内容正文:
初中一轮
知识串讲
图形与几何部分
专题十三:等腰三角形
专题十三:等腰三角形
1.了解等腰三角形的有关概念,掌握其性质及判定.
2.了解等边三角形的有关概念,掌握其性质及判定.
3.掌握线段垂直平分线的性质及判定.
考点1:等腰三角形的性质与判定
性质
1.等腰三角形的两个底角度数相等
2.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(简写成“等腰三角形三线合一”)
3.等腰三角形是轴对称图形,有1条对称轴
判定
1.有两条边相等的三角形的等腰三角形
2.有两个角相等的三角形是等腰三角形
面积公式
,其中a是底边长,h是底边上的高
考点2:等边三角形的性质与判定
性质
1.三条边相等
2.三个内角相等,且每个内角都等于60°
3.边三角形是轴对称图形,有3条对称轴
判定
1.三条边都相等的三角形是等边三角形
2.三个角相等的三角形是等边三角形
3.有一个角的是60°的等腰三角形是等边三角形
面积公式
,其中a是等边三角形的边长,h是底边上的高
考点3:线段垂直平分线
(1)线段垂直平分线的作图
1. 分别以点 A、B 为圆心,以大于AB 的长为半径作弧,两弧相交于 C、D 两点;
2. 作直线 CD,CD 为所求直线
(2)性质:线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等.
(3)判定:到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
命题点1:等腰三角形的性质和判定
1.如图,在△ABC中,分别以点B和点C为圆心,大于BC长为半径画弧,两弧相交于点M,N.作直线MN,交AC于点D,交BC于点E,连接BD.若AB=7,AC=
12,BC=6,则△ABD的周长为( ).
A.25 B.22 C.19 D.18
2.若等腰三角形有一个内角为110°,则这个等腰三角形的底角是( ).
A.70° B.45° C.35° D.50°
3.△ABC的三边长a,b,c满足,则△ABC是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形 C.锐角三角形 D.等腰直角三角形
4.若等腰三角形的两边长分别为2和5,则它的周长为( )
A.9 B.7 C.12 D.9或12
5.如图,在△ABC中,∠ABC,∠ACB的平分线交于点D,过点D作EF∥BC交AB于点E,交AC于点F.若AB=12,AC=8,BC=13,则△AEF的周长是( )
A.15 B.18 C.20 D.22
6.如图,D为△ABC内一点,CD平分∠ACB,BE⊥CD,垂足为D,交AC与点E,∠A=∠ABE.若AC=7,BC=4,则BD的长为 .
7.如图,BD是△ABC的角平分线,DE∥BC,交AB于点E.
(1)求证:∠EBD=∠EDB.
(2)当AB=AC时,请判断CD与ED的大小关系,并说明理由.
命题点2:等边三角形的性质和判定
8.如图,BD是等边△ABC的边AC上的高,以点D为圆心,DB长为半径作弧交BC的延长线于点E,则∠DEC=( ).
A.20° B.25° C.30° D.35°
9.如图,直线a∥b,等边三角形ABC的顶点C在直线b上,∠2=40°,则∠1的度数为( ).
A.80° B.70° C.60° D.50°
10.如图,AD是等边△ABC的一条中线,若在边AC上取一点E,使得AE=AD,则∠EDC的度数为( ).
A.30° B.20° C.25° D.15°
11.如图,已知△ABC是等边三角形,点B、C、D、E在同一直线上,且CG=CD,DF=DE,则∠E的度数为( )
A.25° B.20° C.15° D.7.5°
12.如图,用一张矩形纸片DEFG覆盖等边△ABC,且DG∥BC,若边AB被DG、EF三等分,则△ABC被覆盖(阴影部分)的面积是未被覆盖的面积的( ).
A. B. C. D.
13.如图,在等边三角形ABC中,AB=AC=BC=10cm,DC=4cm.如果点M,N都以2cm/s的速度运动,点M在线段CB上由点C向点B运动,点N在线段BA上由点B向点A运动.它们同时出发,当两点运动时间为t秒时,△BMN是一个直角三角形,则t的值为( ).
A. B. C.或 D.或
14.如图,在等边△ABC中,AB=5,点D在AB上,且BD=1,点E、F分别是BC、AC上的点,连接DE,EF,如果∠DEF=60°,DE=EF,那么BE的长是( ).
A.3 B.3.5 C.4 D.4.5
15.如图,点O是等边三角形ABC内一点,OA=2,OB=1,OC=,则△AOB与△BOC的面积之和为( ).
