内容正文:
15.3 等腰三角形
课程标准
学习目标
①理解等腰三角形的概念,探索并证明等腰三角形的性质定理;
②探索并掌握等腰三角形的判定定理;
③探索等边三角形的性质定理;
④探索等边三角形的判定定理。
1.理解并掌握等腰三角形和等边三角形的性质定理与判定定理,会运用判定定理和性质进行证明;
2.理解并掌握含 30°角的直角三角形的性质定理,会应用其分析30°直角三角形的边角关系问题;
3.会根据等腰三角形的性质作简单的辅助线解决问题。
知识点01 等腰三角形的定义
·等腰三角形:在△ABC中,AB=AC,则它叫等腰三角形,其中AB、AC为腰,BC为底边,∠A是顶角,∠B、∠C是底角.
·等腰三角形中的角度关系:∠A=180°-2∠B,∠B=∠C=
·等腰直角三角形:顶角为直角,两个底角都等于45°
【即学即练1】(24-25九年级上·安徽宿州·阶段练习)若一个三角形的底角比顶角大,则顶角为( )
A. B. C. D.
知识点02 等腰三角形的性质
·对称性:等腰三角形是轴对称图形,底边上的中线所在的直线是它的对称轴
·性质定理1:等腰三角形的两个底角相等(简称“等边对等角”)
·几何语言: 如图,在△ ABC 中,∵AB=AC,∴∠ B= ∠ C.
【即学即练2】(2024·安徽·模拟预测)如图,将绕点C顺时针旋转得到,且点A,D,E在同一条直线上,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【即学即练3】如图,在中,,P是边的中点,,垂足分别为D ,E.求证:.
性质定理2:等腰三角形顶角的平分线垂直平分底边
补充:等腰三角形的顶角平分线、底边上的高、底边上的中线互相重合(简称“三线合一”)
【即学即练4】(23-24八年级下·安徽宿州·阶段练习)如图,直线经过线段的中点,点在直线上,且,则下列结论:①;②;③平分;④垂直平分线段.其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【即学即练5】如图,在中,,为的中点,,分别为,上的点,且,求证:.
知识点03 等边三角形的定义和性质
·等边三角形的定义:三边都相等的三角形叫做等边三角形,也叫正三角形
【即学即练6】(23-24八年级上·安徽·期末)如图,是边长为1的等边三角形,,分别是边,上的两点,将沿直线折叠,点落在处,则阴影部分图形的周长为( )
A. B.2 C. D.3
·对称性:等边三角形是轴对称图形,有 3 条对称轴,分别为三边的垂直平分线 .
定理1推论(等边三角形的性质):等边三角形三个内角相等,每一个内角都等于60°.
【即学即练7】(23-24八年级上·安徽宣城·期末)如图,等边三角形中,点D,E分别在,边上,且,,相交于点F.
(1)请在图中找出与相等的线段,并证明.
(2)求出的度数.
定理2推论:各边上的高、中线、对应的角平分线重合,且长度相等
【即学即练9】(24-25八年级上·江苏南京·期中)如图,等边的高相交于点O.若,则的长为 .
知识点04 等腰三角形的判定
·定义法:证明一个三角形的两边相等
·判定定理:有两个角相等的三角形是等腰三角形(简称“等角对等边” ) .
几何表述: 如图,在△ ABC 中,∵∠ B= ∠ C,∴ AB=AC.
◆特别注意:
“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.
【即学即练10】(22-23八年级下·安徽宿州·期中)如图,在中,,和的平分线分别交于点G,F.若,则的值为 .
【即学即练11】(23-24八年级上·安徽阜阳·期中)如图,在中,,,的平分线交边于点,为的中点,连接.
(1)求证:为等腰三角形.
(2)求的度数.
知识点05 含 30°角的直角三角形的性质
·定理:在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半.
(含 30° 角的直角三角形的性质揭示直角边与斜边的数量关系)
几何表述:在Rt△ ABC中 ,∵∠ C=90°,∠A=30°,∴ BC= AB.
【即学即练12】如图,在中,,,的垂直平分线交于点E,交于点F.求证:.
·性质应用:①证线段的倍分关系;②计算角度
知识点06 等边三角形的判定
·定义法:证明一个三角形的三边相等.
【即学即练13】(24-25八年级上·广东惠州·期中)如图,下列哪个条件能推出是等边三角形的是( )
A. B.
C. D.
【即学即练14】(23-24八年级上·安徽安庆·期末)已知的三边长a,b,c满足等式,则的形状是( )
A.钝角三角形 B.直角三角形 C.不等边三角形 D.等边三角形
·推论1:三个角都相等的三角形是等边三角形.
几何表述: 如图,在△ ABC 中,∵∠ A= ∠ B= ∠ C,∴△ ABC 是等边三角形.
【即学即练15】如图,在中,,点在上,,.求证:为等边三角形.
·推论2:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
几何表述: 如图,在△ ABC 中,∵AB=AC,∴∠A=60 °(或∠ B=60 °或∠C=60°),∴△ ABC 是等边三角形.
【即学即练16】(24-25八年级上·广东珠海·期中)如图,在中,.
(1)尺规作图:作边上的中线;
(2)判断的形状,并说明理由.
知识点07 尺规作等腰三角形
·已知底边及底边上的高作等腰三角形
以a为等腰三角形的底边,h为底边上的高,作等腰三角形.
作图步骤:
1.作线段AB = a;
2. 作线段AB的垂直平分线 MN,交 AB 于点 D;
3. 在 MN 上取一点 C,使DC = h;
4. 连接 AC,BC,则△ABC 即为所求作的等腰三角形.
【即学即练17】(2021·安徽·一模)如图,在中,,根据作图痕迹,可知( )
A. B. C. D.
【即学即练18】尺规作图.已知:线段,,求作等腰三角形,使其底边长为,底角为.(不写作图作图过程,保留作图痕迹)
1.“三线合一”性质应用:在等腰三角形中,运用“三线合一”的性质时,已知其中“一线”,就可以得到另外“两线”.
·几何表述:如图,在△ ABC 中,
(1)∵ AB=AC, AD ⊥ BC ,∴ AD平分∠BAC(或BD=CD);
(2)∵ AB=AC, BD=DC,∴ AD ⊥ BC(或AD平分∠BAC);
(3)∵ AB=AC, AD平分∠BAC,∴ BD=DC(或AD ⊥ BC).
2.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:条件和结论相反
·等腰三角形的性质:
条件:两边相等→结论:这两边所对的角相等 .
·等腰三角形的判定:
条件:两角相等→结论:这两角所对的边相等.
3.证明等边三角形的一般思路:
【题型一:分类讨论等腰三角形的个数】
例1.(22-23八年级下·安徽宿州·期中)如图,在的正方形网格中,每个小正方形的顶点称为格点,点A,B均在格点上.要在格点上确定一点C,连接和,使是以为顶角的等腰三角形,则网格中满足条件的点C的个数是( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
变式1.如图,在的网格中,每个网格线的交点称为格点.已知图中A,B两个格点,请在图中再寻找另一个格点C,使成为等腰三角形,则满足条件的点C有( )个.
