在平面内用12根火柴棒首尾顺次相接搭成三角形,能搭成 个直角三角形,搭成 个等腰三角形.
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完整解法
1. 将实际问题转化为数学不等式关系,确定最长边的范围
设三角形的三条边长分别为整数 ,且不妨设 。
根据题意,火柴棒总数为 12,即 。
根据三角形三边关系,任意两边之和大于第三边,得:
因为 ,代入上式可得:
。
又因为 为最长边且是正整数,所以 的取值范围为:(若 ,则 ,无法满足 )。
2. 分类讨论并穷举出所有满足条件的整数组合
根据 的取值进行分类讨论:
- 当 时,有 。由于 ,可能的整数解为:
- 当 时,,此时三边长为 ;
- 当 时,,此时三边长为 ;
- 当 时,由于 ,则 ,无解。
- 当 时,有 。由于 ,可能的整数解为:
- 当 时,,此时三边长为 ;
- 当 时,由于 ,则 ,无解。
综上所述,能够搭成的三角形的三边长组合有:,, 三种情况。
3. 筛选出直角三角形与等腰三角形的数量
对上述三种三角形进行分类筛选:
- 对于三边为 的三角形,因为 ,满足勾股定理的逆定理,所以它是直角三角形,共 1 个。
- 对于等腰三角形,其定义为有两边相等的三角形。上述组合中:
- 有两边相等,是等腰三角形;
- 为等边三角形,等边三角形是特殊的等腰三角形,因此也是等腰三角形。
所以等腰三角形共有 2 个。
因此,能搭成 1 个直角三角形,2 个等腰三角形。
答案
1;2
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