内容正文:
2.6 等腰三角形
第2章 图形的轴对称
2.6.1 等腰三角形
知识点
等腰三角形的性质
知1-讲
1
1. 性质1 等腰三角形是轴对称图形,等腰三角形的对称轴是底边的垂直平分线.
2. 性质2 等腰三角形的底边上的高、底边上的中线及顶角的平分线重合(简写成“三线合一”).
已知等腰三角形的“一线”,则它具有另外“两线”的性质.
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知1-讲
几何语言:
如图2 .6 -1,在△ ABC 中,
①因为AB=AC,AD ⊥ BC,
所以AD 平分∠ BAC,BD=CD.
②因为AB = AC,BD = DC,
所以AD ⊥ BC,AD 平分∠ BAC.
③因为AB = AC,AD 平分∠ BAC,
所以BD = DC,AD ⊥ BC.
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知1-讲
特别解读
应用“三线合一”的前提必须是等腰三角形,且必须是底边上的中线、底边上的高和顶角的平分线才相互重合,若是一腰上的高与中线就不一定重合.
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知1-讲
3. 性质3 等腰三角形的两个底角相等
(简写成“等边对等角”).
拓展:
(1)等腰三角形两腰上的中线、高分别相等.
(2)等腰三角形两底角的平分线相等.
(3)等腰三角形底边上的任意一点到两腰的距离之和等于一腰上的高.
特别提醒
适用条件:必须在同一个三角形中.
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例 1
[新考法 方程建模法]如图2 .6-2,在△ ABC 中,AB=AC,点D,E 分别在AC,AB 边上,且BC=BD,AD=DE=EB,求∠ A 的度数.
解题秘方:利用“等边对等角”及外角的性质将△ ABC 中的三个角都用要求的∠ A 来表示,利用三角形的内角和等于180°解决问题.
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解:设∠ A=x°.
因为AD=DE,所以∠ AED= ∠ A=x°.
因为DE=EB,所以易得∠ EBD= ∠ BDE=x°.
所以∠ BDC= ∠ A+ ∠ EBD=x°.
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知1-练
因为BC=BD,所以∠ C= ∠ BDC=x°.
因为AB=AC,所以∠ ABC= ∠ C=x°.
在△ ABC 中,∠ A+ ∠ ABC+ ∠ C=180°,
所以x+x+ x =180,解得x =45 . 所以∠ A=45 .
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1-1.[中考·滨州] 如图,屋顶钢架外框是等腰三角形,其中AB=AC,立柱AD ⊥ BC,且顶角∠ BAC=120°,则∠ C的大小为_________.
30°
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1-2.[中考·聊城] 如图,在△ ABC 中,AB=AC,∠ C=65°,点D 是BC边上任意一点,过点D作DF ∥ AB 交AC 于点E,则∠ FEC 的度数是( )
A.120°
B.130°
C.145°
D.150°
B
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如图2 .6-3,在△ ABC 中,AB=AC,AD 平分∠ BAC.
解题秘方:利用等腰三角形的性质——“三线合一”,将未知量转化为已知量.
例 2
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(1)若BC=3cm,求BD 的长;
解:因为AB=AC,AD 平分∠ BAC,
所以BD=CD=BC=×3 =1.5(cm).
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(2)若∠ BAD=50°,求∠ B 的度数.
解:因为AB=AC,AD 平分∠ BAC,
所以AD ⊥ BC. 所以∠ ADB=90°.
又因为∠ BAD=50 °,所以∠ B=40 °.
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2-1. 如图所示,在△ ABC中,AB=AC,AD ⊥ BC于点D, 若AB = 6,CD = 4,则△ ABC 的周长是( )
A.10
B.14
C.16
D.20
D
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例 3
如图2.6-4,AB=AE,BC=DE,∠ B= ∠ E,AM ⊥ CD,垂足为点M. 试说明:CM=MD.
解题秘方:由已知AM ⊥ CD 和结论CM=MD,联想到等腰三角形“三线合一”的性质,因此连接AC,AD,构造等腰三角形.
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解:如图2 .6 -4,连接AC,AD.
在△ ABC 和△ AED 中,
所以△ ABC ≌△ AED. 所以AC=AD.
又因为AM ⊥ CD,所以CM =MD.
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3-1.如图,在△ ABC中,AB=AC,D 是BC的中点,E,F 分别是AB,AC 上的点, 且AE =AF,试说明:DE =DF.
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[母题 教材P56例2]如图2 .6 -5,用尺规(无刻度直尺和圆规)作一等腰三角形,使其底边长为a,腰长为b,并作出顶角的平分线(保留作图痕迹,不必写出做法).
例 4
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解题秘方:作一个三角形,关键是确定三个顶点,由底边可确定两个顶点,以底边的两个端点为圆心、腰长为半径作弧,两弧的交点就是第三个顶点;根据角平分线的尺规作图方法作顶角的平分线即可.