A. B. C. D.
16.如图,在等边三角形ABC中,AD⊥BC,垂足为D,则∠BAD= °.
17.如图,在边长为4的等边△ABC中,点P为BC边上任意一点,PE⊥AB于点,PF⊥AC于点F,则PE+PF的长度和为 .
18.如图,边长为5cm的正三角形ABC向右平移1cm,得到正三角形A'B'C',此时阴影部分的周长为 cm.
19.如图,在等边△ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,DE∥BC,点F在BC延长线上,且EB=EF,若BD=4,BF=8,则线段DE的长为 .
20.如图,过边长为4的等边△ABC的边AB上一点P,作PE⊥AC于E,Q为BC延长线上一点,当PA=CQ时,连PQ交AC边于D,则DE的长为 .
21.如图,边长为2的等边△ABC的两个顶点A、B分别在两条射线OM、ON上滑动,若OM⊥ON,则OC的最大值是 .
22.如图,C是线段AB上的一点,△ACD和△BCE都是等边三角形,AE交CD于M,BD交CE于N,交AB于O,则:
①DB=AE;
②∠AMC=∠DNC;
③△MCE是等腰三角形;
④△MCN是等边三角形;
⑤∠AOD=60°.
其中,正确的有 .
23.已知,如图,△ABC是等边三角形,D是边AC的中点,E是BC延长线上的一点,DB=DE.求∠CDE的度数.
24.已知,在等边三角形ABC中,点E在AB上,点D在CB的延长线上,且ED=EC.
(1)【特殊情况,探索结论】
如图1,当点E为AB的中点时,确定线段AE与DB的大小关系,请你直接写出结论:AE DB(填“>”、“<”或“=”).
(2)【特例启发,解答题目】
如图2,当点E为AB边上任意一点时,确定线段AE与DB的大小关系,请你直接写出结论,AE DB(填“>”、“<”或“=”);理由如下,过点E作EF∥BC,交AC于点F.(请你完成以下解答过程).
(3)【拓展结论,设计新题】
在等边三角形ABC中,点E在直线AB上,点D在线段CB的延长线上,且ED=EC,若△ABC的边长为1,AE=2,求CD的长(请你画出相应图形,并直接写出结果).
25.如图,△ABC是边长为6cm的等边三角形,动点P、Q同时从A、B两点出发,分别沿AB、BC方向匀速移动.
(1)当点P的运动速度是1cm/s,点Q的运动速度是2cm/s,当Q到达点C时,P、Q两点都停止运动,设运动时间为t(s),当t=2时,判断△BPQ的形状,并说明理由;
(2)当它们的速度都是1cm/s,当点P到达点B时,P、Q两点停止运动,设点P的运动时间为t(s),则当t为何值时,△PBQ是直角三角形?
命题点3:线段垂直平分线
26.如图,A、B、C表示三个居民小区,为了居民生活的方便,现准备建一个生活超市,使它到这三个居民小区的距离相等,那么生活超市应建在( ).
A.AB,AC两边中线的交点处
B.AB,AC两边高线的交点处
C.∠B与∠C这两个角的角平分线的交点处
D.AB,AC两边的垂直平分线的交点处
27.如图,在△ABC中,AC=10,AB的垂直平分线交AB于点M,交AC于点D,△BDC的周长为18,则BC的长为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
28.如图,在△ABC中,∠A=90°,边AB的垂直平分线交AB于点D,交BC于点E,已知BE=3,则BC长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
29.如图,△ABC中,AB的垂直平分线交BC边于点E,AC的垂直平分线交BC边于点F,若∠BAC=140°,则∠EAF的度数为( )
A.95° B.100° C.105° D.110°
30.如图所示,在△ABC中,∠C=90°,∠A=36°,DE是线段AB的垂直平分线,交AB于点D,交AC于点E,则∠EBC的度数是 度.
31.如图,△ABC中,∠C=90°,AB的垂直平分线交BC于点D.若BC=9,AD=5,则△ABD的面积为 .
32.如图,在△ABC中,∠A=40°,∠C=90°,线段AB的垂直平分线交AB于点D,交AC于点E,则∠EBC= .
33.如图,△ABC中,EF垂直平分AC,交AC于点F,交BC于点E,AD⊥BC,垂足为D,且BD=DE,连接AE.
(1)求证:AB=EC;
(2)若△ABC的周长为20cm,AC=7cm,则DC的长为多少?
参考答案
1.【答案】C
【解答】解:由题意可得,
MN垂直平分BC,
∴DB=DC,
∵△ABD的周长是AB+BD+AD,
∴AB+BD+AD=AB+DC+AD=AB+AC,
∵AB=7,AC=12,
∴AB+AC=19,
∴△ABD的周长是19,
故选:C.
