内容正文:
第07讲 等腰三角形(1个知识点+4种题型+分层练习)
知识导图
知识清单
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.
题型强化
题型一.等腰三角形的性质
1.(2023秋•奉化区校级期中)等腰三角形的两边长分别为3和6,则这个三角形的周长是
A.15 B.12 C.12或15 D.9
2.(2023秋•义乌市校级月考)如图,在中,,的垂直平分线分别交、于点、.若的周长等于7,则的长为 .
3.(2023秋•萧山区校级月考)已知中,为边上一点,.
(1)试说明;
(2)过点作的平行线交的延长线于点,若,求证:平分.
题型二、等边对等角
4.等腰三角形的一个外角度数为,则其顶角的度数是 .
5若,则( )°
A.66 B.92 C.96 D.98
6.如图,在中,,D是边上的中点,连接,平分交于点E.
(1)过点E作交于点F,求证:.
(2)若,求的度数.
题型三、根据等边对等角证明
7.如图,在中,,点在边上,的中垂线交于点,若,,则等于( )
A.3 B.4 C. D.6
8.如图,点P为内部一点,使得,,且,求的度数是 .
9.已知中,D为边上一点,.
(1)试说明;
(2)过点B作的平行线交的延长线于点E,若,求证:平分.
题型四、等腰三角形的定义
10.如图,已知四边形的边长分别为3,4,2,2,当为等腰三角形时,对角线的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
11.已知等腰三角形的一个角是,则底角的度数是 .
12.如图,的三个顶点均在小方格的顶点上.请在图中画出符合条件的三角形,且三角形的顶点均在小方格的顶点上.
(1)在图1中画,要求与全等.
(2)在图2中画等腰,要求与面积相等.
分层练习
一、单选题
1.若等腰三角形的一个内角为,则它的底角为( )
A. B. C.或 D.
2.如图,在中,,D为中点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.已知一等腰三角形的两边长分别为4和8,则该三角形的周长是( )
A.16 B.20 C.16或20 D.22
4.如图,在中,,作高线,角平分线,中线,三者两两相交于点G,H,I.则下列说法正确的是( )
A.一定为等腰三角形
B.一定为等腰三角形
C.一定为等腰三角形
D.一定为等腰三角形
5.数学课上有这样一道作图问题:如图1,P,Q是直线l同侧的两点,请你在直线l上确定一点R,使的周长最小.小明的作法如图2:
(1)作点Q关于直线l的对称点;
(2)连结交直线l于点R;
(3)连结,那么点R就是使的周长最小的点.
小明的作法运用了我们学过的定理,在下列四个定理中,小明没有运用到的是( )
A.如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是对称点连线的垂直平分线
B.等腰三角形底边上的高也是顶角的角平分线
C.线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等
D.两点之间,线段最短
6.如图,在中,,下列尺规作图,不能得到的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,已知D为上一点且,那么与之间满足的关系是( )
A. B.
C. D.
8.如图,点D是等腰的边上的一点,过点B作于点E,连接,若,则的值是( )
A.4 B.8 C.12 D.16
9.如图,等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于D,∠ABC的平分线分别交AC、AD于E、F两点,M为EF的中点,延长AM交BC于点N,连接DM、MC.下列结论:①DF=DN;②△ABE≌△MBN;③AD=CD;④AE=CN;,其中正确的结论个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
10.如图,在一块含45°的三角板(∠ABC=90°)右侧作以AC为斜边的Rt△ACD,过点B作AC的垂线,分别交AC、AD于点E、F,连接DE.设∠BFD=α,∠BED=β,则( )
A.3α+2β=600° B.3α-2β=90° C.2α-β=90° D.2α+β=360°
二、填空题
11.一个等腰三角形的两边长分别是3和7,则它的周长是 .
12.如图,,,于,则 .
13.如图,等腰中,,是的平分线,,则的长为 .
