内容正文:
2.3等腰三角形的性质和判定
【考点1:根据等腰三角形的性质求有关的边长】
【考点2:根据等腰三角形的性质求角度】
【考点3:等腰三角形与垂直平分线有关运算】
【考点4:判断等腰三角形的个数】
【考点5:根据等腰三角形的存在性找点的个数】
【考点6:等腰三角形的判定】
【考点7:等腰三角形的判定与性质】
【考点8: 等腰三角形的实际应用】
知识点1:等腰三角形的概念与性质
1. 等腰三角形概念
有两边相等的三角形叫做等腰三角形,相等的边叫做腰,另一边叫做底,两条腰的夹角叫做顶角,腰和底边的夹角叫做底角.
2.等腰三角形的性质
如图所示,在△ABC中,AB=AC,△ABC是等腰三角形,其中AB、AC为腰,BC为底边,∠A是顶角,∠B、∠C是底角.
性质1:等腰三角形的两个底角相等,简称“在同一个三角形中,等边对等角”.
性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上中线和高线互相重合.简称“等腰三角形三线合一”.
【考点1:根据等腰三角形的性质求有关的边长】
【典例1】(2022秋•苍梧县期末)已知等腰三角形的周长为20,一边长为5,则此等腰三角形的底边长是( )
A.5 B.7.5 C.5或10 D.5或7.5
【变式1-1】(2023秋•昆明期中)等腰三角形的两边分别为3cm,4cm,则它的周长是( )
A.10cm B.11cm
C.16cm或9cm D.10cm或11cm
【变式1-2】(2023秋•滨海新区校级期中)等腰三角形的一边长等于4,一边长为9,则等腰三角形的周长( )
A.17 B.22 C.17或22 D.18
【变式1-3】(2023秋•仁化县期中)一个等腰三角形的周长为24cm,只知其中一边的长为7cm,则这个等腰三角形的腰长为( )
A.7cm B.8.5cm
C.10cm D.7cm或8.5cm
【考点2:根据等腰三角形的性质求角度】
【典例2】(2023春•兴宁市期末)等腰三角形的一个角是80°,则它顶角的度数是( )
A.80° B.80°或20° C.80°或50° D.20°
【变式2-1】(2022秋•巫溪县期末)等腰三角形的一个角是70°,则它的底角度数是( )
A.55° B.70° C.70°或55° D.70°或40°
【变式2-2】(2023秋•曲阜市期中)已知等腰△ABC中,AB=AC,若该三角形有一个内角是70°,则顶角A的度数为( )
A.70° B.55° C.40° D.40°或70°
【变式2-3】(2022秋•南开区校级期末)等腰三角形的一个外角是70°,则它的顶角的度数为( )
A.70° B.70°或40° C.110° D.110°或40°
【考点3:等腰三角形与垂直平分线有关运算】
【典例3】(2023秋•建瓯市期中)如图,在△ABC中,∠A=30°,AB=AC,AB的垂直平分线DE交AC于D,则∠DBC的度数是( )
A.15° B.20° C.45° D.25°
【变式3-1】(2022秋•利川市期末)如图,在△ABC中,AB=AC,DE是AC的垂直平分线,△BCD的周长为24,BC=10,则AC等于( )
A.11 B.12 C.14 D.16
【变式3-2】(2023春•蓬莱区期末)如图,在△ABC中,AB=AC=12,点E在边AC上,AE的中垂线交BC于点D,若∠ADE=∠B,BD=4,则AE等于( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【变式3-3】(2022秋•惠州期末)如图,AB=AC,∠A=50°,AB的垂直平分线MN交AC于D,则∠DBC的度数为( )
A.10° B.15° C.20° D.25°
知识点2:等腰三角形的判定
如果一个三角形有两个角相等,那么这个三角形是等腰三角形.可以简单的说成:在一个三角形中,等角对等边.
要点诠释:
(1)要弄清判定定理的条件和结论,不要与性质定理混淆.判定定理得到的结论是等腰三角形,性质定理是已知三角形是等腰三角形,得到边和角关系.
(2)不能说“一个三角形两底角相等,那么两腰边相等”,因为还未判定它是一个等腰三角形.
【考点4:判断等腰三角形的个数】
【典例4】(2023秋•德城区校级期中)如图,在△ABC中,∠A=36°,AB=AC,BD是△ABC的角平分线.若在边AB上截取BE=BC,连接DE,则图中等腰三角形共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【变式4-1】(2023秋•武清区期中)如图,在△ABC中,AB=AC,AD=BD,∠A=36°,则图中等腰三角形的个数是 .
【变式4-2】(2023•鄞州区校级开学)如图,∠B=∠C=36°,∠ADE=∠AED=72°,则图中的等腰三角形有 个.