2.【答案】C
【解答】解:当等腰三角形的顶角为110°时,则它的底角==35°,
故选:C.
3.【答案】D
【解答】解:由题意得解得
∵a2+b2=c2,且a=b,
∴△ABC为等腰直角三角形,
故选:D.
4.【答案】C
【解答】解:(1)若2为腰长,5为底边长,
由于2+2<5,则三角形不存在;
(2)若5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5+5+2=12.
故选:C.
5.【答案】C
【解答】解:∵EF∥BC,
∴∠EDB=∠DBC,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC,
∴∠EBD=∠EDB,
∴ED=EB,
同理可证得DF=FC,
∴AE+AF+EF=AE+EB+AF+FC=AB+AC=20,
即△AEF的周长为20,
故选:C.
6.【答案】.
【解答】解:∵CD平分∠ACB,
∴∠BCD=∠ECD,
∵BE⊥CD,
∴∠BDC=∠EDC=90°,
∵CD=CD,
∴△BDC≌△EDC(ASA),
∴BC=CE=4,BD=DE,
又∵∠A=∠ABE,
∴AE=BE,
∵AC=7,BC=4,
∴AE=AC﹣CE=3,
∴BE=AE=3,
∴BD=BE=,
故答案为:.
7.【答案】(1)见解析;
(2)CD=ED,理由见解析.
【解答】(1)证明:∵BD是△ABC的角平分线,
∴∠CBD=∠EBD,
∵DE∥BC,
∴∠CBD=∠EDB,
∴∠EBD=∠EDB.
(2)解:CD=ED,理由如下:
∵AB=AC,
∴∠C=∠ABC,
∵DE∥BC,
∴∠ADE=∠C,∠AED=∠ABC,
∴∠ADE=∠AED,
∴AD=AE,
∴CD=BE,
由(1)得,∠EBD=∠EDB,
∴BE=DE,
∴CD=ED.
8.【答案】C
【解答】解:在等边△ABC中,∠ABC=60°,
∵BD是AC边上的高,
∴BD平分∠ABC,
∴∠CBD=∠ABC=30°,
∵BD=ED,
∴∠DEC=∠CBD=30°,
故选:C
9.【答案】A
【解答】解:∵△ABC为等边三角形,
∴∠A=60°,
∵∠A+∠3+∠2=180°,
∴∠3=180°﹣40°﹣60°=80°,
∵a∥b,
∴∠1=∠3=80°.
故选:A.
10.【答案】D
【解答】解:∵△ABC为等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∵AD是等边△ABC的一条中线,
∴AD⊥BC,∠CAD=∠BAC=30°,
∵AE=AD,
∴∠ADE=∠AED,
∵∠ADE+∠AED+∠CAD=180°,
∴∠ADE=75°,
∴∠EDC=90°﹣75°=15°,
故选:D.
11.【答案】C
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°.
∵∠ACB=∠CGD+∠CDG,
∴∠CGD+∠CDG=60°.
∵CG=CD,
∴∠CGD=∠CDG=30°.
∵∠CDG=∠DFE+∠E,
∴∠DFE+∠E=30°.
∵DF=DE,
∴∠E=∠DFE=15°.
故选:C.
12.【答案】A
【解答】解:如图:DG交AB于M,交AC于L,EF交AB于N,AC于K,
∵DG∥BC,边AB被DG、EF三等分,
∴△AML∽△ANK,△ABC∽△ANK,
∴BP=,,
∴,,
设S△ABC=9a,
则S△AML=a,S△ANK=4a,
∴S四边形MNKL=4a﹣a=3a,
∴未被覆盖的面积为:9a﹣3a=6a,△ABC被覆盖(阴影部分)的面积是未被覆盖的面积,
故选:A.
13.【答案】D
【解答】解:∵点M、N都以2cm/s的速度运动
则CM=2t,BM=10﹣2t,BN=2t,
当∠BMN=90°时,∵三角形ABC是等边三角形,
∴∠B=60°,
∴∠BNM=30°,
∴BN=2BM,即2t=2×(10﹣2t),
解得:,
当∠BNM=90°时,∵三角形ABC是等边三角形,
∴∠B=60°,
∴∠BMN=30°,
∴BM=2BN,即2×2t=(10﹣2t),
解得:,
综上所述,t的值为或时,△BMN是一个直角三角形.
故选:D.