A.4个 B.6个 C.8个 D.10个
例2.如图,中,动点D在直线上,当为等腰三角形, .
例3.平面直角坐标系中,已知A(2,2)、B(4,0).若在坐标轴上取点C,使△ABC为等腰三角形,则满足条件的点C的个数是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【方法技巧与总结】解决分类讨论等腰三角形的个数问题时,主要从边(分为腰和底来讨论);角(分为顶角和底角)来讨论;如果是一腰上的高问题:要分锐角和钝角三角形来讨论
【题型二:等腰三角形的性质和判定】
例4.(23-24八年级上·安徽阜阳·期中)如图,在中,,,的平分线交边于点,为的中点,连接.
(1)求证:为等腰三角形.
(2)求的度数.
变式4.(23-24八年级上·安徽合肥·期末)如图,中,为边上一点,,交的延长线于点,于,.
(1)求证:点为的中点;
(2)若,求证:.
例5.如图,在中,,点D为上一点,且满足.点F在延长线上,连接并延长,交于点E,连接.
(1)求和的度数;
(2)若点E是的中点,求证:是等腰三角形.
变式5.(23-24八年级上·安徽亳州·期末)如图,在中,是斜边上的高线,是的平分线.
(1)若,求的度数;
(2)求证:.
【方法技巧与总结】①在含等腰三角形的复杂图形中求角时,常常利用方程思想,通过内角、外角之间的关系进行转化求解;②证明两条线段相等的常用方法:利用等腰三角形的判定——“等角对等边”,在证明过程中,经常通过计算三角形各角的度数,或利用角的关系得到角相等,从而得到所对的边相等;③方程思想解决角度问题。
【题型三:应用等腰三角形“三线合一”的性质作辅助线解边角关系】
例6.(24-25八年级上·安徽合肥·阶段练习)如图,是的平分线,于,连接,若的面积为,则的面积为 .
例7.(2024·安徽·中考真题)在凸五边形中,,,F是的中点.下列条件中,不能推出与一定垂直的是( )
A. B.
C. D.
例8.(2024·安徽阜阳·三模)如图,在四边形中,,,边上的点与点B关于对角线对称,则的度数为( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】在等腰三角形的有关计算中,有时需要添加辅助线,其顶角平分线、底边上的高、底边上的中线是常见的辅助线.主要是利用等腰三角形的判定,解题的关键是求出各个角的度数。
【题型四:根据等腰三角形的性质求线段最值】
例9.如图,在中,,、是的两条中线,P是上一个动点,则下列线段的长度等于最小值的是( )
A. B. C. D.
变式9-1.(22-23七年级下·安徽宿州·期末)如图,在中,,,,是边上的中线.
(1)若,则的度数是 (用含的式子表示);
(2)若点是线段上的一个动点,点为线段上的一个动点,则的最小值是 .
变式9-2.(24-25八年级上·河南周口·期中)如图,在中,的垂直平分线分别交于点,点,若点是直线上一动点,点是直线上的一动点,,,则的最小值为 .
【方法技巧与总结】①轴对称的性质——将同侧点转换为异侧点,三点共线求线段和的最小值;②利用三角形的三边关系求最值;③利用“垂线段最短”求最值
【题型五:等腰三角形与全等综合】
(手拉手全等模型)例10.(1)问题发现:如图①,和都是等边三角形,点B、D、E在同一条直线上,连接.
①的度数为 ;
②线段之间的数量关系为 ;
(2)拓展探究:如图②,和都是等腰直角三角形、,点B、D、E在同一条直线上,为中边上的高,连接,试求的度数及判断线段之间的数量关系,并说明理由;
(3)解决问题:如图③,和都是等腰三角形,,点B、D,E在同一条直线上,请直接写出的度数.
变式10.(23-24八年级上·安徽·单元测试)已知,在和中,,,,且,,三点在同一条直线上.
(1)如图1,求证:;
(2) 如图2,连接,并延长交于点.当时,判断的形状,并说明理由;
(3)如图3,过点作,垂足为,若,,当时,求的长.
(一线三直角全等模型)例11.如图1,把一块直角三角尺的直角顶点C放置在水平直线上,在中,,,试回答下列问题:
(1)若把三角尺绕着点C按顺时针方向旋转,当时, 度;
(2)在三角尺绕着点C按顺时针方向旋转过程中,分别作于M,与N,若,,求.
(3)三角尺绕着点C按顺时针方向继续旋转到图3的位置,其他条件不变,则、与之间有什么关系?请说明理由.
一、选择题
1.(2024八年级上·湖南·专题练习)在中,,添加下列一个条件后,仍不能判定为等边三角形的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25七年级下·重庆南岸·期末)如图,在中,平分,垂直平分.若,以下结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25八年级上·四川绵阳·阶段练习)已知等腰三角形一腰上的高线与另一腰的夹角为,那么这个等腰三角形的底角等于( )
A.或 B. C. D.或
4.(23-24八年级上·安徽淮南·期末)如图,在中,,,点在边上,且,若,则的长为( )
A.2 B.2.5 C.3 D.4
5.在中,平分,则的长为( )
A. B. C. D.
6.(23-24八年级上·安徽合肥·期末)如图,是等边三角形,是中线,延长至E,使 ,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.(24-25八年级上·湖南长沙·期中)公路边上的很多汽车警示标志形状都是等边三角形.我们知道等边三角形是轴对称图形,它有 条对称轴.
8.如图,在中,,是边上的中线,是底边上的高.若的面积为24,则的面积为 .
9.(23-24七年级下·安徽宿州·期末)如图,在中,过点作于点,且,过点作于点,连接,过点作,交于点与交于点.
(1)的度数为 .
(2)若为的中点,,则 .
10.(23-24八年级上·安徽合肥·期末)如图,在等边中,,垂足为点O,且,E是线段上的一个动点,连接,线段与线段关于直线对称.(1)连接,则的度数为 ;(2)连接,当的长取得最小值时,的长为 .
三、解答题
11.(24-25八年级上·广东中山·阶段练习)如图,点B,F,C,E在同一直线上,,相交于点M,,,,求证:是等腰三角形.
12.如图,在中,,、分别是、的中点,且、交于点,求证:.
13.(22-23八年级下·安徽安庆·期末)在中,,,为延长线上一点,点在上,且.
(1)求证:;
(2)若,求度数.
14.(23-24八年级上·安徽安庆·期末)如图,已知是等边三角形,、分别为、上的点,且,、相交于点,于点.
(1)求证:;
(2)求证:.
15.如图,已知中,.在直线或上取一点P,使得是等腰三角形,则符合条件的P点有 个.
