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初二数学三角形三边关系易错点深度解析与分层训练:典型例题精讲

适用年级

初二

难度等级

⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-24

💡 阿星精讲:易错:三角形三边关系 原理

  • 核心概念:想象你是一个小小工程师,手上有三根木棍。你的任务就是判断它们“能不能围成”一个三角形。阿星的秘诀就一句话:任意两边之和必须大于第三边! 比如给你3cm,4cm,8cm三根木棍,你能拼成三角形吗?3+4=7,7<8,第三边这根“长棍子”太霸道了,把两根短棍子加起来都够不着它的两头,中间空了一大截,当然拼不成!三角形就像三个好朋友手拉手,谁的手也不能太短,否则团队就散了。
  • 阿星口诀:
    三根木棍想成角,两两相加比比瞧。
    任何一边不能傲,小于和值才可靠。
    检验切记要三遍,漏掉一遍就中招!
  • 公式推导:
    对于三角形的三条边,设其长度分别为 \( a \), \( b \), \( c \)(均为正数),则它们必须同时满足以下三个不等式:
    $$ a + b > c $$
    $$ a + c > b $$
    $$ b + c > a $$
    这等价于:任意两边之差小于第三边,即 \( |a - b| < c \) 等。通常,我们只需要验证较短的两边之和是否大于最长边,若成立,则其余两个不等式自动成立。这才是最快最准的“安检门”。

📐 图形解析(易错:三角形三边关系 可视化)

📐
几何示意图
(请结合题目文字描述进行构图)

【通用模型解析】如图所示,线段 \( a \), \( b \), \( c \) 代表三根木棍的长度。要构成三角形 \(\triangle ABC\),点 \( B \) 和 \( C \) 必须能够分别固定在以 \( A \) 为圆心、\( c \) 和 \( b \) 为半径的圆的交点位置上。这要求 \( a \) 的长度必须小于 \( b+c \)(否则两圆无法相交),同时也必须大于 \( |b-c| \)(否则一个圆会完全包含另一个圆)。这就是“两边之和大于第三边,两边之差小于第三边”的几何本质。在具体题目中,如果给出具体数值(如 3, 4, 8),只需将数值代入此通用原理进行判断。

⚠️ 易错警示:星火避坑指南

本专题本身就是“易错题”专题,其错误的根本原因在于:学生记忆片面、检验不全,常常只检查“3+4>5”就以为万事大吉,或者遇到含字母的表达式时,忽略“第三边”的隐含范围

  • 典型错误1(检验不全):判断三条线段能否组成三角形时,只计算了“3+5>7”就下结论说能组成。
  • 阿星纠正:记住,三角形有三个“安检门”!最快的方法是:找到最长的那根“棍子”,看较短两根棍子的和是否大于它。如果最长的不确定,那就必须三组“两边之和”全部检查!
  • 典型错误2(隐含条件忽略):已知三角形两边长为 5 和 9,求第三边 \( x \) 的取值范围,直接写 \( 5+9 > x \),得出 \( x < 14 \)。
  • 阿星纠正:漏了另一半!“第三边”不仅要小于两边之和,还必须大于两边之差的绝对值!所以完整答案是:\( |9-5| < x < 9+5 \),即 \( 4 < x < 14 \)。记住,第三边一定是“夹在”差与和之间的。

🔥 经典题型:三例精讲

例题 1:基础巩固

题目:下列各组长度的三根小木棒,能首尾相接拼成一个三角形的是 ( )
A. 3, 4, 8    B. 5, 6, 11    C. 6, 8, 13    D. 8, 10, 18

📌 阿星解析:

  1. 思路:运用“较短两边之和 > 最长边”这个最快安检门。
  2. 计算:
    • A: 3+4=7 < 8,拼不成
    • B: 5+6=11 = 11,拼不成(等于的时候,三根木棍会挤在一条直线上)。
    • C: 6+8=14 > 13,通过!
    • D: 8+10=18 = 18,拼不成

✅ 答案:C

例题 2:求边范围(高频易错)

题目:一个三角形的两条边长分别为 \(3\) 和 \(7\),则它的第三边长 \(x\) 的取值范围是________。

📌 阿星解析:

  1. 思路:第三边 \(x\) 必须同时满足三个不等式。利用结论:第三边大于两边之差,小于两边之和
  2. 计算:
    $$ |7 - 3| < x < 7 + 3 $$ $$ 4 < x < 10 $$ 注意:这里是严格大于和小于,不能取等号(取等号就变成共线的“棍子”了)。

✅ 答案:\( 4 < x < 10 \)

例题 3:综合应用

题目:已知等腰三角形的周长为 \(18\),其中一边长为 \(4\),求它的腰长和底边长。

📌 阿星解析:

  1. 第一步(分类讨论):长为 \(4\) 的边,可能是腰,也可能是底。
  2. 第二步(情况一:4为腰):则腰长=4,底边长=18-4×2=10。三边为4, 4, 10。检查:4+4=8 < 10,不符合三边关系,舍去。
  3. 第三步(情况二:4为底):则底边长=4,腰长=(18-4)÷2=7。三边为7, 7, 4。检查:4+7=11 > 7,符合。

✅ 答案:腰长为 \(7\),底边长为 \(4\)。

🚀 阶梯训练

第一关:基础热身(5道)

  1. 用长度分别为 2cm, 5cm, 6cm 的三根小棒能拼成一个三角形吗?
  2. 三角形三边长分别是 4, 9, x,则 x 的取值范围是?
  3. 如果一个三角形的两边长是 3 和 5,且它的周长是偶数,那么第三边长是多少?
  4. 判断:长度是 5cm, 10cm, 15cm 的三条线段能组成一个三角形。
  5. 等腰三角形一边长 5cm,另一边长 10cm,则它的周长是多少 cm?

第二关:奥数挑战(5道)

  1. 已知三角形三边长均为整数,且两边长分别为 5 和 8,则满足条件的三角形共有多少个?
  2. 在 \(\triangle ABC\) 中,\(AB=AC\),\(AC\) 边上的中线 \(BD\) 把三角形的周长分为 \(15\) 和 \(6\) 两部分,求这个三角形的腰和底的长。
  3. 若 \(a, b, c\) 是 \(\triangle ABC\) 的三边,化简:\(|a+b-c| - |b-a-c|\)。
  4. 已知三角形两条边上的高分别是 4 和 12,若第三条边上的高是整数,则它可能的值有几个?
  5. 周长为 30,各边长互不相等且都是整数的三角形中,不全等的三角形有多少个?

第三关:生活应用(5道)

  1. (AI路径规划)一个扫地机器人要从A点(客厅)清洁到B点(卧室),再到C点(厨房),最后返回A点。测得AB=3米,BC=4米。为了最优规划电量,机器人需要知道AC距离的大致范围,请帮忙算出这个范围。
  2. (工程结构)建筑工地上,工人想用三根钢管焊接一个三角形支架。现有三根钢管的长度分别是 1.8米、2.5米 和 0.9米。他能直接焊接吗?如果不能,最长可以换用多长的钢管(保留一位小数)?
  3. (网购纠纷)你在网上定制了一个三角形木制画框,要求三边长为 35cm, 50cm, 85cm。收到货后你怀疑它根本不是一个“坚固”的三角形,能用数学知识验证你的怀疑吗?
  4. (航空航天)卫星太阳能帆板展开后,由三根可伸缩的支撑杆固定成一个三角形。已知其中两根杆的长度固定为 2.2 米和 3.1 米。为了适应不同光照角度,第三根杆的长度设计为可调节的,为了保证结构稳定,调节范围应设定在多少米之间?
  5. (地理测量)小明想估算一个不规则湖面上A、B两点间的距离。他在岸边找到了一个点C,使得可以测量AC=120米,BC=90米。他直接说AB的距离是210米。你认为他的说法严谨吗?请用数学原理解释。

🤔 专家问答 FAQ

Q:这一章在考卷里通常占多少分?

A:三角形三边关系是几何的基础基石。在单独的考题中,通常以选择题或填空题出现,占3-5分。但它更是隐含的“守门员”,在复杂的几何综合题、等腰三角形分类讨论、求边长范围等问题中,如果忽略它,会导致整道题解错或漏解,隐性失分可能高达10分以上。所以,必须牢牢掌握!

Q:学好它对高中有什么帮助?

A:帮助巨大!高中解三角形、正弦定理、余弦定理、向量运算,全部建立在“能构成三角形”这个基本前提上。这里的“两边之和大于第三边”在高中会演变为更精确的不等式关系(如向量模的不等式)。现在练好这个“条件反射”,高中学习会顺畅很多,尤其是在处理含参的三角形存在性问题时,你会感谢现在严谨的自己。


参考答案

第一关:1. 能  2. \(5 < x < 13\)  3. 4 或 6  4. 错误  5. 25cm
第二关:1. 9个  2. 腰长10,底长1  3. \(2a\)  4. 5个  5. 12个
第三关:1. \(1米 < AC < 7米\)  2. 不能,最长可换用约3.4米的钢管  3. 35+50=85,等于第三边,无法构成坚固的三角形,会是一条直线。  4. \(0.9米 < 第三边 < 5.3米\)  5. 不严谨。根据三边关系,AB的距离应满足 \(30米 < AB < 210米\),他说的210米只是最大值(当A,B,C三点共线时),实际距离可能小于此值。

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