内容正文:
等腰三角形和直角三角形
课标要求
1. 了解等腰三角形的概念,探索并证明等腰三角形的性质定理:等腰三角形
的两底角相等;底边上的高线、中线及顶角平分线重合.探索并掌握等腰三角形的
判定定理:有两个角相等的三角形是等腰三角形.探索等边三角形的性质定理:等
边三角形的各角等于60°.探索等边三角形的判定定理:三个角都相等的三角形
(或有一个角是60°的等腰三角形)是等边三角形.
2. 能用尺规作图:已知底边及底边上的高线作等腰三角形.
考点精讲
3. 了解直角三角形的概念,探索并掌握直角三角形的性质定理:直角三角形
的两个锐角互余,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.掌握有两个角互余的
三角形是直角三角形.
4. 探索勾股定理及其逆定理,并能运用它们解决一些简单的实际问题.
5. 能用尺规作图:已知一直角边和斜边作直角三角形.
知识点梳理
一、等腰三角形的性质与判定.
定义 有两条边相等的三角形是等腰三角形
性质 1.两腰 相等 ,如图,AB=AC
2.两个底角 相等 (简称等边对等角),如图,∠B=
∠C
3.顶角平分线、底边上的中线、底边上的高 重合 (简
称“三线合一”)
4.是轴对称图形,如图, AD 所在直线是等腰△ABC
的对称轴
相等
相等
重合
AD
判定 1.有两条边相等的三角形是等腰三角形(定义)
2.有两个角相等的三角形是等腰三角形(简称“等角对等
边”)
二、等边三角形的性质与判定.
定义 三条边相等的三角形是等边三角形
性质 1.三条边 相等 ,如图,AB=AC=BC
2.三个内角 相等 ,且每个内角大小都是 60° ,如
图,∠A=∠B=∠C=60°
3.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(定义)
2.三个角都相等的三角形是等边三角形
3.有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形
相等
相等
60°
3
面积计
算公式 S a2(a是等边三角形的边长)
注意1.平行线、角平分线、等腰三角形知二推一.
2. 尺规作图(等腰三角形存在性).
尺规作图
三、直角三角形的性质与判定
概念 有一个角是90°的三角形叫作直角三角形
性质 1.直角三角形两锐角之和等于 90° ,如图,∠A+
∠B= 90°
2.直角三角形斜边上的中线等于斜边的 一半 ,如
图,CD是斜边上的中线,CD= AB
3.30°角所对的直角边等于斜边的 一半 ,如图,若
∠A=30°,则BC= AB
4.勾股定理:如果直角三角形两直角边分别为a,b,斜
边为c,那么 a2+b2=c2
90°
90°
一半
一半
a2+b2=c2
性质 5.在直角三角形中,如果一条直角边等于斜边的一半,那
么这条直角边所对的锐角等于 30° ,如图,若BCAB,则∠A= 30°
30°
30°
判定 1.有一个角是90°的三角形是直角三角形(定义)
2.有两个角是45°的三角形是直角三角形
3.勾股定理的逆定理:如果三角形的三边a,b,c满足
a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形
4.某边上的中线等于该边的一半的三角形是直角三角形
面积计
算
公式 S ab ch,其中a,b是两直角边长,c为斜边
长,h为斜边上的高
四、等腰直角三角形的性质与判定
1. 性质.
(1)两直角边相等,如图,AB=CB.
(2)两锐角相等且都等于45°,如图,∠BAC=∠BCA=45°.
2. 判定.
(1)有一个角是90°的等腰三角形是等腰直角三角形.
(2)有两个角是45°的三角形是等腰直角三角形.
(3)有一个角是45°的直角三角形是等腰直角三角形.
(4)有两边相等的直角三角形是等腰直角三角形.
五、五个特殊的三角形辅助线作法(三角形的分割)
简记:有特殊角30°,45°,60°,作垂线构造直角三角形.
考题类型精析
例1 如图,在△ABC中,AB=CB=13,BD⊥AC于点D且BD=12,
AE⊥BC于点E,连接DE,则DE的长为( )
A. B. C. 5 D. 6
【答案】C
例2 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D是AB上的点,过点D作
DE⊥AB交BC于点F,交AC的延长线于点E,连接CD,∠DCA=∠DAC. 下
列结论:①∠DCB=∠B;②CD AB;③△ADC是等边三角形;④若∠E=
30°,则DE=EF+CF. 其中正确的结论有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【思路点拨】根据等角对等边,互余角的关系,
等腰三角形的判定等推理判断即可.
【答案】C
例3 如图,在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,∠ABC=45°,
E是BD的中点,BD=8,则△AEC的面积为( )
A. 8 B. 16 C. 8 D. 16
【思路点拨】由直角三角形斜边上中线的性质可求得AE,CE的值,利用三
角形外角的性质结合等腰三角形的性质可求解∠AEC=90°,再利用三角形的面
积公式计算可求解.