【考点5:根据等腰三角形的存在性找点的个数】
【典例5】(2023秋•东阿县期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=36°,以C为原点,AC所在直线为y轴,BC所在直线为x轴建立平面直角坐标系,在坐标轴上取一点M使△MAB为等腰三角形,符合条件的M点有( )
A.5个 B.6个 C.7个 D.8个
【变式5-1】(2023秋•西湖区校级月考)如图所示的正方形网格中,网格线的交点称为格点.已知A、B是两格点,如果C也是图中的格点,且使得△ABC为面积为1的等腰三角形,则点C的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式5-2】(2023秋•五华区校级期中)如图,已知点A,B的坐标分别为(3,0)和(0,5),在坐标轴上确定一点C,使△ABC是等腰三角形,则符合条件的C点共有( )个.
A.4 B.6 C.8 D.10
【变式5-3】(2023秋•原阳县期中)如图,在正方形网格中,A,B两点都在小方格的顶点上,如果点C也是图中小方格的顶点,且△ABC是等腰三角形,那么点C的个数有 个.
【考点6:等腰三角形的判定】
【典例6】(2023春•东源县期末)已知:如图,△ABC中,D是AB中点,DE⊥AC垂足为E,DF⊥BC垂足为F,且ED=FD,求证:△ABC是等腰三角形.
【变式6-1】(2023秋•永泰县期中)如图,在△ABC中,∠A=∠C,AB=AC,BD=AD.
(1)求∠A的度数.
(2)求证:△DBC是等腰三角形.
【变式6-2】(2023秋•泗洪县期中)如图,在△ABC中,点E在AB上,点D在BC上,BD=BE,∠BAD=∠BCE,AD与CE相交于点F.
(1)证明:BA=BC;
(2)求证:△AFC为等腰三角形.
【变式6-3】(2023•永嘉县三模)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.
【考点7:等腰三角形的判定与性质】
【典例7】(2023春•修水县期末)在△ABC中,BD和CD分别平分∠ABC和∠ACB,过点D作EF∥BC,分别交AB,AC于点E,F.
(1)若AB=AC,请判断△AEF是否是等腰三角形,并说明理由;
(2)若△ABC的周长为18,BC=6,求△AEF的周长.
【变式7-1】(2022秋•岳阳楼区期末)如图,在△ABC中,∠ABC的平分线交AC于点D,过点D作DE∥BC交AB于点E.
(1)求证:BE=DE;
(2)若∠A=75°,∠C=37°,求∠BDE的度数.
【变式7-2】(2023春•高陵区期末)如图,在△ABC中,AB=AC.过点A作BC的平行线交∠ABC的角平分线于点D,连接CD.
(1)求证:△ACD为等腰三角形.
(2)若∠BAD=140°,求∠BDC的度数.
【变式7-3】(2023•瓯海区模拟)如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC边上的中点,连结AD,BE平分∠ABC交AC于点E.
(1)过点E作EF∥BC交AB于点F,求证:FB=FE.
(2)若∠C=36°,求∠BAD的度数.
【考点8: 等腰三角形的实际应用】
【典例8】(2020秋•铁锋区期中)数学与生活.
如图,轮船从A港出发,以28海里/小时的速度向正北方向航行,此时测得灯塔M在北偏东30°的方向上.半小时后,轮船到达B处,此时测得灯塔M在北偏东60°的方向上.
(1)求轮船在B处时与灯塔M的距离;
(2)轮船从B处继续沿正北方向航行,又经半小时后到达C处,则此时轮船与灯塔M的距离是 ,灯塔M在轮船的 方向上.
【变式8-1】(2022秋•嘉峪关期末)如图,上午10时,一条船从A处出发以20海里每小时的速度向正北航行,中午12时到达B处,从A、B望灯塔C,测得∠NAC=40°,∠NBC=80°.求从B处到灯塔C的距离.
【变式8-2】(2022秋•越秀区校级期中)如图,一条船上午8时从A处以20海里/小时的速度向正南航行,上午10时到达B处,从A处测得灯塔C在南偏东30°的方向上,在B处测得灯塔C在南偏东60°的方向上.
(1)求B处离灯塔C的距离;
(2)轮船从B处出发,按原速度航行,再过多少小时灯塔C正好在船的正东方向.
1.等腰三角形的一边长为,另一边长为,则它的周长为( )
A. B. C. D.或
2.等腰三角形的一个角是,则它的底角是( )
A. B. C.或 D.或
3.等腰三角形一边长为6,周长为15,则它的腰长为( )
A.3 B.6 C.3或6 D.6或
4.在中,是边上的高线,点D到,的距离相等,则一定是( )
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
5.如图,等腰中,,.线段的垂直平分线交于D,交于E,连接,则图中等腰三角形共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.已知,如图,在中,和分别平分和,过作分别交,于点,,若,则线段的长为( )
A. B. C. D.
7.如图,在中,,点E为边的中点,,交于点D,若,,则的长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
8.如图所示,在中,,,垂足为点,,交于点,则下列结论不正确的是( )
A. B. C. D.
9.如图,在一个直角三角形中,要求用圆规和直尺作图,把它分成两个三角形,其中一个三角形是等腰三角形,其作法不一定正确的是( )
A.B. C. D.