14.如图,在中,的垂直平分线分别交于D、E,连接,若,,则的度数 .
15.如图,等腰直角△ABC中,D为斜边AB的中点,E,F分别为腰AC,BC上(异于端点)的点,DE⊥DF,AB=10,设x=DE+DF,则x的取值范围是 .
16.如图,在中,,是中点,点、、是线段上的三个点,若,则图中阴影部分的总面积为 .
三、解答题
17.如图所示,在钝角中,为最长边.在边上找一点D,连接,使为等腰三角形.(不写作法,保留作图痕迹,画出所有的情况).
18.如图所示,在中,,点是上一点,于点,
(1)若,求的度数;
(2)若点是的中点,证明.
19.如图,,分别是的中线和角平分线,.
(1)若的面积是20,且,求的长.
(2)若,求的度数.
20.如图,与中,与交于点,,.
(1)求证:;
(2)当,求的度数.
21.如图,在中,,过的中点作,,垂足分别为、.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
22.如图,,点D在边上,,交于点F.
(1)求证:;
(2)求证:平分.
23.如图,中,,垂直平分,交于点,交于点,且.
(1)若,求的度数;
(2)若周长为,,求长.
24.如图,在8×6的网格中,每个小正方形的边长均为一个单位.
(1)在图1中画出以BC为一边,面积为12的等腰三角形.
(2)在图2中画出△ABC的角平分线BE.(△ABC的三个顶点都在格点上,请按要求完成下列作图:①仅用无刻度的直尺,且不能用直尺中的直角;②保留作图痕迹;③标注相关字母.)
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第07讲 等腰三角形(1个知识点+4种题型+分层练习)
知识导图
知识清单
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.
题型强化
题型一.等腰三角形的性质
1.(2023秋•奉化区校级期中)等腰三角形的两边长分别为3和6,则这个三角形的周长是
A.15 B.12 C.12或15 D.9
【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3和6,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3为腰长,6为底边长,
由于,则三角形不存在;
(2)若6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.
2.(2023秋•义乌市校级月考)如图,在中,,的垂直平分线分别交、于点、.若的周长等于7,则的长为 1 .
【分析】利用线段垂直平分线的性质得出,进而得出的长,即可得出答案.
【解答】解:是的垂直平分线,
,
,的周长等于7,
,
,
,
故答案为:1.
【点评】此题主要考查了线段垂直平分线的性质,得出的长是解题关键.
3.(2023秋•萧山区校级月考)已知中,为边上一点,.
(1)试说明;
(2)过点作的平行线交的延长线于点,若,求证:平分.
【分析】(1)由等腰三角形的性质推出,,由三角形外角的性质得到,即可推出.
(2)由等腰三角形的性质推出,由平行线的性质推出,,得到,即可证明平分.
【解答】(1)解:,
,,
,
.
(2)证明:,
,
,
,,
,
平分.
【点评】本题考查等腰三角形的性质,平行线的性质,关键是由平行线的性质推出,,由三角形外角的性质得到;由等腰三角形的性质推出,由平行线的性质推出,.
题型二、等边对等角
4.等腰三角形的一个外角度数为,则其顶角的度数是 .
【答案】
【知识点】等边对等角、三角形内角和定理的应用
【分析】本题主要考查三角形外角性质、等腰三角形性质及三角形内角和定理;判断出 的外角只能是顶角的外角是正确解答本题的关键.
三角形内角与相邻的外角和为,三角形内角和为,等腰三角形两底角相等,只可能是顶角.
【详解】解:等腰三角形一个外角为 ,那相邻的内角为 ,三角形内角和为,如果这个内角为底角,内角和将超过,所以只可能是顶角.
故答案为: .
5若,则( )°
A.66 B.92 C.96 D.98
【答案】C
【知识点】三角形内角和定理的应用、等边对等角
【分析】根据等腰三角形的性质得出两个底角相等,即,同理得出,因为,运用平角性质算出,结合三角形内角和,列式计算,即可作答.本题考查等腰三角形的性质、三角形内角和定理及平角,熟练掌握相关判定定理及性质是解题关键.
