初中数学题详解:等腰三角形面积求解

本题考查等腰三角形面积的两种核心求法——底高公式与海伦公式,训练学生根据已知边长灵活选择工具的能力,是中考几何计算的高频基础题。

题目展示

已知三角形ABC中,AB=AC=5,BC=6,求三角形ABC的面积。

理解题意

已知条件

  • AB = AC = 5(等腰三角形两腰相等)
  • BC = 6(底边长度)

求解目标

三角形ABC的面积

关键突破

等腰三角形底边上的高也是中线和角平分线,可将原三角形分割为两个全等的直角三角形,利用勾股定理快速求出高。

解题思路详解

解法一:底高公式法(推荐,最简捷)

第1步:作底边BC上的高AD

∵ AB = AC,∴ △ABC为等腰三角形,AD⊥BC且D为BC中点 ⇒ BD = DC = \frac{1}{2} \times 6 = 3

突破点:利用等腰三角形‘三线合一’性质,将问题转化为直角三角形求高

第2步:在Rt△ABD中用勾股定理求高AD

AB = 5,BD = 3 ⇒ AD = \sqrt{AB^2 – BD^2} = \sqrt{5^2 – 3^2} = \sqrt{25 – 9} = \sqrt{16} = 4

突破点:直角三角形中已知斜边与一条直角边,可唯一确定另一条直角边

第3步:代入三角形面积公式

S = \frac{1}{2} \times \text{底} \times \text{高} = \frac{1}{2} \times BC \times AD = \frac{1}{2} \times 6 \times 4 = 12

突破点:面积公式直接应用,注意单位与数值一致性

解法二:海伦公式法(通用性强,验证用)

第1步:计算半周长s

a = BC = 6,b = AC = 5,c = AB = 5 ⇒ s = \frac{a + b + c}{2} = \frac{6 + 5 + 5}{2} = \frac{16}{2} = 8

突破点:海伦公式需先统一三边并求半周长,注意边长对应无误

第2步:代入海伦公式

S = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)} = \sqrt{8(8-6)(8-5)(8-5)} = \sqrt{8 \times 2 \times 3 \times 3} = \sqrt{144} = 12

突破点:乘积化简时优先合并平方因子,如 公式,公式,公式

第3步:确认结果一致性

与解法一结果相同,验证无误 ⇒ S = 12

突破点:双重验证增强解题信心,尤其适用于无明显垂直关系的三角形

最终答案

答案

12

出题人思路分析

出题人刻意设置整数边长(5-5-6),确保高为整数(4),引导学生优先使用几何性质而非盲目套公式;同时三边满足三角形不等式(5+5>6, 5+6>5),排除无效构型,聚焦面积计算本质。

知识点总结

核心公式与概念

等腰三角形三线合一:底边上的高、中线、顶角平分线重合

勾股定理:直角三角形中 公式(c为斜边)

三角形面积公式:公式

海伦公式:公式,其中 公式

举一反三练习

变式练习1(基础复刻)

等腰三角形DEF中,DE = DF = 13,EF = 10,求其面积。

提示:作底边EF上的高,利用勾股定理求高;注意13²−5²=144,开方得12。
参考答案:60

变式练习2(思维延伸)

等腰三角形GHI中,GH = GI = 7,面积为 公式,求底边HI的长度。

提示:设底边为 公式,则高为 公式,列方程 公式,两边平方解二次方程。
参考答案:14

常见误区提醒

易错点1

错误表现:误将腰长5当作高,直接算 公式

错误原因:混淆‘腰’与‘高’的概念,未意识到只有底边上的垂线段才是高

正确做法:必须通过三线合一或勾股定理求出真实高,不可主观替代

易错点2

错误表现:海伦公式中半周长算错,如写成 公式 或 公式

错误原因:忽略半周长定义,漏除2或漏加第三边

正确做法:严格按 公式 计算,建议先加总再除2,并验算 公式 是否成立

易错点3

错误表现:勾股定理列式为 公式

错误原因:未判断直角位置,错误将直角边当斜边相加

正确做法:明确Rt△ABD中AB为斜边,AD、BD为直角边,故 公式

数学老师 · 数学题解析

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