「初中數學」分類討論思想在線段和角的計算中的應用

「初中數學」分類討論思想在線段和角的計算中的應用

解答有關點和線的位置關係、線段條數或長度、角的個數或大小等問題時,如果題目中沒有給出具體的圖形,而根椐題意又可能出現多種情況,就應不重不漏地分情況加以討論.

一.分類思想在線段的計算中的應用

1.已知線段AB=12,在線段AB上有C,D,M,N四點,且AC:CD:DB=1:2:3,AM=AC/2,DN=DB/4,求線段MN的長.

【分析】本題AB=12,AC:CD:DB=1:2:3,A、C、D、B四點位置確定,又AM=AC/2,∴M點位置也確定,而DN=DB/4,這一條件比較模糊,N點可能在D點左側,也可能在D點右側,因此線段MN的長也就分兩種情況來解.

解:因為AB=12,AC:CD:DB=1:2:3,所以AC=AB/6=12×1/6=2,CD=AB/3=12×1/3=4,DB=AB/2=12×1/2=6,因為AM=AC/2,DN=DB/4,所以MC=AM=AC/2=2×1/2=1,DN=DB/4=6×1/4=3/2.如圖.

「初中數學」分類討論思想在線段和角的計算中的應用

①當點N在點D右側時,如圖①,MN=MC+CD十DN=1+4+3/2=13/2;

②當點N在點D左側時,如圖②,MN=MC+CD一DN=1+4一3/2=7/2,

綜上所述,線段MN的長為13/2或7/2.

2.如圖,點O為原點,點A表示的數為1,點B表示的數為一3.

(1)若點P在數軸上,且PA十PB=6,求點P表示的數.

(2)若點M在數軸上,且MA:MB=1:3,求點M表示的數;

(3)若點A的速度為5個單位長度/s,點B的速度為2個單位長度/s,點O的速度為1個單位長度/s,A,B,O同時向右運動,幾秒後,點O恰為線段AB的中點?

「初中數學」分類討論思想在線段和角的計算中的應用

【分析】(1)點P位置不確定,可分點P在A,B之間,點P在A點右邊,點P在A點左邊,三種情況討論.(2)也分M在線段AB上,M在線段BA的延長線上和M在線段AB的延長線上三種情況討論.③已知速度,顯然得設時間為未知數表示出各點運動的距離,再表示出各自在數軸上對應的數,利用OA=OB列方程求解,注意處理好,數軸上兩個數與兩個點間距離的關係,(在數軸上有A,B兩點,點A在點B的右邊,設A點表示的數為a,B點表示的數為b,則線段AB的長為a一b).

解:(1)①當點P在A,B之間時,顯然不合題意,捨去;

②當點P在A點右邊時,因OB=3,OA=1,所以PA=1,則P點表示的數為2,

③當點P在B點左邊時,由於AB=1一(一3)=4,所以PB=1,則P點表示的數為一4,

(2)①M在線段AB上時,顯然M表示的數為0.

②M在線段BA的延長線上時,設M表示的數為m,則MA=m一1,MB=m一(一3)=m十3,由於MA:MB=1:3,所以3(m一1)=m+3,解得m=3,即M表示的數為3,

③M在線段AB的延長線上時,顯然不合題意,捨去.

(3)設運動xs時,點B運動到點B',點A運動到點A',點O運動到點O',此時O'A'=O'B',點A',B'在點O'兩側,則BB'=2x,OO'=x,AA'=5x.所以點B'表示的數為2x一3,點O'表示的數為x,點A'表示的數為5x+1,因為O'A'=5x+1一x=4x+1,O'B'=x一(2x一3)=3一x,所以4x+1=3一x,解得x=0.4,即0.4s後,點O恰為線段AB的中點.

二.分類思想在角的計算中的應用

3.如圖,已知∠AOC=2∠BOC,∠AOC的餘角比∠BOC小30°.

(1)求∠AOB的度數;

(2)過點O作射線OD,使得∠AOC=4∠AOD,請你求出∠COD的度數

「初中數學」分類討論思想在線段和角的計算中的應用

【分析】(1)角的計算題,一般列方程求解.(2)由於射線OD位置不確定,所以分OD在∠AOC內部和OD在∠AOC外部兩種情況討論.

解:(1)設∠BOC=x,則∠AOC=2x,由題意得,90°一2x+30°=x,解得x=40°,因為∠AOC=2∠BOC,所以∠AOB=∠BOC=40°

(2)如圖,

「初中數學」分類討論思想在線段和角的計算中的應用

當OD在∠AOC內部時,如圖①,由(1)知,∠AOC=80°,因為∠AOC=4∠AOD,所以∠AOD=20°,所以∠COD=∠AOC一∠AOD=80°-20°=60°.

當OD在∠AOC外部時,如圖②,由(1)知∠AOC=80°,因為∠AOC=4∠AOD,所以∠AOD=20°,所以∠COD=∠AOD十∠AOC=20°+80°=100°.

綜上,∠COD的度數為60°或100°.

4.已知OM和ON分別平分∠AOC和∠BOC.

(1)如圖,若OC在∠AOB內,探究∠MON與∠AOB的數量關係;

(2)若OC在∠AOB外,且OC不與OA,OB重合,請你畫出圖形,並探究∠MON與∠AOB的數量關係.

「初中數學」分類討論思想在線段和角的計算中的應用

【分析】(1)依據圖結合角平分線的性質,推導即可.(2)因為OC在∠AOB外,考慮OC的位置,應分OC靠近OB一側;OC靠近OA一側;OC遠離OA,OB三種情況推導.

解:(1)因為OM和ON分別平分∠AOC和∠BOC,所以∠MOC=1/2∠AOC,∠NOC=1/2∠BOC,所以∠MON=∠MOC+∠NOC=1/2∠AOC十1/2∠BOC=1/2(∠AOB+∠BOC)=1/2∠AOB.

(2)如圖

「初中數學」分類討論思想在線段和角的計算中的應用

①當OC靠近OB一側時,如圖①,因為OM,ON分別平分∠AOC和∠BOC,所以∠MOC=1/2∠AOC=1/2(∠AOB+∠BOC).∠NOB=1/2∠BOC,所以∠MON=∠MOB+∠NOB=∠MOC一∠BOC十1/2∠BOC=∠MOC一1/2∠BOC=1/2(∠AOB十∠BOC)一1/2∠BOC=1/2∠AOB.

②當OC靠近OA一側時,如圖②,因為OM和ON分別平分∠AOC和∠BOC,所以∠AOM=1/2∠AOC,∠NOC=1/2∠BOC=1/2(∠AOB十∠AOC)=1/2∠AOB+1/2∠AOC,所以∠MON=∠AOM+∠AON=1/2∠AOC+(∠NOC一∠AOC)=∠NOC一1/2∠AOC=1/2∠AOB十1/2∠AOC一1/2∠AOC=1/2∠AOB.

③當OC遠離OA,OB時,如圖③,因為OM和ON分別平分∠AOC和∠BOC,所以∠MOC=1/2∠AOC,∠NOC=1/2∠BOC.所以∠MON=∠MOC+∠NOC=1/2∠AOC+1/2∠BOC=1/2(360°一∠AOB)=180°一1/2∠AOB.

綜上所述,∠MON與∠AOB的數量關係是∠MON=1/2∠AOB或∠MON=180°一1/2∠AOB.

【總結】解決問題,遇到不確定因素時,分類討論的方法自然就登場了.注意分類時,找準分類的標準,做到不重複,不遺漏,方能正確解答,盡善盡美。


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