【详解】解:,
,
如图:
∵
∴
∵
∴
∵
∴
∴
在中,
故选:B.
6.如图,在中,,D是边上的中点,连接,平分交于点E.
(1)过点E作交于点F,求证:.
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明见解答
(2)的度数是
【知识点】等边对等角、三角形内角和定理的应用、等腰三角形的性质和判定、两直线平行内错角相等
【分析】本题考查了平行线的性质,等腰三角形的性质,三角形的内角和定理.
(1)根据角平分线的定义得出,根据平行线的性质得出,进而得出,即可求证;
(2)易得,根据三角形的内角和定理,即可解答.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)解:∵,D是边上的中点,
∴,,
∴,
∴,
∴的度数是.
题型三、根据等边对等角证明
7.如图,在中,,点在边上,的中垂线交于点,若,,则等于( )
A.3 B.4 C. D.6
【答案】D
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、线段垂直平分线的性质、根据等边对等角证明
【分析】根据等腰三角形的性质得到,推出,根据线段垂直平分线的性质得到,再证明,根据全等三角形的性质得到,由,即可得到结论.
【详解】解:,
,
,,,
,
的中垂线交于点,
,
在与中,
,
∴,
,,
∵,即,
,
故选:D.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
8.如图,点P为内部一点,使得,,且,求的度数是 .
【答案】
【知识点】三角形的外角的定义及性质、全等的性质和SAS综合(SAS)、根据等边对等角证明
【分析】作辅助线,在的延长线上截取,连,,延长交于,交于,则可证得,则为的垂直平分线,结合可得,,可得平分,进一步可求出的度数.
【详解】解:在的延长线上截取,连,,延长交于,交于,
∴,
在和中,
,
则,
垂直平分,,
,
,,
垂直平分,
,
,
.
故答案为:
【点睛】本题主要考查全等三角形的判定和性质及等腰三角形“三线合一”的性质,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形.
9.已知中,D为边上一点,.
(1)试说明;
(2)过点B作的平行线交的延长线于点E,若,求证:平分.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】根据平行线的性质探究角的关系、三角形的外角的定义及性质、根据等边对等角证明
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质,三角形外角的性质,平行线的性质,解题的关键是熟练掌握相关的性质.
(1)根据等腰三角形的性质得出,,根据三角形外角得出,即可证明结论;
(2)根据等腰三角形的性质得出,根据平行线性质得出,,说明,即可证明结论.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∵,
∴.
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴平分.
题型四、等腰三角形的定义
10.如图,已知四边形的边长分别为3,4,2,2,当为等腰三角形时,对角线的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【知识点】三角形三边关系的应用、等腰三角形的定义
【分析】本题主要考查了等腰三角形的定义、三角形三边关系等知识,熟练掌握相关知识是解题关键.首先根据等腰三角形的定义可得或,然后根据三角形三边关系,分情况讨论,即可获得答案.
【详解】解:∵为等腰三角形,
∴可有或,
当时,的三边长分别为2,2,3,符合题意;
当时,的三边长分别为2,2,4,
∵,
∴不能构成三角形,不符合题意.
综上所述,对角线的长为3.
故选:B.
11.已知等腰三角形的一个角是,则底角的度数是 .
【答案】/40度
【知识点】等腰三角形的定义、三角形内角和定理的应用
【分析】本题考查等腰三角形的性质和三角形的内角和.分100°角是顶角和底角两种情况讨论即可.
【详解】解:∵等腰三角形的一个角是,
∴这个角是顶角时,
∴底角的度数是,
当这个角是底角时,
则,不能构成三角形;
故答案为:.
12.如图,的三个顶点均在小方格的顶点上.请在图中画出符合条件的三角形,且三角形的顶点均在小方格的顶点上.
