内容正文:
20.3.1等腰三角形(等腰三角形的定义与性质)
一、单选题
1.等腰三角形的一边等于3,一边等于6,则它的周长为( )
A.12 B.12或15 C.15或18 D.15
2.如图,中,,,则等于( )
A. B. C. D.
3.如图,中,,D是中点,下列结论中不正确的是( )
A. B. C.平分 D.
4.如图,在中,,过点A作,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
5.等腰三角形的一个角比另一个角2倍少20度,等腰三角形顶角的度数是( )
A.或或 B.或
C.或 D.或
6.如图,在△ABC中,∠C=90°,沿DE翻折使得A与B重合,∠CBD=26°,则∠ADE的度数是( )
A.57° B.58° C.59° D.60°
7.如图,D在AC上,E在AB上,若AB=AC,BC=BD,AD=DE=BE,则∠A的度数为( )
A.60° B.72° C.45° D.50°
8.在等腰△ABC中,AB=AC,其周长为16cm,则AB边的取值范围是( )
A.1cm<AB<4cm B.3cm<AB<6cm C.4cm<AB<8cm D.5cm<AB<10cm
9.如图,是的中线,是上一点,交于,若,则的长度为( )
A. B. C. D.
10.如图,在△ABC中,AB=AC=10,BC=12,AD=8,AD是∠BAC的平分线.若P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是( )
A.4.8 B.9.6 C.8 D.6
二、填空题
11.等腰三角形中,角平分线、中线、高的条数一共最多有__________条(重合的算一条).
12.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为60°,那么这个等腰三角形的底角为__________.
13.在中,,点D为斜边上的一点,,若为等腰三角形,那么的度数为_______.
14.如图,在△ABC中,∠A=58°,AB=AC,BD=CF,BE=CD,则∠EDF=____________度.
15.如图,在中,,点A,点C分别在直线a,b上,且.若,则的度数为_______.
16.如图,AB=AC,AD=AE,∠BAD=20°,则∠CDE度数是_______度.
17.如图,将绕点逆时针旋转得到.若落到边上, ,则的度数为______.
18.在中,,点是外一点,连接、、,且交于点,在上取一点,使得,,若,则的度数为 _____.
三、解答题
19.如图,在中,,、是边上的点,且,求证:.
20.如图,中,,点D和E分别在边和上,,连接和.求证:.
21.如图,在四边形中,,,,垂足为点,.
(1)求证:.
(2)若,求的度数.
22.学习了定理“等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线及底边上的高线互相重合”之后,小波同学有如下思考:他认为把该定理的条件和结论互换,所得的命题应该也是真命题,于是他做了如下探究.
(1)如图①,在中,AD平分,,求证:.请你帮助他证明.
(2)接下来,他又想到一个问题:“如图②,若在中,AD平分,,则”.请你判断(2)是否一定成立,若一定成立请你证明,若不一定成立,请说明理由.
23.如图,在△ABC中,AB=AC=2,∠B=∠C=40°,点D在线段BC上运动(D不与B、C重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于E.
(1)当∠BDA=115°时,∠EDC=______°,∠DEC=______°;点D从B向C运动时,∠BDA逐渐变______(填“大”或“小”);
(2)当DC等于多少时,△ABD≌△DCE,请说明理由;
(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状可以是等腰三角形吗?若可以,请写出∠BDA的度数.并说明理由.
24.如图,在△ABC中,AC>AB,AD平分∠BAC,点D到点B与点C的距离相等,过点D作DE⊥BC于点E.
(1)求证:BE=CE;
(2)请直接写出∠ABC,∠ACB,∠ADE三者之间的数量关系;
(3)若∠ACB=40°,∠ADE=20°,求∠DCB的度数.
25.△ABC为等腰直角三角形,∠ABC=90°,点D在AB边上(不与点A、B重合),以CD为腰作等腰直角△CDE,∠DCE=90°.
(1)如图1,作EF⊥BC于F,求证:△DBC≌△CFE;
(2)在图1中,连接AE交BC于M,如图2,求的值;
(3)如图,3,过点E作EH⊥CE交CB的延长线于点H,过点D作DG⊥DC,交AC于点G,连接GH,当点D在边AB上运动时,探究线段HE,HG与DG之间的数量关系,并证明你的结论.
