内容正文:
第10讲 等腰三角形的性质定理 (1个知识点+2种经典题型+试题练习)
本节知识导图
知识点合集
知识点.等腰三角形的性质
(1)等腰三角形的概念
有两条边相等的三角形叫做等腰三角形.
(2)等腰三角形的性质
①等腰三角形的两腰相等
②等腰三角形的两个底角相等.【简称:等边对等角】
③等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高相互重合.【三线合一】
(3)在①等腰;②底边上的高;③底边上的中线;④顶角平分线.以上四个元素中,从中任意取出两个元素当成条件,就可以得到另外两个元素为结论.
【例1】(2022秋•双峰县期中)已知等腰三角形的一个外角等于,则它的顶角是
A. B. C.或 D.不能确定
【变式1】(2022秋•余姚市校级期中)若等腰三角形的两边长分别为2和5,则它的周长为
A.9 B.7 C.12 D.9或12
【变式2】(2023秋•松阳县期末)一个等腰三角形的周长是20,若其中一条边长为8,这个等腰三角形的腰长是 .
【变式3】(2021秋•上城区校级期中)等腰三角形的一个内角为,则这个等腰三角形的顶角为 .
【变式4】(常山县校级月考)如图:已知,且.求证:.
经典题型汇编
题型一.等腰三角形的性质和判定
1.(八年级上·浙江丽水·期末)如图,在等腰直角△ABC中,腰长AB=4,点D在CA的延长线上,∠BDA=30°,则△ABD的面积是( )
A. B. C. D.
2.(21-22八年级上·浙江杭州·期中)如图,在△ABC中,AB=AC,点E是△ABC内一点,点F在BC上,△BEF是等边三角形,作∠BAC的平分线交EF于点D,若BE=6cm,DE=2cm,则BC= cm.
3.(23-24八年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,,,,与相交于点.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
题型二.等边三角形的性质
4.(23-24八年级上·浙江温州·期中)如图,在等边三角形中,平分,若,则等于( )
A. B. C. D.
5.(22-23八年级上·浙江台州·期末)如图,与是两个等边三角形,是直角三角形,则 .
6.(23-24八年级上·浙江绍兴·期末)【阅读材料】学完“全等三角形”和“图形的轴对称”等内容后,小敏做了这样一道题:如图1,已知是等边三角形,点D,E分别在上,且.连结交于点F.求证:.
小敏完成后,发现可以利用全等结论推出的度数为定值.
【解决问题】填空:的度数为________;
【拓展探究】做完该题后,小敏又进行了如下思考:
在上题中,若点D,E分别在的延长线上,的延长线与交于点F,其他条件不变.
(1)是否仍成立?
(2)的度数是否仍为定值?
请你思考这两个问题,给出相应的结论并说明理由.
试题练习
一、单选题
1.(八年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,,点D在BC延长线上,且,若,则
A. B. C. D.
2.(八年级上·浙江杭州·期中)已知,点P在的内部,点与点P关于OB对称,点与点P关于OA对称,则O,,三点所构成的三角形是
A.等边三角形 B.等腰三角形 C.直角三角形 D.无法确定
3.(20-21八年级上·浙江温州·阶段练习)如图所示,边长为2的等边三角形中,D点在边上运动(不与B、C重合),点E在边的延长线上,点F在边的延长线上,.点D在边上从B至C的运动过程中,周长变化规律为( )
A.不变 B.一直变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
4.(19-20八年级上·浙江杭州·期末)如图,在等边三角形中,点E在边上,点F在边上,沿折叠,使点A在边上的点D位置,且,则( )
A. B. C. D.
5.(八年级上·浙江宁波·期末)如图,在中,点是边上一点,,过点作交于,若是等腰三角形,则下列判断中正确的是( )
A. B. C. D.
6.(22-23八年级上·浙江金华·期中)如图,在等边中,已知,,将沿折叠,点与点对应,且,则等边的边长为( )
A. B.4 C. D.
7.(23-24八年级上·浙江绍兴·阶段练习)如图,点A,B,C在一条直线上,在与中,,,,连接和,分别交,于点M,P,交于点Q,连接,,下面结论:①;②;③;④平分,其中结论正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.(八年级上·浙江杭州·期末)如图,和都是等腰直角三角形,,连结交于点,连结交于点,连结.下列结论中,正确的结论有( ).
