等腰三角形中的分类讨论

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等腰三角形中的分类讨论
在等腰三角形中有很多需要分类讨论的问题。分类讨论最关键的是要做到不重不漏,难点在于如何确定分类标准。一般地,我们可以有两种思路对等腰三角形进行分类讨论:一种思路是按等腰三角形的顶角的顶点进行分类讨论,一种思路是按照等腰三角形的腰进行分类讨论。
一、求等腰三角形的边长或周长问题
例1.
已知等腰三角形的两边长为7和3,则它的周长为
【解析】
本题按照腰进行分类讨论即可,7和3都有可能是等腰三角形的腰,但由三角形三边关系可知,排除了3为腰长的可能。但需注意的是,虽然本题答案只有一个,但过程中得要有分类讨论。
【答案】17
二、求等腰三角形的角度
例2.
已知等腰三角形一腰上的高等于腰长的一半,则这个等腰三角形的顶角度数
【解析】
由于本题没有给出图形,所以题中腰上的高需要分类讨论,当等腰三角形的顶角为锐角时,腰上的高在三角形内部,此时顶角是30°;当等腰三角形的顶角为钝角时,腰上的高在三角形的外部,此时顶角为150°.
【答案】30°或150°
三、在平面直角坐标系中求等腰三角形顶点坐标
例3. 在平面直角坐标系中,已知A(2,-2),在y轴上确定点P,使△AOP为等腰三角形,求点P的坐标.
【解析】
由于题目中没有明确等腰三角形的顶角顶点,所以需要对此进行分类讨论。点A、O、P均有可能为等腰三角形顶角的顶点。按此分类讨论,若点A为顶点,则点P坐标为(0,-4);若点O为顶点,则点P坐标为(0, ),或(0, );若点P为顶点,此时,OA为底边,点P在线段OA的中垂线上,则点P坐标为(0,-2).
【答案】 (0,-4),(0, ),(0, ),(0,-2)
例4. 如图,在平面直角坐标系中,OABC是矩形,点A、C坐标分别为A(10,0),C(0,4),D是OA的中点,P在BC边上运动,当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,点P的坐标为多少?
【解析】
由于题目只是给出△ODP是腰长为5的等腰三角形,所以需要对等腰三角形的腰进行分类讨论。由题意,OD=5,当OD为腰时,点O和点D均有可能为等腰三角形顶角的顶点,所以若点O为顶点时,则OP=5,故点P坐标为(3,4),若点D为顶点时,则DP=5,故点P坐标为(2,4)或(8,4);当OD为底边时,点P就在OD的中垂线上,则此时点P坐标为( 4),显然此时两腰长不为5,不合题意。
【答案】点P坐标为(2,4)或(8,4)或(3,4)