(1)在图1中画,要求与全等.
(2)在图2中画等腰,要求与面积相等.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】用SSS证明三角形全等(SSS)、等腰三角形的定义、利用网格求三角形面积
【分析】本题考查全等三角形的作图,等腰三角形作图,掌握作全等三角形需满足的条件是解题关键.
(1)以为公共边,结合“”所需条件作图即可;
(2)利用等底等高的两个三角形面积相等进行等面积变形作图.
【详解】(1)如图,即为所作;
(2)如图,即为所作;
分层练习
一、单选题
1.若等腰三角形的一个内角为,则它的底角为( )
A. B. C.或 D.
【答案】C
【分析】本题考查等腰三角形的性质,掌握等腰三角形的两底角相等是解题的关键,注意分类讨论.
【详解】解:当这个内角就是底角时,它的底角为;
当这个内角是顶角时,则它的底角为:;
故选C.
2.如图,在中,,D为中点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查等腰三角形的性质,掌握三线合一是解题的关键.
【详解】解:∵,D为中点,
∴,
故选:D.
3.已知一等腰三角形的两边长分别为4和8,则该三角形的周长是( )
A.16 B.20 C.16或20 D.22
【答案】B
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,分情况讨论并利用三角形的三边关系是解题的关键;
根据腰为4或8分类求解,注意根据三角形的三边关系进行判断.
【详解】解:若4是腰长,则三角形的三边分别为4、4、8,,不能组成三角形,
若4是底边长,则三角形的三边分别为4、8、8,,能组成三角形,周长,
综上所述,三角形的周长为20.
故选:B.
4.如图,在中,,作高线,角平分线,中线,三者两两相交于点G,H,I.则下列说法正确的是( )
A.一定为等腰三角形
B.一定为等腰三角形
C.一定为等腰三角形
D.一定为等腰三角形
【答案】D
【分析】
本题考查了等腰三角形的性质,直角三角形的性质,角平分线的定义.根据等腰三角形的性质,直角三角形的性质,角平分线的定义求得,,推出,即可判断选项D符合题意.
【详解】解:∵是高线,
∴,
若为等腰三角形,则,
∴,
而题设中并不一定是,故选项A不符合题意;
∵,
若为等腰三角形,则,
∴,
∵角平分线,
∴,,
∴,
∴,
而题设中并不一定是,故选项B不符合题意;
同理选项C不符合题意;
∵,中线,
∴,
∵角平分线,是高线,
∴,,
即,
∴,
∴一定为等腰三角形,故选项D符合题意.
故选:D.
5.数学课上有这样一道作图问题:如图1,P,Q是直线l同侧的两点,请你在直线l上确定一点R,使的周长最小.小明的作法如图2:
(1)作点Q关于直线l的对称点;
(2)连结交直线l于点R;
(3)连结,那么点R就是使的周长最小的点.
小明的作法运用了我们学过的定理,在下列四个定理中,小明没有运用到的是( )
A.如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是对称点连线的垂直平分线
B.等腰三角形底边上的高也是顶角的角平分线
C.线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等
D.两点之间,线段最短
【答案】B
【分析】利用轴对称的性质,两点之间线段最短解决问题即可.
【详解】解:由作图可知,直线l垂直平分线段,
∴,
∴的周长,
根据两点之间线段最短得:此时的周长最小,
故选项A,C,D不符合题意,
故选:B.
【点睛】本题考查轴对称最短问题,两点之间线段最短,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
6.如图,在中,,下列尺规作图,不能得到的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】A、根据等边对等角即可得出;B、利用角平分线及三角形外角的定义即可证明;C、利用垂直平分线的性质及三角形外角的性质即可证明;D、由作图方法无法得出相应结果.
【详解】解:A、由作图得,,
∴,不符合题意;
B、由作图得,,
∵,
∴,
∴,不符合题意;
C、由作图得,,
∴,
∴,不符合题意;
D、由作图无法得出,
∴不一定成立,符合题意;
故选:D.
