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人教版八年级数学上册 11.1.3 三角形的稳定性 导学案
【知识清单】
三角形的稳定性
三角形的三条边确定后,这个三角形的形状、大小就确定了,这就是三角形的稳定性。三角形是具有稳定性的图形,而四边形没有稳定性。
三角形稳定性的实际应用
三角形具有稳定性固然好,四边形不具有稳定性也未必不好,它们在生产和生活中都有广泛的应用。如钢架桥、屋顶钢架和起重机都是利用三角形的稳定性,活动挂架则是利用四边形的不稳定性。
【典型例题】
考点1:三角形的稳定性
例1.下列图形具有稳定性的是( )
A.正方形 B.等腰三角形 C.五边形 D.平行四边形
【答案】B
【分析】根据三角形的稳定性直接作答即可,三角形具有稳定性,有着稳固、坚定、耐压的特点,四边形则不具有这个特点.
【详解】解:根据三角形的稳定性可知,
等腰三角形具有稳定性,
故答案为:B.
【点睛】熟知三角形的具有稳定性这个特点是解决问题的关键所在,三角形具有稳定性,而四边形不具有稳定性,根据这个特点,所以观察四个选项得出最终结论.
考点2:四边形的不稳定性
例2.下列图中具有稳定性的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据三角形具有稳定性分析,只有组成该图形的所有图形都是三角形时该图形才具有稳定性,据此进行解答即可.
【详解】要使图形具有稳定性,则分割后的每一个图形都是三角形,只有D分割后的图形都是三角形.
故答案选D.
【点睛】本题考查的知识点是三角形具有稳定性,解题的关键是熟练掌握三角形具有稳定性.
【巩固提升】
选择题
1.为了使一扇旧木门不变形,木工师傅在木门背面加钉了一根木条,这样做的道理是( )
A.三角形具有稳定性 B.三角形两边之和大于第三边
C.两点确定一条直线 D.两点之间线段最短
2.下列图形中,具有稳定性的是( )
A. B. C. D.
3.如图,学校门口设置的移动拒马护栏是由多个钢管焊接的三角形组成的,这里面蕴含的数学原理是( )
A.同位角相等,两直线平行 B.三角形具有稳定性
C.两点之间,线段最短 D.垂线段最短
4.以下生活现象不是利用三角形稳定性的是( )
A. B. C. D.
5.如图,在上网课时把平板放在三角形支架上用到的数学道理是( )
A.三角形具有稳定性 B.两点之间,线段最短
C.三角形的内角和为 D.垂线段最短
6.四边形没有稳定性,当四边形的形状发生改变时,发生变化的是( )
A.四边形的外角和 B.四边形的边长
C.四边形的周长 D.四边形的对角线长
7.如所示图形中具有稳定性的是( )
A. B. C. D.
8.下列图形具有稳定性的是( )
A. B.
C. D.
9.下列图形中具有稳定性的是( )
A.直角三角形 B.正方形 C.长方形 D.平行四边形
10.下列设备,没有利用三角形的稳定性的是( )
A.活动的四边形衣架 B.起重机
C.屋顶三角形钢架 D.钢架桥支架
二、填空题
13.安装空调外机时一般会采用如图的方法固定,其根据的几何原理是 .
14.如图,空调外机支架设计成三角形,这样做的依据是三角形具有 .
15.如图,一扇窗户打开后,用窗钩可将其固定,这所运用的是三角形的 .
16.我校大门口的电子伸缩门是利用了数学的 原理.
17.大桥钢架、索道支架、人字梁等为了坚固,都采用三角形结构,这样做的根据是 ;学校门口的电动推拉门是利用四边形的 .
18.在下列四个图形中,①正方形;②长方形;③直角三角形;④平行四边形;具有稳定性的是 (填序号)
三、解答题
19.为使五边形木架(用5根木条钉成)不变形,哥哥准备如图①那样再钉上两根木条,弟弟准备如图②那样再钉上两根木条,哪种方法能使木架不变形?为什么?
20.(1)下列图形中具有稳定性是 ;(只填图形序号)
(2)对不具有稳定性的图形,请适当地添加线段,使之具有稳定性.
21.要使四边形木架(用4根木条钉成)不变形,至少要再钉上几根木条?五边形木架和六边形木架呢?
22.如图是一种流行的衣帽架,它是用木条(四长四短)构成的几个连续的菱形(四条边都相等),每一个顶点处都有一个挂钩(连在轴上),不仅美观,而且使用,你知道它能收缩的原因和固定方法吗?
23.如图(1)扭动三角形木架, 它的形状会改变吗?
如图(2)扭动四边形木架, 它的形状会改变吗?
如图(3)斜钉一根木条的四边形木架的形状形状会改变吗?为什么?
归纳:①三角形木架的形状______,说明三角形具有______;
②四边形木架的形状______说明四边形没有______.
24.如图,在中,,分别是,上的点,连接,交于点.
(1)图中共有多少个三角形?并把它们表示出来.
(2)的三个顶点是什么?三条边是什么?
(3)以为边的三角形有哪些?
