内容正文:
第十三章 轴对称
专题(十一) 共顶点的等边三角形——回归教材
数学 八年级上册 人教版
练闯考
【教材变式】已知,如图①,以△ABC的边AB,AC为边,分别在△ABC外作等边三角形ABD,等边三角形ACE.
(1)求证:BE=DC;
(2)求∠BOC的度数;
(3)求证:AO平分∠DOE;
(4)求证:AO+BO=DO;
(5)如图②,若点P为CD的中点,点Q为BE的中点,求证:△APQ为等边三角形.
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解:(1)证明:∵△ABD和△ACE都是等边三角形,∴AB=AD,AE=AC,∠BAD=∠BDA=∠DBA=∠CAE=60°,∴∠BAC+∠CAE=∠BAC+∠BAD,即∠BAE=∠DAC.∴△ABE≌△ADC(SAS),∴BE=DC.
(2)由(1)知:△ABE≌△ADC,∴∠ADC=∠ABE.∴∠ADC+∠BDO=∠ABE+∠BDO=∠BDA=60°.∴在△BOD中,∠BOD=180°-∠BDO-∠DBA-∠ABE=180°-∠DBA-(∠ADC+∠BDO)=60°,∴∠BOC=180°-60°=120°.
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【变式】如图,△ABC为等边三角形,CF⊥AB于点F,AH⊥BC于点H,点D在AH的延长线上,连接CD,以CD为边作等边三角形CDE,连接AE交CF于点G.证明:AG=GE.
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证明:如图,作AN∥EC交CF于点N,连接BN,BD.则∠ANC=∠ECN,∵△ABC为等边三角形,CF⊥AB,∴FA=FB,∠BCF=∠ACB=30°.∵△CDE为等边三角形,∴∠DCE=60°,∴∠ECN=∠BCD+∠DCE+∠BCF=90°+∠BCD=∠ANC=∠AFN+∠BAN=90°+∠BAN,
∴∠BAN=∠BCD.∵NF⊥AB,AF=FB,∴NA=NB,∴∠ABN=∠BAN.同法可证:∠DCB=∠DBC.∵AB=BC,∴△BAN≌△BCD(ASA),∴AN=CD=CE.∵AN∥EC,∴∠NAG=∠CEG.又∵∠AGN=∠EGC,∴△AGN≌△EGC(AAS),∴AG=GE.
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(3)证明:如图①,过点A分别作AM⊥BE,AN⊥DC,垂足为M,N.∵由(1)知:△ABE≌△ADC,∴S△ABE=S△ADC,∴ eq \f(1,2) BE·AM= eq \f(1,2) CD·AN,∴AM=AN,∴点A在∠DOE的平分线上,即OA平分∠DOE.
(4)证明:由∠BOD=60°,作等边三角形BOF,∴BF=OF=OB.∵∠DBF=∠DBA-∠FBA=60°-∠FBA=∠ABE.又∵BD=BA,∴△BDF≌△BAO(SAS).∴DF=AO.∴DO=OF+FD=OB+OA.
(5)证明:∵△ABE≌△ADC,∴∠ADC=∠ABE,CD=BE.∵点P为CD的中点,点Q为BE的中点,∴PD=BQ.又∵AB=AD,∴△ADP≌△ABQ(SAS),∴AP=AQ,∠DAP=∠BAQ,∴∠DAP+∠PAB=60°,∴∠PAB+∠BAQ=60°,∴△APQ为等边三角形.
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