重难点提优03 等腰三角形中的分类讨论(6大题型)-【帮课堂】2024-2025学年八年级数学上册同步学与练(苏科版)
2024-07-19
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学苏科版(2012)八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 本章复习与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 894 KB |
| 发布时间 | 2024-07-19 |
| 更新时间 | 2024-07-25 |
| 作者 | 思而学 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46343306.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题提优3 等腰三角形中的分类讨论
题型01 腰和底不确定的分类讨论
1.已知等腰三角形的一边长等于4,一边长等于9,则它的周长等于 .
2.(1)已知等腰三角形的周长为10,底边长为4,求它的腰长;
(2)已知等腰三角形的周长为10,腰长为4,求它的底边长;
(3)已知等腰三角形的周长为12,一边长为5,求它的另外两边的长.
题型02 顶角和底角不确定的分类讨论
1.等腰三角形的一个角为80°,则它的顶角度数为( )
A.50° B.100° C.50°或80° D.20°或80°
2.若等腰三角形的一个角比另一个角的2倍少20°,则等腰三角形顶角的度数是( )
A.140°或44°或80° B.140°或80°
C.44°或80° D.140°或44°
3.等腰三角形的一个角比另一个角大30°,则顶角为 度.
题型03 锐角和钝角不确定时分类讨论
1.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为40°,则这个等腰三角形底角的度数为( )
A.65° B.25° C.65°或25° D.50°或130°
2.已知△ABC的高AD,BE所在的直线交于点O,若△ABC不是直角三角形,且∠C=42°,则∠AOB的度数为 .
题型04 与腰上中线有关的分类讨论
1.已知等腰三角形的底边长为8cm,一腰上的中线把三角形的周长分为两部分,其中一部分比另一部分长3cm,那么这个三角形的腰长为 cm.
2.已知等腰三角形一腰上的中线将三角形的周长分为12cm和21cm两部分,求这个等腰三角形的底边和腰的长度.
题型05 动点引起的分类讨论
1.如图,∠AOB=60°,C是BO延长线上的一点,OC=8cm,动点P从点C出发沿CB以3cm/s的速度移动,动点Q从点O出发沿OA以2cm/s的速度移动,如果点P、Q同时出发,用t(s)表示移动的时间,当t为( )s时,△POQ是等腰三角形.
A. B.6 C.或6 D.或8
2.如图,∠AOB=60°,OC平分∠AOB,如果射线OA上的点E满足△OCE是等腰三角形,那么∠OEC的度数为 .
题型06 新定义中的分类讨论
1.定义:等腰三角形的顶角与其一个底角的度数的比值k称为这个等腰三角形的“特征值”.若在等腰△ABC中,∠A=50°,则它的特征值k等于( )
A. B. C.或 D.或
2.【定义】如果1条线段将一个三角形分成2个等腰三角形,那么这1条线段就称为这个三角形的“好线”,如果2条线段将一个三角形分成3个等腰三角形,那么这2条线段就称为这个三角形的“好好线”.
【理解】如图①,在△ABC中,∠A=27°,∠C=72°,请你在这个三角形中画出它的“好线”,并标出等腰三角形顶角的度数.
如图②,已知△ABC是一个顶角为45°的等腰三角形,请你在这个三角形中画出它的“好好线”,并标出所分得的等腰三角形底角的度数.
【应用】
(1)在△ABC中,已知一个内角为24°,若它只有“好线”,请你写出这个三角形最大内角的所有可能值 ;(按从小到大写)
(2)在△ABC中,∠C=27°,AD和DE分别是△ABC的“好好线”,点D在BC边上,点E在AB边上,且AD=DC,BE=DE,根据题意写出∠B的度数的所有可能值 .
提优练习
1.等腰三角形的一角为100°,则另一角为( )
A.100° B.40° C.100°或40° D.50°
2.在△ABC中,∠BAC=100°,∠ABC=3∠ACB,点D在直线AB上,AD=AC,则∠BCD的度数是( )
A.20° B.20°或70° C.40°或70° D.70°
3.等腰三角形的一条边长为4,另一条边长为7,则该三角形的周长为( )
A.15 B.18 C.15或18 D.18或23
4.已知等腰△ABC,AD为BC边上的高,且,则等腰△ABC的底角的度数为( )
A.45° B.75°或60°
C.45°或75° D.以上都不对
5.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为40°,则顶角的度数可能为 .
6.如图,已知∠AOD=30°,点C是射线OD上的一个动点.在点C的运动过程中,△AOC恰好是等腰三角形,则此时∠A所有可能的度数为 °.
7.定义:如果一个三角形能被过顶点的一条线段分割成两个等腰三角形,则称这个三角形为特异三角形,如图,△ABC中,∠A=36°,∠B为钝角,则使得△ABC是特异三角形所有可能的∠B的度数为 .
8.已知在△ABC中,∠A=40°,D为边AC上一点,△ABD和△BCD都是等腰三角形,则∠C的度数可能是 .
9.已知△ABC中,∠ABC=40°,
(1)若点D为BC边上的一个点,且AB=AD,则∠ADB= °;
(2)若过点A的直线l恰好把△ABC分成两个等腰三角形,则∠C的度数可能是 .
10.已知在△ABC中,∠C=16°且为最小的内角,过顶点B的一条直线把这个三角形分割成两个等腰三角形,求∠B所有可能的度数.
11.如果一个三角形能被一条线段分割成两个等腰三角形,那么称这条线段为这个三角形的特异线,称这个三角形为特异三角形.
(1)如图1,△ABC中,∠B=2∠C,线段AC的垂直平分线交AC于点D,交BC于点E.求证:AE是△ABC的一条特异线;
(2)如图2,若△ABC是特异三角形,∠A=30°,∠B为钝角,求出所有可能的∠B的度数.