10.如图,是的平分线,, 交于E,则图中等腰三角形的个数是( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
11.如图,,为方格纸中格点上的两点,若以为边,在方格中取一点(在格点上),使得为等腰三角形,则点的个数为( )
A. B. C. D.
12.如图,已知,,.
(1)求证:;
(2)若,平分,求证:.
13.中,,的高与角平分线交于点F.
(1)求证;
(2)求证:为等腰三角形.
14.在中,是的角平分线,是的中点,过作交延长线于,交于.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)求证:;
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2.3等腰三角形的性质和判定
【考点1:根据等腰三角形的性质求有关的边长】
【考点2:根据等腰三角形的性质求角度】
【考点3:等腰三角形与垂直平分线有关运算】
【考点4:判断等腰三角形的个数】
【考点5:根据等腰三角形的存在性找点的个数】
【考点6:等腰三角形的判定】
【考点7:等腰三角形的判定与性质】
【考点8: 等腰三角形的实际应用】
知识点1:等腰三角形的概念与性质
1. 等腰三角形概念
有两边相等的三角形叫做等腰三角形,相等的边叫做腰,另一边叫做底,两条腰的夹角叫做顶角,腰和底边的夹角叫做底角.
2.等腰三角形的性质
如图所示,在△ABC中,AB=AC,△ABC是等腰三角形,其中AB、AC为腰,BC为底边,∠A是顶角,∠B、∠C是底角.
性质1:等腰三角形的两个底角相等,简称“在同一个三角形中,等边对等角”.
性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上中线和高线互相重合.简称“等腰三角形三线合一”.
【考点1:根据等腰三角形的性质求有关的边长】
【典例1】(2022秋•苍梧县期末)已知等腰三角形的周长为20,一边长为5,则此等腰三角形的底边长是( )
A.5 B.7.5 C.5或10 D.5或7.5
【答案】A
【解答】解:分两种情况:
当腰长为5时,等腰三角形的底边长=20﹣5×2=20﹣10=10,
∵5+5=10,
∴不能组成三角形,
当底边长为5时,等腰三角形的腰长=×(20﹣5)=7.5,
综上所述:此等腰三角形的底边长为5,
故选:A.
【变式1-1】(2023秋•昆明期中)等腰三角形的两边分别为3cm,4cm,则它的周长是( )
A.10cm B.11cm
C.16cm或9cm D.10cm或11cm
【答案】D
【解答】解:①3cm是腰长时,能组成三角形,周长=3+3+4=10cm,
②4cm是腰长时,能组成三角形,周长=4+4+3=11cm,
所以,它的周长是10cm或11cm.
故选:D.
【变式1-2】(2023秋•滨海新区校级期中)等腰三角形的一边长等于4,一边长为9,则等腰三角形的周长( )
A.17 B.22 C.17或22 D.18
【答案】B
【解答】解:分两种情况:
当腰为4时,4+4<9,所以不能构成三角形;
当腰为9时,9+9>4,所以能构成三角形,
周长是:22.
故选:B.
【变式1-3】(2023秋•仁化县期中)一个等腰三角形的周长为24cm,只知其中一边的长为7cm,则这个等腰三角形的腰长为( )
A.7cm B.8.5cm
C.10cm D.7cm或8.5cm
【答案】D
【解答】解:∵若7cm为等腰三角形的腰长,则底边长为:24﹣2×7=10(cm),此时三角形的三边长分别为7cm,7cm,10cm,符合三角形的三边关系;
若7cm为等腰三角形的底边,则腰长为:(24﹣7)÷2=8.5(cm),此时三角形的三边长分别为8.5cm,8.5cm,7cm,符合三角形的三边关系;
∴该等腰三角形的腰长为7cm或8.5cm,
故选:D.
【考点2:根据等腰三角形的性质求角度】
【典例2】(2023春•兴宁市期末)等腰三角形的一个角是80°,则它顶角的度数是( )
A.80° B.80°或20° C.80°或50° D.20°
【答案】B
【解答】解:分两种情况讨论:①当80°的角为顶角时,底角为(180°﹣80°)=50°;
②当80°角为底角时,另一底角也为80°,顶角为20°;
综上所述:等腰三角形的一个角是80°,则它顶角的度数是80°或20°;
故选:B.
【变式2-1】(2022秋•巫溪县期末)等腰三角形的一个角是70°,则它的底角度数是( )
A.55° B.70° C.70°或55° D.70°或40°
【答案】C
【解答】解:当它的顶角为70°时,
它的顶角度数为:(180°﹣70°)÷2=55°;
当它的底角为70°时,
它的顶角度数为:180°﹣2×70°=40°;
∴它的底角度数是55°或70°.
