三角形三边关系一看就懂:绕路永远比直线长!零基础三步成大神:典型例题精讲
适用年级
几何
难度等级
⭐⭐⭐
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最近更新
2025-12-20
💡 阿星起步:三角形三边关系 的底层逻辑
大家好,我是阿星。今天我们聊一个听起来有点“几何”,但实际上每天都在你身边发生的道理。
想象一下,你要从家(A点)直接去学校(C点),有一条笔直的大路。但你今天想先去小卖部(B点)买个冰淇淋,然后再去学校。那么,你走的路线就是:家 → 小卖部 → 学校。
请问,是直接去学校近,还是绕去小卖部再学校近?
你肯定知道答案:走直线去学校最近!绕路一定会更远。
把我们刚才的三个地点——家(A)、小卖部(B)、学校(C)——用线段连起来,你就得到了一个三角形。那条笔直的大路就是边 \( AC \),绕路的路线就是边 \( AB \) 加上边 \( BC \)。
所以,“两边之和大于第三边”的本质就是:在一个封口的图形(三角形)里,任意两点间的最短路径,就是连接它们的这条直边,任何“绕道”的走法都会更长。
为什么要学它?因为它是一个超级有用的“存在性检验”工具。给你三条线段,你能快速判断它们能不能首尾相连“拼”成一个三角形。如果不能,那就像你想从家直接“走”到学校,但中间却有一个穿不过的黑洞,这条路根本封不上口。所以,这个关系的数学表达就是:对于三角形的三条边 \( a, b, c \),必须同时满足:
\[ a + b > c \]
\[ a + c > b \]
\[ b + c > a \]
记住我们的比喻:“走直线”永远比“绕路”短。所以,“绕路”的长度(两边和)必须大于“直线”的长度(第三边)。
🔥 三级跳挑战:从入门到大神
【入门例题】判断下列长度的三条线段,能否组成一个三角形?
\( a = 3\text{cm}, \quad b = 4\text{cm}, \quad c = 5\text{cm} \)
阿星拆解:我们直接套用“绕路 > 直线”的原则,把三条边两两组合进行检验。记住,必须三条“绕路”都大于对应的“直线”,才能通过。
第一步:检验 \( a + b > c \) (想象从 \(a\) 端点经 \(b\) 边绕到 \(c\) 边另一端)
计算:\( 3 + 4 = 7 \),比较:\( 7 > 5 \) ✅ 成立!
第二步:检验 \( a + c > b \)
计算:\( 3 + 5 = 8 \),比较:\( 8 > 4 \) ✅ 成立!
第三步:检验 \( b + c > a \)
计算:\( 4 + 5 = 9 \),比较:\( 9 > 3 \) ✅ 成立!
太好了!三次检验全部通过。所以,长 \( 3\text{cm}、4\text{cm}、5\text{cm} \) 的三条线段可以组成一个三角形。
【进阶例题】小明想用木棍搭一个三角形,他找到了三根木棍,长度分别是 \( 2\text{dm}, 0.3\text{m}, 40\text{cm} \)。他能搭成吗?
阿星敲黑板:看到题目里的单位了吗?有分米(dm)、米(m)、厘米(cm)。这是个大陷阱!单位不统一,绝对不能直接相加比较,就像你不能把3个苹果和4个橘子直接说成是7个水果(在这里我们需要同一种水果)。
第一步:统一单位。我们统一成最常用的厘米(cm)。
记住:\( 1\text{dm} = 10\text{cm}, 1\text{m} = 100\text{cm} \)。
所以:\( 2\text{dm} = 2 \times 10 = 20\text{cm} \)
\( 0.3\text{m} = 0.3 \times 100 = 30\text{cm} \)
\( 40\text{cm} \) 不变。
现在我们得到三条边:\( a = 20\text{cm}, b = 30\text{cm}, c = 40\text{cm} \)。
第二步:开始“绕路 > 直线”检验。
1. \( a + b > c \): \( 20 + 30 = 50 \), \( 50 > 40 \) ✅
2. \( a + c > b \): \( 20 + 40 = 60 \), \( 60 > 30 \) ✅
3. \( b + c > a \): \( 30 + 40 = 70 \), \( 70 > 20 \) ✅
全部成立!所以,小明能搭成三角形。看,避开“单位陷阱”就这么简单!
