三方面:邊長(zhǎng)、角度與圖形面積。雖然等腰三角形的特征非常簡(jiǎn)單易懂,但是所涉及到題目的卻是非常多、非常廣的,而且難度也是不一樣的。在日常學(xué)習(xí)中可以發(fā)現(xiàn),雖然等腰三角形的知識(shí)不難,但是我們?cè)诮鉀Q有關(guān)等腰三角形方面的問題時(shí),卻很難拿到滿分,很多時(shí)候我們?cè)谧鲱}時(shí)都存在打不開思維,局限于一個(gè)特征,沒有進(jìn)行關(guān)聯(lián)。其實(shí)縱觀數(shù)學(xué)科目上的問題可以發(fā)現(xiàn),不僅僅是等腰三角形,其他類型的題目也是具有非常多的解題方法,而且只要打開思維,都會(huì)豁然開朗,眼前一亮。
一、分類討論思想的重要性
首先,分類討論思想在數(shù)學(xué)解題過(guò)程中是非常重要的,數(shù)學(xué)題目的變換是多樣的,但是解題的思想是不變的,通過(guò)分類討論思想來(lái)進(jìn)行解題,有很大的便捷性。利用分類討論思想,可以促使我們的解題思維具有非常大的提升,數(shù)學(xué)知識(shí)難易不一,而且很多知識(shí)都是比較抽象的,我們?cè)谧鰯?shù)學(xué)題時(shí)只有對(duì)題目做出有效的把握,才可以提高解答數(shù)學(xué)題目的準(zhǔn)確性和正確率。
其次,我們通過(guò)分類討論思想還可以提高數(shù)學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際的聯(lián)系。平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中我們對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)僅僅停留在表面,而不是更加深入的聯(lián)系,一旦生活中出現(xiàn)了相類似的情況是無(wú)法進(jìn)行解決的。所以在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過(guò)程中使用的分類討論思想進(jìn)一步將我們學(xué)習(xí)到的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行了運(yùn)用,把我們學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí)正確的運(yùn)用到生活中去,提升了我們的思維運(yùn)用能力,同時(shí)還讓我們的思維更加嚴(yán)謹(jǐn)。
最后,在等腰三角形的解題中廣泛應(yīng)用有關(guān)分類討論的思想,數(shù)學(xué)知識(shí)廣闊無(wú)邊,知識(shí)點(diǎn)有很多,比如在解決函數(shù)問題時(shí)可以運(yùn)用分類討論思想,在概率題中可以使用分類討論思想,同樣在將來(lái)進(jìn)入高中后學(xué)到的數(shù)列也可以使用分類討論思想。分類討論思想的運(yùn)用是非常廣泛的,而且在進(jìn)行數(shù)學(xué)解題的過(guò)程中,逐步提升我們對(duì)生活中真實(shí)問題的解決能力,通過(guò)做題讓我們更加善于對(duì)分類思想的應(yīng)用,并將這種思想遷移到其它知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)中去,逐步將這種思考問題的方式運(yùn)用到其它問題的解決中去。
二、等腰三角形中對(duì)分類討論思想的應(yīng)用
在涉及等腰三角形的具體問題時(shí),由于等腰三角形需要確定一個(gè)頂角,才能將這個(gè)三角形的邊和角確定,所涉及到的題目也是多種多樣的,而且時(shí)常會(huì)與函數(shù)和方程等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián),題型多樣。所以在涉及等腰三角形的題目時(shí),首先需要我們牢牢掌握住等腰三角形的特征和等腰三角形的相關(guān)基礎(chǔ)概念,并進(jìn)行思維發(fā)散,打開思維,不要局限。另外還要重視分類討論思想在等腰三角形中的滲透和運(yùn)用,將知識(shí)進(jìn)行融合和創(chuàng)新。
(一)等腰三角形中“邊”的分類討論
在日常的等腰三角形的練習(xí)中我們可以發(fā)現(xiàn)很多看起來(lái)非常簡(jiǎn)單,而且題目也非常容易理解的題,但是卻很容易失分。明明題目很清晰明了,沒有拐彎抹角的題干,但是在做題中卻很難得道滿分。但是當(dāng)我們仔細(xì)分析題型就可以發(fā)現(xiàn),很多題目中都會(huì)有分類思想的出現(xiàn),我們常常只是站在一個(gè)角度去思考問題,從而忽略了換個(gè)角度后的答案。比如題目一:拿到一個(gè)等腰的三角形模型,通過(guò)測(cè)量,其中一條邊長(zhǎng)為8cm,一條邊長(zhǎng)為5cm,問這個(gè)三角形模型的周長(zhǎng)是多少厘米?