故选:C.
【变式2-2】(2023秋•曲阜市期中)已知等腰△ABC中,AB=AC,若该三角形有一个内角是70°,则顶角A的度数为( )
A.70° B.55° C.40° D.40°或70°
【答案】D
【解答】解:若70°是顶角,则顶角为70°;
若70°是底角,则设顶角是y,
∴2×70°+y=180°,
解得:y=40°.
故选:D.
【变式2-3】(2022秋•南开区校级期末)等腰三角形的一个外角是70°,则它的顶角的度数为( )
A.70° B.70°或40° C.110° D.110°或40°
【答案】C
【解答】解:如图:在△ABC中,AB=AC,
当∠DAC=70°时,
∴∠BAC=180°﹣∠DAC=110°,
∴等腰三角形的顶角的度数为110°,
故选:C.
【考点3:等腰三角形与垂直平分线有关运算】
【典例3】(2023秋•建瓯市期中)如图,在△ABC中,∠A=30°,AB=AC,AB的垂直平分线DE交AC于D,则∠DBC的度数是( )
A.15° B.20° C.45° D.25°
【答案】C
【解答】解:∵AB=AC,∠A=30°,
∴∠ABC=(180°﹣∠A)=(180°﹣30°)=75°,
∵DE垂直平分线AB,
∴AD=BD,
∴∠ABD=∠A=30°,
∴∠DBC=∠ABC﹣∠ABD=75°﹣30°=45°.
故选:C.
【变式3-1】(2022秋•利川市期末)如图,在△ABC中,AB=AC,DE是AC的垂直平分线,△BCD的周长为24,BC=10,则AC等于( )
A.11 B.12 C.14 D.16
【答案】C
【解答】解:∵DE是AC的垂直平分线,
∴AD=CD,
∵△BCD的周长为24,
∴BD+CD+BC=24,
∴AB+BC=24,
∵BC=10,
∴AC=AB=24﹣10=14.
故选:C.
【变式3-2】(2023春•蓬莱区期末)如图,在△ABC中,AB=AC=12,点E在边AC上,AE的中垂线交BC于点D,若∠ADE=∠B,BD=4,则AE等于( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【解答】解:∵AB=AC=12,
∴∠B=∠C,
∵∠ADE=∠B,∠BAD=180°﹣∠B﹣∠ADB,∠CDE=180°﹣∠ADE﹣∠ADB,
∴∠BAD=∠CDE,
∵AE的中垂线交BC于点D,
∴AD=ED,
在△ABD与△DCE中
,
∴△ABD≌△DCE(AAS),
∴CD=AB=12,BD=CE,
∵BD=4,
∴CE=BD=4,
∴AE=AC﹣CE=12﹣4=8.
故选:C.
【变式3-3】(2022秋•惠州期末)如图,AB=AC,∠A=50°,AB的垂直平分线MN交AC于D,则∠DBC的度数为( )
A.10° B.15° C.20° D.25°
【答案】B
【解答】解:∵AB=AC,∠A=50°,
∴,
∵AB的垂直平分线MN交AC于D,
∴AD=BD,
∴∠ABD=∠A=50°,
∴∠DBC=∠ABC﹣∠ABD=15°;
故选:B.
知识点2:等腰三角形的判定
如果一个三角形有两个角相等,那么这个三角形是等腰三角形.可以简单的说成:在一个三角形中,等角对等边.
要点诠释:
(1)要弄清判定定理的条件和结论,不要与性质定理混淆.判定定理得到的结论是等腰三角形,性质定理是已知三角形是等腰三角形,得到边和角关系.
(2)不能说“一个三角形两底角相等,那么两腰边相等”,因为还未判定它是一个等腰三角形.
【考点4:判断等腰三角形的个数】
【典例4】(2023秋•德城区校级期中)如图,在△ABC中,∠A=36°,AB=AC,BD是△ABC的角平分线.若在边AB上截取BE=BC,连接DE,则图中等腰三角形共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】D
【解答】解:∵AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形;
∵AB=AC,∠A=36°,
∴∠ABC=∠C=72°,
∵BD是△ABC的角平分线,
∴∠ABD=∠DBC=∠ABC=36°,
∴∠A=∠ABD=36°,
∴BD=AD,
∴△ABD是等腰三角形;
在△BCD中,∠BDC=180°﹣∠DBC﹣∠C=180°﹣36°﹣72°=72°,
∴∠C=∠BDC=72°,
∴BD=BC,
∴△BCD是等腰三角形;
∵BE=BC,
∴BD=BE,
∴△BDE是等腰三角形;
∴∠BED=(180°﹣36°)÷2=72°,
∴∠ADE=∠BED﹣∠A=72°﹣36°=36°,
∴∠A=∠ADE,
∴DE=AE,
∴△ADE是等腰三角形;
∴图中的等腰三角形有5个.
故选:D.