【点睛】题目主要考查角平分线及垂直平分线的性质,等边对等角的性质及三角形外角的定义,理解题干中的作图方法是解题关键.
7.如图所示,已知D为上一点且,那么与之间满足的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了三角形内角和,等边对等角,三角形外角性质,根据可得,,结合三角形外角性质即可得到,代入的值整理即可解题.
【详解】解:,
,,
,
,
整理得:,
故选:D.
8.如图,点D是等腰的边上的一点,过点B作于点E,连接,若,则的值是( )
A.4 B.8 C.12 D.16
【答案】B
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形吗,三角形的面积,过作于,由是等腰直角三角形, 得到, 由余角的性质推出, 由推出, 得到,即可求出面积
【详解】解:过作于,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∵于,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
,
故选:B.
9.如图,等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于D,∠ABC的平分线分别交AC、AD于E、F两点,M为EF的中点,延长AM交BC于点N,连接DM、MC.下列结论:①DF=DN;②△ABE≌△MBN;③AD=CD;④AE=CN;,其中正确的结论个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】①正确.证明△FBD≌△NAD(ASA)即可判断.
②错误,根据AB>BM,对应边不相等,即可判断.
③正确.根据等腰三角形的性质得BD=CD,由直角三角形斜边上的中线即可判断.
④正确,证明AF=CN,AE=AF即可判断.
【详解】解:∵∠BAC=90°,AC=AB,AD⊥BC,
∴∠ABC=∠ACB=45°,∠ADN=∠ADB=90°,AD=BD=CD,③正确;
∴∠BAD=45°=∠CAD,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE=∠ABC=22.5°,
∴∠BFD=∠AEB=90°﹣22.5°=67.5°,
∴∠AFE=∠BFD=∠AEB=67.5°,
∴AF=AE,
∵M为EF的中点,
∴AM⊥BE,
∴∠AMF=∠AME=90°,
∴∠DAN=90°﹣67.5°=22.5°=∠MBN,
在△FBD和△NAD中,
,
∴△FBD≌△NAD(ASA),
∴DF=DN,故①正确;
∵AM⊥BE,
∴AB>BM,
∴△ABE与△MBN显然不全等,故②错误,
∵AD⊥BC,AD=CD,
∴∠CAD=45°,
∵AF=AE,
∴∠CAN=22.5°,
∴∠ABF=∠CAN,
在△AFB和△△CNA中,
,
∴△AFB≌△CAN(SAS),
∴AF=CN,
∵AF=AE,
∴AE=CN,故④正确.
故选:B.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,直角三角形斜边上的中线等知识点,熟练掌握相关性质定理是解本题的关键.
10.如图,在一块含45°的三角板(∠ABC=90°)右侧作以AC为斜边的Rt△ACD,过点B作AC的垂线,分别交AC、AD于点E、F,连接DE.设∠BFD=α,∠BED=β,则( )
A.3α+2β=600° B.3α-2β=90° C.2α-β=90° D.2α+β=360°
【答案】C
【分析】根据等腰三角形的性质证得AE=EС=ED,得到∠ ECD =∠EDC,∠EAF=∠ADE,利用三角形外角性质得到∠EAF=α-90 °,再由∠BED=β=∠BEC+∠CED整理可得2α-β=90°.
【详解】∵△ABC是含45°的三角板,∠ABC= 90°,BA = BC,
∵BE⊥AC,
∴AE = СЕ,
∵∠ADC=90°,
∴AE=EС=ED,
∴∠ ECD =∠EDC,∠EAF=∠ADE,
∵∠BFD=α=∠EAF+ ∠AEF=∠EAF+ 90°,
∴∠EAF=α-90 °,
∴∠BED=β=∠BEC+∠CED
= 90°+ 2∠EAF
= 90°+2(α- 90°)
= 2α– 90°,
∴2α- β= 90°,
故选:C.