16.(2024·安徽安庆·二模)如图,四边形,,对角线相交于点,,点是上一点,,连接.
(1)求证:为等边三角形;
(2)若为边中点,连接并延长交的延长线于点,,,,求的长.
17.(2024·安徽淮北·二模)如图,在中,是边上的高线,已知.
(1)如图1,证明:;
(2)点是上一点,.
①若,如图2,求的长;
②延长至点,使得,如图3,证明:.
18.(23-24八年级上·安徽·期末)如图,在等边三角形中,点在上,点在的延长线上,且.
(1)如图1,当为的中点时,则______(填“”“”或“”).
(2)如图2,当为边上任意一点时,(1)中的结论是否仍然成立,请说明理由.
(3)如图3,当点在的延长线上时,若的边长为2,,求的长.
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15.3 等腰三角形
课程标准
学习目标
①理解等腰三角形的概念,探索并证明等腰三角形的性质定理;
②探索并掌握等腰三角形的判定定理;
③探索等边三角形的性质定理;
④探索等边三角形的判定定理。
1.理解并掌握等腰三角形和等边三角形的性质定理与判定定理,会运用判定定理和性质进行证明;
2.理解并掌握含 30°角的直角三角形的性质定理,会应用其分析30°直角三角形的边角关系问题;
3.会根据等腰三角形的性质作简单的辅助线解决问题。
知识点01 等腰三角形的定义
·等腰三角形:在△ABC中,AB=AC,则它叫等腰三角形,其中AB、AC为腰,BC为底边,∠A是顶角,∠B、∠C是底角.
·等腰三角形中的角度关系:∠A=180°-2∠B,∠B=∠C=
·等腰直角三角形:顶角为直角,两个底角都等于45°
【即学即练1】(24-25九年级上·安徽宿州·阶段练习)若一个三角形的底角比顶角大,则顶角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】三角形内角和定理的应用、等边对等角、其他问题(一元一次方程的应用)
【分析】此题考查了三角形内角和定理和等腰三角形的性质.
设底角为,则顶角为,根据三角形内角和定理得到,解方程即可得到答案.
【详解】解:设底角为,则顶角为,
则,
解得,
,
即顶角为,
故选:C
知识点02 等腰三角形的性质
·对称性:等腰三角形是轴对称图形,底边上的中线所在的直线是它的对称轴
·性质定理1:等腰三角形的两个底角相等(简称“等边对等角”)
·几何语言: 如图,在△ ABC 中,∵AB=AC,∴∠ B= ∠ C.
【即学即练2】(2024·安徽·模拟预测)如图,将绕点C顺时针旋转得到,且点A,D,E在同一条直线上,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】三角形的外角的定义及性质、根据旋转的性质求解、三角形内角和定理的应用、等边对等角
【分析】本题考查了旋转的性质,三角形的外角定理,解题的关键是掌握旋转前后对应边相等,对应边的夹角等于旋转角,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和.
根据旋转得出,则,根据三角形的外交定理,即可解答.
【详解】解:∵绕点C顺时针旋转得到,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
【即学即练3】如图,在中,,P是边的中点,,垂足分别为D ,E.求证:.
【答案】见解析
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等边对等角
【分析】利用证明即可.
本题考查了三角形全等的判定和性质,熟练掌握三角形全等的判定是解题的关键.
【详解】证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵P是边的中点,
∴,
∵,
∴,
∴.
性质定理2:等腰三角形顶角的平分线垂直平分底边
补充:等腰三角形的顶角平分线、底边上的高、底边上的中线互相重合(简称“三线合一”)
【即学即练4】(23-24八年级下·安徽宿州·阶段练习)如图,直线经过线段的中点,点在直线上,且,则下列结论:①;②;③平分;④垂直平分线段.其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【知识点】线段垂直平分线的判定、根据三线合一证明
【分析】本题考查三线合一.根据三线合一进行判断即可.
【详解】解:∵直线经过线段的中点,点在直线上,且,
∴,平分,垂直平分线段,
故①③④正确,
条件不足,无法求出的度数,故②错误;
故选C.
【即学即练5】如图,在中,,为的中点,,分别为,上的点,且,求证:.
【答案】见解析
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、根据三线合一证明
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,三线合一定理,连接,由等腰三角形的三线合一性质得出,证明,由全等三角形的性质即可得出.
【详解】证明:连接,如图所示:
,为的中点,
,
在和中,
,
,
.
知识点03 等边三角形的定义和性质
·等边三角形的定义:三边都相等的三角形叫做等边三角形,也叫正三角形
【即学即练6】(23-24八年级上·安徽·期末)如图,是边长为1的等边三角形,,分别是边,上的两点,将沿直线折叠,点落在处,则阴影部分图形的周长为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】D
【知识点】等边三角形的性质、折叠问题
【分析】本题考查了等边三角形的性质和折叠问题.根据等边三角形的性质和折叠性质进行解答即可得.
【详解】解:∵等边的边长为,
∴,
∵,分别是边,上的两点,将沿直线折叠,点落在处,
∴,,
则阴影部分图形的周长为:,
故选:D.
·对称性:等边三角形是轴对称图形,有 3 条对称轴,分别为三边的垂直平分线 .
定理1推论(等边三角形的性质):等边三角形三个内角相等,每一个内角都等于60°.
【即学即练7】(23-24八年级上·安徽宣城·期末)如图,等边三角形中,点D,E分别在,边上,且,,相交于点F.
(1)请在图中找出与相等的线段,并证明.
(2)求出的度数.
【答案】(1)
(2)
【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)、等边三角形的性质
【分析】本题考查了等边三角形性质和全等三角形判定与性质,
(1)由等边三角形性质可得,,结合已知利用边角边即可证明,由此得出结论.
(2)由可得,再由三角形外角性质可得.
【详解】(1)解:;
理由如下:
∵为等边三角形,
∴,,
在和中,,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
定理2推论:各边上的高、中线、对应的角平分线重合,且长度相等
【即学即练9】(24-25八年级上·江苏南京·期中)如图,等边的高相交于点O.若,则的长为 .
【答案】1
【知识点】含30度角的直角三角形、等边三角形的性质
【分析】本题考查了等边三角形的性质,直角三角形的性质.由等边三角形的性质知,高也是角平分线,,求得,在中,由直角三角形的性质,即可求解.
【详解】解:∵是等边三角形,且是高,
∴也是的角平分线,,
∴,
∴,
在中,,,
∴;
故答案为:1.
知识点04 等腰三角形的判定
·定义法:证明一个三角形的两边相等
·判定定理:有两个角相等的三角形是等腰三角形(简称“等角对等边” ) .
几何表述: 如图,在△ ABC 中,∵∠ B= ∠ C,∴ AB=AC.
◆特别注意:
“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.
【即学即练10】(22-23八年级下·安徽宿州·期中)如图,在中,,和的平分线分别交于点G,F.若,则的值为 .