【变式4-1】(2023秋•武清区期中)如图,在△ABC中,AB=AC,AD=BD,∠A=36°,则图中等腰三角形的个数是 3 .
【答案】3.
【解答】解:∵AB=AC,∠A=36°,
∴∠ABC=∠C==72°,
∵AD=BD,
∴∠A=∠ABD=36°,
∵∠BDC是△ABD的一个外角,
∴∠BDC=∠A+∠ABD=72°,
∴∠BDC=∠C=72°,
∴BD=BC,
∴△ABC,△ABD,△BDC都是等腰三角形,
∴图中等腰三角形的个数是3,
故答案为:3.
【变式4-2】(2023•鄞州区校级开学)如图,∠B=∠C=36°,∠ADE=∠AED=72°,则图中的等腰三角形有 6 个.
【答案】6.
【解答】解:∵∠B=∠C=36°,∠ADE=∠AED=72°,
∴△ABC和△ADE是等腰三角形,
∵∠B=36°,∠ADE=72°,
∴∠BAD=36°,
∴AD=BD,
∴△ABD是等腰三角形,同理△AEC是等腰三角形,
∵∠ADE=∠AED=72°,
∴∠DAE=36°,
∴∠CAD=36°+36°=72°,
∴∠CAD=∠CDA=72°,
∴△ADC是等腰三角形,
同理:△ABE是等腰三角形,
综上所述:等腰三角形有6个,
故答案为:6.
【考点5:根据等腰三角形的存在性找点的个数】
【典例5】(2023秋•东阿县期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=36°,以C为原点,AC所在直线为y轴,BC所在直线为x轴建立平面直角坐标系,在坐标轴上取一点M使△MAB为等腰三角形,符合条件的M点有( )
A.5个 B.6个 C.7个 D.8个
【答案】D
【解答】解:(1)当AB是底边时,作AB的垂直平分线分别与AC,x轴负半轴相交,共两个交点,都符合条件;
(2)当AB是腰时,①以点A为圆心AB长为半径画圆分别与y轴正半轴,负半轴,x轴负半轴相交,共三个交点,都符合条件;
②以点B为圆心AB长为半径画圆分别与x轴正半轴,负半轴,y轴负半轴相交,共三个交点,都符合条件,
因此共有8个符合条件的点.
故选:D.
【变式5-1】(2023秋•西湖区校级月考)如图所示的正方形网格中,网格线的交点称为格点.已知A、B是两格点,如果C也是图中的格点,且使得△ABC为面积为1的等腰三角形,则点C的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【解答】解:如图:分情况讨论
①AB为等腰直角△ABC底边时,符合条件的C点有2个;
②AB为等腰直角△ABC其中的一条腰时,符合条件的C点有4个.
故选:D.
【变式5-2】(2023秋•五华区校级期中)如图,已知点A,B的坐标分别为(3,0)和(0,5),在坐标轴上确定一点C,使△ABC是等腰三角形,则符合条件的C点共有( )个.
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【解答】解:如图,
当AB=AC时,以点A为圆心,AB为半径画圆,与坐标轴有三个交点(B点除外),
当BA=BC时,以点B为圆心,AB为半径画圆,与坐标轴有三个交点(A点除外),
当CA=CB时,画AB的垂直平分线与坐标轴有2个交点,
综上所述:符合条件的点C的个数有8个,
故选:C.
【变式5-3】(2023秋•原阳县期中)如图,在正方形网格中,A,B两点都在小方格的顶点上,如果点C也是图中小方格的顶点,且△ABC是等腰三角形,那么点C的个数有 3 个.
【答案】3.
【解答】解:当AB为腰时,点C的个数有2个;
当AB为底时,点C的个数有1个,
故答案为:3
【考点6:等腰三角形的判定】
【典例6】(2023春•东源县期末)已知:如图,△ABC中,D是AB中点,DE⊥AC垂足为E,DF⊥BC垂足为F,且ED=FD,求证:△ABC是等腰三角形.
【答案】见解析.
【解答】证明:∵D是AB中点,
∴AD=BD,
在Rt△ADE和Rt△BDF中,
,
∴Rt△ADE≌Rt△BDF,
∴∠A=∠B,
∴AC=BC,即△ABC是等腰三角形.
【变式6-1】(2023秋•永泰县期中)如图,在△ABC中,∠A=∠C,AB=AC,BD=AD.
(1)求∠A的度数.
(2)求证:△DBC是等腰三角形.
【答案】(1)36°;(2)见详解.
【解答】(1)解:设∠A=x.
∵∠A=∠C,AB=AC,
∠ABC=∠ACB=2∠A=2x,
∵∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
∴x+2x+2x=180°,
解得 x=36°,
∴∠A=36°,
(2)证明:由(1)可知∠A=36°,
∴∠ABC=∠ACB=72°
∵BD=AD,
∴∠ABD=∠A,
∵∠BDC=∠A+∠ABD=36°+36°=72°,
∴∠BDC=∠C,
∴BD=BC,即△DBC是等腰三角形.