12.问题情境:活动课上,同学们以等腰三角形为背景展开有关图形旋转的探究活动,如图1,已知△ABC中,AB=AC,∠B=40°将△ABC从图1的位置开始绕点A逆时针旋转,得到△ADE(点D,E分别是点B,C的对应点),旋转角为α(0°<α<100°),设线段AD与BC相交于点M,线段DE分别交BC,AC于点O,N.
特例分析:(1)如图2,当旋转到AD⊥BC时,旋转角α的度数为 ;
探究规律:(2)如图3,在△ABC绕点A逆时针旋转过程中,“求真”小组的同学发现线段AM始终等于线段AN,请你证明这一结论.
拓展延伸:(3)当△DOM是等腰三角形时,求旋转角α的度数.
13.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=16cm,BC=12cm,AC=20cm,P、Q是△ABC边上的两个动点,其中点P从点A开始沿A→B方向运动,且速度为每秒1cm,点Q从点B开始沿BC→CA方向运动,且速度为每秒2cm,P、Q两点同时出发,当点P运动到点B时两点停止运动,设运动时间为t秒.
(1)BP= cm(用含t的式子表示);
(2)当点Q在边BC上运动时.
①出发几秒后,△PQB是等腰三角形?
②通过计算说明PQ能否把△ABC的周长平分?
(3)当点Q在边CA上运动时,若△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形,直接写出此时t的值.
14.(1)操作实践:△ABC中,∠A=90°,∠B=22.5°,请画出一条直线把△ABC分割成两个等腰三角形,并标出分割成两个等腰三角形底角的度数;(要求用两种不同的分割方法)
(2)分类探究:△ABC中,最小内角∠B=24°,若△ABC被一直线分割成两个等腰三角形,请画出相应示意图并写出△ABC最大内角的所有可能值;
(3)猜想发现:若一个三角形能被一直线分割成两个等腰三角形,需满足什么条件?(请你至少写出两个条件,无需证明)
15.如果一个三角形被一条线段分割成两个等腰三角形,那么这种分割叫做等腰分割,这条线段称为这个三角形的等腰分割线.如图1,当△ABD和△ACD为等腰三角形时,AD为△ABC的等腰分割线.
(1)如图2,△ABC中,∠B=2∠C,线段AC的垂直平分线ED交AC于点D,交BC于点E.求证:AE是△ABC的一条等腰分割线.
(2)在△ABC中,AD为△ABC的等腰分割线,AD=BD,∠C=30°,请你画出所有可能的图形并求出∠B的度数.
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专题提优3 等腰三角形中的分类讨论
题型01 腰和底不确定的分类讨论
1.已知等腰三角形的一边长等于4,一边长等于9,则它的周长等于 .
【分析】根据三角形三边之间的关系,即可得第三边的长,据此即可求解.
【解答】解:设第三边长为x,则5<x<13,
故此等腰三角形的第三边长为9,
故它的周长为:4+9+9=22,
故答案为:22.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,三角形三边之间的关系,确定出第三边的长是解决本题的关键.
2.(1)已知等腰三角形的周长为10,底边长为4,求它的腰长;
(2)已知等腰三角形的周长为10,腰长为4,求它的底边长;
(3)已知等腰三角形的周长为12,一边长为5,求它的另外两边的长.
【分析】(1)由等腰三角形的周长是10,则底边长4,根据等腰三角形的两腰相等,即可求得其腰长的值;
(2)由已知条件,根据等腰三角形的性质及周长公式即可求得其底边长;
(3)已知给出的等腰三角形的一边长为5,但没有明确指明是底边还是腰,因此要分两种情况,分类讨论解答.
【解答】解:(1)∵等腰三角形的底边长为4,周长为10,
∴腰长为(10﹣4)÷2=3;
(2)∵等腰三角形的周长为10,其腰长为4,
∴它的底边长为10﹣4﹣4=2.
(3)∵等腰三角形的一边长为5,周长为12,
∴当5为底时,其它两边都为3.5、3.5,5、3.5、3.5可以构成三角形;
当5为腰时,其它两边为5和2,5、5、2可以构成三角形.
故另两边是3.5、3.5或5、2.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,利用了等腰三角形的性质,三角形三边的关系,分类讨论是解题关键.
题型02 顶角和底角不确定的分类讨论
1.等腰三角形的一个角为80°,则它的顶角度数为( )
A.50° B.100° C.50°或80° D.20°或80°
【分析】分两种情况:当等腰三角形的顶角为80°时;当等腰三角形的一个底角为80°时;然后进行计算即可解答.
【解答】解:分两种情况:
当等腰三角形的顶角为80°时,
∴等腰三角形的两个底角都=50°;
当等腰三角形的一个底角为80°时,另一个底角也为80°,
∴等腰三角形的顶角=180°﹣2×80°=20°;
综上所述:它的顶角度数为80°或20°,
故选:D.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理,分两种情况讨论是解题的关键.
2.若等腰三角形的一个角比另一个角的2倍少20°,则等腰三角形顶角的度数是( )
A.140°或44°或80° B.140°或80°
C.44°或80° D.140°或44°
【分析】设另一个角是x,表示出一个角是2x﹣20°,然后分①x是顶角,2x﹣20°是底角,②x是底角,2x﹣20°是顶角,③x与2x﹣20°都是底角根据三角形的内角和等于180°与等腰三角形两底角相等列出方程求解即可.
【解答】解:设另一个角是x,表示出一个角是2x﹣20°,
①x是顶角,2x﹣20°是底角时,x+2(2x﹣20°)=180°,
解得x=44°,
所以,顶角是44°;
②x是底角,2x﹣20°是顶角时,2x+(2x﹣20°)=180°,
解得x=50°,
所以,顶角是2×50°﹣20°=80°;
③x与2x﹣20°都是底角时,x=2x﹣20°,
解得x=20°,
所以,顶角是180°﹣20°×2=140°;
综上所述,这个等腰三角形的顶角度数是44°或80°或140°.
故选:A.