①;②;③;④
A.①③ B.①③④ C.②③④ D.①④
9.(八年级上·浙江宁波·期末)下列三角形不一定全等的是( )
A.面积相等的两个三角形
B.周长相等的两个等边三角形
C.斜边和一条直角边分别对应相等的两个直角三角形
D.有一个角是100°,腰长相等的两个等腰三角形
10.(22-23八年级上·浙江金华·期中)如图,等边中,、分别为、边上的点,,连接、交于点,、的平分线交于边上的点,与交于点,连接下列说法:;;;;其中正确的说法有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
二、填空题
11.(23-24八年级上·浙江台州·期中)等边三角形的边长如图所示,那么 .
12.(八年级上·浙江宁波·期中)如图,在△ABC中,AB=AC,外角∠ACD=110°,则∠A= .
13.(23-24八年级上·浙江杭州·期末)如图,是边长为5的等边三角形,是顶角为的等腰三角形,以D为顶点作一个的,点M、N分别在上,连接,则的周长为 .
14.(23-24八年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,已知和均为等边三角形,点是的中点,连接,,则 ,取最小值时与满足位置关系为 .
15.(22-23八年级上·浙江宁波·期中)如图,是等边三角形,边长为12,是边上的高,是的中点,是上的一个动点,则的最小值是 .
16.(八年级上·浙江金华·期中)已知如图:直线AB⊥BC,四边形ABCD是正方形,且AB=6,点P是BD上一点,且PD=2,一块三角板的直角顶点放在点P上,另两条边与BC、AB所在直线相交于点E、F,在三角板绕点P旋转的过程中,使得△PBF是等腰三角形,(1)线段BD= ,(2)请写出所有满足条件的BF的长 .
三、解答题
17.(八年级上·浙江宁波·期末)如图,已知,,BD与AC相交于点O.
求证:.
18.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)如图,已知和均为等边三角形,点在的延长线上,连结.
(1)求证:;
(2)求的度数.
19.(20-21八年级上·浙江湖州·期中)如图,△ABC、△ADE中,C、D两点分别在AE、AB上,BC与DE相交于F点,且BD=CD=CE.
(1)若∠B=30°,∠E=20°,求∠A的度数;
(2)若∠B=x,∠E=y,请用含x、y的代数式表示∠A的度数.
20.(19-20八年级上·浙江杭州·期末)如图,和分别是以的AB,AC为边的等边三角形,CE,BF相交于O.
(1)求的度数.
(2)若,判断的形状,并说明理由.
21.(23-24八年级上·浙江杭州·期末)如图1,已知和都是等边三角形,且点在边上.
(1)求证:.
(2)求的度数.
(3)如图,过点作于点,设的面积为,的面积为,求的面积(用含的代数式表示).
22.(22-23八年级上·浙江宁波·期中)【发现问题】小强在一次学习过程中遇到了下面的问题:如图①,是的中线,若,求的取值范围.
【探究方法】小强所在的小组通过探究发现,延长至点E,使.连接,可以证出,利用全等三角形的性质可将已知的边长与转化到到中,进而求出的取值范围.
方法小结:从上面的思路可以看出,解决问题的关键是将中线延长一倍,构造出全等三角形,我们把这种方法叫做“倍长中线法”.
(1)请你利用上面解答问题的思路方法,写出求的取值范围的过程;
(2)【问题解决】如图②,是的中线,是的中线,且,下列四个选项中:
A. B. C. D.
直接写出所有正确选项的序号是 .
(3)【问题拓展】如图③,在和中, ,与互补,连接、,E是的中点,求证:.
23.(21-22八年级上·浙江温州·期中)如图,在△ABC中,AB=AC=4,∠BAC=120°.延长BA至点E,并使得AE=AF(AE<AB).连结EF.
(1)求证:EF⊥BC.
(2)将△AEF沿AC折叠.并记点E沿AC折叠时的落点为点D.
①当点D落在△ABC内部时,AE的取值范围是多少?
②P,Q分别是边AC,BC上的动点,连结DP,DQ.若EF=1,求DP+DQ的最小值.
24.(23-24八年级上·浙江绍兴·阶段练习)数学中常常利用面积相等来证明其他的线段相等,这种方法被称为“面积法”.已知等边,点是平面上任意一点,设点到边、边的距离分别为、,的边上的高为.回答以下问题:
(1)如图(1),若点在三角形的边上,、、存在怎样的数量关系?请给出证明过程.
(2)如图(2),当点在内,已知,求的值.
(3)如图(3),当点在外,请直接写出与、、的数量关系,不用证明.
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第10讲 等腰三角形的性质定理 (1个知识点+2种经典题型+试题练习)
本节知识导图
知识点合集
知识点.等腰三角形的性质
(1)等腰三角形的概念
有两条边相等的三角形叫做等腰三角形.
