题目
设三位数 =overline (abc), 若以a,b,c为-|||-三条边的长可以构成一个等腰(含等边)三角形,则-|||-这样的三位数n有多少个?
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查排列组合与三角形三边关系的综合应用,需要结合等腰三角形的性质进行分类讨论。
解题核心思路:
- 分类讨论:将问题分为等边三角形和等腰非等边三角形两种情况。
- 三角形三边条件:等腰三角形需满足两边之和大于第三边,特别注意当较大边作为底边时的限制条件。
- 排列组合计算:通过组合数计算符合条件的数字组合,再考虑三位数的排列方式。
破题关键点:
- 等边三角形:直接计算三位数中所有数字相同的个数。
- 等腰非等边三角形:需排除不满足三角形三边关系的组合,再计算排列方式。
情况1:等边三角形
三位数的三个数字均相同,即$a = b = c$。
- $a$的取值范围为$1$到$9$,共$9$种可能,因此$n_1 = 9$。
情况2:等腰非等边三角形
-
数字组合选择:
- 从$1$到$9$中选择两个不同数字$a$和$b$(假设$a > b$),共有$\binom{9}{2} = 36$种组合。
- 底边为$a$时:需满足$b + b > a$,即$a < 2b$。若不满足,则无法构成三角形。通过枚举,共有$20$种不满足的情况。
- 底边为$b$时:总满足$a + a > b$(因$a > b$),无需额外限制。
-
有效组合数:
- 每个数字组合可作为底边的两种情况中,扣除不满足的情况,共$2 \times 36 - 20 = 52$种有效组合。
-
排列方式:
- 每个有效组合对应三位数中两个数字相同、一个不同的排列方式,共有$\binom{3}{2} = 3$种排列方式。
- 因此,$n_2 = 52 \times 3 = 156$。
总数计算
将两种情况相加,总数为$n = n_1 + n_2 = 9 + 156 = 165$。