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20.3.1等腰三角形(等腰三角形的定义与性质)
一、单选题
1.等腰三角形的一边等于3,一边等于6,则它的周长为( )
A.12 B.12或15 C.15或18 D.15
【答案】D
【分析】分别从若腰长为3,底边长为6,若腰长为6,底边长为3,去分析求解即可求得答案,注意三角形的三边关系.
【解析】解:①若腰长为3,底边长为6,
∵3+3=6,
∴不能组成三角形,舍去;
②若腰长为6,底边长为3,
则它的周长是:6+6+3=15.
∴它的周长是15,
故选:D.
【点睛】此题考查了等腰三角形的性质以及三角形的三边关系.此题比较简单,注意分类讨论思想的应用.
2.如图,中,,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用AD=AC,求出∠ADC=∠C=,利用AD=AB,即可求得∠B=∠BAD.
【解析】∵AD=AC,
∴∠ADC=∠C,
∵,
∴∠ADC=∠C=,
∵AD=AB,
∴∠B=∠BAD,
故选:A.
【点睛】此题考查等边对等角的性质,三角形的内角和定理,三角形的外角性质,熟练掌握等腰三角形的性质是解题的关键.
3.如图,中,,D是中点,下列结论中不正确的是( )
A. B. C.平分 D.
【答案】D
【分析】利用三线合一的性质对每一个选项进行验证从而求解.
【解析】解:∵△ABC中,AB=AC,D是BC中点,
∴∠B=∠C,(故A正确)
AD⊥BC,(故B正确)
∠BAD=∠CAD(故C正确)
无法得到AB=2BD,(故D不正确).
故选:D.
【点睛】此题主要考查了等腰三角形的性质,本题关键熟练运用等腰三角形的三线合一性质.
4.如图,在中,,过点A作,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平行线的性质求出∠C,根据等腰三角形的性质得出∠B=∠C=70°,根据三角形内角和定理求出即可.
【解析】∵,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∵,
∴,
即,
∴.
故选B.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理,等腰三角形的性质,平行线的性质的应用,解此题的关键是求出∠C的度数和得出∠B=∠C,注意:三角形内角和等于180°,两直线平行,内错角相等.
5.等腰三角形的一个角比另一个角2倍少20度,等腰三角形顶角的度数是( )
A.或或 B.或
C.或 D.或
【答案】A
【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.
【解析】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.
【点睛】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.
6.如图,在△ABC中,∠C=90°,沿DE翻折使得A与B重合,∠CBD=26°,则∠ADE的度数是( )
A.57° B.58° C.59° D.60°
【答案】B
【分析】求出∠CDB的度数,再根据翻折求出∠ADE的度数即可.
【解析】解:∵∠C=90°,∠CBD=26°,
∴∠CDB=90°-∠CBD=64°,
∴∠ADB=116°,
由翻折可知,∠ADE=∠BDE=58°;
故选:B.
【点睛】本题考查了轴对称和三角形内角和,解题关键是明确翻折角相等的性质,熟练运用三角形内角和解决问题.
7.如图,D在AC上,E在AB上,若AB=AC,BC=BD,AD=DE=BE,则∠A的度数为( )
A.60° B.72° C.45° D.50°
【答案】C
【分析】由线段相等,可得对应角相等,通过转化,将∠A、∠ABC都与∠DBE建立联系,从而即可求解∠A的值.
【解析】解:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C,
又∵BC=BD,
∴∠BDC=∠C,
∵∠A+∠C+∠ABC=180°,∠DBC+∠C+∠BDC=180°,
∴∠DBC=∠A,
∵AD=DE=EB,
∴∠A=∠AED,∠EDB=∠EBD,
∴∠A=2∠DBE,即∠ABC=3∠DBE,
∵∠A+2∠C=180°,
∴2∠DBE+2∠ABC=180°,
∴2∠DBE+2×(3∠DBE)=180°,
即8∠DBE=180°,
∴∠A=2∠DBE=45°.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质问题,能够利用等腰三角形的性质求解一些简单的计算问题.
8.在等腰△ABC中,AB=AC,其周长为16cm,则AB边的取值范围是( )
A.1cm<AB<4cm B.3cm<AB<6cm C.4cm<AB<8cm D.5cm<AB<10cm
【答案】C
【分析】设AB=AC=x,则BC=16-2x,根据三角形的三边关系即可求出AB的取值范围.
【解析】在等腰△ABC中,AB=AC,其周长为16cm,
设设AB=AC=cm,则BC=16-2x,
依题意得,
解得4cm<AB<8cm,
选C.