14.【答案】C
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠C=60°,AB=BC=5,
∵∠BEF=∠C+∠EFC=∠DEF+∠BED,∠DEF=∠C=60°,
∴∠BED=∠EFC,
在△DBE和△ECF中,
,
∴△DBE≌△ECF(AAS),
∴DB=EC=1,
∴BE=BC﹣EC=5﹣1=4.
故选:C.
15.【答案】C
【解答】解:将△AOB绕点B顺时针旋转60°得△CDB,连接OD,
∴OB=BD,∠OBD=60°,CD=OA=2,
∴△BOD是等边三角形,
∴OD=OB=1,
∵OD2+OC2=12+()2=4,CD2=22=4,
∴OD2+OC2=CD2,
∴∠DOC=90°,
∴△AOB与△BOC的面积之和为S△BOC+S△BCD=S△BOD+S△COD=×12+=,
故选:C.
16.【答案】30.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=60°,
∵AD⊥BC,
∴∠ADB=90°,
∴∠BAD=∠ADB﹣∠B=30°;
故答案为30.
17.【答案】.
【解答】解:如图所示,连接AP,作CD⊥AB交AB于点D,
则S△ABC=S△ABP+S△ACP,
即AB•CD=AB•PE+AC•PF,
∵△ABC为等边三角形,
∴AB=AC,
∴CD=PE+PF,
∵AB=AC=BC=4,CD⊥AB,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
18.【答案】见试题解答内容
【解答】解:由题意得,△ABC为等边三角形,BC=5cm,BB'=1cm,
∴B'C=BC﹣BB'=5﹣1=4cm,且阴影部分为等边三角形,
∴阴影部分的周长为3×4=12cm,
故答案为12.
19.【答案】2.
【解答】解:过E点作EH⊥BF,
设DE=x,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠ABC=∠ACB=60°,
∵DE∥BC,
∴∠ADE=∠ABC=60°,∠AED=∠ACB=60°,
∴△ADE是等边三角形,
∵BD=4,
∴EC=BD=4,AB=BC=AC=4+x,∠ACB=60°,
在Rt△CHE中,
∵∠ACB=60°,EC=BD=4,
∴∠HEC=180°﹣∠ACB﹣∠EHC=180°﹣60°﹣90°=30°,
∴,
∴BH=BC﹣CH=4+x﹣2=2+x,
∵EB=EF,
∴△EBF是等腰三角形,
∵EH⊥BF,BF=8,
∴BH=FH=4,
∴2+x=4,
∴x=2,
∴DE=2.
故答案为:2.
20.【答案】见试题解答内容
【解答】解:过P作PF∥BC交AC于F.
∵PF∥BC,△ABC是等边三角形,
∴∠PFD=∠QCD,△APF是等边三角形,
∴AP=PF=AF,
∵PE⊥AC,
∴AE=EF,
∵AP=PF,AP=CQ,
∴PF=CQ.
∵在△PFD和△QCD中,
,
∴△PFD≌△QCD(AAS),
∴FD=CD,
∵AE=EF,
∴EF+FD=AE+CD,
∴AE+CD=DE=AC,
∵AC=4,
∴DE=.
故答案为:2.
21.【答案】1+.
【解答】解:取AB中点D,连OD,DC,
∴OC≤OD+DC,
当O、D、C共线时,OC有最大值,最大值是OD+CD,
∵△ABC为等边三角形,D为AB中点,
∴BD=1,BC=2,
∴CD==,
∵△AOB为直角三角形,D为斜边AB的中点,
∴OD=AB=1,
∴OD+CD=1+,即OC的最大值为1+.
故答案为:1+.
22.【答案】①②④⑤.
【解答】解:△ACD和△BCE都是等边三角形,
∴AC=AD=CD,CE=CB=BE,∠ACD=∠DAC=∠ADC=60°=∠BCE=∠CBE=∠CEB,
∴∠DCE=60°,
∴∠ACE=∠DCB=120°,
在△ACE和△DCB中,
,
∴△ACE≌△DCB(SAS),
∴AE=BD,∠EAC=∠BDC,故①符合题意;
∴∠AOD=∠ACD=60°,故⑤符合题意;
在△ACM和△DCN中,
,
△ACM≌△DCN(ASA),
∴AM=DN,CM=CN,∠AMC=∠DNC,
∴△MCN是等腰三角形;△MCN是等边三角形;故②④符合题意,
综上:①②④⑤都符合题意.
故答案为:①②④⑤.
23.【答案】30°.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
∵D是边AC的中点,
∴,
∵DB=DE,
∴∠E=∠DBC,
∴∠E=30°,
∵∠BCD=60°,
∴∠CDE=∠BCD﹣∠E=30°.