這個(gè)題極其簡(jiǎn)短,而且很容易讀懂,但是這也是我們?cè)谌粘>毩?xí)中比較容易丟分的題,這個(gè)題需要我們考慮到,題中并沒有明確的指出這兩條邊是哪的邊,所以有可能是底邊,也有可能是腰,因此本題的解題思路就要分為兩種:當(dāng)8cm作為腰時(shí),當(dāng)5cm作為底邊的情況,第二種情況是8cm作為底邊,5cm作為腰的情況,所以本題的答案是21cm和18cm。
但是,并不是所有的涉及到邊的題型都是需要考慮兩種情況,還要考慮本題是否符合三角形的三邊關(guān)系。比如例題二:拿到一個(gè)等腰的三角形模型,有一條邊是長(zhǎng)3cm有一條邊是6cm,問這個(gè)三角形模型的周長(zhǎng)是多少厘米?
三角形的三邊關(guān)系是“三角形的任意兩邊之和大于第三邊”,通過(guò)這個(gè)特征我們便可以知曉,只有底邊長(zhǎng)為3cm才能構(gòu)成三角形。如果底邊為6cm時(shí),不符和三角形的三邊關(guān)系定理。因此,本題的答案是15cm,只有一個(gè)答案。由此可以看出,在有關(guān)等腰三角形的題型中對(duì)分類討論的思想的使用非常重要,可以幫助我們分析題型。
(二)等腰三角形中“角”的分類討論
在等腰三角形的“角”的相關(guān)題型中也會(huì)用到分類討論的思想,比如題目一:拿到一個(gè)等腰的三角形模型其外角為130°,那么這個(gè)等腰的三角形模型的底角為多少度?
題目中已知的信息是外角是130°,則可以計(jì)算出其相鄰的內(nèi)角就是50°,通過(guò)分類討論,我們并不知道這個(gè)50°是哪個(gè)角,所以分類一,當(dāng)50°是底角時(shí),分類二,當(dāng)50°是頂角時(shí),由此得出答案也是有兩個(gè)。
比如題目二:在等腰三角形中,∠ A的度數(shù)為X,∠ B的度數(shù)是X+60°,那么X是多少度?
上題的條件中已知三角形是等腰三角形,但是可以發(fā)現(xiàn)題中并沒有明確指出相等的邊是哪兩條,因此要進(jìn)行分類討論,當(dāng)∠ A是頂角時(shí),此時(shí)的方程可以列為 X+2(X+60°)=180°,而后解得X=20°;當(dāng)∠ B 為頂角時(shí),此時(shí)的方程為X+X+X+60°=180°,解得X=40°,因此,本題的答案是20°或40°.
比如題目三:一個(gè)等腰的三角形模型的內(nèi)角是另一個(gè)內(nèi)角的2倍,那么這個(gè)等腰的三角形模型的內(nèi)角分別為多少度?
通過(guò)對(duì)上題的條件分析得出,本題中并沒有對(duì)角做出具體的說(shuō)明,所以本題依舊需要用分類討論的思想來(lái)解決。首先,如果底角是頂角的2倍,此時(shí)需要設(shè)頂角為X,那么底角就是2X.所列方程為:2X+2X+X=180°,X=36°,2X=72°.那么此時(shí)等腰三角形的內(nèi)角度數(shù)分別為:36°,72°,72°.第二,如果頂角是底角的2倍,此時(shí)設(shè)底角為X,頂角為2X.所列方程為:X+X+2X=180°,X=45°,2X=90°。所以頂角是底角的2倍這種分類時(shí),此時(shí),等腰三角形的三個(gè)內(nèi)角度數(shù)分別為:45°,45°,90°.
(三)等腰三角形中“形”的分類討論
在等腰三角形的角和邊的題型中都運(yùn)用到了分類討論的思想,另外,還有更多的題型使用到了分類討論思想。比如題目:拿到一個(gè)等腰的三角形模型中的一個(gè)腰上的高與另一個(gè)腰上的夾角是48°,那么這個(gè)等腰的三角形模型的底角為多少度?