【点评】本题考查了等腰三角形两底角相等的性质,三角形的内角和定理,难点在于分情况讨论,特别是这两个角都是底角的情况容易漏掉而导致出错.
3.等腰三角形的一个角比另一个角大30°,则顶角为 度.
【分析】根据已知条件,先设出三角形的两个角,然后进行讨论,即可得出顶角的度数.
【解答】解:①较大的角为顶角,设这个角为x,则:
x+2(x﹣30)=180,
x=80;
②较大的角为底角,设顶角为y°,则:
y+2(y+30)=180,
y=40,
答:等腰三角形的顶角为80°或40°.
故答案为:80或40.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质及三角形内角和定理;若题目中没有明确顶角或底角的度数,做题时要注意分情况进行讨论,这是十分重要的,也是解答问题的关键.
题型03 锐角和钝角不确定时分类讨论
1.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为40°,则这个等腰三角形底角的度数为( )
A.65° B.25° C.65°或25° D.50°或130°
【分析】在等腰△ABC中,AB=AC,BD为腰AC上的高,∠ABD=40°,分类讨论:当BD在△ABC内部时,先求得∠BAD=50°,再根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理求∠ABC=∠ACB=65°;当BD在△ABC外部时,先求得∠BAD=50°,再根据等腰三角形的性质和三角形外角的性质求得∠ACB=25°.
【解答】解:在等腰△ABC中,AB=AC,BD为腰AC上的高,∠ABD=40°,
当BD在△ABC内部时,如图,
∵BD为高,
∴∠ADB=90°,
∴∠BAD=90°﹣40°=50°,
∵AB=AC,
∴;
当BD在△ABC外部时,如图,
∵BD为高,
∴∠ADB=90°,
∴∠BAD=90°﹣40°=50°,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵∠BAD=∠ABC+∠ACB,
∴,
综上所述,这个等腰三角形的底角度数为65°或25°,
故选:C.
【点评】本题考查等腰三角形的性质、三角形内角和定理、三角形外角的性质,熟练掌握等腰三角形的性质是解题的关键.
2.已知△ABC的高AD,BE所在的直线交于点O,若△ABC不是直角三角形,且∠C=42°,则∠AOB的度数为 .
【分析】首先根据题意画出图形,注意此题分两种情况,一种是△ABC是锐角三角形,一种是△ABC是钝角三角形.
【解答】解:如图1所示:
∵AD⊥BC,BE⊥AC,
∴∠ADC=∠CEB=90°,
∵∠EOD+∠OEC+∠ODC+∠C=360°,
∴∠EOD=360°﹣90°﹣90°﹣42°=138°,
∴∠AOB=∠EOD=138°;
如图2所示:
∵∠C=42°,
∴∠DAC=48°,
∴∠EAO=48°,
∴∠AOB=180°﹣90°﹣48°=42°,
故答案为:42°或138°.
【点评】此题主要考查了三角形的高,关键是掌握四边形内角和为360°,注意要分类讨论.
题型04 与腰上中线有关的分类讨论
1.已知等腰三角形的底边长为8cm,一腰上的中线把三角形的周长分为两部分,其中一部分比另一部分长3cm,那么这个三角形的腰长为 cm.
【分析】两部分之差可以是底边与腰之差,也可能是腰与底边之差,解答时应注意.设等腰三角形的腰长是x cm,根据其中一部分比另一部分长3cm,即可列方程求解.
【解答】解:如图,设等腰三角形的腰长是x cm.
当AD+AC与BC+BD的差是3cm时,即x+x﹣(x+8)=3,
解得:x=11,
11,11,8能够组成三角形;
当BC+BD与AD+AC的差是3cm时,即8x﹣(x+x)=3,
解得:x=5,
5,5,8能组成三角形.
故这个三角形的腰长为11cm或5cm.
故答案为:11cm或5cm.
【点评】本题考查等腰三角形的性质:等腰三角形有两边相等,同时考查了三角形的三边关系.
2.已知等腰三角形一腰上的中线将三角形的周长分为12cm和21cm两部分,求这个等腰三角形的底边和腰的长度.
【分析】作出图形,设AD=DC=x,BC=y,然后分两种情况列出方程组求解,再根据三角形的三边关系判断即可得解.
【解答】解:如图所示,设AD=DC=x,BC=y,由题意得,或,
解得或,
当,等腰三角形的三边为8,8,17,显然不符合三角形的三边关系;
当时,等腰三角形的三边为14,14,5,
所以,这个等腰三角形的底边长是5,
综上所述,这个等腰三角形的底边长5.腰长是14.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质性质,三角形的三边关系,难点在于分情况讨论,作出图形更形象直观.
题型05 动点引起的分类讨论
1.如图,∠AOB=60°,C是BO延长线上的一点,OC=8cm,动点P从点C出发沿CB以3cm/s的速度移动,动点Q从点O出发沿OA以2cm/s的速度移动,如果点P、Q同时出发,用t(s)表示移动的时间,当t为( )s时,△POQ是等腰三角形.
A. B.6 C.或6 D.或8
【分析】根据等腰三角形的判定,分两种情况:(1)当点P在线段OC上时;(2)当点P在CO的延长线上时.分别列式计算即可求.
【解答】解:分两种情况:(1)当点P在线段OC上时,
设t时后△POQ是等腰三角形,
有OP=OC﹣CP=OQ,
即8﹣3t=2t,
解得,t;
(2)当点P在CO的延长线上时,此时经过CO时的时间已用6s,
当△POQ是等腰三角形时,
∵∠POQ=60°,
∴△POQ是等边三角形,
∴OP=OQ,
即2t=3t﹣8,
解得,t=8,
故选:D.
【点评】本题考查了等腰三角形的判定;解题时把几何问题转化为方程求解,是常用的方法,注意要分类讨论,当点P在点O的左侧还是在右侧是解答本题的关键.
2.如图,∠AOB=60°,OC平分∠AOB,如果射线OA上的点E满足△OCE是等腰三角形,那么∠OEC的度数为 .