(2)等腰三角形的性质
①等腰三角形的两腰相等
②等腰三角形的两个底角相等.【简称:等边对等角】
③等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高相互重合.【三线合一】
(3)在①等腰;②底边上的高;③底边上的中线;④顶角平分线.以上四个元素中,从中任意取出两个元素当成条件,就可以得到另外两个元素为结论.
【例1】(2022秋•双峰县期中)已知等腰三角形的一个外角等于,则它的顶角是
A. B. C.或 D.不能确定
【分析】此外角可能是顶角的外角,也可能是底角的外角,需要分情况考虑,再结合三角形的内角和为,可求出顶角的度数.
【解答】解:①若是顶角的外角,则顶角;
②若是底角的外角,则底角,那么顶角.
故选:.
【点评】当外角不确定是底角的外角还是顶角的外角时,需分两种情况考虑,再根据三角形内角和、三角形外角的性质求解.
【变式1】(2022秋•余姚市校级期中)若等腰三角形的两边长分别为2和5,则它的周长为
A.9 B.7 C.12 D.9或12
【分析】求等腰三角形的周长,即是确定等腰三角形的腰与底的长求周长;题目给出等腰三角形有两条边长为2和5,而没有明确腰、底分别是多少,所以要进行讨论,还要应用三角形的三边关系验证能否组成三角形.
【解答】解:(1)若2为腰长,5为底边长,
由于,则三角形不存在;
(2)若5为腰长,则符合三角形的两边之和大于第三边.
所以这个三角形的周长为.
故选:.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质和三角形的三边关系;题目从边的方面考查三角形,涉及分类讨论的思想方法.求三角形的周长,不能盲目地将三边长相加起来,而应养成检验三边长能否组成三角形的好习惯,把不符合题意的舍去.
【变式2】(2023秋•松阳县期末)一个等腰三角形的周长是20,若其中一条边长为8,这个等腰三角形的腰长是 6或8 .
【分析】根据已知的等腰三角形的周长和一边的长,先分清三角形的底和腰,再计算腰长.
【解答】解:等腰三角形的周长为20,
当腰长时,底边,
当底边时,腰长,且,
故答案为:6或8.
【点评】本题主要考查等腰三角形的性质,三角形的三边关系,熟练掌握各知识点是解题的关键.
【变式3】(2021秋•上城区校级期中)等腰三角形的一个内角为,则这个等腰三角形的顶角为 或 .
【分析】有两种情况(顶角是和底角是时),由等边对等角求出底角的度数,用三角形的内角和定理即可求出顶角的度数.
【解答】解:如图所示,
中,.
有两种情况:
①顶角;
②当底角是时,
,
,
,
,
这个等腰三角形的顶角为或.
故答案为:或.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质和三角形的内角和定理的理解和掌握,能对有的问题正确地进行分类讨论是解答此题的关键.
【变式4】(常山县校级月考)如图:已知,且.求证:.
【分析】根据平行线的性质得到,根据等腰三角形的性质、等量代换证明.
【解答】证明:,
,
,
,
,
,
,
,
.
【点评】本题考查的是等腰三角形的性质、平行线的性质,掌握等边对等角是解题的关键.
经典题型汇编
题型一.等腰三角形的性质和判定
1.(八年级上·浙江丽水·期末)如图,在等腰直角△ABC中,腰长AB=4,点D在CA的延长线上,∠BDA=30°,则△ABD的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】如图,作BH⊥AC于H.想办法求出AD.BH即可解决问题.
【详解】解:如图,作BH⊥AC于H.
∵BA=BC=4,∠ABC=90°,BH⊥AC,
∴AC= ,AH=CH=BH=,
在Rt△BDH中,∵∠BHD=90°,∠D=30°,
∴
∴
∴
故选A.
【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.
2.(21-22八年级上·浙江杭州·期中)如图,在△ABC中,AB=AC,点E是△ABC内一点,点F在BC上,△BEF是等边三角形,作∠BAC的平分线交EF于点D,若BE=6cm,DE=2cm,则BC= cm.
【答案】8
【分析】利用等边三角形的性质求出DF的值,利用三十度角所对的直角边是斜边的一半求出GF,从而求出BG,利用等腰三角形的性质求出BC.
【详解】解:∵△BEF是等边三角形
∴BE=EF=BF=6cm,∠EFB=60°
∵DE=2cm
∴DF=4cm
∵AB=AC,AD平分∠BAC
∴AG⊥BC,BG=BC
∴∠GDF=90°-∠EFB=30°
∴GF=DF=2cm
∴BG=BF-GF=4cm
∴BC=8cm
故答案为8
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质和等边三角形的性质,能求出BG的长是解决问题的关键.
3.(23-24八年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,,,,与相交于点.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由,,,可证,从而得出;
(2)由,得,则,而,所以,从而求得的度数.