【点睛】此题主要考察三角形的三边关系,熟知等腰三角形的性质、不等式的解法是关键.
9.如图,是的中线,是上一点,交于,若,则的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】延长AD到G使得,连接BG,证明,根据全等三角形的性质可得到,AC=BD,等量代换得到BE=BG,再由等腰三角形的性质得到,推出EF=AF,即可解决问题;
【解析】如图,延长AD到G使得,连接BG,
∵AD是△ABC的中线,
∴CD=BD,
在△ACD与△GBD中,
,
∴,
∴,AC=BD,
∵BE=AC,
∴BE=BG,
∴,
∵,
∴,
∴EF=AF,
∴,
即,
∴;
故选:B.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,结合等腰三角形的性质求解是解题的关键.
10.如图,在△ABC中,AB=AC=10,BC=12,AD=8,AD是∠BAC的平分线.若P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是( )
A.4.8 B.9.6 C.8 D.6
【答案】B
【分析】根据题意可证AD是BC边上的高,设点Q关于直线AD对称的对称点为,可得,根据题意可证点在AB上,当且C、P、三点共线时,有最小值,根据等面积法计算求值即可.
【解析】解:∵,是的平分线,
∴(等腰三角形三线合一),
设点Q关于直线AD对称的对称点为,连接,如图,
∵是的平分线,
∴点在AB上(根据轴对称性质和角平分线性质),
∴,
∴当且C、P、三点共线时,
有最小值,即,
∵,
,,,
∴,
解得,,
∴的最小值是9.6,
故选:B.
【点睛】本题考查了轴对称图形性质,根据等腰三角形三线合一求解,点到直线距离,运用等面积法求的值是解题关键.
二、填空题
11.等腰三角形中,角平分线、中线、高的条数一共最多有__________条(重合的算一条).
【答案】7
【分析】根据等腰三角形底边上三线合一的性质进行分析即可.
【解析】解:等腰三角形的角平分线,中线、高彼此重合的只计一条,即底边上的高、中线、角平分线只计一条,因此总条数最多有7条,故答案为7
【点睛】本题考查了等腰三角形性质的运用,关键是对“三线合一”的熟练掌握.
12.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为60°,那么这个等腰三角形的底角为__________.
【答案】或
【分析】首先根据题意画出图形,然后分别从锐角三角形与钝角三角形分析求解即可求得答案.
【解析】解:根据题意得:AB=AC,BD⊥AC,
如图(1),∠ABD=60°,
则∠A=30°,
∴∠ABC=∠C=75°;
如图(2),∠ABD=60°,
∴∠BAD=30°,
∴∠ABC=∠C=∠BAD=15°.
故这个等腰三角形的底角是:75°或15°.
故答案为:或.
【点睛】此题考查了等腰三角形的性质.此题难度适中,注意掌握分类讨论思想与数形结合思想的应用.
13.在中,,点D为斜边上的一点,,若为等腰三角形,那么的度数为_______.
【答案】55°或
【分析】根据直角三角形的两个锐角互余可得∠A+∠B=90°,然后根据等腰三角形腰的情况分类讨论,分别画出对应的图形,根据等边对等角和三角形的内角和定理即可分别求出结论.
【解析】解:∵在中,,
∴∠A+∠B=90°
当DA=DC时,如下图所示
∴∠A=∠ACD=35°
∴∠B=90°-∠A=55°;
当CA=CD时,如下图所示
∴∠A=∠CDA=(180°-∠ACD)=
∴∠B=90°-∠A=;
当AC=AD时,
∴∠ADC=∠ACD=35°
∴∠A=180°-∠ADC-∠ACD=110°,不符合实际,舍去;
综上:的度数为55°或
故答案为:55°或.
【点睛】此题考查的是直角三角形的性质和等腰三角形的性质,掌握直角三角形的两个锐角互余和等边对等角是解题关键.
14.如图,在△ABC中,∠A=58°,AB=AC,BD=CF,BE=CD,则∠EDF=____________度.
【答案】61°
【分析】先由等腰三角形的性质求得∠B的大小,再证明△EBD≌△DFC,得到∠DEB=∠FDC;又由三角形内角和为∠BED+∠B+∠EDB=180°,即∠FDC+∠B+∠EDB=180°,可得∠FDC+∠EDB=180°-∠B由因为∠BDC是平角可得:∠EDF=180°-(∠FDC+∠EDB),即可完成作答.