【分析】求出∠AOC,根据等腰得出三种情况,OE=CE,OC=OE,OC=CE,根据等腰三角形性质和三角形内角和定理求出即可.
【解答】
解:∵∠AOB=60°,OC平分∠AOB,
∴∠AOC=30°,
①当E在E1时,OE=CE,
∵∠AOC=∠OCE=30°,
∴∠OEC=180°﹣30°﹣30°=120°;
②当E在E2点时,OC=OE,
则∠OEC=∠OCE(180°﹣30°)=75°;
③当E在E3时,OC=CE,
则∠OEC=∠AOC=30°;
故答案为:120°或75°或30°.
【点评】本题考查了角平分线定义,等腰三角形性质,三角形的内角和定理的应用,用了分类讨论思想.
题型06 新定义中的分类讨论
1.定义:等腰三角形的顶角与其一个底角的度数的比值k称为这个等腰三角形的“特征值”.若在等腰△ABC中,∠A=50°,则它的特征值k等于( )
A. B. C.或 D.或
【分析】分两种情况:当等腰三角形的顶角为50°;当等腰三角形的一个底角为50°时,然后分别进行计算即可解答.
【解答】解:分两种情况:
当等腰三角形的顶角为50°,
∴等腰三角形的两个底角都(180°﹣50°)=65°,
∴这个等腰三角形的“特征值”k;
当等腰三角形的一个底角为50°时,那么另一个底角也是50°,
∴等腰三角形的顶角=180°﹣2×50°=80°,
∴这个等腰三角形的“特征值”k;
综上所述:或,
故选:D.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理,分两种情况讨论是解题的关键.
2.【定义】如果1条线段将一个三角形分成2个等腰三角形,那么这1条线段就称为这个三角形的“好线”,如果2条线段将一个三角形分成3个等腰三角形,那么这2条线段就称为这个三角形的“好好线”.
【理解】如图①,在△ABC中,∠A=27°,∠C=72°,请你在这个三角形中画出它的“好线”,并标出等腰三角形顶角的度数.
如图②,已知△ABC是一个顶角为45°的等腰三角形,请你在这个三角形中画出它的“好好线”,并标出所分得的等腰三角形底角的度数.
【应用】
(1)在△ABC中,已知一个内角为24°,若它只有“好线”,请你写出这个三角形最大内角的所有可能值 ;(按从小到大写)
(2)在△ABC中,∠C=27°,AD和DE分别是△ABC的“好好线”,点D在BC边上,点E在AB边上,且AD=DC,BE=DE,根据题意写出∠B的度数的所有可能值 .
【分析】【理解】如图1,如图2所示,根据题意画出图形即可;
【应用】(1)①如图3,当∠A=24°,CD为“好线”,②如图4,当∠A=24°,CD为“好线”,③如图5,当∠A=24°时,CD为“好线”,④如图6,当∠A=24°时,BD为“好线”,根据等腰三角形的性质即可得到结论;
(2)设∠B=x,①当AD=DE时,如图1(a),②当AD=AE时,如图1(b),③当EA=DE时,根据等腰三角形的性质列方程即可得到结论.
【解答】解:【理解】如图1,如图2所示,
【应用】
(1)①如图3,
当∠A=24°,CD为“好线”,
则AD=CD,BD=BC,故这个三角形最大内角是∠B=84°;
②如图4,
当∠A=24°,CD为“好线”,
则AD=CD=BC,这个三角形最大内角是∠ACB=108°;
③如图5,
当∠A=24°时,CD为“好线”,
则AD=AC,CD=BD,故这个三角形最大内角是∠ACB=117°,
④如图6,
当∠A=24°时,BD为“好线”,
则AD=AB,CD=BD,故这个三角形最大内角是∠ABC=117°,
当∠A=24°时,CD为“好线”,则AD=CD,DC=BD时,故这个三角形最大内角是∠ABC=90°,
综上所述,这个三角形最大内角的所有可能值是84°或90°或108°或117°,
故答案为:84°或90°或108°或117°;
(2)设∠B=x,
①当AD=DE时,如图1(a),
∵AD=CD,
∴∠C=∠CAD=27°,
∵DE=EB,
∴∠B=∠EDB=x,
∴∠AED=∠DAE=2x,
∴27°×2+2x+x=180°,
∴x=42°,
∴∠B=42°;
②当AD=AE时,如图1(b),
∵AD=CD,
∴∠C=∠CAD=27°,
∵DE=EB,
∴∠B=∠EDB=x,
∴∠AED=∠ADE=2x,
∴2x+x=27°+27°,
∴x=18°,
∴∠B=18°.
③当EA=DE时,
∵90°﹣x+27°+27°+x=180°,
∴x不存在,应舍去.
综合上述:∠B的度数的所有可能值为42°或18°,
故答案为:42°或18°.
【点评】本题是三角形综合题,主要考查了新定义,设计与作图,等腰三角形的定义和性质,用分类讨论的思想解决问题是解本题的关键.
提优练习
1.等腰三角形的一角为100°,则另一角为( )
A.100° B.40° C.100°或40° D.50°
【分析】分底角为100°何顶角为100°两种情况,根据三角形内角和定理和等腰三角形的定义求解即可.
【解答】解:当底角为100°时,则另外一个底角为100°,此时不满足三角形内角和定理,
当顶角为100°时,则底角为,
故选:B.
【点评】本题主要考查了等腰三角形的性质,关键掌握等边对等角.
2.在△ABC中,∠BAC=100°,∠ABC=3∠ACB,点D在直线AB上,AD=AC,则∠BCD的度数是( )
A.20° B.20°或70° C.40°或70° D.70°
【分析】先利用三角形内角和定理可得∠ACB+∠ABC=80°,从而可得∠ACB=20°,∠ABC=60°,然后分两种情况:当点D在BA的延长线上时;当点D在AB的延长线上时;从而分别进行计算即可解答.