【点睛】此题考查了等腰三角形三线合一的性质,等边对等角的性质,三角形外角性质,熟练掌握各知识点是解题的关键.
二、填空题
11.一个等腰三角形的两边长分别是3和7,则它的周长是 .
【答案】17
【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3和腰长为7两种情况结合构成三角形的条件求解即可.
【详解】解:当腰长为3时,则此时三边长为3,3,7,
∵,
∴此时不能构成三角形,不符合题意;
当腰长为7时,则此时三边长为3,7,7,
∵,
∴此时能构成三角形,符合题意,
∴它的周长为,
故答案为:17.
12.如图,,,于,则 .
【答案】3
【分析】此题考查了等腰三角形的性质,解题的关键是熟练掌握等腰三角形三线合一,据此即可求解.
【详解】解:∵,,于,
∴.
故答案为:3.
13.如图,等腰中,,是的平分线,,则的长为 .
【答案】3
【分析】根据等腰三角形“三线合一”的性质,即可解答.
【详解】解:∵,是的平分线,,
∴,
故答案为:3.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形“三线合一”,解题的关键是掌握等腰三角形顶角的角平分线,底边上的高,底边上的中线互相重合.
14.如图,在中,的垂直平分线分别交于D、E,连接,若,,则的度数 .
【答案】
【分析】由等腰三角形的性质及三角形的内角和定理可求的度数,根据线段垂直平分线的性质可证得,再利用三角形外角的性质可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵, ,
∴
∵垂直平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,三角形的内角和定理,三角形外角的性质,证明掌握线段垂直平分线的性质是解题的关键.
15.如图,等腰直角△ABC中,D为斜边AB的中点,E,F分别为腰AC,BC上(异于端点)的点,DE⊥DF,AB=10,设x=DE+DF,则x的取值范围是 .
【答案】
【分析】过点D作DM⊥AC,DN⊥BC,分别交AC、BC于M、N,证明DE=DF,当DE、DF与边垂直时和最小,当E或F有一个与C重合时,其和最大.
【详解】如图所示,
过点D作DM⊥AC,DN⊥BC,分别交AC、BC于M、N,
∵△ABC是等腰三角形,点D是AB的中点,
∴DM= DN,又DE⊥DF,
∴∠EDM=∠FDN,
在△EDM和△FDN中
∴≌(ASA),
∴DE=DF,
在中, ∵AB=10,
∴AC=BC=,
当DE、DF与边垂直时和最小,即
,
当E或F有一个与C重合时,其和最大,即
,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形性质,垂线段最短等,能灵活证明三角形全等,判断出DE+DF什么情况下和最大,最小是解题的关键.
16.如图,在中,,是中点,点、、是线段上的三个点,若,则图中阴影部分的总面积为 .
【答案】9
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质、垂直平分线的性质以及全等三角形的判定与性质,利用全等三角形的性质证明、是解题关键.首先根据等腰三角形“三线合一”的性质证明,即是线段的垂直平分线,进而可得,,,然后利用“”证明,由全等三角形的性质可得,同理可得,然后计算阴影部分的总面积即可.
【详解】解:∵,是中点,,
∴,,即是线段的垂直平分线,
∴,,,
在和中,
,
∴,
∴,
同理可得,则,
∴
.
故答案为:9.
三、解答题
17.如图所示,在钝角中,为最长边.在边上找一点D,连接,使为等腰三角形.(不写作法,保留作图痕迹,画出所有的情况).
【答案】图见解析
【分析】本题考查基本作图—作垂线,作线段.分两种情况:①作线段的中垂线,交于点,连接即为所求;②以点为圆心,的长为半径,画弧,交于点即可.
【详解】解:如图所示,即为所求.
由作图可知:点是中垂线上一点,
∴,
∴为等腰三角形.
由作图可知:,
∴为等腰三角形.