【变式6-2】(2023秋•泗洪县期中)如图,在△ABC中,点E在AB上,点D在BC上,BD=BE,∠BAD=∠BCE,AD与CE相交于点F.
(1)证明:BA=BC;
(2)求证:△AFC为等腰三角形.
【答案】(1)证明过程见解答;
(2)证明过程见解答.
【解答】证明:(1)在△ABD和△CBE中,
,
∴△ABD≌△CBE(AAS),
∴BA=BC;
(2)∵BA=BC,
∴∠BAC=∠BCA,
∵∠BAD=∠BCE,
∴∠FAC=∠FCA,
∴FA=FC,
∴△AFC为等腰三角形.
【变式6-3】(2023•永嘉县三模)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.
【答案】(1)108°;
(2)见解析.
【解答】(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.
【考点7:等腰三角形的判定与性质】
【典例7】(2023春•修水县期末)在△ABC中,BD和CD分别平分∠ABC和∠ACB,过点D作EF∥BC,分别交AB,AC于点E,F.
(1)若AB=AC,请判断△AEF是否是等腰三角形,并说明理由;
(2)若△ABC的周长为18,BC=6,求△AEF的周长.
【答案】(1)△AEF是等腰三角形,理由见解析;
(2)12.
【解答】解:(1)△AEF是等腰三角形,
理由:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵EF∥BC,
∴∠AEF=∠ABC,∠AFE=∠ACB,
∴∠AEF=∠AFE,
∴△AEF是等腰三角形;
(2)∵△ABC的周长为18,BC=6,
∴AB+AC=18﹣6=12,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
∵EF∥BC,
∴∠EDB=∠DBC,
∴∠ABD=∠EDB,
∴BE=ED,
同理DF=CF,
∴△AEF的周长为:AE+EF+AF=AE+ED+FD+AF=AE+EB+FC+AF=AB+AC=12.
【变式7-1】(2022秋•岳阳楼区期末)如图,在△ABC中,∠ABC的平分线交AC于点D,过点D作DE∥BC交AB于点E.
(1)求证:BE=DE;
(2)若∠A=75°,∠C=37°,求∠BDE的度数.
【答案】(1)见解析;
(2)34°.
【解答】(1)证明:∵BD平分∠ABC,
∴,
∵DE∥BC,
∴∠CBD=∠EDB,
∴∠EBD=∠EDB,
∴BE=DE;
(2)解:在△ABC中,∠A=75°,∠C=37°
∴∠ABC=180°﹣∠A﹣∠C=180°﹣75°﹣37°=68°,
∵BD平分∠ABC,
∴,
∵DE∥BC,
∴∠BDE=∠CBD=34°.
【变式7-2】(2023春•高陵区期末)如图,在△ABC中,AB=AC.过点A作BC的平行线交∠ABC的角平分线于点D,连接CD.
(1)求证:△ACD为等腰三角形.
(2)若∠BAD=140°,求∠BDC的度数.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:∵BD平分∠ABC,
∴∠1=∠2.
∵AD∥BC,
∴∠2=∠3.
∴∠1=∠3.
∴AB=AD.
∵AB=AC,
∴AC=AD,
∴△ACD为等腰三角形;
(2)解:由(1)知,∠1=∠2=∠3,
∵∠BAD=140°,∠BAD+∠1+∠3=180°,
∴∠1=∠2=∠3=(180°﹣∠BAD)=20°,
∠ABC=40°,
∵AB=AC,
∴∠ACB=∠ABC=40°,
由(1)知,AD=AC,
∴∠ACD=∠ADC=∠BDC+∠3=∠BDC+20°,
∵AD∥BC,
∴∠ADC+∠BCD=180°,
∴40°+(∠BDC+20°)+(∠BDC+20°)=180°,
∴∠BDC=50°.
【变式7-3】(2023•瓯海区模拟)如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC边上的中点,连结AD,BE平分∠ABC交AC于点E.
(1)过点E作EF∥BC交AB于点F,求证:FB=FE.
(2)若∠C=36°,求∠BAD的度数.
【答案】(1)证明见解答;
(2)∠BAD的度数是54°.
【解答】(1)证明:∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE,即∠FBE=∠CBE,
∵EF∥BC,
∴∠FEB=∠CBE,
∴∠EBF=∠FEB,
∴FB=FE.
(2)解:∵AB=AC,D是BC边上的中点,
∴AD⊥BC,∠ABD=∠C=36°,
∴∠ADB=90°,
∴∠BAD=90°﹣∠ABD=90°﹣36°=54°,
∴∠BAD的度数是54°.
【考点8: 等腰三角形的实际应用】
【典例8】(2020秋•铁锋区期中)数学与生活.
如图,轮船从A港出发,以28海里/小时的速度向正北方向航行,此时测得灯塔M在北偏东30°的方向上.半小时后,轮船到达B处,此时测得灯塔M在北偏东60°的方向上.