24.【答案】(1)=;(2)=;(3)见试题解答内容
【解答】解:(1)当E为AB的中点时,AE=DB;
(2)AE=DB,理由如下,过点E作EF∥BC,交AC于点F,
证明:∵△ABC为等边三角形,
∴△AEF为等边三角形,
∴AE=EF,BE=CF,
∵ED=EC,
∴∠D=∠ECD,
∵∠DEB=60°﹣∠D,∠ECF=60°﹣∠ECD,
∴∠DEB=∠ECF,
在△DBE和△EFC中,
,
∴△DBE≌△EFC(SAS),
∴DB=EF,
则AE=DB;
(3)点E在AB延长线上时,作EF∥AC,则△EFB为等边三角形,
如图所示,同理可得△DBE≌△CFE,
∵AB=1,AE=2,
∴BE=1,
∵DB=FC=FB+BC=2,
则CD=BC+DB=3.
故答案为:(1)=;(2)=
25.【答案】(1)△BPQ是等边三角形;
(2)当t=2s或t=4s时,△PBQ是直角三角形.
【解答】解:(1)如图,根据题意得:AP=tcm,BQ=2tcm,
当t=2时,AP=2cm,BQ=4cm,
∵△ABC是边长为6cm的等边三角形,
∴AB=6cm,∠B=60°,
∴BP=4cm,
∴BP=BQ,
∴△BPQ是等边三角形;
(2)△PBQ中,BP=6﹣t,BQ=t,
若△PBQ是直角三角形,则∠BQP=90°或∠BPQ=90°,
①当∠BQP=90°时,∠B=60°,
∴∠BPQ=30°,
∴BQ=BP,即t=,
解得:t=2;
②当∠BPQ=90°时,同理得:BP=BQ,
即6﹣t=t,解得:t=4,
答:当t=2s或t=4s时,△PBQ是直角三角形.
26.【答案】D
【解答】解:∵生活超市到这三个居民小区的距离相等,
∴生活超市应建在△ABC的三边的垂直平分线的交点处.
故选:D.
27.【答案】C
【解答】解:∵DE是AB的垂直平分线,
∴AD=BD,
∴BD+CD=AC=10.
∴BC=△BDC的周长﹣(BD+CD)=18﹣10=8,
故选:C.
28.【答案】B
【解答】解:如图所示,连接AE,
∵DE是AB的垂直平分线,
∴EA=EB,
∴∠B=∠EAB,
∵∠A=90°,
∴∠B+∠C=90°,∠BAE+∠CAE=90°,
∴∠CAE=∠C,
∴EA=EC,
∴EC=EB,
∴BC=BE+CE=2BE=6,
故选:B.
29.【答案】B
【解答】解:∵∠BAC=140°,
∴∠B+∠C=180°﹣∠BAC=40°,
∵AB的垂直平分线交BC于点E,AC的垂直平分线交BC于点F,
∴EA=EB,FA=FC,
∴∠B=∠BAE,∠C=∠FAC,
∴∠BAE+∠FAC=40°,
∴∠EAF=∠BAC﹣(∠BAE+∠FAC)=100°,
故选:B.
30.【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵DE是线段AB的垂直平分线
∴AE=BE
∵∠C=90°,∠A=36°
∴∠EBA=∠A=36°
∴∠EBC=90°﹣36°﹣36°=18°.
31.【答案】.
【解答】解:∵AB的垂直平分线交BC于点D,
∴DB=DA=5,
∴CD=BC﹣BD=9﹣5=4,
在Rt△ACD中,∵∠C=90°,
∴AC===3,
∴S△ABD=×5×3=.
故答案为:.
32.【答案】10°.
【解答】解:∵∠C=90°,∠A=40°,
∴∠ABC=90°﹣∠A=50°,
∵DE是线段AB的垂直平分线,
∴AE=BE,
∴∠EBA=∠A=40°,
∴∠EBC=∠ABC﹣∠EBA=50°﹣40°=10°,
故答案为:10°.
33.【答案】(1)见解析;
(2).
【解答】(1)证明:∵EF垂直平分AC,
∴AE=EC,
∵AD⊥BC,BD=DE,
∴AB=AE,
∴AB=EC;
(2)解:∵△ABC的周长为20cm,
∴AB+BC+AC=20cm,
∵AC=7cm,
∴AB+BC=13cm,
∵AB=EC,BD=DE,
∴AB+BD=DE+EC=DC,
∵AB+BC=AB+BD+DC=2DC=13cm
∴.
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