這個(gè)題目的也是需要通過(guò)分類來(lái)完成,第一,當(dāng)?shù)妊切蔚哪P褪卿J角的時(shí)候,一條高就是90°,頂角∠ A就是90°-48°=42°,那么此時(shí)的底角就是69°.如果三角形時(shí)是鈍角三角形時(shí),高在三角形的外部,此時(shí)頂角就是138°,底角為21°。所以可以看出,在等腰三角形的形中也會(huì)用到分類思想。
(四)等腰三角形中“線”的分類討論
在等腰三角形中,由于腰上線的位置不同,所以也要運(yùn)用分類討論的思想進(jìn)行解答。比如在題目:一個(gè)等腰的三角形模型任意一個(gè)腰上的中線把模型的周長(zhǎng)分成了15厘米和18厘米,那么這個(gè)等腰的三角形模型的底長(zhǎng)和腰長(zhǎng)為多少度?
這個(gè)題中,需要對(duì)中線的情況進(jìn)行分類,由上圖可以看出邊AB與邊AC相等,BD是AC邊上的中線,由此可以得出AD=CD,AB=2AD,題中的周長(zhǎng)分別是15和18厘米,可以列式為:AB+AD=15,BC+CD=18,又因?yàn)锳B=2AD,所以得出,AD=5,那么AB=10,BC=13;另一種情況是AB+AD=18,BC+CD=15,可求得AB=12,BC=9。
(五)等腰三角形在“坐標(biāo)軸”中的分類討論
除了上述一些題型外,有時(shí)可以將一個(gè)等腰三角形放到坐標(biāo)軸中去討論。比如題目:下圖中的坐標(biāo)軸中,A的坐標(biāo)是(1,0),B的坐標(biāo)是(0,-1),在X軸上任意找一個(gè)點(diǎn),讓三角形ABC是一個(gè)等腰三角形,那么點(diǎn)C可以在哪里?
此時(shí),就運(yùn)用到了分類討論思想,就是讓點(diǎn)A,點(diǎn)B,點(diǎn)C分別都作為等腰三角形的三個(gè)頂點(diǎn)來(lái)進(jìn)行分類,那么就會(huì)出現(xiàn)三種情況:第一,此時(shí)把A看做是三角形的頂點(diǎn),則點(diǎn)C的坐標(biāo)可以是( 2 ?+1,0)、 (1- ?2 ?,0).第二種情況,此時(shí)如果把點(diǎn)B看成是頂點(diǎn)的話,則點(diǎn)C的坐標(biāo)是(-1,0)。第三種情況,此時(shí)如果點(diǎn)C是等腰三角形的頂點(diǎn),則點(diǎn)C的坐標(biāo)是(0,0)。
總之,分類討論思想在解答的過(guò)程中的應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn),它們?cè)谂c“邊”“角”“形”“線”“坐標(biāo)系”的相關(guān)題目中,通過(guò)運(yùn)用分類討論思想讓這類數(shù)學(xué)題更加清晰明了,等腰三角形中所運(yùn)用的分類討論思想讓我們?cè)诮忸}過(guò)程中,思考的更加全面而謹(jǐn)慎。不單單是等腰三角形中可以使用到分類討論思想,在其他類型的題目中同樣適用,分類討論可以幫助我們做題,讓復(fù)雜的題目變得更加簡(jiǎn)單清晰,同時(shí)還能讓我們做題的思路更加廣闊,將題干中所涉及到的情況都考慮周全,不易丟分。數(shù)學(xué)中的題型多種多樣,而且題目的數(shù)量又有很多,所以我們永遠(yuǎn)都有做不完的題,但是不管題目發(fā)生什么樣的變化,其思想內(nèi)涵和解題的思路是不變的,可以采用多種多樣的方法,而分類討論的方法將數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)問題進(jìn)行了很好的融合,不管題目有多難,融合了幾個(gè)知識(shí)點(diǎn),依舊可以通過(guò)分類討論來(lái)解決。
【本文系黑龍江省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度教研專項(xiàng)重點(diǎn)課題《中小學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)策略研究》(課題編號(hào):JYB1421649)研究成果】
指導(dǎo)教師:張春明
(作者學(xué)校:齊齊哈爾市拜泉縣國(guó)富鎮(zhèn)中心學(xué)校九年二班,黑龍江 ?拜泉 ?164700)