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等腰三角形的典型应用
问题:完成下列1~4题,思考如何构造等腰三角形.
1. 如果三角形的一个外角的平分线平行于三角形的一边,那么这个三角形是( B )
A. 直角三角形 B. 等腰三角形 C. 等边三角形 D. 等腰直角三角形
解析:画示意图如图所示,
因为DC平分∠ACE,
所以∠ACD=∠DCE.
因为AB∥CD,
所以∠A=∠ACD,∠B=∠DCE,
所以∠B=∠A,
所以△ABC为等腰三角形.
2. 如图,在等边三角形ABC中,O是三个内角平分线的交点,OD∥AB,OE∥AC,则图中等腰三角形的个数是( A )
A. 7 B. 6 C. 5 D. 4
3. 若在△ABC中,∠BAC的平分线交BC于点D,AC=AB+BD,∠C=30°,则∠B的度数为( C )
A. 90° B. 75° C. 60° D. 45°
4. 如图,∠ABD=2∠C,AN平分∠BAC,BN⊥AN于点N,延长BN交AC于点D,若AB=10,BC=15,BD=8.
(1)试说明:AB=AD;
(2)求△ABC的周长.
解:(1)因为AN平分∠BAC,BN⊥AN,
所以△ABD为等腰三角形,
所以AB=AD.
(2)因为AB=AD=10,
所以∠ADB=∠ABD=2∠C,
所以∠DBC=∠ADB-∠C=∠C,
所以CD=BD=8,
所以△ABC的周长=AB+BC+AC=AB+BC+AD+CD=10+15+10+8=43.
类型1 利用“角平分线+平行线”构造等腰三角形
(1)自角平分线上一点作角的一边的平行线,可构造等腰三角形.
应用模型:如图,OC平分∠AOB,AC∥OB,则有∠1=∠2,∠3=∠2,所以∠1=∠3,所以△OAC为等腰三角形.
(2)过角的一边上的点作角平分线的平行线,交角的另一边所在直线于一点,可构造等腰三角形.
应用模型:如图,OC平分∠AOB,OC∥DE,故∠1=∠2,∠1=∠4,∠3=∠2,所以∠3=∠4,所以△ODE是等腰三角形.
【例1】如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,E,F分别在BD,AD上,且DE=CD,EF=AC,试说明:EF∥AB.
解:如图,过点E作AC的平行线交AD的延长线于点G.
则EG∥AC,则∠DCA=∠DEG.
在△DEG和△DCA中,
所以△DEG≌△DCA(ASA),
所以EG=AC,∠G=∠CAD.
又因为EF=AC,所以EG=EF.
所以∠G=∠EFD.
因为AD平分∠BAC,
所以∠BAD=∠CAD.
所以∠EFD=∠BAD,
所以EF∥AB.
【练习】
如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=36°,BD平分∠ABC交AC于点D,过点A作AE∥BC,交BD的延长线于点E.
(1)求∠ADB的度数;
(2)试说明:△ADE是等腰三角形.
解:(1)因为AB=AC,∠BAC=36°,
所以∠ABC=∠C=(180°-∠BAC)=72°.
因为BD平分∠ABC,
所以∠DBC=∠ABC=36°,
所以∠ADB=∠C+∠DBC=72°+36°=108°.
(2)因为AE∥BC,
所以∠EAC=∠C=72°.
因为∠C=72°,∠DBC=36°,
所以∠ADE=∠CDB=180°-72°-36°=72°,
所以∠EAD=∠ADE,所以AE=DE,
所以△ADE是等腰三角形.
类型2 利用“角平分线+垂直”构造等腰三角形
当遇到与角平分线垂直的线段时,可把这条线段延长与角的另一条边相交,构造等腰三角形和两个全等的直角三角形.
应用模型:如图,∠1=∠2,DE⊥OE于点E,若延长DE交OB于点F,则△OED≌△OEF,此时有ED=EF=DF,OD=OF,∠ODF=∠OFD等结论.
【例2】如图,在Rt△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,BD是∠ABC的平分线,BD的延长线垂直于过点C的直线CE于点E.试说明:BD=2CE.
解:如图,延长BA,CE交于点F.
因为BD平分∠ABC,BE⊥CF,
所以BF=BC,所以CE=EF,
所以CF=2CE.
因为∠BAC=90°,且AB=AC.
所以∠FAC=∠BAC=90°,∠ABC=∠ACB=45°,
所以∠FBE=∠CBE=22.5°,
所以∠F=∠ADB=67.5°.
在△ABD和△ACF中,
所以△ABD≌△ACF(AAS),
所以BD=CF,
所以BD=2CE.
【练习】
如图,在△ABC中,AE平分∠BAC,BE⊥AE,∠ABE=3∠C,试说明:AC-AB=2BE.
解:如图,延长BE交AC于点M.
因为BE⊥AE,
所以∠AEB=∠AEM=90°.
在△ABE中,
因为∠1+∠3+∠AEB=180°,
所以∠3=90°-∠1,
同理,∠4=90°-∠2.
因为AE平分∠BAC,
所以∠1=∠2,
所以∠3=∠