【解析】解:∵等腰三角形ABC
∴
在△EBD和△DFC中
∴△EBD≌△DFC(AAS)
∴∠DEB=∠FDC
又∵在△EBD中,∠BED+∠B+∠EDB=180
∴∠FDC+∠EDB=180°-∠B=119°
又∵∠EDF+(∠FDC+∠EDB)=180°
∴∠EDF=180°-(∠FDC+∠EDB)= 180°-119°=61°
故答案为61°.
【点睛】本题考查了等腰三角形和全等三角形的知识,特别是角的等量代换成为本题解答的关键.
15.如图,在中,,点A,点C分别在直线a,b上,且.若,则的度数为_______.
【答案】
【分析】根据等腰直角三角形的性质,可得 ,然后利用平行线的性质可得 ,即可求解.
【解析】解:∵,
∴ ,
∵,,
∴ .
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,等腰直角三角形的性质,熟练掌握平行线的性质定理,等腰直角三角形的性质是解题的关键.
16.如图,AB=AC,AD=AE,∠BAD=20°,则∠CDE度数是_______度.
【答案】10
【分析】根据三角形外角定理得出∠EDC+∠C=∠AED,进而求出∠C+∠EDC=∠ADE,再利用∠B+∠BAD=∠ADC,进而利用已知求出即可.
【解析】解:∵AB=AC,AD=AE,
∴∠B=∠C,∠ADE=∠AED,
∵∠EDC+∠C=∠AED,
∴∠C+∠EDC=∠ADE,
又∵∠B+∠BAD=∠ADC,
∴∠B+20°=∠C+∠EDC+∠EDC,
∵∠B=∠C.
∴2∠EDC=20°,
∴∠EDC=10°.
故答案为:10.
【点睛】本题主要考查了三角形外角定理以及角之间等量代换,利用外角定理得出∠C+∠EDC=∠ADE是解决问题的关键.
17.如图,将绕点逆时针旋转得到.若落到边上, ,则的度数为______.
【答案】
【分析】根据旋转的性质可得,的度数,根据等边对等角的性质可得,根据平角的性质可得′的度数.
【解析】解:由旋转的性质可得:
,,
∵,
∴.
∵,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查根据旋转的性质说明线段相等或角相等,根据等边对等角求角度,灵活运用旋转的性质是解答本题的关键.
18.在中,,点是外一点,连接、、,且交于点,在上取一点,使得,,若,则的度数为 _____.
【答案】##40度
【分析】根据证明,再利用全等三角形的性质,然后由三角形的外角性质,,可说明,再利用等腰三角形的性质可求出,最后利用三角形的内角和解答即可.
【解析】解:∵,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴,
∵是和的外角,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形的外角性质,等腰三角形的性质,三角形的内角和等知识.根据全等三角形的判定和性质是解题的关键,也是本题的难点.
三、解答题
19.如图,在中,,、是边上的点,且,求证:.
【答案】见解析
【分析】利用等腰三角形的性质可得,再由证明,从而得.
【解析】证明:∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
【点睛】本题考查等腰三角形的性质,全等三角形的性质与判定,熟练掌握相关性质定理是解题的关键.
20.如图,中,,点D和E分别在边和上,,连接和.求证:.
【答案】见解析
【分析】由AB=AC,可知,即可证明,即可得到;
【解析】证明:,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质,熟练掌握全等的判定方法是解决本题的关键.
21.如图,在四边形中,,,,垂足为点,.
(1)求证:.
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)20°
【分析】(1)根据,可得,,再由,即可求证;
(2)根据,可得,,从而得到,即可求解.
(1)证明:∵, ,∴,,∵,∴∠AED=∠ABC=90°∵,∴;
(2)解:∵,∴,,∴∠ADC=∠ACD,∴,∵,∴∠ADE+∠DAC=90°,∴, ∴.
【点睛】本题主要考查了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.
22.学习了定理“等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线及底边上的高线互相重合”之后,小波同学有如下思考:他认为把该定理的条件和结论互换,所得的命题应该也是真命题,于是他做了如下探究.
(1)如图①,在中,AD平分,,求证:.请你帮助他证明.
(2)接下来,他又想到一个问题:“如图②,若在中,AD平分,,则”.请你判断(2)是否一定成立,若一定成立请你证明,若不一定成立,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)成立,证明见解析
【分析】(1)利用平分可得,根据得到,进而得到,即可证得;
(2)延长到,使,连接,即可证明,于是得到, ,根据平分可得,等量代换即得 ,即可证明.