(4)以点为顶点的三角形有哪些?
(5)所对的边是什么?
参考答案
1.A
【分析】为了使一扇旧木门不变形,木工师傅在木门的背面加钉了一根木条,这样做的道理是三角形具有稳定性.
【详解】解:这样做的道理是三角形具有稳定性,
故选:.
【点睛】此题考查三角形稳定性的实际应用,解题的关键是理解三角形的稳定性在实际生活的应用.
2.B
【分析】根据三角形具有稳定性进行解答即可.
【详解】解:A、不具有稳定性,故此选项不符合题意;
B、具有稳定性,故此选项符合题意;
C、不具有稳定性,故此选项不符合题意;
D、不具有稳定性,故此选项不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题考查了三角形的稳定性,关键是掌握当三角形三边的长度确定后,三角形的形状和大小就能唯一确定下来,故三角形具有稳定性.
3.B
【分析】学校门口设置的移动拒马护栏做成三角形的形状,利用三角形不变形即三角形的稳定性,从而可得答案.
【详解】解:因为学校门口设置的移动拒马都用钢管焊接成三角形,
所以这样做的数学原理是利用了三角形的稳定性,
故选:B.
【点睛】本题考查的是三角形的稳定性是实际应用,掌握“三角形具有稳定性”是解本题的关键.
4.C
【分析】窗框与钉上的木条形成三角形,是利用三角形稳定性;张开的梯腿地面形成三角形,是利用三角形稳定性;伸缩门的结构是平行四边形,不是利用三角形稳定性;张开的马扎腿形成三角形,是利用三角形稳定性.
【详解】A、木窗框与对角钉的木条形成的三角形,三边和三角固定,防止安装变形,是利用三角形的稳定性;
B、活动梯子,张开的梯腿与地面形成三角形,三边和三角固定,防止登上变形,是利用三角形的稳定性;
C、伸缩门的结构是平行四边形,四角活动可以变形开关门,是利用四边形的不稳定性,不是利用三角形的稳定性;
D、小马扎的座面与张开的马扎腿形成三角形,三边与三角固定,防止坐上变形,是利用三角形的稳定性.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了三角形的稳定性的应用,解决问题的关键是熟练掌握生活现象构成的几何图形,三角形的稳定性,四边形的不稳定性.
5.A
【分析】根据三角形具有稳定性即可解答.
【详解】解:因为三角形支架具有稳定性,
故选:A.
【点睛】本题考查了三角形的特性:具有稳定性,掌握这一特性是关键.
6.D
【分析】根据四边形具有不稳定性,形状改变时,变的是内角的度数,边长不发生变化,即可进行解答.
【详解】解:当四边形的形状发生改变时,四边形的外角和、四边形的边长、四边形的周长不会发生变化,四边形的对角线长会变化;
故选:D.
【点睛】此题主要考查了多边形,关键是掌握四边形的不稳定性.
7.B
【分析】根据三角形具有稳定性逐一判断即可.
【详解】所有图形中,只有三角形具有稳定性,
故选:.
【点睛】此题考查了三角形的稳定性和四边形的不稳定性,解题的关键是正确理解定理.
8.A
【分析】根据三角形具有稳定性,四边形具有不稳定性进行判断即可.
【详解】解:由三角形具有稳定性,四边形具有不稳定性,则A选项符合题意.
故选A.
【点睛】本题主要考查了三角形的稳定性和四边形的不稳定性,掌握三角形的稳定性是解答本题的关键.
9.A
【分析】根据三角形具有稳定性可直接得出答案.
【详解】解:直角三角形具有稳定性,正方形、长方形、平行四边形不具有稳定性,
故选A.
【点睛】本题考查三角形的稳定性、四边形的不稳定性,掌握三角形具有稳定性是解题的关键.
10.A
【分析】根据三角形的特性-稳定性解答即可.
【详解】解:没有利用三角形的稳定性的是活动的四边形衣架,起重机,屋顶三角形钢架,钢架桥支架,都利用了三角形的稳定性;
故选A.
【点睛】此题考查三角形的稳定性,解题关键在于掌握其定义.
11.三角形的稳定性
【分析】钉在墙上的方法是构造三角形,因而应用了三角形的稳定性.
【详解】解:这种方法应用的数学知识是:三角形的稳定性.
故答案为:三角形的稳定性.
【点睛】本题主要考查了三角形的稳定性,正确掌握三角形的这一性质是解题的关键.
12.稳定性
【分析】本题考查形状对结构的影响,三角形结构具有较好的强度和稳定性.
【详解】三角形结构具有较好的稳定性.
故答案为:稳定性.
【点睛】本题考查了形状对结构的影响,解题的关键是熟练的掌握三角形形状对结构的影响.
13.稳定性
【分析】由三角形的稳定性即可得出答案.
【详解】解:一扇窗户打开后,用窗钩可将其固定,
这里所运用的几何原理是三角形的稳定性.
故答案为:稳定性.
【点睛】本题考查了三角形的稳定性,加上窗钩构成了,而三角形具有稳定性是解题的关键.
14.四边形的不稳定性.