【拔高例题】已知一个三角形的两条边长分别为 \( 7 \) 和 \( 12 \),那么第三条边的长度可能是多少?(请写出一个可能的整数)
思维迁移:题目没直接给三条边让我们判断,而是给了两条边,问第三条边。这像是让你当一次“三角形设计师”。但万变不离其宗,核心还是我们的走路比喻!
我们把已知两边叫 \( a=7 \) 和 \( b=12 \),未知的边叫 \( x \)。它必须要同时满足三个“绕路 > 直线”的条件:
条件1(用 \( x \) 做“直线”): \( a + b > x \) → \( 7 + 12 > x \) → \( 19 > x \) 或者说 \( x < 19 \)。这意味着,未知边 \( x \) 必须小于19,否则 \( 7 \) 和 \( 12 \) 这两条“绕路”加起来都没它这条“直线”长,太荒谬了!
条件2(用 \( b \) 做“直线”): \( a + x > b \) → \( 7 + x > 12 \) → \( x > 5 \)。这意味着,未知边 \( x \) 必须大于5,否则 \( 7 \) 和 \( x \) 这条“绕路”还不如 \( 12 \) 这条“直线”长。
条件3(用 \( a \) 做“直线”): \( b + x > a \) → \( 12 + x > 7 \) → \( x > -5 \)。这个条件永远成立,因为边长是正数。所以这个条件不用管。
综合条件1和条件2,我们得到 \( x \) 必须同时满足:\( x < 19 \) 且 \( x > 5 \)。也就是 \( 5 < x < 19 \)。
所以,第三条边的长度可以是这个范围内的任何一个数。题目要求写一个整数,那么 \( 6, 7, 8, ... , 18 \) 都可以。例如,我们可以回答:\( 10 \)。
📝 阿星必背口诀:
“三角形,要封口,两边之和大于三。
先看单位再计算,未知边在中间转。”
(解读:第一句是核心。第二句提醒防单位陷阱和求未知边范围时的核心思路。)
🚀 举一反三:变式挑战
判断能否组成三角形:\( a = 5, b = 6, c = 13 \)。请写下你的检验过程。
一个三角形的两边长为 \( 4 \) 和 \( 9 \),且它的周长(三边和)是偶数。请问它的第三边长是多少?
小明有两根长度分别为 \( 10\text{cm} \) 和 \( 20\text{cm} \) 的木条,他想再锯一根木条来组成一个三角形。新木条的长度(取整厘米数)有几种可能?
解析与答案
【详尽解析】
变式一:检验 \( 5+6=11 \), \( 11 < 13 \)。第一个条件“绕路 \( 5+6 \)” 就不大于 “直线 \( 13 \)”,所以不能组成三角形。无需检验后两个条件。
变式二:设第三边为 \( x \)。首先根据三边关系:\( 9-4 < x < 9+4 \),即 \( 5 < x < 13 \)。周长 \( = 4+9+x = 13+x \) 为偶数。因为 \( 13 \) 是奇数,所以 \( x \) 必须是奇数,才能使“奇数+奇数=偶数”。在 \( 5 < x < 13 \) 范围内的奇数有:\( 7, 9, 11 \)。因此第三边长可能是 \( 7, 9, 11 \)。
变式三:设新木条长为 \( x \text{ cm} \)。根据三边关系:
1. \( 10 + 20 > x \) → \( x < 30 \)
2. \( 10 + x > 20 \) → \( x > 10 \)
3. \( 20 + x > 10 \) → \( x > -10 \)(恒成立)
所以 \( 10 < x < 30 \)。因为 \( x \) 是整厘米数,所以 \( x \) 可以是 \( 11, 12, 13, ..., 29 \)。总共 \( 29 - 11 + 1 = 19 \) 种可能。
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