【详解】(1)证明:,,
,
在和中,,
,
;
(2),
,
,
,
,
,
的度数是.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,三角形的内角和定理,四边形内角和等知识,解题的关键是证明.
题型二.等边三角形的性质
4.(23-24八年级上·浙江温州·期中)如图,在等边三角形中,平分,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是三角形的内角和定理的应用,等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,先证明,可得,,再进一步解题即可.
【详解】解:∵等边三角形,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,而,
∴,,
∴,,
∴,
故选D
5.(22-23八年级上·浙江台州·期末)如图,与是两个等边三角形,是直角三角形,则 .
【答案】/150度
【分析】本题考查等边三角形的性质,三角形内外角关系,根据等边三角形得到,结合平角及三角形内外角关系求解即可得到答案;
【详解】解析:和是两个等边三角形,
∴,
在中,,
,,
,
∵,,,
.
6.(23-24八年级上·浙江绍兴·期末)【阅读材料】学完“全等三角形”和“图形的轴对称”等内容后,小敏做了这样一道题:如图1,已知是等边三角形,点D,E分别在上,且.连结交于点F.求证:.
小敏完成后,发现可以利用全等结论推出的度数为定值.
【解决问题】填空:的度数为________;
【拓展探究】做完该题后,小敏又进行了如下思考:
在上题中,若点D,E分别在的延长线上,的延长线与交于点F,其他条件不变.
(1)是否仍成立?
(2)的度数是否仍为定值?
请你思考这两个问题,给出相应的结论并说明理由.
【答案】[解决问题]60º;[拓展探究](1)仍成立,详见解析;(2)的度数仍为定值60º,详见解析;
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,以及等边三角形的性质,进行证明求解.
(1)由“”可证,可得,由三角形内角和定理可求解;
(2)由“”可证,可得,由外角性质可求解.
【详解】[解决问题]
是等边三角形,
,,
,,,
,,
又,
,
;
故答案为:;
[拓展探究]
(1)仍成立.
理由如下:是等边三角形,
,,
,
又,
.
(2)的度数仍为定值.
理由如下:由(1)知,,
,
而,,,
.
试题练习
一、单选题
1.(八年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,,点D在BC延长线上,且,若,则
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】取BC的中点E,连接AE,根据直角三角形的性质得到,根据等腰三角形的性质,三角形的外角的性质计算.
【详解】解:取BC的中点E,连接AE,
,点E是BC的中点,
,
,
,
,
,
,
故选B.
【点睛】本题考查的是直角三角形的性质,等腰三角形的性质,掌握在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半是解题的关键.
2.(八年级上·浙江杭州·期中)已知,点P在的内部,点与点P关于OB对称,点与点P关于OA对称,则O,,三点所构成的三角形是
A.等边三角形 B.等腰三角形 C.直角三角形 D.无法确定
【答案】A
【分析】根据轴对称的性质可知:,,即可判断是等边三角形.
【详解】解:根据轴对称的性质可知,
,
又∵,
∴,
是等边三角形.
故选A.
【点睛】主要考查了等边三角形的判定和轴对称的性质轴对称的性质:
对应点所连的线段被对称轴垂直平分;
对应线段相等,对应角相等.
3.(20-21八年级上·浙江温州·阶段练习)如图所示,边长为2的等边三角形中,D点在边上运动(不与B、C重合),点E在边的延长线上,点F在边的延长线上,.点D在边上从B至C的运动过程中,周长变化规律为( )
A.不变 B.一直变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
【答案】D
【分析】先根据等边对等角得到,再由等边三角形的性质得到,利用三角形外角的性质证明,,进而证明得到,再根据三角形周长公式推出周长,点D在从B至C的运动过程中,则的长先变小后变大,则周长先变小后变大.
【详解】解:∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∵°,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴周长,
∴点D在从B至C的运动过程中,
∴的长先变小后变大,
∴周长先变小后变大,
故选:D.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的性质与判定,等边对等角,三角形外角的性质,通过证明,得到是解题的关键.
4.(19-20八年级上·浙江杭州·期末)如图,在等边三角形中,点E在边上,点F在边上,沿折叠,使点A在边上的点D位置,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据折叠可知,,再由三角形的内角和定理即可计算出的度数,即可求的度数.
【详解】解:∵是等边三角形,
∴,
∵是折叠而成,
∴,,
又∵
∴,
∴
∴在中,,
∴,
故选:A.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质及折叠的性质,解题的关键是熟知等边三角形与折叠的性质,并灵活运用三角形内角和定理进行计算.