(1)求轮船在B处时与灯塔M的距离;
(2)轮船从B处继续沿正北方向航行,又经半小时后到达C处,则此时轮船与灯塔M的距离是 14海里 ,灯塔M在轮船的 南偏东60° 方向上.
【答案】(1)14海里;
(2)轮船与灯塔M的距离是14海里,灯塔M在轮船的南偏东60°方向.
【解答】解:(1)据题意得,∠CBM=60°,∠BAM=30°,
∵∠CBM=∠BAM+∠BMA,
∴∠BMA=30°,
∴∠BMA=∠BAM,
∴AB=BM,
∴AB=28×0.5=14,
∴BM=14,
答:轮船在B处时与灯塔M的距离为14海里;
(2)∵BC=14,BM=BC 且∠CBM=60°,
∴△BMC是等边三角形,
∴CM=BC,∠BCM=60°,
∴CM=14,
答:轮船与灯塔M的距离是14海里,灯塔M在轮船的南偏东60°方向上,
故答案为:14海里,南偏东60°.
【变式8-1】(2022秋•嘉峪关期末)如图,上午10时,一条船从A处出发以20海里每小时的速度向正北航行,中午12时到达B处,从A、B望灯塔C,测得∠NAC=40°,∠NBC=80°.求从B处到灯塔C的距离.
【答案】40海里.
【解答】解:根据题意,可得AB=20×2=40(海里),
∵∠NAC=40°,∠NBC=80°,
∴∠ACB=∠NBC﹣∠NAC=80°﹣40°=40°,
∴∠ACB=∠NAC,
∴BC=BA=40海里,
答:从B处到灯塔C的距离为40海里.
【变式8-2】(2022秋•越秀区校级期中)如图,一条船上午8时从A处以20海里/小时的速度向正南航行,上午10时到达B处,从A处测得灯塔C在南偏东30°的方向上,在B处测得灯塔C在南偏东60°的方向上.
(1)求B处离灯塔C的距离;
(2)轮船从B处出发,按原速度航行,再过多少小时灯塔C正好在船的正东方向.
【答案】(1)40;(2)1.
【解答】(1)解:根据题意可得∠1=30°,∠2=60°,
∴∠C=∠2﹣∠1=60°﹣30°=30°,
∴∠1=∠C=30°,
.BC=AB=20×(10﹣8)=40(海里),
即B处离灯塔C的距离为40海里;
(2)解:过点C作CD⊥AB于点D,如图所示
∴∠CDB=90°,
∵∠2=60°,
∴∠BCD=90°﹣60°=30°,
∴BD=BC=20海里,
∴20+20=1(小时)
∴轮船从B处出发,按原速度航行,再过1小时灯塔C正好在船的正东方向
1.等腰三角形的一边长为,另一边长为,则它的周长为( )
A. B. C. D.或
【答案】C
【分析】本题主要考查了等腰三角形的定义.根据等腰三角形的定义分两种情况讨论,结合构成三角形的条件求解即可.
【详解】解:当边长为的边为腰时,则等腰三角形的三边分别为,,,
∵,
∴此时不能组成三角形,不符合题意;
当边长为的边为底时,则等腰三角形的三边分别为,,,
∵,
∴此时能组成三角形,
∴该等腰三角形的周长为;
故选:C.
2.等腰三角形的一个角是,则它的底角是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题考查了等腰三角形的定义、三角形内角和定理,熟练掌握以上知识点是解此题的关键.
分两种情况:当为顶角时;当为底角时,分别进行计算即可得到答案.
【详解】解:当为顶角时,底角的度数即为;
当为底角时,底角的度数;
综上所述,它的底角是或.
故选:C.
3.等腰三角形一边长为6,周长为15,则它的腰长为( )
A.3 B.6 C.3或6 D.6或
【答案】D
【分析】本题主要考查了等腰三角形的定义,构成三角形的条件,分腰长为6和底边长为6两种情况分别求出底边或腰的长,再根据构成三角形的三边长关系,进行验证即可得到答案.
【详解】解:当腰长为6时,则底边长为,
∵,
∴此时能构成等腰三角形,
当底边长为6时,则腰长为,
∵,
∴此时能构成等腰三角形;
综上所述,该等腰三角形的腰长为6或,
故选:D.
4.在中,是边上的高线,点D到,的距离相等,则一定是( )
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
【答案】B
【分析】本题考查了角平分线的判定及等腰三角形的判定,三角形全等的判定和性质,解题的关键D到的距离相等,得出平分,根据是边上的高线,证明,可得,即可得证.
【详解】解:如图,
∵D到的距离相等,
∴平分,
∴,
∵是高线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴一定是等腰三角形,
故选:B.