【解答】解:∵∠BAC=100°,
∴∠ACB+∠ABC=180°﹣∠BAC=80°,
∵∠ABC=3∠ACB,
∴∠ACB=20°,∠ABC=60°,
分两种情况:
当点D在BA的延长线上时,如图:
∵∠BAC是△ACD的一个外角,
∠BAC=∠D+∠ACD=100°,
∵AD=AC,
∴∠D=∠ACD=50°,
∵∠ACB=20°,
∴∠BCD=∠ACD+∠ACB=70°;
当点D在AB的延长线上时,如图:
∵∠BAC=100°,AD=AC,
∴∠ACD=∠D40°,
∵∠ACB=20°,
∴∠BCD=∠ACD﹣∠ACB=20°;
综上所述:∠BCD的度数是20°或70°,
故选:B.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理,分两种情况讨论是解题的关键.
3.等腰三角形的一条边长为4,另一条边长为7,则该三角形的周长为( )
A.15 B.18 C.15或18 D.18或23
【分析】分为两种情况4为底或7为底,还要注意是否符合三角形三边关系.
【解答】解:∵等腰三角形的一条边长为4,另一条边长为7,
∴有两种情况:
①7为底,4为腰,4+4>7,符合题意,
∴该三角形的周长是4+4+7=15;
②4为底,7为腰,7+4>7,符合题意,
∴该三角形的周长是7+7+4=18.
故选:C.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质和三角形的三边关系;已知没有明确腰和底边的题目一定要想到两种情况,分类进行讨论,还应验证各种情况是否能构成三角形进行解答,这点非常重要,也是解题的关键.
4.已知等腰△ABC,AD为BC边上的高,且,则等腰△ABC的底角的度数为( )
A.45° B.75°或60°
C.45°或75° D.以上都不对
【分析】分三种情况讨论,先根据题意分别画出图形,当AB=AC时,根据已知条件得出AD=BD=CD,从而得出底角的度数;当AB=BC时,先求出∠ABD的度数,再根据AB=BC求出底角的度数,当AB=BC时,求出底角.
【解答】解:①当AB=AC时,如图,
则∠B=∠C;
∵AD为BC边上的高,
∴BD=CD,
∵,
∴AD=BD=CD,
∴∠DAB=∠B,∠C=∠DAC,
∴∠DAB=∠B=∠C=∠DAC,
而这四个角和为180°,
∴底角为∠B=∠C=45°;
②当AB=BC时,如图,
∵,
∴,
∴∠ABD=30°,
∴∠BAC=∠BCA=75°,
∴底角为75°;
③当AB=BC时,如图,
∵,
∴,
∴∠ABD=30°,
∴∠BAC=∠BCA=15°,
∴底角为15°;
故选:D.
【点评】此题考查了含30度角的直角三角形和等腰三角形的性质,关键是根据题意画出图形,注意不要漏解.
5.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为40°,则顶角的度数可能为 50°或130° .
【分析】等腰三角形分为锐角、直角、钝角等腰三角形,当为等腰直角三角形时不可能出现题中所说情况,所以舍去不计,另外两种情况可以根据垂直的性质及外角的性质求出顶角的度数.
【解答】解:①当为锐角三角形时,如图,
高与右边腰成40°夹角,由三角形内角和为180°可得,顶角为50°;
②当为钝角三角形时,如图,此时垂足落到三角形外面,
因为三角形内角和为180°,
由图可以看出等腰三角形的顶角的补角为50°,
所以三角形的顶角为130°.
故答案为50°或130°.
【点评】本题主要考查了等腰三角形的性质及三角形内角和定理,做题时,考虑问题要全面,进行分类讨论是正确解答本题的关键,难度适中.
6.如图,已知∠AOD=30°,点C是射线OD上的一个动点.在点C的运动过程中,△AOC恰好是等腰三角形,则此时∠A所有可能的度数为 30°,75°,120 °.
【分析】分∠A是底角且∠O和∠ACO是顶角两种情况,∠A是顶角讨论求解即可.
【解答】解:∠A是底角,∠O是底角时,∠A=∠O=30°,
∠A是底角,∠ACO是底角时,∠A(180°﹣∠O)(180°﹣30°)=75°,
∠A是顶角时,∠A=180°﹣2∠O=180°﹣2×30°=120°,
综上所述,∠A所有可能的度数为:30°,75°,120°.
故答案为:30°,75°,120°.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,难点在于要分情况讨论.
7.定义:如果一个三角形能被过顶点的一条线段分割成两个等腰三角形,则称这个三角形为特异三角形,如图,△ABC中,∠A=36°,∠B为钝角,则使得△ABC是特异三角形所有可能的∠B的度数为 108°或126°或132° .
【分析】利用特异三角形得到△ABD和△CBD都是等腰三角形,讨论:①当AB=AD时,利用等腰三角形的性质和三角形内角和定理可计算出∠ABD=∠ADB72°,若DB=DC,利用等腰三角形的性质和三角形外角性质可计算∠C=∠CBD∠ADB=36°,从而得到∠ABC=108°;由于∠CDB=108°,根据三角形内角和可判断CD=CB与BD=BC不成立;②当DA=DB,利用等腰三角形性质得∠ABD=∠A=36°,根据三角形外角性质得∠CDB=72°,若DB=DC,则∠C=∠CBD=54°,此时∠ABC=90°,不合题意舍去;若CD=CB,则∠CBD=∠CDB=72°,此时∠ABC=108°;③当BA=BD时,则∠ADB=∠A=36°,易得∠ABD=108°,若DB=DC,则∠C=∠CBD∠ADB=18°,此时∠ABC=126°;由于∠CDB=144°,利用三角形内角和可判断则CD=CB或BD=BC不成立;④当BA=BD,DA=DC,
设∠BAD=x,则∠ADB=x,根据三角形外角性质得∠C=∠DACx,所以xx=36°,解得x=24°,从而得到∠B=132°;综上所述,∠B的度数为108°或126°或132°.