5.(八年级上·浙江宁波·期末)如图,在中,点是边上一点,,过点作交于,若是等腰三角形,则下列判断中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据等腰三角形的性质得到根据垂直的性质得到
根据等量代换得到又即可得到
根据同角的余角相等即可得到.
【详解】,
,
从而
是等腰三角形,
,
故选B.
【点睛】考查等腰三角形的性质,垂直的性质,三角形的内角和定理,掌握同角的余角相等是解题的关键.
6.(22-23八年级上·浙江金华·期中)如图,在等边中,已知,,将沿折叠,点与点对应,且,则等边的边长为( )
A. B.4 C. D.
【答案】A
【分析】设于G,交于H,由等边三角形的性质可得,根据折叠的性质可得,根据垂直的定义得到,根据勾股定理得到,设,根据等边三角形的性质列方程求解即可.
【详解】解:设于G,交于H,
∵是等边三角形,
∴,
∵将沿折叠,点与点对应,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
设,
∴,
∴
∴,
∴.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了翻折变换(折叠问题)、等边三角形的性质、直角三角形的性质等知识点,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.
7.(23-24八年级上·浙江绍兴·阶段练习)如图,点A,B,C在一条直线上,在与中,,,,连接和,分别交,于点M,P,交于点Q,连接,,下面结论:①;②;③;④平分,其中结论正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】由即可证出;由,得出,根据三角形外角的性质得出;由证明,得出对应边相等;由得到和面积等,且,从而证得点到、的距离相等,利用角平分线判定定理得到点在角平分线上.
【详解】解:∵,,,
∴、为等边三角形,
∴,,
在和中,
,
∴,故①正确;
∴,
∵,
∴,故②正确;
在和中,
∴,
∴,故③正确;
∵
∴,,
∴点到、的距离相等,
∴点在的平分线上,
即:平分,故④正确;
故选:D.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质与判定、全等三角形的判定与性质、角平分线的判定定理;熟练掌握等边三角形的性质,证明三角形全等是解决问题的关键.
8.(八年级上·浙江杭州·期末)如图,和都是等腰直角三角形,,连结交于点,连结交于点,连结.下列结论中,正确的结论有( ).
①;②;③;④
A.①③ B.①③④ C.②③④ D.①④
【答案】B
【详解】∵和都是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
,
∴.
在和中,
,
∴≌,
∴,①正确;
∵≌,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴, ∴③正确;
在中,,
在中,,
∴.
在中,
,
在中,
,
∴,
∴,故④正确;
∵≌,
∴,
∵与相等无法证明,
∴不一定成立,故②错误;
故选.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理的应用等,结合图形与已知选用恰当的方法与性质进行解答是关键.
9.(八年级上·浙江宁波·期末)下列三角形不一定全等的是( )
A.面积相等的两个三角形
B.周长相等的两个等边三角形
C.斜边和一条直角边分别对应相等的两个直角三角形
D.有一个角是100°,腰长相等的两个等腰三角形
【答案】A
【详解】A、如果△ABC和△DEF中,BC=1,BC上的高AD=2,△DEF的边EF=2,EF上的高是1,两三角形的面积相等,但△ABC和△DEF不一定全等,故本选项正确;
B、△ABC和△DEF,AB=BC=AC,DE=EF=DF,根据周长相等,则AB=BC=AC=DE=DF=EF,根据SSS即可推出两三角形全等,故本选项错误;
C、根据直角三角形全等的判定定理HL,推出两三角形全等,故本选项错误;
D、△ABC和△DEF中,AC=AB=DE=DF,只能是顶角是100°,在△ABC和△DEF中,,可得△ABC≌△DEF(SAS),故本选项错误;
故选A.
点睛:此题主要考查了三角形的有关知识,根据三角形的面积公式即可判断A;根据周长求出两三角形的三边相等,根据SSS即可判定两三角形全等;根据HL即可判断两直角三角形全等;根据SAS即可判断两三角形全等.
10.(22-23八年级上·浙江金华·期中)如图,等边中,、分别为、边上的点,,连接、交于点,、的平分线交于边上的点,与交于点,连接下列说法:;;;;其中正确的说法有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A
【分析】根据等边三角形的性质,证明;即可得①正确;证明,,再由,即可得②正确;先证,得,再证,即可得③正确;先证,得,再证,由,即可得④正确;
【详解】解:是等边三角形,
,
在和中,
,
,故①正确;
,
,
,
,
,
,
,
的平分线交于边上的点G,
,
,
,故②正确;
如下图,过点G作于T,于J,于K,
平分,平分,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,故③正确;
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,故④正确;
综上:正确的有4个;
故选A.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的定义和性质,三角形内角和定理,三角形的外角,解题的关键是证三角形全等.