18.如图所示,在中,,点是上一点,于点,
(1)若,求的度数;
(2)若点是的中点,证明.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)先根据垂直的定义和三角形外角的性质求出,进而根据等边对等角求出,再根据三角形内角和定理求出的度数即可;
(2)根据三线合一定理证明,即,即可利用同角的余角相等进行证明.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)证明:∵点是的中点,,
∴,即,
∴,
又∵,
∴.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理和三角形外角的性质,灵活运用所学知识是解题的关键.
19.如图,,分别是的中线和角平分线,.
(1)若的面积是20,且,求的长.
(2)若,求的度数.
【答案】(1)10
(2)
【分析】(1)根据等腰三角形三线合一的性质可得,三角形的面积公式即可求解;
(2)先根据等腰三角形的性质以及三角形内角和定理求出,.再利用角平分线定义即可得出.
【详解】(1)解:是的中线,.
,
的面积是20,且,
,
,
;
(2)是的中线,,,
,.
是的角平分线,
.
【点睛】本题考查了等腰三角形的两个底角相等的性质,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的性质,三角形内角和定理以及角平分线定义,求出是解题的关键.
20.如图,与中,与交于点,,.
(1)求证:;
(2)当,求的度数.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】()利用“角角边”证明和全等即可;
()根据全等三角形对应边相等可得,进而得到,再根据三角形外角性质得到,即可求出;
本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形两底角相等的性质,三角形的外角性质,掌握三角形全等的判断方法是解题的关键.
【详解】(1)证明:在和中,
,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
21.如图,在中,,过的中点作,,垂足分别为、.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)110度
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,角平分线的性质,三角形的内角和,熟练掌握等腰三角形“三线合一”,“等边对等角”,角平分线上的点到两端距离相等,以及三角形的内角和是180度,是解题的关键.
(1)连接,根据“三线合一”得出平分,再根据角平分线的性质定理,即可求证;
(2)先根据直角三角形两个锐角互余得出,再根据“等边对等角”得出,最后根据三角形的内角和定理,即可求解.
【详解】(1)证明:连接,
,D是的中点,
平分,
,,
.
(2)解:,
,
,
,
,
,
.
22.如图,,点D在边上,,交于点F.
(1)求证:;
(2)求证:平分.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】此题考查全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质等知识,熟练掌握全等三角形的对应边和对应角是解题的关键.
(1)由可证,根据 “”即可证明;
(2)由得,由等边对等角得,进而可证明平分.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴.
(2)证明:∵,
∴,
∴,
∴,
∴平分.
23.如图,中,,垂直平分,交于点,交于点,且.
(1)若,求的度数;
(2)若周长为,,求长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,线段垂直平分线性质,三角形外角性质的应用,主要考查学生综合运行性质进行推理和计算的能力,难度适中.
(1)根据线段垂直平分线和等腰三角形性质得出,求出和,即可得出答案;
(2)根据三角形的周长,结合线段之间数量关系,推出,进而计算即可得出答案.
【详解】(1)解:,,
∴,
∵垂直平分,
∴,
,
,
,
,
;
(2)解:周长,,
,
即,
.
24.如图,在8×6的网格中,每个小正方形的边长均为一个单位.
(1)在图1中画出以BC为一边,面积为12的等腰三角形.
(2)在图2中画出△ABC的角平分线BE.(△ABC的三个顶点都在格点上,请按要求完成下列作图:①仅用无刻度的直尺,且不能用直尺中的直角;②保留作图痕迹;③标注相关字母.)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据等腰三角形的定义,以及面积为12,作出图形即可;
(2)取格点F,连接AF交格点O,作射线BO交AC于E,则BE即为所求.
【详解】(1)解:∵BC=6,,
∴BC边上的高=12×2÷6=4,
如图1,
(2)如图2,BE即为所求.
【点睛】本题考查作图−应用与设计作图,等腰三角形的判定和性质,角平分线等知识,解题的关键是学会利用数形结合的思想解决问题.
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