【答案】6
【知识点】两直线平行内错角相等、根据等角对等边证明边相等
【分析】本题考查了三角形的角平分线,平行线的性质,等腰三角形的判定;掌握等腰三角形的判定是解题的关键.
由角平分线与平行线易得,从而得到,同理可得,再根据即可得答案.
【详解】解:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
同理可得,
∴,
故答案为:6.
【即学即练11】(23-24八年级上·安徽阜阳·期中)如图,在中,,,的平分线交边于点,为的中点,连接.
(1)求证:为等腰三角形.
(2)求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】等腰三角形的性质和判定、与角平分线有关的三角形内角和问题、三角形内角和定理的应用
【分析】本题考查了等腰三角形的判定和性质,角平分线的定义,三角形内角和定理,掌握等腰三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)先利用三角形的内角和求出,再利用角平分线的定义求出,得到,最后根据等角对等边即可求证;
(2)由(1)可得,根据等腰三角形三线合一即可求得的度数;
【详解】(1)证明:,,
,
平分,
,
,
,
为等腰三角形;
(2)解:,
,
,为的中点,
∴平分,
;
知识点05 含 30°角的直角三角形的性质
·定理:在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半.
(含 30° 角的直角三角形的性质揭示直角边与斜边的数量关系)
几何表述:在Rt△ ABC中 ,∵∠ C=90°,∠A=30°,∴ BC= AB.
【即学即练12】如图,在中,,,的垂直平分线交于点E,交于点F.求证:.
【答案】证明见解析
【知识点】线段垂直平分线的性质、含30度角的直角三角形
【分析】本题考查的是线段垂直平分线的性质,含30度角的直角三角形.连接,求出,再根据可求出的度数,由直角三角形的性质即可求出.掌握相关性质,是解题的关键.
【详解】证明:连接,
∵,
∴,
∵垂直平分,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴.
·性质应用:①证线段的倍分关系;②计算角度
知识点06 等边三角形的判定
·定义法:证明一个三角形的三边相等.
【即学即练13】(24-25八年级上·广东惠州·期中)如图,下列哪个条件能推出是等边三角形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】等腰三角形的性质和判定、等边三角形的判定
【分析】根据等边三角形的判定方法(三边相等或三个角都是60度,或有一个角是的等腰三角形是等边三角形)进行判断,解答即可.本题考查了等腰三角形的判定与等边三角形的判定.
【详解】解:A、,只能说明是等腰三角形,该选项不符合题意;
B、,,只能说明是等腰三角形,该选项不符合题意;
C、∵∴,∴是等腰三角形,∵,∴,∴是等边三角形,该选项符合题意;
D、,,只能说明是等腰三角形,该选项不符合题意;
故选:C.
【即学即练14】(23-24八年级上·安徽安庆·期末)已知的三边长a,b,c满足等式,则的形状是( )
A.钝角三角形 B.直角三角形 C.不等边三角形 D.等边三角形
【答案】D
【知识点】加减消元法、等边三角形的性质、绝对值非负性、利用算术平方根的非负性解题
【分析】此题考查了等边三角形的定义,解二元一次方程组,非负数的性质,绝对值和二次根式的性质,得出的值是解题关键;
先根据非负数的性质,求出、、的值,再判断即可;
【详解】解:,
,
解得:,
∴是等边三角形,
故选:D.
·推论1:三个角都相等的三角形是等边三角形.
几何表述: 如图,在△ ABC 中,∵∠ A= ∠ B= ∠ C,∴△ ABC 是等边三角形.
【即学即练15】如图,在中,,点在上,,.求证:为等边三角形.
【答案】见详解
【知识点】等边三角形的判定、等边对等角、三角形内角和定理的应用
【分析】本题考查了等边三角形的判定,三角形内角和性质,等腰三角形的性质,熟练掌握等边三角形的判定,以及等腰三角形的性质是解题的关键.根据等腰三角形的性质以及三角形内角和定理可得,再根据垂直定义可得,然后利用直角三角形的两个锐角互余可得,,即可解答.
【详解】证明:,,
,
,,
,
,,
,
为等边三角形.
·推论2:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
几何表述: 如图,在△ ABC 中,∵AB=AC,∴∠A=60 °(或∠ B=60 °或∠C=60°),∴△ ABC 是等边三角形.
【即学即练16】(24-25八年级上·广东珠海·期中)如图,在中,.
(1)尺规作图:作边上的中线;
(2)判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)为等边三角形,理由见解析
【知识点】斜边的中线等于斜边的一半、等边三角形的判定、作垂线(尺规作图)
【分析】本题考查作已知线段的垂直平分线,直角三角形斜边中线性质,等边三角形的判定;
(1)利用基本作图(作已知线段的垂直平分线)作的垂直平分线即可;
(2)直角三角形斜边中线可得,再由可得即可判断为等边三角形.
【详解】(1)解:如图,为的中线;
(2)解:为等边三角形,理由如下:
∵为的中线,
∴,
∵,
∴,
∴为等边三角形.
知识点07 尺规作等腰三角形
·已知底边及底边上的高作等腰三角形
以a为等腰三角形的底边,h为底边上的高,作等腰三角形.
作图步骤:
1.作线段AB = a;
2. 作线段AB的垂直平分线 MN,交 AB 于点 D;
3. 在 MN 上取一点 C,使DC = h;
4. 连接 AC,BC,则△ABC 即为所求作的等腰三角形.
【即学即练17】(2021·安徽·一模)如图,在中,,根据作图痕迹,可知( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】三角形内角和定理的应用、作等腰三角形(尺规作图)、等边对等角
【分析】由等腰三角形的性质和三角形内角和定理即可求出.
【详解】解:∵AB=AC,
∴.
由作图痕迹可知BC=BD,
∴.
∴.
故选D.
【点睛】本题考查等腰三角形的性质和三角形内角和定理,根据作图痕迹得出BC=BD是解答本题的关键.
【即学即练18】尺规作图.已知:线段,,求作等腰三角形,使其底边长为,底角为.(不写作图作图过程,保留作图痕迹)
【答案】图形见解析
【知识点】作线段(尺规作图)、尺规作图——作三角形、作等腰三角形(尺规作图)
【分析】作射线,在射线上截取,在的上方作,,射线交于点A,即为所求.
【详解】解:如图,即为所求.
【点睛】本题考查作图﹣复杂作图,等腰三角形的判定等知识,解题的关键是熟练掌握五种基本作图,属于中考常考题型.
1.“三线合一”性质应用:在等腰三角形中,运用“三线合一”的性质时,已知其中“一线”,就可以得到另外“两线”.
·几何表述:如图,在△ ABC 中,
(1)∵ AB=AC, AD ⊥ BC ,∴ AD平分∠BAC(或BD=CD);
(2)∵ AB=AC, BD=DC,∴ AD ⊥ BC(或AD平分∠BAC);
(3)∵ AB=AC, AD平分∠BAC,∴ BD=DC(或AD ⊥ BC).