二、填空题
11.(23-24八年级上·浙江台州·期中)等边三角形的边长如图所示,那么 .
【答案】
【分析】本题考查了等边三角形的性质,一元一次方程的应用,由题意可得,解方程即可求出等边三角形的边长,进而求出的值,掌握等边三角形的性质是解题的关键.
【详解】解:由题意可得,,
解得,
∴等边三角形的边长为,
∴,
∴,
故答案为:.
12.(八年级上·浙江宁波·期中)如图,在△ABC中,AB=AC,外角∠ACD=110°,则∠A= .
【答案】40°
【分析】由∠ACD=110,可知∠ACB=70;由AB=AC,可知∠B=∠ACB=70;利用三角形外角的性质可求出∠A.
【详解】解:∵∠ACD=110,
∴∠ACB=180-110=70;
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB=70;
∴∠A=∠ACD-∠B=110-70=40.
故答案为40.
【点睛】本题考查了等边对等角和三角形外角的性质.
13.(23-24八年级上·浙江杭州·期末)如图,是边长为5的等边三角形,是顶角为的等腰三角形,以D为顶点作一个的,点M、N分别在上,连接,则的周长为 .
【答案】5
【分析】本题考查等边三角形的性质及三角形全等的判定与性质,延长 ,分别交,于点,,先根据等腰三角形得到,结合等边三角形的性质得到,, ,,再证, ,即可得到答案;
【详解】解:延长 ,分别交,于点,,在上截取,
∵是顶角为的等腰三角形,
∴,
∵是边长为5的等边三角形,
∴,, ,,,
在与中,
∵,
∴,
∴,,,,
∵,,
∴,
∵
∴
在与中,
∵,
∴ ,
∴,
∴,
故答案为:5.
14.(23-24八年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,已知和均为等边三角形,点是的中点,连接,,则 ,取最小值时与满足位置关系为 .
【答案】
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,熟练运用全等三角形的判定是本题的关键.根据等边三角形的性质可得,,根据“”可证,可得,当时,的长度最小,根据,,从而得到.
【详解】解:∵为等边三角形,点O是的中点,
∴,,
∵和均为等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
当时,的长度最小,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
故答案为:30;.
15.(22-23八年级上·浙江宁波·期中)如图,是等边三角形,边长为12,是边上的高,是的中点,是上的一个动点,则的最小值是 .
【答案】
【分析】本题考查了最短路径问题,理解“两点之间线段最短”是解题的关键,
先根据“两点之间线段最短”找到最小值,再根据勾股定理求解.
【详解】解:连接,与交于点P,此时最小,
是等边三角形,边长为12,是边上的高,
,
,
,
即就是的最小值,
是等边三角形,边长为12,点E是边AC的中点,
,,
,
的最小值是,
故答案为:
16.(八年级上·浙江金华·期中)已知如图:直线AB⊥BC,四边形ABCD是正方形,且AB=6,点P是BD上一点,且PD=2,一块三角板的直角顶点放在点P上,另两条边与BC、AB所在直线相交于点E、F,在三角板绕点P旋转的过程中,使得△PBF是等腰三角形,(1)线段BD= ,(2)请写出所有满足条件的BF的长 .
【答案】 4或8或
【分析】(1)由勾股定理即可求得BD长;
(2)△PBF是等腰三角形,分情况讨论即可.
【详解】(1)∵四边形ABCD是正方形,且AB=6,
∴BD==;
故答案为;
(2)由(1)知, BD=,PD=2,
∴BP=BD-PD=2=,
∵△PBF是等腰三角形,
①当FB=FP时,
∵∠FBP=45 º,
∴∠FPB=45 º
∴∠BFP=90º,
∴△BPF是等腰直角三角形,
由勾股定理得2FB2=BP2,
解得FB=4;
②当BP=BF时,
由∠BFP=∠FBP=45º得∠BPF=90º,
则BF2=2BP2,
解得BF=8.
③当BP=BF时,BF=.
故答案为4或8或
【点睛】此题考查了等腰三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质等,分类讨论是本题的重点.
三、解答题
17.(八年级上·浙江宁波·期末)如图,已知,,BD与AC相交于点O.
求证:.
【答案】BO=OD
【分析】由题意可证≌ ,可得 ,由等腰三角形的性质可得.
【详解】证明:,,,
≌
,且
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,熟练运用全等三角形的判定是本题关键.
18.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)如图,已知和均为等边三角形,点在的延长线上,连结.
(1)求证:;
(2)求的度数.
【答案】(1)见解析;
(2).
【分析】本题主要考查了等边三角形,全等三角形.熟练掌握等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,是解决本题的关键.