【解答】解:∵△ABC是特异三角形,
∴△ABD和△CBD都是等腰三角形,
①当AB=AD时,则∠ABD=∠ADB(180°﹣∠A)(180°﹣36°)=72°,
若DB=DC,则∠C=∠CBD∠ADB=36°,
此时∠ABC=72°+36°=108°;
由于∠CDB=108°,则CD=CB与BD=BC不成立;
②当DA=DB,则∠ABD=∠A=36°,所以∠CDB=36°+36°=72°,
若DB=DC,则∠C=∠CBD(180°﹣72°)=54°,此时∠ABC=54°+36°=90°,不合题意舍去;
若CD=CB,则∠CBD=∠CDB=72°,此时∠ABC=72°+36°=108°;
③当BA=BD时,则∠ADB=∠A=36°,∠ABD=180°﹣36°﹣36°=108°,
若DB=DC,则∠C=∠CBD∠ADB=18°,此时∠ABC=108°+18°=126°;
由于∠CDB=144°,则CD=CB与BD=BC不成立;
④当BA=BD,DA=DC,
设∠BAD=x,则∠ADB=x,
∵DC=DA,
∴∠C=∠DACx,
∴xx=36°,解得x=24°,
∴∠B=180°﹣24°﹣24°=132°;
综上所述,∠B的度数为108°或126°或132°.
故答案为108°或126°或132°.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质:等腰三角形的两腰相等;等腰三角形的两个底角相等;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.注意分类讨论数学思想的应用.
8.已知在△ABC中,∠A=40°,D为边AC上一点,△ABD和△BCD都是等腰三角形,则∠C的度数可能是 80°或50°或20°或35° .
【分析】分三种情况:如图1所示:当DA=DC时;如图2所示:当AB=AD时;如图3所示:当AB=DB时;进行讨论,根据等腰三角形的性质,三角形内角和定理即可求解.
【解答】解:如图1所示:当DA=DC时,
∵∠A=40°,
∴∠ABD=40°,
∴∠ADB=180°﹣40°×2=100°,
∴∠BDC=180°﹣100°=80°,
当BD=BC1时,∠BC1D=∠BDC1=80°;
当DB=DC2时,∠DBC2=∠DC2B=(180°﹣80°)÷2=50°;
当BC3=DC3时,∠BC2D=180°﹣80°×2=20°;
如图2所示:当AB=AD时,
∵∠A=40°,
∴∠ABD=∠ADB=(180°﹣40°)÷2=70°,
∴∠BDC=180°﹣70°=110°,
当DB=DC4时,∠DBC4=∠DC4B=(180°﹣110°)÷2=35°;
如图3所示:当AB=DB时,
∵∠A=40°,
∴∠ADB=40°,
∴∠BDC=180°﹣40°=140°,
当DB=DC5时,∠DBC5=∠DC5B=(180°﹣140°)÷2=20°.
综上所述,∠C的度数可能是80°或50°或20°或35°.
故答案为:80°或50°或20°或35°.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理,注意分类思想的应用,难度较大,不要漏解.
9.已知△ABC中,∠ABC=40°,
(1)若点D为BC边上的一个点,且AB=AD,则∠ADB= 40 °;
(2)若过点A的直线l恰好把△ABC分成两个等腰三角形,则∠C的度数可能是 80°或20°或50° .
【分析】(1)由AB=AD,根据等边对等角的性质,即可求得∠ADB的度数;
(2)分别从①AD=AC=BD,②AC=DC,AD=BD,③AD=DC=BD,去分析求解即可求得答案.
【解答】解:(1)∵△ABC中,∠ABC=40°,点D为BC边上的一个点,且AB=AD,
∴∠ADB=∠ABC=40°;
(2)解:有三种情况:①AD=AC=BD,
∵AD=BD,
∴∠ABC=∠BAD=40°,
∵AD=AC,
∴∠C=∠ADC=∠ABC+∠BAD=80°,
②AC=DC,AD=BD,
∴∠BAD=∠ABC=40°,
∵AC=DC,
∴∠DAC=∠ADC=∠B+∠BAD=80°,
∴∠C=180°﹣∠ADC﹣∠DAC=20°,
③AD=DC=BD,
∴∠BAD=∠ABC=40°,
∵AD=DC,
∴∠C=∠DAC,
∵∠ADC=80°,
∴∠C(180°﹣∠ADC)=50°,
故答案为:(1)40,(2)80°或20°或50°.
【点评】此题考查了等腰三角形的性质.此题难度适中,注意掌握数形结合思想与分类讨论思想的应用.
10.已知在△ABC中,∠C=16°且为最小的内角,过顶点B的一条直线把这个三角形分割成两个等腰三角形,求∠B所有可能的度数.
【分析】设过B的直线交AC于D,因为没有指明是哪两个边相等,故应该分情况进行分析,从而求解.
【解答】解:设∠ABC=y,过点B的直线交边AC于D,
在△DBC中,
①若∠C是顶角,如图1,
则∠ADB>90°,∠CBD=∠CDB=90°﹣8°=82°,∠A=180°﹣16°﹣y.
此时只能有∠A=∠ABD,
即180°﹣16°﹣y=y﹣82°,
解得:y=123°,
即:∠ABC=123°;
②若∠C是底角,则有两种情况.
第一种情况:如图,当DB=DC时,则∠DBC=16°,
在△ABD中,∠ADB=32°,∠ABD=y﹣16°.
(i)由AB=AD,得∠ABD=∠ADB=32°,
∴∠ABC=∠ABD+∠DBC=48°;
(ii)由AB=BD,得∠BAD=∠ADB=32°,
∴∠ABD=180°﹣∠BAD+∠BDA=116°,
∴∠ABC=∠ABD+∠DBC=132°;
(iii)由AD=BD,得∠BAD=∠ABD=74°,
∴∠ABC=∠ABD+∠DBC=90°;
(iiii)当BD=BC时,但这种情况与∠C是最小角不符,不成立.
