内容正文:
专题1.2 等边三角形中的几何综合
· 思想方法
分类讨论思想:当问题所给的对象不能进行统一研究时,我们就需要对研究对象进行分类,然后对每一类分别进行研究,得出每一类的结论,最后综合各类的结果,得到整个问题的解答。分类讨论的分类并非是随心所欲的,而是要遵循以下基本原则:
1. 不重(互斥性)不漏(完备性);
2. 按同一标准划分(同一性);
3. 逐级分类(逐级性)。
· 知识点总结
一、等腰三角形
1.定义:三条边都相等的三角形,叫做等边三角形.
2.等边三角形性质:等边三角形的三个角相等,并且每个角都等于60°.
3.等边三角形的判定:
①三条边都相等的三角形是等边三角形;
②三个角都相等的三角形是等边三角形;
③有一个角为 60°的等腰三角形是等边三角形.
· 典例分析
【典例1】(1)如图1,在等边三角形中,点D、E分别在边、边上,,连接与相交于点G,求的度数;
(2)如图2,在等边三角形中,点D、E分别在边、边的延长线上,,与延长线相交于点G,若,,试证的度数是否发生变化,并求的长;
(3)如图3,在中,,,点D,E分别为上的动点,且,.求的最小值.
【思路点拨】
(1)证明得出,由,等量代换即可解答;
(2)由三角形为等边三角形,利用等边三角形的性质得到,利用等角的补角相等得到夹角相等,利用得到三角形与三角形全等,利用全等三角形的性质得出,由直角三角形的性质可得出答案;
(3)过点B作,且,连接,交于点,过点A作,交的延长线于点,证明,得出,则,即的最小值即为的长,此时点E与点重合,可得出答案.
【解题过程】
解:(1)∵为等边三角形,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
(2)∵为等边三角形,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
过点B作于点F,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴;
(3)过点B作,且,连接,交于点,过点A作,交的延长线于点H,如图所示:
则,
在等腰直角中,,
在和中,
,
∴
∴,
∴,
即的最小值即为的长,此时点E与点重合,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
根据勾股定理得,
∴,
∴或(舍去),
∴,
∴
即
∴取得最小值时,的长度为.
· 学霸必刷
1.(2023上·湖北武汉·八年级校联考练习)如图,在等边中,于D,E是线段上一点,F是边上一点,且满足,G是的中点,连接,则下列四个结论:①;②;③;④;⑤当时,,其中正确的个数有( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.(2023上·安徽亳州·八年级统考期末)如图,在等边三角形中,点是边上(不含端点)的动点,,将线段沿翻折,得到线段,连接交于点,连接、以下说法:①;②;③;④当点D在上自左向右运动时,四边形的面积先减小后增大,正确的是( )
A.①③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
3.(2023上·天津滨海新·八年级校考期中)如图,C为线段上一动点(不与点A、E重合),在同侧分别作正和正,与交于点O,与交于点P,与交于点Q,连接.以下五个结论:①;②;③;④连接,平分;⑤.恒成立的结论有( )
A.①⑤ B.①②⑤ C.①②③⑤ D.①②③④⑤
4.(2023上·山东济南·九年级校联考阶段练习)如图,等边中,,点为高上的一动点,以为边作等边,连接,,则的最小值为 .
5.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)如图,是边长为3的等边三角形,延长至点,使得.点在线段上,且,连接,以为边向右作等边,过点作交的延长线于点,点是的中点,则四边形的面积为 .
6.(2024上·广东广州·八年级统考期末)如图,是等边三角形,,,,延长至E,使,连接.
(1)求证:;
(2)求的面积;
(3)点M,N分别是线段,上的动点,连接,求的最小值.
7.(2023上·湖北咸宁·八年级统考期末)如图,已知是等边三角形,点在边上.
(1)如图1,在的延长线上取点,使,在上截取,连接.
①求证:是等边三角形;
②求证:.
(2)如图2,在的延长线上取点,使,直接写出之间的等量关系.
8.(2023上·福建龙岩·八年级龙岩初级中学校考期中)等边中,点H、K分别在边、上,且,连接、交于点F.
(1)如图1,
①求证:;
②度数;
③连接,若,求的值;
(2)如图2,若点G为边的中点,连接,且,求的大小.
9.(2024上·广东汕头·八年级统考期末)已知为等边三角形,点为的垂直平分线上一点,连接、,点、分别在、所在的直线上,连接、.
(1)如图①,若,点、在边、上,,则、、之间的数量关系是_______;若,则的周长为______;
(2)如图②,点在上,,求证:;
(3)如图③,点