2.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:条件和结论相反
·等腰三角形的性质:
条件:两边相等→结论:这两边所对的角相等 .
·等腰三角形的判定:
条件:两角相等→结论:这两角所对的边相等.
3.证明等边三角形的一般思路:
【题型一:分类讨论等腰三角形的个数】
例1.(22-23八年级下·安徽宿州·期中)如图,在的正方形网格中,每个小正方形的顶点称为格点,点A,B均在格点上.要在格点上确定一点C,连接和,使是以为顶角的等腰三角形,则网格中满足条件的点C的个数是( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】B
【知识点】格点图中画等腰三角形
【分析】利用格点分别作出等腰三角形,即可得到答案.
【详解】如图所示.
网格中满足条件的点C有,共4个,
故选B.
【点睛】此题考查的是等腰三角形的判定,正确画出图形是解题的关键.
变式1.如图,在的网格中,每个网格线的交点称为格点.已知图中A,B两个格点,请在图中再寻找另一个格点C,使成为等腰三角形,则满足条件的点C有( )个.
A.4个 B.6个 C.8个 D.10个
【答案】C
【知识点】格点图中画等腰三角形
【分析】根据等腰三角形的定义判断即可.
【详解】解:如图,
AB是腰长时,红色的4个点可以作为点C,
AB是底边时,黑色的4个点都可以作为点C,
所以,满足条件的点C的个数是4+4=8.
故选:C.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定,熟练掌握网格结构的特点是解题的关键,要注意AB是腰长与底边两种情况讨论求解.
例2.如图,中,动点D在直线上,当为等腰三角形, .
【答案】或或或
【知识点】三角形的外角的定义及性质、等边对等角、直线上与已知两点组成等腰三角形的点
【分析】画出图形,分四种情况分别求解.
【详解】解:若,
则;
若,
则,
∴;
若,且三角形是锐角三角形,
则;
若,且三角形是钝角三角形,
则.
综上:的度数为或或或,
故答案为:或或或.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,外角的性质,解题的关键是找齐所有情况,分类讨论.
例3.平面直角坐标系中,已知A(2,2)、B(4,0).若在坐标轴上取点C,使△ABC为等腰三角形,则满足条件的点C的个数是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【知识点】坐标与图形、找出图中的等腰三角形
【详解】解:构造等腰三角形,
①分别以A,B为圆心,以AB的长为半径作圆;
②作AB的中垂线.
如图,一共有5个C点,
注意,与B重合及与AB共线的点要排除.
故选A.
【方法技巧与总结】解决分类讨论等腰三角形的个数问题时,主要从边(分为腰和底来讨论);角(分为顶角和底角)来讨论;如果是一腰上的高问题:要分锐角和钝角三角形来讨论
【题型二:等腰三角形的性质和判定】
例4.(23-24八年级上·安徽阜阳·期中)如图,在中,,,的平分线交边于点,为的中点,连接.
(1)求证:为等腰三角形.
(2)求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】等腰三角形的性质和判定、与角平分线有关的三角形内角和问题、三角形内角和定理的应用
【分析】本题考查了等腰三角形的判定和性质,角平分线的定义,三角形内角和定理,掌握等腰三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)先利用三角形的内角和求出,再利用角平分线的定义求出,得到,最后根据等角对等边即可求证;
(2)由(1)可得,根据等腰三角形三线合一即可求得的度数;
【详解】(1)证明:,,
,
平分,
,
,
,
为等腰三角形;
(2)解:,
,
,为的中点,
∴平分,
;
变式4.(23-24八年级上·安徽合肥·期末)如图,中,为边上一点,,交的延长线于点,于,.
(1)求证:点为的中点;
(2)若,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等腰三角形的性质和判定、线段中点的有关计算、垂线的定义理解
【分析】(1)证明,得到,即可证明;
(2)由(1)得,从而,,进而,由三线合一得.
【详解】(1)证明:∵,,
∴
在和中,
∴
∴
∴为的中点
(2)证明:由()得
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
【点睛】本题考查三角形的全等判定,等腰三角形的性质,垂线定义,中点定义,根据定理内容解题是重点.
例5.如图,在中,,点D为上一点,且满足.点F在延长线上,连接并延长,交于点E,连接.
(1)求和的度数;
(2)若点E是的中点,求证:是等腰三角形.
【答案】(1),
(2)见解析
【知识点】三角形内角和定理的应用、根据等边对等角证明、根据三线合一证明、根据等角对等边证明边相等
【分析】(1)设,由知,,由列方程求解可得;
(2)依据E是的中点,即可得到,进而得出.
【详解】(1)解:设,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得:,
则,.
(2)解:∵E是的中点,,
∴,,即,
∴,即为等腰三角形.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的判定与性质,解决问题的关键是综合运用等腰三角形的判定与性质,线段垂直平分线的判定与性质,三角形外角的性质.
变式5.(23-24八年级上·安徽亳州·期末)如图,在中,是斜边上的高线,是的平分线.
(1)若,求的度数;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)见详解
【知识点】与角平分线有关的三角形内角和问题、三角形内角和定理的应用、根据等角对等边证明边相等
【分析】该题主要考查了三角形内角和以及等腰三角形的性质和判定,解题的关键是掌握以上知识点;
(1)根据三角形内角和以及角平分线求解即可;
(2)根据题意中结论设表示出即可证明
【详解】(1)解:根据题意,
是的平分线,
(2)根据题意,
是的平分线,
设
【方法技巧与总结】①在含等腰三角形的复杂图形中求角时,常常利用方程思想,通过内角、外角之间的关系进行转化求解;②证明两条线段相等的常用方法:利用等腰三角形的判定——“等角对等边”,在证明过程中,经常通过计算三角形各角的度数,或利用角的关系得到角相等,从而得到所对的边相等;③方程思想解决角度问题。
【题型三:应用等腰三角形“三线合一”的性质作辅助线解边角关系】
例6.(24-25八年级上·安徽合肥·阶段练习)如图,是的平分线,于,连接,若的面积为,则的面积为 .
【答案】/2平方厘米
【知识点】根据三角形中线求面积、等腰三角形的性质和判定
【分析】本题考查等腰三角形的判定和性质,角平分线定义,关键是由角平分线的定义,垂直的定义推出,由等腰三角形的性质得到.延长交于,由角平分线的定义得到,由垂直的定义得到,由三角形内角和定理推出,得到,由等腰三角形的性质推出,由三角形面积公式推出的面积的面积,的面积的面积,即可得到的面积的面积的面积,于是得到的面积.
【详解】解:延长交于,
平分,
,
,
,
,
,
,
,
的面积的面积,的面积的面积,
的面积的面积的面积的面积的面积,
的面积.
故答案为:.