(1)证明:∵平分,∴∵∴∴,∴,∴.
(2)证明:如图,延长到,使,连接,,,, ,,,平分,,,.
【点睛】本题主要考查角平分线的性质、三角形全等的判定与性质,三角形的内角和定理,等边对等角,解答本题的关键是添加辅助线证明.
23.如图,在△ABC中,AB=AC=2,∠B=∠C=40°,点D在线段BC上运动(D不与B、C重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于E.
(1)当∠BDA=115°时,∠EDC=______°,∠DEC=______°;点D从B向C运动时,∠BDA逐渐变______(填“大”或“小”);
(2)当DC等于多少时,△ABD≌△DCE,请说明理由;
(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状可以是等腰三角形吗?若可以,请写出∠BDA的度数.并说明理由.
【答案】(1)25,115,小
(2)当DC=2时,△ABD≌△DCE,见解析
(3)可以,∠BDA的度数为110°或80°,见解析
【分析】(1)先求出∠ADC的度数,即可求出∠EDC的度数,再利用三角形内角和定理即可求出∠DEC的度数,根据点D从B向C运动时,∠BAD逐渐增大,而∠B不变化,∠B+∠BAD+∠BDA=180°,即可得到答案;
(2)根据全等三角形的判定条件求解即可;
(3)先证明当△ADE时等腰三角形,只存在AD=ED或AE=DE两种情况,然后分这两种情况讨论求解即可;
(1)
解:∵∠BDA=115°,
∴∠ADC=180°-115°=65°,
∵∠ADE=40°,
∴∠EDC=∠ADC-∠ADE=25°,
∴∠DEC=180°-∠EDC-∠C=115°;
∵点D从B向C运动时,∠BAD逐渐增大,而∠B不变化,∠B+∠BAD+∠BDA=180°,
∴点D从B向C运动时,∠BDA逐渐变小,
故答案为:25,115,小;
(2)
当DC=2时,△ABD≌△DCE,
理由:∵∠B=∠C=40°,
∴∠DEC+∠EDC=140°,
又∵∠ADE=40°,
∴∠ADB+∠EDC=140°,
∴∠ADB=∠DEC,
又∵AB=DC=2,
∴△ABD≌△DCE(AAS);
(3)
解:当∠BDA的度数为110°或80°时,△ADE的形状是等腰三角形,
理由:∵∠C=∠ADE=40°,∠AED=∠C+∠EDC,
∴∠AED>∠ADE,
∴当△ADE时等腰三角形,只存在AD=ED或AE=DE两种情况,
当AD=ED时,
∴∠DAE=∠DEA,
∵∠ADE=40°,
∴,
∴∠EDC=∠AED-∠C=30°,
∴∠ADC=∠ADE+∠EDC=70°,
∴∠BDA=180°-∠ADC=110°;
当AE=DE时,
∴∠EAD=∠EDA=40°,
∴,
∴∠EDC=∠AED-∠C=60°,
∴∠ADC=∠ADE+∠EDC=100°,
∴∠ADB=180°-∠ADC=80°,
综上所述,当∠BDA的度数为110°或80°时,△ADE的形状是等腰三角形.
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理,三角形外角的性质,全等三角形的判定,等腰三角形的性质,熟知相关知识是解题的关键.
24.如图,在△ABC中,AC>AB,AD平分∠BAC,点D到点B与点C的距离相等,过点D作DE⊥BC于点E.
(1)求证:BE=CE;
(2)请直接写出∠ABC,∠ACB,∠ADE三者之间的数量关系;
(3)若∠ACB=40°,∠ADE=20°,求∠DCB的度数.
【答案】(1)见解析;(2)∠ABC-∠ACB=2∠ADE,理由见解析;(3)30°
【分析】(1)利用等腰三角形底边上三线合一即可证明.
(2)结论:∠ABC-∠ACB=2∠ADE.如图2中,作BN⊥AD于N,交AC于M.证出∠ABN=∠AMN,再由角的和差求得.
(3)如图3中,作DM⊥AC于M,DN⊥AB于N.首先证明△DBN≌△DCM,推出∠BDN=∠CDM,推出∠CDB=∠MDN,由∠CAB+∠MDN=180°,推出∠CDB+∠CAB=180°,
利用(2)的结论求出∠ABC,∠CAB即可解决问题.