【分析】根据四边形的不稳定性进行分析,即可得到答案.
【详解】解:我校大门口的电子伸缩门,其中间部分都是四边形的结构,这是应用了四边形的不稳定性.
故答案为:四边形的不稳定性.
【点睛】本题主要考查了四边形不稳定性的是实际应用,正确理解三角形稳定形和四边形不稳定性是解题关键.
15. 三角形的稳定性 不稳定性
【分析】三角形的三边一旦确定,则形状大小完全确定,即三角形的稳定性.根据三角形的稳定性与四边形的不稳定性分析,即可得到答案.
【详解】解:大桥钢架、索道支架、人字梁等为了坚固,都采用三角形结构,这样做的根据是:三角形的稳定性;
学校门口的电动推拉门是利用四边形的:不稳定性.
故答案为:三角形的稳定性,不稳定性.
【点睛】本题考查了三角形的稳定性在实际生活中的应用问题,是基础题型,正确理解三角形的稳定性与四边形的不稳定性是解题关键.
16.③
【分析】根据三角形具有稳定性对个图分析即可解答.
【详解】解:在下列四个图形中,具有稳定性的是三角形,
故答案为③.
【点睛】本题考查了三角形具有稳定性,熟记三角形的稳定性是解题的关键.
17.见解析
【分析】根据三角形具有稳定性解答即可.
【详解】解:哥哥的如图①那样钉上两根木条能使木架不变形,
因为三角形具有稳定性.
【点睛】本题考查了三角形的稳定性,理解概念是解题的关键.
18.(1)①④⑥;(2)图见解析
【分析】根据三角形具有稳定性,只要图形分割成了三角形,则具有稳定性.
【详解】解:(1)具有稳定性的是①④⑥三个.
(2)如图所示:
【点睛】本题主要考查了三角形的稳定性,因此要使一些图形具有稳定的结构,往往通过连接辅助线转化为三角形而获得.
19.要使四边形木架不变形,至少要再钉上1根木条;要使五边形木架不变形,至少要再钉上2根木条;要使六边形木架不变形,至少要再钉上3根木条
【分析】根据三角形具有稳定性,把四边形、五边形、六边形分成三角形,然后根据从同一个顶点出发可以作出的对角线的条数解答.
【详解】解:如图所示,四边形要再钉上1根木条,五边形木架需要2根木条,六边形木架需要3根木条,
【点睛】本题考查了三角形的稳定性,多边形的对角线,熟记三角形具有稳定性是解题的关键.
20.见解析
【分析】根据题意运用四边形的不稳定性和三角形的稳定性来回答问题即可.
【详解】解:这种衣帽架能收缩是利用四边形的不稳定性,可以根据需要改变挂钩间的距离.它的固定方法是:任选两个不在同一木条上的顶点固定就行了.
【点睛】本题考查了四边形的不稳定性,要使物体具有稳定性,应做成三角形,否则做成四边形、五边形等等,理解题意是解题的关键.
21.图(1)扭动三角形木架, 它的形状不会改变,因为三角形具有稳定性;
图(2)扭动四边形木架, 它的形状会改变,四边形不稳定;
图(3)斜钉一根木条的四边形木架的形状形状不会改变,四边形变成两个三角形,三角形具有稳定性;
归纳:①是三角形, 稳定性;②四边形, 稳定性 .
【分析】①根据三角形的稳定性进行解答即可;
②根据四边形的不稳定性进行解答即可.
【详解】图(1)扭动三角形木架, 它的形状不会改变,因为三角形具有稳定性;
图(2)扭动四边形木架, 它的形状会改变,四边形不稳定;
图(3)斜钉一根木条的四边形木架的形状形状不会改变,四边形变成两个三角形,三角形具有稳定性;
归纳:
①由三角形具有稳定性知, 三角形木架的形状不会改变, 这说明三角形具有稳定性 .
故答案为: 是三角形, 稳定性;
②四边形木架的形状是四边形, 四边形具有不稳定性 .
故答案为: 四边形, 稳定性 .
【点睛】本题考查的是三角形的稳定性,三角形的稳定性和四边形的不稳定性在实际生活中的应用问题,比较简单.
22.(1)图中共有8个三角形,分别是,,,,,,,;(2);;(3);(4);(5)BE,AD或AB
【分析】(1)由题意观察图形,结合三角形的特征进行计数即可;
(2)由题意依据三角形顶点以及边的表示方法进行表示即可;
(3)由题意观察图形,结合三角形的特征寻找以为边的三角形即可;
(4)由题意依据三角形顶点为结合图形进行观察即可;
(5)根据题意对所对的边分情况进行讨论可得.
【详解】解:(1)图中共有8个三角形,分别是,,,,,,,;
(2)的三个顶点是;三条边是;
(3)观察图形可得以为边的三角形有;
(4)观察图形可得以点为顶点的三角形有;
(5)在中,所对的边为AD;
在中,所对的边为AB;
在中,所对的边为BE.
【点睛】本题考查三角形的性质,解答此题的关键是根据三角形的角和边的概念进行解答.
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