第二种情况,如图1,当BD=BC时,∠BDC=∠C=16°,∠ADB=180°﹣16°>90°,此时只能有AD=BD,
从而∠A=∠ABD∠C<∠C,这与题设∠C是最小角矛盾.
∴当∠C是底角时,BD=BC不成立.
综上,∠ABC所有可能的度数为:123°或132°或48°或90°.
【点评】此题主要考查等腰三角形的性质,掌握等腰三角形的性质、三角形外角的性质及三角形内角和定理的综合运用是解题的关键.
11.如果一个三角形能被一条线段分割成两个等腰三角形,那么称这条线段为这个三角形的特异线,称这个三角形为特异三角形.
(1)如图1,△ABC中,∠B=2∠C,线段AC的垂直平分线交AC于点D,交BC于点E.求证:AE是△ABC的一条特异线;
(2)如图2,若△ABC是特异三角形,∠A=30°,∠B为钝角,求出所有可能的∠B的度数.
【分析】(1)只要证明△ABE,△AEC是等腰三角形即可.
(2)如图2中,当BD是特异线时,分三种情形讨论,如图3中,当AD是特异线时,AB=BD,AD=DC根据等腰三角形性质即可解决问题,当CD为特异线时,不合题意.
【解答】(1)证明:如图1中,
∵DE是线段AC的垂直平分线,
∴EA=EC,即△EAC是等腰三角形,
∴∠EAC=∠C,
∴∠AEB=∠EAC+∠C=2∠C,
∵∠B=2∠C,
∴∠AEB=∠B,即△EAB是等腰三角形,
∴AE是△ABC是一条特异线.
(2)解:如图2中,
当BD是特异线时,如果AB=BD=DC,则∠ABC=∠ABD+∠DBC=120°+15°=135°,
如果AD=AB,DB=DC,则∠ABC=∠ABD+∠DBC=75°+37.5°=112.5°,
如果AD=DB,DC=CB,则ABC=∠ABD+∠DBC=30°+60°=90°(不合题意舍弃).
如图3中,当AD是特异线时,AB=BD,AD=DC,则∠ABC=180°﹣20°﹣20°=140°
当CD为特异线时,不合题意.
∴符合条件的∠ABC的度数为135°或112.5°或140°.
【点评】本题考查了等腰三角形的判定和性质、三角形内角和定理等知识,解题的关键是理解题意,学会分类讨论,学会画出图形,借助于图形解决问题,学会利用方程去思考问题,属于中考创新题目.
12.问题情境:活动课上,同学们以等腰三角形为背景展开有关图形旋转的探究活动,如图1,已知△ABC中,AB=AC,∠B=40°将△ABC从图1的位置开始绕点A逆时针旋转,得到△ADE(点D,E分别是点B,C的对应点),旋转角为α(0°<α<100°),设线段AD与BC相交于点M,线段DE分别交BC,AC于点O,N.
特例分析:(1)如图2,当旋转到AD⊥BC时,旋转角α的度数为 50° ;
探究规律:(2)如图3,在△ABC绕点A逆时针旋转过程中,“求真”小组的同学发现线段AM始终等于线段AN,请你证明这一结论.
拓展延伸:(3)当△DOM是等腰三角形时,求旋转角α的度数.
【分析】(1)由等腰三角形的性质得∠BAC=100°和,即可求解;
(2)由等腰三角形的性质及旋转的性质得∠BAM=∠EAN=α,AD=AE=AB,由ASA可判定△ABM≌△AEN,即可得证;
(3)①当MD=MO时,由旋转的性质得∠MDO=40°,由∠AMO=∠ABM+∠BAM,即可求解; ②当DM=DO时,同理可求解;③当OD=OM时,同理可求解.
【解答】(1)解:如图,
∵AB=AC,
∴∠BAC=180°﹣2∠B
=100°,
∵AD⊥BC,
∴,
=50°,
∴α=50°,
故答案为:50°;
(2)证明:∵AB=AC,
∴∠ABM=∠C,
由旋转得:∠AEN=∠C,
∠BAM=∠EAN=α,
AD=AE=AB,
∴∠ABM=∠AEN,
在△ABM和△AEN中,
,
∴△ABM≌△AEN(ASA),
∴AM=AN;
(3)解:①如图,当MD=MO时,
由旋转得:∠MDO=40°,
∴∠MOD=40°,
∴∠AMO=2∠MDO=80°,
∵∠AMO=∠ABM+∠BAM,
∴∠BAM=80°﹣40°
=40°,
∴α=40°;
②如图,当DM=DO时,
由①得:∠MDO=40°,
∴
=70°,
∴∠AMO=∠MDO+∠DOM
=110°,
∵∠AMO=∠ABM+∠BAM
∴∠BAM=110°﹣40°
=70°,
∴α=70°;
③如图,当OD=OM时,
由①得:∠MDO=∠DMO=40°,
∴∠AMO=180°﹣∠DMO
=140°,
∵∠AMO=∠ABM+∠BAM
∴∠BAM=140°﹣40°
=100°,
∴α=100°,
∵0°<α<100°,
∴α=100°不合题意,舍去;
综上所述:旋转角α的度数为40°或70°.
【点评】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定及性质,三角形外角的性质等;掌握判定方法及性质,能根据等腰三角形的顶点不同进行分类讨论是解题的关键.
13.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=16cm,BC=12cm,AC=20cm,P、Q是△ABC边上的两个动点,其中点P从点A开始沿A→B方向运动,且速度为每秒1cm,点Q从点B开始沿BC→CA方向运动,且速度为每秒2cm,P、Q两点同时出发,当点P运动到点B时两点停止运动,设运动时间为t秒.
(1)BP= (16﹣t) cm(用含t的式子表示);
(2)当点Q在边BC上运动时.
①出发几秒后,△PQB是等腰三角形?
②通过计算说明PQ能否把△ABC的周长平分?