【解析】(1)证明:如图1中,
∵DB=DC,DE⊥BC,
∴CE=BE(等腰三角形底边上三线合一).
(2)结论:∠ABC-∠ACB=2∠ADE.
理由:如图2中,作BN⊥AD于N,交AC于M.
∵∠BAN=∠MAN,∠BAN+∠ABN=90°,∠MAN+∠AMN=90°,
∴∠ABN=∠AMN,
∵∠DOE=∠BON,∠DEO=∠BNO=90°,
∴∠EDA=∠CBM,
∴∠ABC-∠ACB=∠ABM+∠CBM-∠ACB=∠AMB+∠CBM-∠ACB=∠MCB+∠CBM+∠CBM-∠ACB=2∠CBN=2∠EDA.
故答案为∠ABC-∠ACB=2∠ADE
(3)解:如图3中,作DM⊥AC于M,DN⊥AB于N.
∵∠DAN=∠DAM,DM⊥AC,DN⊥AB,
∴DM=DN,
在Rt△DBN和Rt△DCM中,
,
∴△DBN≌△DCM,
∴∠BDN=∠CDM,
∴∠CDB=∠MDN,
∵∠CAB+∠MDN=180°,
∴∠CDB+∠CAB=180°,
∵∠ACB=40°,∠ADE=20°,∠ABC-∠ACB=2∠ADE
∴∠ABC=80°,
∴∠CAB=180°-80°-40°=60°,
∴∠CDB=120°,
∴∠EDB=∠EDC=60°,
∴∠DCB=90°-∠EDC=30°.
【点睛】本题考查等腰三角形的性质、角平分线的性质定理、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定和性质,学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
25.△ABC为等腰直角三角形,∠ABC=90°,点D在AB边上(不与点A、B重合),以CD为腰作等腰直角△CDE,∠DCE=90°.
(1)如图1,作EF⊥BC于F,求证:△DBC≌△CFE;
(2)在图1中,连接AE交BC于M,如图2,求的值;
(3)如图,3,过点E作EH⊥CE交CB的延长线于点H,过点D作DG⊥DC,交AC于点G,连接GH,当点D在边AB上运动时,探究线段HE,HG与DG之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)见解析
(2)2
(3)HE=GH+GD,证明见解析
【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质得到CD=CE,再利用等角的余角相等得到∠DCB=∠CEF,然后根据AAS可证明△DBC≌△CFE;
(2)由△DBC≌△CFE得到BD=CF,BC=EF,再利用△ABC为等腰直角三角形得到AB=BC,所以AB=EF,AD=BF,接着证明△ABM≌△EFM,得到BM=FM,所以=2;
(3)在EH上截取EQ=DG,如图3,先证明△CDG≌△CEQ得到CG=CQ,∠DCG=∠ECQ,由于∠DCG+∠DCB=45°,则∠ECQ+∠DCB=45°,所以∠HCQ=45°,再证明△HCG≌△HCQ,则得到HG=HQ,然后可计算出HE=GD+GH.
(1)
证明:∵△CDE为等腰直角三角形,∠DCE=90°.
∴CD=CE,∠DCB+∠ECF=90°,
∵EF⊥BC,
∴∠ECF+∠CEF=90°,
∴∠DCB=∠CEF,
在△DBC和△CEF中,
∴△DBC≌△CFE(AAS);
(2)
∵△DBC≌△CFE,
∴BD=CF,BC=EF,
∵△ABC为等腰直角三角形,
∴AB=BC,
∴AB=EF,AD=BF,
在△ABM和△EFM中,
∴△ABM≌△EFM(AAS)
∴BM=FM,
∴BF=2BM,
∴AD=2BM,
∴的值为2;
(3)
解:HE=GH+GD,
在EH上截取EQ=DG,如图,
在△CDG和△CEQ中
∴△CDG≌△CEQ(SAS),
∴CG=CQ,∠DCG=∠ECQ,
∵∠DCG+∠DCB=45°,
∴∠ECQ+∠DCB=45°,
而∠DCE=90°,
∴∠HCQ=45°,
∴∠HCQ=∠HCG,
在△HCG和△HCQ中,
∴△HCG≌△HCQ(SAS),
∴HG=HQ,
∴HE=HQ+QE=HG+DG.
【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质;在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件.在应用全等三角形的判定时,要注意三角形间的公共边和公共角,必要时添加适当辅助线构造三角形.
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