例7.(2024·安徽·中考真题)在凸五边形中,,,F是的中点.下列条件中,不能推出与一定垂直的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】全等的性质和SSS综合(SSS)、全等的性质和SAS综合(SAS)、等腰三角形的性质和判定
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形“三线合一”性质的应用,熟练掌握全等三角形的判定的方法是解题的关键.
利用全等三角形的判定及性质对各选项进行判定,结合根据等腰三角形“三线合一”的性质即可证得结论.
【详解】解:A、连接,
∵,,,
∴,
∴
又∵点F为的中点
∴,故不符合题意;
B、连接,
∵,,,
∴,
∴,
又∵点F为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,故不符合题意;
C、连接,
∵点F为的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴, ,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,故不符合题意;
D、,无法得出题干结论,符合题意;
故选:D.
例8.(2024·安徽阜阳·三模)如图,在四边形中,,,边上的点与点B关于对角线对称,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】等腰三角形的性质和判定、根据成轴对称图形的特征进行求解、直角三角形的两个锐角互余
【分析】本题主要考查了轴对称的性质,垂直平分线的性质,三线合一,直角三角形两锐角互余.连接,,过A作于E,依据,,即可得出,再根据直角三角形两锐角互余,即可求解.
【详解】解:如图,连接,,过作于,如图所示:
边上的点与点B关于对角线对称,
垂直平分,
,
,
,
,
又,
,
,
又,
,
故选:A.
【方法技巧与总结】在等腰三角形的有关计算中,有时需要添加辅助线,其顶角平分线、底边上的高、底边上的中线是常见的辅助线.主要是利用等腰三角形的判定,解题的关键是求出各个角的度数。
【题型四:根据等腰三角形的性质求线段最值】
例9.如图,在中,,、是的两条中线,P是上一个动点,则下列线段的长度等于最小值的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】线段垂直平分线的性质、三线合一、两点之间线段最短
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,两点间线段最短,掌握等腰三角形“三线合一”的性质是关键.由等腰三角形三线合一的性质,得到垂直平分,则,从而得出,即可求解.
【详解】解:如图,连接,
,是的中线,
,,
垂直平分,
,
,
即的最小值是线段的长,
故选:C.
变式9-1.(22-23七年级下·安徽宿州·期末)如图,在中,,,,是边上的中线.
(1)若,则的度数是 (用含的式子表示);
(2)若点是线段上的一个动点,点为线段上的一个动点,则的最小值是 .
【答案】
【知识点】垂线段最短、等腰三角形的性质和判定、等边对等角、三线合一
【分析】(1)因为为等腰三角形,且是边上的中线,所以,,所以.又因为,所以.
(2)如图,连接,由对称性可知.由垂线段最短及三点共线可知,的最小值是边上的高线长.又因为,所以.
【详解】解:(1)在等腰,,
是边上的中线,
由等腰三角形“三线合一”可知,
,
,
,
故答案为:;
(2)连接,如图所示:
由等腰三角形的对称性可知,
,
根据动点最值问题-点线模型,当三点共线,且由垂线段最短可知,的最小值是边上的高线长,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查等腰三角形的性质、直角三角形两锐角互余、动点最值问题-点线模型等知识,熟记等腰三角形性质并灵活运用是解决问题的关键.
变式9-2.(24-25八年级上·河南周口·期中)如图,在中,的垂直平分线分别交于点,点,若点是直线上一动点,点是直线上的一动点,,,则的最小值为 .
【答案】4
【知识点】最短路径问题、垂线段最短、线段垂直平分线的性质、根据成轴对称图形的特征进行求解
【分析】此题考查了垂直平分线的性质、轴对称的性质、垂线段最短等知识.
连接过点A作于点H,求出,证明,当且仅当A、F、G三点共线时,,则当点G运动到点H时,根据垂线段最短,则取得最小值,此时,据此即可求出答案.
【详解】解:连接过点A作于点H,
∵,,
∴,
解得,
∵的垂直平分线分别交于点,点,
∴,
∴,
当且仅当A、F、G三点共线时,,
∵点是直线上的一动点,
∴当点G运动到点H时,根据垂线段最短,则取得最小值,此时,
即的最小值为4.
故答案为:4
【方法技巧与总结】①轴对称的性质——将同侧点转换为异侧点,三点共线求线段和的最小值;②利用三角形的三边关系求最值;③利用“垂线段最短”求最值
【题型五:等腰三角形与全等综合】
(手拉手全等模型)例10.(1)问题发现:如图①,和都是等边三角形,点B、D、E在同一条直线上,连接.
①的度数为 ;
②线段之间的数量关系为 ;
(2)拓展探究:如图②,和都是等腰直角三角形、,点B、D、E在同一条直线上,为中边上的高,连接,试求的度数及判断线段之间的数量关系,并说明理由;
(3)解决问题:如图③,和都是等腰三角形,,点B、D,E在同一条直线上,请直接写出的度数.
【答案】(1)①,②;(2),,理由见解析;(3)
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、等腰三角形的性质和判定
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,灵活运用这些性质是解题的关键.
(1)①根据等边三角形的性质可得,证明,根据全等三角形的性质即可求解;②根据全等三角形的性质即可解答;
(2)证明,根据等腰直角三角形的性质可得,进而得到;,从而得,,由是等腰直角三角形,为中边上的高,可得,进而即可得到结论;
(3)由等腰三角形的性质得:,结合和是等腰三角形,即可得到答案
【详解】(1)①∵和都是等边三角形,
∴
∴,即
在和中
∴
∴
∵
∴
② ∵
∴
故答案为:①,②;
(2),理由如下:
∵和都是等腰直角三角形,
∴
∴
∵
∴,即
在和中
∴
∴
∵
∴
∵是等腰直角三角形,为中边上的高
∴
∵
∴
(3)∵是等腰三角形,
∴
∴
同(1)可得:
∴
∴
∵是等腰三角形,
∴
∴
变式10.(23-24八年级上·安徽·单元测试)已知,在和中,,,,且,,三点在同一条直线上.
(1)如图1,求证:;
(2) 如图2,连接,并延长交于点.当时,判断的形状,并说明理由;
(3)如图3,过点作,垂足为,若,,当时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)为等边三角形;理由见解析
(3)6
【知识点】全等三角形综合问题、等边三角形的判定和性质、等腰三角形的性质和判定
【分析】(1)证明,即可得到结论;
(2)证明和都是等边三角形,得到,求得,即可得到是等边三角形;
(3)在上取点H,使,连接,证明,得到,由(1)可知,得到,推出,由(2)可知,当时,求出,由此推出,,即可求出.