(3)当点Q在边CA上运动时,若△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形,直接写出此时t的值.
【分析】(1)根据题意即可用t可表示出AP,BQ即可求得BP;
(2)①结合(1),根据题意再表示出BQ,然后根据等腰三角形的性质可得到BP=BQ,可得到关于t的方程,可求得t;②当Q在BC上,0≤t≤6,如图,AP=t,BQ=2t,则BP=16﹣t,CQ=12﹣2t,利用PQ把△ABC的周长平分,再建立方程求解即可;
(3)用t分别表示出BQ和CQ,利用等腰三角形的性质可分CQ=BC和BQ=CQ三种情况,分别得到关于t的方程,可求得t的值.
【解答】解:(1)由题意可知AP=t,BQ=2t,
∵AB=16cm,
∴BP=AB﹣AP=(16﹣t)cm,
(2)①当点Q在边BC上运动,△PQB为等腰三角形时,
即16﹣t=2t,解得,
∴出发秒后;
②当Q在BC上,0≤t≤6,如图,
而AP=t,BQ=2t,
∴BP=16﹣t,CQ=12﹣2t,
∵PQ把△ABC的周长平分,
∴16﹣t+2t=t+12﹣2t+20,
解得:t=8,不符合题意舍去,
∴点Q在边BC上运动时.PQ不能把△ABC的周长平分.
(3)①当△BCQ是以BC为底边的等腰三角形时:CQ=BQ,如图1所示,
则∠C=∠CBQ,
∵∠ABC=90°,
∴∠CBQ+∠ABQ=90°.
∠A+∠C=90°,
∴∠A=∠ABQ,
∴BQ=AQ,
∴CQ=AQ=10(cm),
∴BC+CQ=22(cm),
∴t=22÷2=11;
②当△BCQ是以BQ为底边的等腰三角形时:CQ=BC,如图2所示,
则BC+CQ=24(cm),
∴t=24÷2=12,
综上所述:当t为11秒或12秒时,△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形.
故答案为:11或12.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识.用时间t表示出相应线段的长,化“动”为“静”是解决这类问题的一般思路,解题时注意方程思想的应用.
14.(1)操作实践:△ABC中,∠A=90°,∠B=22.5°,请画出一条直线把△ABC分割成两个等腰三角形,并标出分割成两个等腰三角形底角的度数;(要求用两种不同的分割方法)
(2)分类探究:△ABC中,最小内角∠B=24°,若△ABC被一直线分割成两个等腰三角形,请画出相应示意图并写出△ABC最大内角的所有可能值;
(3)猜想发现:若一个三角形能被一直线分割成两个等腰三角形,需满足什么条件?(请你至少写出两个条件,无需证明)
【分析】(1)按要求画图(作AB的中垂线或作BC的中垂线)即可;
(2)在(1)的基础上,由“特殊”到“一般”,需要把24°的三角形分成两个等腰三角形的各种情形,一共有5种情况,分别画图即可;
(3)根据(1)(2)中的图形总结即可.
【解答】解:(1)如图所示:
(2)设分割线为AD,相应用的角度如图所示:
图1的最大角=39°+78°=117°,图2的最大角=24°+180°﹣2×48°=108°,
图3的最大角=24°+66°=90°,图4的最大角=84°,
图5的最大角=148°,因为∠ABC=24°不是最小内角,此种情况不符合题意,
故△ABC的最大内角可能值是117°或108°或90°或84°;
(3)若一个三角形能被一直线分割成两个等腰三角形,应满足下列条件之一:
①该三角形是直角三角形;
②该三角形有一个角是最小角的2倍;
③该三角形有一个角是其中一个角的3倍.
【点评】此题主要考查等腰三角形的性质及三角形内角和定理的综合运用,本题不仅趣味性强,创造性强,而且渗透了由“特殊”到“一般”、“分类讨论”等数学思想,是一道不可多得的好题.
15.如果一个三角形被一条线段分割成两个等腰三角形,那么这种分割叫做等腰分割,这条线段称为这个三角形的等腰分割线.如图1,当△ABD和△ACD为等腰三角形时,AD为△ABC的等腰分割线.
(1)如图2,△ABC中,∠B=2∠C,线段AC的垂直平分线ED交AC于点D,交BC于点E.求证:AE是△ABC的一条等腰分割线.
(2)在△ABC中,AD为△ABC的等腰分割线,AD=BD,∠C=30°,请你画出所有可能的图形并求出∠B的度数.
【分析】(1)证明△ABE、△AEC是等腰三角形即可;
(2)根据等腰分割线的定义,画出图形即可;分三种情形:当DA=DC时,当AD=AC时,当AC=CD时,利用等腰三角形的性质,分别求解.
【解答】(1)证明:如图2中,
∵DE是线段AC的垂直平分线,
∴EA=EC,即△EAC是等腰三角形,
∴∠EAC=∠C,
∴∠AEB=∠EAC+∠C=2∠C,
∵∠B=2∠C,
∴∠AEB=∠B,即△EAB是等腰三角形,
∴AE是△ABC是一条等腰分割线;
(2)解:∵线段AD即为所求分割线,
∴△ABD和△ACD都是等腰三角形,
①如图3,AD=CD=BD,
∴∠C=∠CAD=30°,
∴∠ADB=∠C+∠CAD=30°+30°=60°,
∵AD=BD,
∴∠B=∠BAD=60°;
②如图4,AD=BD=AC,
∵AD=AC,
∴∠ADC=∠C=30°,
∵AD=BD,
∴∠B=∠DAB,
∵∠ADC=∠B+∠BAD=30°,
∴∠B=15°;
③如图5,AD=BD,AC=CD,
∴∠CAD=∠ADC75°,
∠B=∠BAD,
∵∠ADC=∠B+∠BAD,
∴∠B=37.5°,
综上所述,∠B的度数为60°或15°或37.5°.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理,等腰分割的定义等知识,解题的关键是理解等腰分割的定义,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
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