5.如图,等腰中,,.线段的垂直平分线交于D,交于E,连接,则图中等腰三角形共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查等腰三角形的判定,解题的关键是掌握等腰三角形的判定,垂直平分线的性质,则,根据三角形的内角和,三角形的外角,则,,根据,求出,再根据等腰三角形的判定,即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵是线段的垂直平分线,
∴,
∴是等腰三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰三角形,
∵是等腰三角形,
∴等腰三角形为:、、,个.
故选:C.
6.已知,如图,在中,和分别平分和,过作分别交,于点,,若,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题考查了角平分线的定义,等腰三角形的判定与性质,平行线段性质,根据和分别平分和,和,利用两直线平行,内错角相等和等量代换,求证出,,然后即可得出答案,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:∵在中,和分别平分和,
∴,,
∵,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
故选:.
7.如图,在中,,点E为边的中点,,交于点D,若,,则的长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】D
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,等腰三角的性质,正确地作出辅助线是解题的关键.连接,根据线段垂直平分线的性质和等腰三角形的性质即可得到结论.
【详解】解:连接,
∵点E为边的中点,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
8.如图所示,在中,,,垂足为点,,交于点,则下列结论不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是直角三角形的性质,等腰三角形的性质,平行线的性质,掌握等腰三角形的三线合一是解题的关键.根据等腰三角形的性质,平行线的性质,直角三角形的性质解答.
【详解】解:,,
,A正确,不符合题意;
,B正确,不符合题意;
,
,
,
,
,
,C正确,不符合题意;
与的关系不确定,D错误,符合题意;
故选:D.
9.如图,在一个直角三角形中,要求用圆规和直尺作图,把它分成两个三角形,其中一个三角形是等腰三角形,其作法不一定正确的是( )
A.B. C. D.
【答案】B
【分析】对尺规作图进行分析,再利用等腰三角形的判定条件逐一进行判断即可得到答案.
【详解】解:A、如图1,由作法可知,,即是等腰三角形,不符合题意,选项错误;
B、如图2,由作法可知,所做线段为的垂直平分线,但不能证明线段相等,无法推出等腰三角形,符合题意,选项正确;
C、如图3,由作法可知,所做线段为的垂直平分线,,即是等腰三角形,不符合题意,选项错误;
D、如图4,由作法可知,所做线段为的垂直平分线,,即是等腰三角形,不符合题意,选项错误,
故选B.
【点睛】本题考查了尺规作图,垂直平分线的性质,等腰三角形的判定,熟练掌握尺规作图的基本图形做法是解题关键.
10.如图,是的平分线,, 交于E,则图中等腰三角形的个数是( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【答案】A
【分析】根据三角形内角和定理判定为等腰三角形,然后由角平分线、平行线的性质、等角对等边来找图中的等腰三角形.
【详解】解:∵在中,,
∴,
∵为的平分线,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴是等腰三角形;
∵,
∴是等腰三角形;
∵,
∴是等腰三角形;
∵,
∴是等腰三角形;
∵,
∴是等腰三角形;
综上,等腰三角形共有5个;
故选:A.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定.角的等量代换的运用是正确解答本题的关键.
11.如图,,为方格纸中格点上的两点,若以为边,在方格中取一点(在格点上),使得为等腰三角形,则点的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查格点作等腰三角形,根据等腰三角形的判断即可得到结论,掌握等腰三角形的判定是解题的关键.
【详解】当为腰时,如图,
当为底边时,点无格点,
综上可知:为等腰三角形,则点的个数有个,
故选:.
12.如图,已知,,.
(1)求证:;
(2)若,平分,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,平行线的性质;
(1)根据证明即可得出结论;
(2)由(1)可得,因为,则,所以,又因为平分,所以,所以,则.
【详解】(1)在和中,
∴,
∴.
(2)由(1)可得,
∵,
∴,
∴
又∵平分,
∴,
∴
∴.
13.中,,的高与角平分线交于点F.
(1)求证;
(2)求证:为等腰三角形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了角平分线的定义、三角形的高、等腰三角形的判定:
(1)利用角的等量代换即可求证结论;
(2)根据角平分线的定义及等腰三角形的判定即可证结论;
熟练掌握等腰三角形的判定是解题的关键.
【详解】(1)证明:是的高,
,
,
,
,
.
(2)证明:由(1)得:,
是的角平分线,
,
,
,
,
,
,
,
为等腰三角形.
14.在中,是的角平分线,是的中点,过作交延长线于,交于.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)求证:;
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据角平分线定义得到,根据平行线的性质得到,,根据等腰三角形的判定定理即可得到结论;
(2)由(1)得,,过作交延长线于点,根据等腰三角形的判定得到,根据全等三角形的性质即可得到结论.
【详解】(1)是的角平分线,
,
∵,
,,
,
,
∴是等腰三角形;
(2)由(1)得,,
过作交延长线于点,
∵,,
,
,,
,
,
在与中,
,
∴,
,
.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,正确地作出辅助线是解题的关键.
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