(1)根据等边三角形性质推出,根据即可证明;
(2)根据(1)结论得到,根据,即得.
【详解】(1)∵,为等边三角形,
∴,,
,,
∴,
在和中,
,
∴;
(2)∵,
∴,
∴.
19.(20-21八年级上·浙江湖州·期中)如图,△ABC、△ADE中,C、D两点分别在AE、AB上,BC与DE相交于F点,且BD=CD=CE.
(1)若∠B=30°,∠E=20°,求∠A的度数;
(2)若∠B=x,∠E=y,请用含x、y的代数式表示∠A的度数.
【答案】(1)80°;(2)∠A=180°-2(x+y)
【分析】(1)结合题意,根据等腰三角形的性质,得∠B=∠DCB=30°,∠E=∠CDE=20°;再结合∠ADC、∠ACD分别是△DBC、△CDE的外角,以及三角形内角和定理,即可计算得到答案;
(2)结合(1)的结论,通过计算即可完成求解.
【详解】(1)∵BD=CD=CE
∴∠B=∠DCB,∠E=∠CDE
∵∠B=30°,∠E=20°
∴∠DCB=∠B=30°,∠CDE=∠E=20°
∴∠ADC=∠B+∠DCB=60°,∠ACD=∠E +∠CDE=40°
∴∠A=180°-∠ADC- ∠ACD= 80°;
(2)∵∠B=x,∠E=y
结合(1)的结论得:∠DCB=∠B=x,∠CDE=∠E=y
∴∠ADC=2x,∠ACD=2y
∴∠A=180°-2(x+y).
【点睛】本题考查了三角形内角和、三角形外角、等腰三角形的知识;解题的关键是熟练掌握三角形内角和、三角形外角、等腰三角形的性质,从而完成求解.
20.(19-20八年级上·浙江杭州·期末)如图,和分别是以的AB,AC为边的等边三角形,CE,BF相交于O.
(1)求的度数.
(2)若,判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)∠EOB=60°;(2)△ABC是等腰三角形,理由见解析
【分析】(1)首先根据题意推出△AEC≌△ABF,根据∠AEO+∠BEO=60°,推出∠BEO+∠ABO=60°,即得∠BEO+∠ABO+∠EBA=120°,根据三角形内角和定理,即可推出∠EOB=60°;
(2)先证明△BCE≌△CBF得出BE=CF,再由△ABE和△ACF是等边三角形,即可得出AB=AC.
【详解】解:(1)∵△ABE和△ACF是等边三角形,
∴∠EAB=∠FAC,AE=AB,AC=AF,
∴∠EAC=∠BAF,
在△AEC和△ABF中,
,
∴△AEC≌△ABF(SAS),
∴∠AEO=∠ABO,
∵∠AEO+∠BEO=60°,
∴∠BEO+∠ABO=60°,
∵∠EBA=60°,
∴∠BEO+∠ABO+∠EBA=120°,
∴∠EOB=180°-120°=60°;
(2)△ABC是等腰三角形.
理由:∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB,
∵△AEC≌△ABF,
∴BF=CE,
又BC=CB,
∴△BCE≌△CBF,
∴BE=CF,
∵△ABE和△ACF是等边三角形,
∴AB=BE,AC=CF,
∴AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形.
【点睛】本题主要考查全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,等腰三角形的判定和性质,三角形内角和定理,掌握全等三角形的判定方法(即SSS、SAS、ASA、AAS和HL)和全等三角形的性质(即全等三角形的对应边相等、对应角相等)是解题的关键.
21.(23-24八年级上·浙江杭州·期末)如图1,已知和都是等边三角形,且点在边上.
(1)求证:.
(2)求的度数.
(3)如图,过点作于点,设的面积为,的面积为,求的面积(用含的代数式表示).
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3)的面积.
【分析】()利用“”即可求证;
()由得到,再利用角的和差关系即可求解;
()由等边三角形三线合一得到,进而得到的面积的面积的面积,又由得到的面积的面积,得到的面积的面积的面积,由此得到的面积,再根据面积和差关系即可求解;
本题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,三角形的面积,掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
【详解】(1)证明:∵和都是等边三角形,
∴,, ,
∴,
在和中,
,
∴;
(2)解:∵是等边三角形,
∴,
由() 知:,
∴,
∴;
(3)解:∵ 是等边三角形,,
∴,
∴的面积的面积的面积,
∵,
∴的面积的面积,
∵的面积为,
∴的面积的面积的面积,
∴的面积,
∴的面积.
22.(22-23八年级上·浙江宁波·期中)【发现问题】小强在一次学习过程中遇到了下面的问题:如图①,是的中线,若,求的取值范围.
