何为三角形?不在同一直线上的线段,当它们首尾相接时,所形成的图形便称为三角形。那么,任意长度的线段是否都能如此相连,形成三角形呢?答案并非完全肯定。只有满足一定条件的线段,才能顺利组成一个三角形。
通过探究,我们可以发现一个规律:在△ABC中,如果线段满足任意两边之和大于第三边的条件,即a+b>c,b+c>a,a+c>b,那么这线段便能构成一个三角形。这一规律被广泛应用于判断线段是否能组成三角形的问题。
例题1:请判断下列哪组木条能组成三角形。
本题旨在考查三角形三边关系定理的应用。在判断过程中,我们无需列出所有三个不等式,只需比较两条较短线段之和与最长线段的大小关系即可。
例题2:现有a、b、c、d四根木条,长度分别为3cm、5cm、6cm和8cm。若从中取出三根木条组成三角形,请问能组成多少个不同的三角形?
解:经过组合,我们可以得到三个不同的三角形组合:3cm、5cm、6cm;3cm、6cm、8cm;以及5cm、6cm、8cm。这三种组合均满足三角形的三边关系定理。
在△ABC中,除了上述的任意两边之和大于第三边的规则外,还有任意两边之差小于第三边的规则,即a-b<c等。这些规则有助于我们求取第三边的取值范围,并进行化简求值。
例题3:若△ABC的三边长分别为m-2、2m+1和8,求m的取值范围并探讨△ABC的周长当三边均为整数时的情况。
解:(1)根据三角形的三边关系,我们得到不等式组:2m+1-(m-2)<8且2m+1+m-2>8,解得3<m<5;
(2)由于△ABC的三边均为整数且3<m<5,所以唯一符合条件的整数m为4。△ABC的周长为3m+7=19。
例题4:先化简代数式|a-b-c|-|b-c+a|,再代入a=2、c=3时求值。
解:由于a、b、c为△ABC的三边长,所以a-b-c<0且b-c+a>0。代数式化简后为-a+b+c-(b-c+a),当a=2、c=3时,代入得值为2。
例题5:若一个三角形的三边长分别为a、b、c(其中a为最长边,c为最短边),且满足a-b>b-c的条件(称这样的三角形为“不均衡三角形”),已知三边分别为2x+2、16和2x-6(x为整数),求x的值。
解:①由条件得两个不等式组合的解集为x<3和x>9的交集(去掉因矛盾的不解),经进一步推导得到无符合条件的解;
②经过详细推导后得到x的取值范围为9<x<11;
③综合所有情况后得到x的整数值为10或12或13或14。