【详解】(1)解:在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:是等边三角形,理由如下:
∵,
∴,
∵,,
∴和都是等边三角形,
∴,
∴,
∴是等边三角形;
(3)解:如图,在上取点H,使,连接,
∵,,,
∴,
∴,
由(1)可知,
∴,
∴,
由(2)可知,当时,,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】此题是三角形的综合题,考查了全等三角形的判定及性质,等边三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
(一线三直角全等模型)例11.如图1,把一块直角三角尺的直角顶点C放置在水平直线上,在中,,,试回答下列问题:
(1)若把三角尺绕着点C按顺时针方向旋转,当时, 度;
(2)在三角尺绕着点C按顺时针方向旋转过程中,分别作于M,与N,若,,求.
(3)三角尺绕着点C按顺时针方向继续旋转到图3的位置,其他条件不变,则、与之间有什么关系?请说明理由.
【答案】(1)45
(2)8
(3),理由见详解
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、根据平行线的性质求角的度数、等腰三角形的性质和判定
【分析】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
(1)根据等腰直角三角形的性质以及平行线的性质求解即可;
(2)根据等腰直角三角形的性质以及等角的余角相等,先证明,进而可得结论;
(3)证明,可得结论.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
故答案为: 45;
(2)∵于M,于N,
∴,.
在中,
∴,
同理:.
又∵,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴;
(3)解:结论:.理由如下:
∵,
∴,
又∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴.
一、选择题
1.(2024八年级上·湖南·专题练习)在中,,添加下列一个条件后,仍不能判定为等边三角形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】等边三角形的判定
【分析】此题主要考查了等边三角形的判定.根据等边三角形的判定定理,对题目中的四个选项逐一进行判断即可得出答案.
【详解】解:在中,,
如果添加条件,可判定为等边三角形.故A选项不符合题意;
如果添加条件,可判定为等边三角形.故B选项不符合题意;
如果添加条件,不能判定为等边三角形.
例如:,时,仍然可以作出,此时就不是等边三角形.
故C选项不符合题意;
如果添加条件,可判定为等边三角形.故D选项不符合题意;
故选:C.
2.(24-25七年级下·重庆南岸·期末)如图,在中,平分,垂直平分.若,以下结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】等腰三角形的性质和判定、线段垂直平分线的性质、三角形的外角的定义及性质
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,等边对等角,三角形的外角性质,熟练掌握线段垂直平分线的性质是解题的关键,由垂直平分.得,进而得,再证,可得,即可得解.
【详解】解:垂直平分.
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,故选项正确;
故选.
3.(24-25八年级上·四川绵阳·阶段练习)已知等腰三角形一腰上的高线与另一腰的夹角为,那么这个等腰三角形的底角等于( )
A.或 B. C. D.或
【答案】A
【知识点】三角形内角和定理的应用、等腰三角形的性质和判定
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,熟记三角形的高相对于三角形的三种位置关系是解题的关键,本题易出现的错误是只是求出高在三角形内部一种情况,把三角形简单的认为是锐角三角形.因此此题属于易错题.等腰三角形的高相对于三角形有三种位置关系,三角形内部,三角形的外部,三角形的边上.根据条件可知高在三角形的边上这种情况不成立,因而应分两种情况进行讨论.
【详解】解:当高在三角形内部时,如图,
∵
∴,
∴
∴底角为;
当高在三角形外部时,
如图,
∵于D,
∴,
∴
∴底角是是.
故选:A.
4.(23-24八年级上·安徽淮南·期末)如图,在中,,,点在边上,且,若,则的长为( )
A.2 B.2.5 C.3 D.4
【答案】A
【知识点】含30度角的直角三角形、三线合一
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,含30度角的直角三角形的性质,准确作出辅助线求出与是解题的关键.
过点作于,根据等腰三角形三线合一的性质得出,由含30度角的直角三角形的性质求出,那么.
【详解】解:如图,过点作于,
又,,
,
在直角中,,,
,
,
.
故选:B.
5.在中,平分,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、根据等角对等边证明边相等、三角形角平分线的定义
【分析】本题考查的知识点是全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,角平分线的性质,解题关键是熟练掌握全等三角形的判定与性质.
在上截取,连接,证明,得到,再证明,进而代入数值解答即可.
【详解】解:在上截取,连接,
平分,
,
在和中,
,
,
,,,
又,
,
而,
,
,
,
.
故选:.
6.(23-24八年级上·安徽合肥·期末)如图,是等边三角形,是中线,延长至E,使 ,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】等腰三角形的性质和判定、等边三角形的性质、垂线段最短、三角形的外角的定义及性质
【分析】由是等边三角形,得,由,得,则,所以,可判断A正确;
由是等边三角形的中线,得,而,则,可判断B正确;
由,得,可判断C正确;
由,根据垂线段最短得,所以,可判断D错误,于是得到问题的答案.
【详解】解:A、是等边三角形,
,
,
,
,
,
,
故A正确,不符合题意;
B、是等边三角形的中线,
,,
,
故B正确,不符合题意;
C、,
,
故正确,不符合题意;
D、,
,
,
故D错误,符合题意
故选:D.
【点睛】此题重点考查等边三角形的性质、等腰三角形的判定与性质、三角形内角和定理、三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和、垂线段最短等知识,正确地求出的度数和的度数是解题的关键.
二、填空题
7.(24-25八年级上·湖南长沙·期中)公路边上的很多汽车警示标志形状都是等边三角形.我们知道等边三角形是轴对称图形,它有 条对称轴.
【答案】3
【知识点】轴对称图形的识别、等边三角形的性质
【分析】本题考查的是轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,等边三角形有3条对称轴.等边三角形是轴对称图形,它有3条对称轴,就是三条角平分线所在的直线.
【详解】解:等边三角形是轴对称图形,它有3条对称轴,就是三条角平分线所在的直线.
故答案为:3.
8.如图,在中,,是边上的中线,是底边上的高.若的面积为24,则的面积为 .
【答案】6
【知识点】根据三角形中线求面积、三线合一
【分析】根据等腰三角形三线合一的性质可求出的面积,再根据三角形中线平分三角形的面积,即可求解.
【详解】解:∵在中,,是底边上的高,
∴,
∵的面积为24,
∴,
∵是边上的中线,即,
∴.
故答案为:6.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,根据等腰三角形三线合一的性质求出的面积是正确解答本题的关键.
9.(23-24七年级下·安徽宿州·期末)如图,在中,过点作于点,且,过点作于点,连接,过点作,交于点与交于点.
(1)的度数为 .
(2)若为的中点,,则 .
【答案】 /45度 3
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等腰三角形的性质和判定
【分析】本题考查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,属于中考常考题型.
(1)根据两角夹边相等的两个三角形全等即可证明.
(2)作于点,证明可得,由,推出,,由此即可证明.
【详解】解:∵,且,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
∴.
∴.
如图,过点作于点,又,
∴,
∵点是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
故答案为:;3.
10.(23-24八年级上·安徽合肥·期末)如图,在等边中,,垂足为点O,且,E是线段上的一个动点,连接,线段与线段关于直线对称.(1)连接,则的度数为 ;(2)连接,当的长取得最小值时,的长为 .