【探究方法】小强所在的小组通过探究发现,延长至点E,使.连接,可以证出,利用全等三角形的性质可将已知的边长与转化到到中,进而求出的取值范围.
方法小结:从上面的思路可以看出,解决问题的关键是将中线延长一倍,构造出全等三角形,我们把这种方法叫做“倍长中线法”.
(1)请你利用上面解答问题的思路方法,写出求的取值范围的过程;
(2)【问题解决】如图②,是的中线,是的中线,且,下列四个选项中:
A. B. C. D.
直接写出所有正确选项的序号是 .
(3)【问题拓展】如图③,在和中, ,与互补,连接、,E是的中点,求证:.
【答案】(1)
(2)B、C
(3)见解析
【分析】(1)如图①中,延长至点E,使,证明,得,再利用三角形的三边关系,可得结论;
(2)如图2中,延长至F,使,证明,即可判断;
(3)如图3中,延长到J,使得,连接,证明,推出,可得结论.
【详解】(1)解:解:如图①中,延长至点E,使,
在和,
,
,
,
,
,
,
;
(2)如下图2中,延长至F,使,
由(1)得,,
,
,
点B为的中点,
,
,
,
,
又,
,
,,
故B、C正确;
(3)如下图③中,延长到J,使得,连接,
同法可证,
,
,
,
与互补,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,三角形三边关系,解题的关键是学会倍长中线,构造三角形全等.
23.(21-22八年级上·浙江温州·期中)如图,在△ABC中,AB=AC=4,∠BAC=120°.延长BA至点E,并使得AE=AF(AE<AB).连结EF.
(1)求证:EF⊥BC.
(2)将△AEF沿AC折叠.并记点E沿AC折叠时的落点为点D.
①当点D落在△ABC内部时,AE的取值范围是多少?
②P,Q分别是边AC,BC上的动点,连结DP,DQ.若EF=1,求DP+DQ的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)①;②2.5
【分析】(1)由等腰三角形的性质和对顶角相等,以及三角形的内角和,即可得到EH⊥BC;
(2)因为△AEF为等边三角形,所以当E、P、Q共线时DP+DQ的值最小,由此可计算DP+DQ的最小值.
【详解】(1)延长EF交BC于点H,
∵∠BAC=120°,AB=AC,
∴∠EAC=60°,∠B=∠C=30°
∵AE=AF,
∴∠E=∠AFE=60°,
∴∠EHB=90°
∴EF⊥BC.
(2)当点D在BC上时,
由折叠知,AE=AD,∠DAC=∠EAC=60°,
∴∠BAD=60°,
∴∠ADB=90°
∵∠B=30°,∴,
∴AE的取值范围是0<AE<2
∵AE=AF,∠EAC=60°,
∴△AEF是等边三角形.
∴AE=EF=1,即点D在△ABC内部
∵D,E关于AC对称,
当E,P,Q三点共线且垂直BC时,DP+DQ的值最小且DP+DQ=EH
∵∠B=30°,
∴,
即DP+DQ的最小值为2.5.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,涉及折叠等相关知识,掌握并熟练使用相关知识,精准识图,注意在解题过程中需注意的事项是本题的解题关键.
24.(23-24八年级上·浙江绍兴·阶段练习)数学中常常利用面积相等来证明其他的线段相等,这种方法被称为“面积法”.已知等边,点是平面上任意一点,设点到边、边的距离分别为、,的边上的高为.回答以下问题:
(1)如图(1),若点在三角形的边上,、、存在怎样的数量关系?请给出证明过程.
(2)如图(2),当点在内,已知,求的值.
(3)如图(3),当点在外,请直接写出与、、的数量关系,不用证明.
【答案】(1),证明见解析
(2)10
(3)
【分析】(1)连结,设,则,则,,,由得到,即可证明;
(2)连结、、,则,,,,由得到,则;
(3)连结、、,则,,,,由得到,则.
【详解】(1)解:,
证明如下:连结,如图(1)所示:
设,
是等边三角形,
,
于点,于点,于点,
,,,
,
,
;
(2)解:连结、、,如图(2)所示:
设,
是等边三角形,
,
于点,于点,于点,于点,
,,,,
,
,
,
,
,
的值为;
(3)解:,
理由如下:连结、、,如图(3)所示:
设,
是等边三角形,
,
于点,于点,于点,于点,
,,,,
,
,
.
【点睛】本题考查等边三角形的性质、三角形的面积公式、根据面积等式证明其他线段之间的相等关系、数形结合与分类讨论数学思想的运用等知识与方法,正确地作出所需要的辅助线并且列出相应的面积等式是解题的关键.
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