内容正文:
专题15 等边和全等
1.如图,C为线段AE上一动点(不与点A,E重合),在AE同侧分别作正三角形ABC和正三角形CDE,AD与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q,连接PQ.有下列结论:
①AD=BE;②AP=BQ;③∠AOB=60°;④DE=DP,其中正确的结论有 ( )
A.①②③ B.①③④ C.①② D.②③④
【答案】A
【详解】∵等边△ABC和等边△CDE,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠ECD=60°,
∴180°-∠ECD=180°-∠ACB,即∠ACD=∠BCE,在△ACD与△BCE中,
∵AC=BC,∠ACD=∠BCE,CD=CE,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE,故①小题正确;
∵△ACD≌△BCE(已证),∴∠CAD=∠CBE,∵∠ACB=∠ECD=60°(已证),
∴∠ACQ=180°-60°×2=60°,∠ACB=∠ACQ=60°,
在△ACP与△BCQ中,∠CAD=∠CBE,AC=BC,∠ACB=∠ACQ=,
∴△ACP≌△BCQ(ASA),∴AP=BQ,故②小题正确;
∵△ACD≌△BCE(已证),∴∠CAD=∠CBE,∵∠CBE+∠BEC=∠BCA=60°,
∴∠CAD+∠BEC=60°,∴∠AOB=60°,故③小题正确;
∵AD=BE,AP=BQ,∴AD-AP=BE-BQ,即DP=QE,∠DQE=∠ECQ+∠CEQ=60°+∠CEQ,∠CDE=60°,∴∠DQE≠∠CDE,故④小题错误.综上所述,正确的是①②③.故选A.
2.如图,四边形ABCD中,AC、BD是对角线,△ABC是等边三角形,∠ADC=30°,AD=3,BD=5,则CD的长为___________.
【答案】4.
【分析】首先以CD为边作等边△CDE,连接AE,利用全等三角形的判定得出△BCD≌△ACE,进而求出DE的长即可.
【详解】解:如图,以CD为边作等边△CDE,连接AE.
∵∠BCD=∠BCA+∠ACD=∠DCE+∠ACD=∠ACE,
∴在△BCD和△ACE中,
∴△BCD≌△ACE(SAS),
∴BD=AE.
又∵∠ADC=30°,
∴∠ADE=90°.
在Rt△ADE中,AE=5,AD=3,
于是DE=
∴CD=DE=4.
故答案为:4.
【点睛】此题主要考查了等边三角形的性质以及全等三角形的判定与性质,根据已知得出∠ADE=90°是解题关键.
3.如图,过边长为10的等边△ABC的边AB上一点P,作PE⊥AC于E,Q为BC延长线上一点,当PA=CQ时,连PQ交AC边于D,则DE的长为____.
【答案】5
【分析】过P作PF∥BC交AC于F,得出等边三角形APF,推出AP=PF=QC,根据等腰三角形性质求出EF=AE,证△PFD≌△QCD,推出FD=CD,推出DE=AC即可.
【详解】过P作PF∥BC交AC于F.
∵PF∥BC,△ABC是等边三角形,
∴∠PFD=∠QCD,△APF是等边三角形,
∴AP=PF=AF,
∵PE⊥AC,
∴AE=EF,
∵AP=PF,AP=CQ,
∴PF=CQ.
∵在△PFD和△QCD中,
,
∴△PFD≌△QCD(AAS),
∴FD=CD,
∵AE=EF,
∴EF+FD=AE+CD,
∴AE+CD=DE=AC,
∵AC=10,
∴DE=5.
故答案为:5.
【点睛】本题综合考查了全等三角形的性质和判定,等边三角形的性质和判定,等腰三角形的性质,平行线的性质等知识点的应用,能综合运用性质进行推理是解此题的关键,通过做此题培养了学生分析问题和解决问题的能力,题型较好,难度适中.
4.如图,D为等边△ABC中边BC的中点,在边DA的延长线上取一点E,以CE为边、在CE的左下方作等边△CEF,连结AF.若AB=4,AF=,则CF的值为_____.
【答案】.
【分析】连接BF,由等边三角形的性质得出AB=AC=BC=4,CE=CF,∠ABC=∠ACB=∠BAC=∠ECF=60°,得出∠BCF=∠ACE,证明△BCF≌△ACE(SAS),得出∠CBF=∠CAE,由等边三角形的性质得出AD⊥BC,∠CAD=∠BAC=30°,由直角三角形的性质得出CD=AC=2,AD=CD=2,求出∠CAE=∠CBF=150°,得出∠ABF=90°,由勾股定理得出BF=,得出DE=AD+AE=,再由勾股定理即可得出答案.
【详解】解:连接BF,如图所示:
∵△ABC和△CEF是等边三角形,
∴AB=AC=BC=4,CE=CF,∠ABC=∠ACB=∠BAC=∠ECF=60°,
∴∠BCF=∠ACE,
在△BCF和△ACE中,,
∴△BCF≌△ACE(SAS),
∴∠CBF=∠CAE,
∵D为等边△ABC中边BC的中点,
∴AD⊥BC,∠CAD=∠BAC=30°,
∴CD=