【答案】 /60度 4
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、含30度角的直角三角形、等边三角形的性质、线段问题(轴对称综合题)
【分析】(1)根据题意得,由对称性可证得,有即可求得答案;
(2)延长至点P,使,则点F在线段上运动,当时,最短,且,即可求得答案.
【详解】解:(1)是等边三角形,且,
,
由题意知,在和中,
,
,
,
;
(2)延长至点P,使,如图,
由题意知,点F在线段上运动,
当时,最短,此时,
,
.
故答案为:,4.
【点睛】本题主要考查对称的性质、等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质和含角的直角三角形性质,解题的关键是熟练对称性和找最短距离.
三、解答题
11.(24-25八年级上·广东中山·阶段练习)如图,点B,F,C,E在同一直线上,,相交于点M,,,,求证:是等腰三角形.
【答案】证明过程见详解
【知识点】等腰三角形的性质和判定、全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】题目主要考查全等三角形的判定和性质及等腰三角形的判定,熟练掌握运用全等三角形的判定和性质是解题关键.
根据线段间的数量关系得出,再由全等三角形的判定和性质证明,,即可证明是等腰三角形.
【详解】证明:∵,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴,
,
即是等腰三角形.
12.如图,在中,,、分别是、的中点,且、交于点,求证:.
【答案】证明见解析
【知识点】线段中点的有关计算、全等的性质和SAS综合(SAS)、根据等边对等角证明、根据等角对等边证明边相等
【分析】根据等边对等角的性质,得到,再利用线段中线,得出,证明,得到,再根据等角对等边的性质,即可证明结论.
【详解】证明:,
,
、分别是、的中点,
,,
,
在和中,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质,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关键.
13.(22-23八年级下·安徽安庆·期末)在中,,,为延长线上一点,点在上,且.
(1)求证:;
(2)若,求度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)、等腰三角形的性质和判定
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,熟练掌握三角形全等的判定方法是解题的关键.
(1)根据可证明;
(2)根据题意可得,由全等三角形的性质得出,则可得出答案.
【详解】(1)证明:,为延长线上一点,
,
在和中,
,
;
(2)解:,,
,
,
由(1)知:,
,
.
14.(23-24八年级上·安徽安庆·期末)如图,已知是等边三角形,、分别为、上的点,且,、相交于点,于点.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】直角三角形的两个锐角互余、全等的性质和SAS综合(SAS)、含30度角的直角三角形、等边三角形的性质
【分析】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定及性质,直角三角形的特征;
(1)由等边三角形的性质得,,由即可得证;
(2)由全等三角形的性质得,从而可证,由直角三角形的特征即可求证;
掌握判定方法及性质,能求出是解题的关键.
【详解】(1)证明:是等边三角形,
,
,
在和中
,
();
(2)证明: ,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
15.如图,已知中,.在直线或上取一点P,使得是等腰三角形,则符合条件的P点有 个.
【答案】6
【知识点】线段垂直平分线的性质、直线上与已知两点组成等腰三角形的点
【分析】本题考查了等腰三角形的判定来解决实际问题。根据题意,画出图形结合求解.
【详解】如图,第1个点在AC上,作线段的垂直平分线,交于点P,则有;
第2个点是以A为圆心,以长为半径截取,交延长线上于点P;
第3个点是以A为圆心,以长为半径截取,在上边于延长线上交于点P;
第4个点是以B为圆心,以长为半径截取,与的延长线交于点P;
第5个点是以B为圆心,以长为半径截取,与在左边交于点P;
第6个点是以A为圆心,以长为半径截取,与在右边交于点P;
故符合条件的点P有6个点.
故答案为:6.
16.(2024·安徽安庆·二模)如图,四边形,,对角线相交于点,,点是上一点,,连接.
(1)求证:为等边三角形;
(2)若为边中点,连接并延长交的延长线于点,,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】全等三角形综合问题、等腰三角形的性质和判定、等边三角形的判定和性质
【分析】本题主要考查等腰三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,掌握以上知识的综合运用,作出合理的辅助线证明三角形全等是解题的关键.
(1)根据等腰三角形的性质,可得是等边三角形,可得,在中结合三角形的内角和定理可得,可证,可得,,根据,可得,由此即可求证;
(2)如图所示,作交ND的延长线于点G,可证,可得,由(1)可知是等边三角形,可得,可证,可得是等腰三角形,,可求出,由此即可求解.
【详解】(1)证明:∵,,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴ ,
在中,
∵,
∴,
∴,且,
在中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴是等边三角形.
(2)解:作交ND的延长线于点G,
∴,,
∵点是中点,即,
∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,且,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
17.(2024·安徽淮北·二模)如图,在中,是边上的高线,已知.
(1)如图1,证明:;
(2)点是上一点,.
①若,如图2,求的长;
②延长至点,使得,如图3,证明:.
【答案】(1)见解析
(2)①;②见解析
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)、等腰三角形的性质和判定、三角形的外角的定义及性质、含30度角的直角三角形
【分析】(1)根据是边上的高线,得到,根据直角三角形的性质得到,由,即可得出,即可得出结论;
(2)①先证明,再根据,,求出,利用含30度角的直角三角形的特征求出,再利用勾股定理求出,由,即可求解;②根据,,得到,证明,推出,根据三角形外角的性质即可得出结论.
【详解】(1)证明:是边上的高线,
,
,
,
,
,
,
;
(2)解:①是边上的高线,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
;
②如图,过点C作,垂足为G,
,,
,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,直角三角形的特征,三角形外角的性质,勾股定理,正确作出辅助线构造三角形全等是解题的关键.
18.(23-24八年级上·安徽·期末)如图,在等边三角形中,点在上,点在的延长线上,且.
(1)如图1,当为的中点时,则______(填“”“”或“”).
(2)如图2,当为边上任意一点时,(1)中的结论是否仍然成立,请说明理由.
(3)如图3,当点在的延长线上时,若的边长为2,,求的长.
【答案】(1)
(2)当为边上任意一点时,(1)中的结论仍然成立,理由见解析
(3)5
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等边三角形的判定和性质、等腰三角形的性质和判定
【分析】本题是三角形综合题目,考查了等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质等知识,本题综合性强,熟练掌握等边三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.
(1)由等腰三角形的性质得,再由等边三角形的性质得,然后证,得,即可得出结论;
(2)过点作,交于点,证为等边三角形,得,再证(),得,即可得出结论;
(3)过点作,交的延长线于点,可证得是等边三角形,,由,,即可得出答案.
【详解】(1)解:如图,
∵是等边三角形,点是的中点,
∴平分,,,,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
故答案为:.
(2)解:当点为上任意一点时,(1)中的结论仍然成立,如图,.理由如下:
如图,过作交于,
∵是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,∘,即,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,即,
(3)解:过点作,交的延长线于点,如图所示:
∵是等边三角形,
∴,,
∴,∘,
即,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴.
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