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解:如图2 .6 - 6,△ ABC 即为所求作的等腰三角形,AD是顶角的平分线.
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4-1.如图,AC ⊥ BC,∠ ABC =40°.
(1)尺规作图:在直线BC 上找一点P,使得△ ABP 是等腰三角形.(要求保留作图痕迹,若有多个点,用P1,P2,P3,⋯表示)
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解:如图所示,P1,P2,P3,P4即为所求.
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(2) 在(1) 条件下,∠ ABP=__________ .
40°或140°
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知识点
等腰三角形的判定
2
1. 定义法 有两边相等的三角形是等腰三角形.
2. 判定方法 有两个角相等的三角形是等腰三角形(简写成“等角对等边”).
几何语言:在△ ABC 中,因为∠ B=∠C,所以AB=AC.
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3. 等腰三角形的性质与判定的异同
相同点:使用的前提都是“在同一个三角形中”.
不同点:由三角形的两边相等,得到它们所对的角相等,是等腰三角形的性质;由三角形的两角相等,得到它是等腰三角形,是等腰三角形的判定,即等边 等角.
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特别提醒
“等角对等边”不能叙述为“如果一个三角形有两个底角相等,那么它的两条腰相等”,因为在未判定出它是等腰三角形之前,不能用“底角”“顶角”“腰”“底边”这些名词.
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如图2 .6 -7,AD 是△ ABC 的边BC 上的高,且AD
平分∠ BAC,试说明:△ ABC 为等腰三角形.
例 5
解题秘方:根据等腰三角形的定义来判定,只需说明有两边相等即可.
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解:因为AD ⊥ BC,所以∠ ADB= ∠ ADC=90°.
因为AD 平分∠ BAC,所以∠ BAD= ∠ CAD.
在△ ABD 和△ ACD 中,
所以△ ABD ≌△ ACD(ASA). 所以AB=AC.
所以△ ABC 为等腰三角形.
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知2-练
5-1.如图,在△ ABC中,点D 是边BC 上的一点,点E 是边AC上的一点, 且AB=AC=DC,BD=CE,连接AD,DE.
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(1)试说明:△ ADE是等腰三角形;
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(2)若∠ ADE=40°,求∠ BAC 的度数.
解:因为△ABD≌△DCE,所以∠BAD=∠EDC.
所以∠BAD+∠BDA=∠EDC+∠BDA=
180°-∠ADE=140°.
所以在△ABD中,∠B=180°-(∠BAD+∠BDA)=180°-140°=40°.所以∠C=∠B=40°.
所以∠BAC=180°-40°-40°=100°.
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知2-练
如图2 .6 -8,在△ ABC 中,P 是BC 边上一点,过
点P 作BC 的垂线,交AB 于点Q,交CA
的延长线于点R,若AQ=A R,试说明:
△ ABC 是等腰三角形.
例 6
解题秘方:利用“等角对等边”判定等腰三角形,只需说明三角形有两个内角相等即可.
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知2-练
解:因为AQ=AR,所以∠ R= ∠ AQR.
又因为∠ BQP= ∠ AQR,所以∠ R= ∠ BQP.
因为RP ⊥ BC,
所以∠ B+∠ BQP=90°,∠ C+∠ R=90°.
所以∠ B= ∠ C. 所以AB=AC. 所以△ ABC 是等腰三角形.
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6-1.如图,已知点D,E 分别是△ ABC 的边BA 和BC 延长线上的点,作∠ DAC 的平分线AF,且AF ∥ BC.
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知2-练
(1)试说明:△ ABC 是等腰三角形;
解:因为AF平分∠DAC,所以∠DAF=∠CAF.
因为AF∥BC,所以∠DAF=∠B,∠CAF=∠ACB.
所以∠B=∠ACB.所以AB=AC.
所以△ABC是等腰三角形.
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知2-练
(2) 作∠ ACE 的平分线交AF 于点G,若∠ B=40 °,求∠ AGC的度数.
解:因为∠B=40°,
所以∠ACB=∠B=40°.所以∠ACE=140°.
因为CG平分∠ACE ,所以∠ACG=∠GCE=70°.
因为 AF∥BC ,所以∠AGC=∠GCE=70°.
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等腰三角形
等腰三角形
判定
等角对等边
性质
轴对称性
等边对等角
三线合一
互逆
课堂小结
解:连接AD.因为AB=AC,D是BC的中点,
所以∠EAD=∠FAD.
在△AED和△AFD中,
所以△AED≌△AFD(SAS).所以DE=DF.
解:因为AB=AC,所以∠B=∠C.
在△ABD和△DCE中,
所以△ABD≌△DCE(SAS).所以AD=DE.
所以△ADE是等腰三角形.
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