内容正文:
等腰三角形的综合应用
问题:完成下面的1~4题,思考如何构造等腰三角形解决问题.
1.如果三角形的一个外角的平分线平行于三角形的一边,那么这个三角形一定是( 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:如图,∵CD平分∠ACE,且AB∥CD,
∴∠ACD=∠DCE,∠A=∠ACD,∠B=∠DCE,
∴∠B=∠A,∴△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
解析:根据题中条件,结合图形可得△ABC,△AOB,△AOC,△BOD,△DOE,△COE,△BOC均为等腰三角形,共7个.
3.在△ABC中,∠BAC的平分线交边BC于点D,AC=AB+BD,∠C=30°,则∠B的度数为( C )
A.90° B.75°
C.60° D.45°
解析:利用三角形全等的性质计算.根据已知条件中,两条线段的和等于另一条线段,可以采用延长短线段或在长线段上截取的方法.综合运用全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质以及三角形的外角的性质.
4.如图,AN平分∠BAC,BN⊥AN于点N,延长BN交AC于点D,且∠ABD=2∠C,若AB=10,BC=15,BD=8.
(1)求证:AB=AD;
(2)求△ABC的周长.
(1)证明:∵AN平分∠BAC,AN⊥BD,
∴△ABD为等腰三角形,
∴AB=AD.
(2)解:∵AB=AD=10,
∴∠ADB=∠ABD=2∠C,
∴∠DBC=∠ADB-∠C=∠C,
∴CD=BD=8,
∴△ABC的周长为AB+BC+AC=AB+BC+AD+CD=10+15+10+8=43.
方法1 利用“角平分线+平行线”
构造等腰三角形
(1)过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,∴∠1=∠3,∴△OAC 是等腰三角形.
(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,则有∠1=∠2,∠1=∠4,∠3=∠2,
∴∠3=∠4.∴△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,求证:EF∥AB.
证明: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,
∴△DEG≌△DCA(ASA),
∴EG=AC,∠G=∠CAD.
又EF=AC,∴EG=EF.∴∠G=∠EFD.
∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD.
∴∠EFD=∠BAD,∴EF∥AB.
【练习】
1.如图,已知OC平分∠AOB,P是OC上任意一点,PD∥OA交OB于点D,PE⊥OA于点E,∠OPE=75°,如果PE=6 cm,求OD的长.
解:如图,过点P作PF⊥OB于点F,
∵OC平分∠AOB,PE⊥OA,
∴PF=PE=6 cm.
∵PE⊥OA,∠OPE=75°,
∴在Rt△POE中,∠POE=15°.
∵OC平分∠AOB,
∴∠AOB=2∠POE=30°.
∵PD∥OA,
∴∠PDF=∠AOB=30°,∠DPO=∠EOP=15°=∠DOP,
∴PD=2PF=12 cm,DO=DP,
∴OD=12 cm.
2.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)求证:△ADE是等腰三角形.
(1)解:∵AB=AC,∠BAC=36°,
∴∠ABC=∠C=(180°-∠BAC)=72°.
∵BD平分∠ABC,
∴∠DBC=∠ABC=36°,
∴∠ADB=∠C+∠DBC=72°+36°=108°.
(2)证明:∵AE∥BC,
∴∠EAC=∠C=72°.
∵∠C=72°,∠DBC=36°,
∴∠ADE=∠CDB=180°-72°-36°=72°,
∴∠EAD=∠ADE,
∴AE=DE,
∴△ADE是等腰三角形.
3.如图,在△ABC中,已知点D在线段AB的反向延长线上,过AC的中点F作线段GE交∠DAC的平分线于点E,交BC于点G,且AE∥BC.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)若AE=8,AB=10,GC=2BG,求△ABC的周长.
(1)证明:∵AE∥BC,
∴∠B=∠DAE,∠C=∠CAE.
∵AE平分∠DAC,
∴∠DAE=∠CAE,
∴∠B=∠C,
∴AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形.
(2)解:∵F是AC的中点,
∴AF=CF.
∵AE∥BC,
∴∠C=∠CAE.