【答案】C
例4 “赵爽弦图”巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的
骄傲.如图所示的“赵爽弦图”是由4个全等的直角三角形和1个小正方形拼成的1
个大正方形.设直角三角形较长的直角边长为a,较短的直角边长为b.若ab=8,
大正方形的面积为25,则小正方形的边长为( )
A. 9 B. 6 C. 4 D. 3
【思路点拨】本题考查勾股定理的应用.在解题时,中间小正方形的边长为a
-b,4个直角三角形的面积+小正方形的面积=25,根据此关系列式求解即可,
通过本题,体会“数形结合,表示出题目中相应线段的长度,再寻找数量关系列
式求解”的解题思路.
【答案】D
【解析】∵中间小正方形的边长为a-b.
∴每一个直角三角形的面积为 ab ×8=4,
∴4× ab+(a-b)2=25.
∴(a-b)2=25-16=9,即a-b=3,故选D.
命题点1 等腰三角形的相关计算
1. 如图,△ABC,△CDE都是等边三角形,将△CDE绕点C旋转,使得点A,
D,E在同一直线上,连接BE. 若BE=2,AE=7,则CD的长是 5 .
5
重庆中考真题回顾
2. 如图,在等腰直角△ABC中,AC=BC,D是AB边上一点,且 连
接CD,以CD为斜边向下构造Rt△DEC,若∠EDC=30°,BC=2,则DE的长
为 .
命题点2 等腰三角形的存在性
3. 在等边三角形ABC所在的平面内找一点P,使△PAB,△PBC和△PAC都是等
腰三角形,具有这样性质的点P有 10 个.
10
4. (2023沙坪坝)如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,正方形OABC的
顶点A,C分别在x轴、y轴上,已知正方形边长为3,D为x轴上一点,其坐标为
(1,0),连接CD,点P从点C出发以每秒1个单位长度的速度沿折线
C→B→A的方向向终点A运动,当点P与点A重合时停止运动,运动时间为t s.
(1)求线段CD的函数解析式;
解:(1)设线段CD的函数解析式为y=kx+b(k≠0).
∵线段CD经过C(0,3),D(1,0),
∴ 解得
∴线段CD的函数解析式为y=-3x+3(0≤x≤1).
(2)连接PC,PD,求△CPD的面积S关于t的函数解析式;
解:(2)①点P运行至点B时,t 3(s).
如图1,当点P在CB上时,即0≤t≤3时,
图1
S PC·OC t·3 t.
②当点P运行至点A时,t 6(s).
如图2,当点P在BA上时,即3<t≤6时,
S=SOABC-S△OCD-S△ADP-S△BPC
图2
=3×3- ×1×3- ×2×(6-t)- ×3×(t-3)
=6- .
∴S=
(3)点P在运动过程中,是否存在某个位置使得△CDP为等腰三角形?若存在,
直接写出点P的坐标;若不存在,说明理由.
解:(3)①如图3,当点P在线段CB上时,若使得△CDP为等腰三角形,则CD
=DP,设P(p,3).
∵CD=DP,则(1-0)2+(0-3)2=(1-p)2+(0-3)2,
解得p1=0,p2=2.∴P(2,3).
图3
②如图4,当点P在BA上时,设P(3,m).
有CD2=(1-0)2+(0-3)2=10,CP2=(0-3)2+(3-m)2=m2-6m+18,
DP2=(1-3)2+(0-m)2=m2+4.
若CD=CP,则m2-6m+18=10,即m2-6m+8=0,
解得m1=2,m2=4(舍去),∴P(3,2).
图4
若CP=DP,则m2-6m+18=m2+4,解得m
∴P(3 .若CD=DP,则m2+4=10,
解得m1=- (舍去),m2 ∴P(3 .
综上,点P的坐标为(2,3),(3,2),(3 (3 .
命题点3 等腰三角形及直角三角形相关计算、证明
5. (2023重庆B卷节选)如图,在等边三角形ABC中,AD⊥BC于点D,E为线
段AD上一动点(不与点A,D重合),连接BE,CE,将CE绕点C顺时针旋转
60°得到线段CF,连接AF.
(1)如图1,求证:∠CBE=∠CAF;
证明:(1)∵△ABC为等边三角形,
∴∠ACB=60°,AC=BC.
将CE绕点C顺时针旋转60°得到线段CF,
∴CE=CF,∠ECF=60°.∵△ABC是等边三角形,∴∠BCA=∠ECF.
∴∠BCE=∠ACF. 在△BCE和△ACF中,
∴△BCE≌△ACF(SAS).
∴∠CBE=∠CAF.
(2)如图2,连接BF交AC于点G,连接DG,EF,EF与DG所在直线交于点
H,求证:EH=FH.
解:(2)如图,过点F作FK∥AD,交DH的延长线于点K,连接EK,FD.
∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC=BC. ∵AD⊥BC,∴BD=CD.
∴AD垂直平分BC. ∴EB=EC. 又∵△BCE≌△ACF,
∴AF=BE,CF=CE. ∴AF=CF. ∴点F在AC的垂直平分线上.
∵AB=BC,∴点B在AC的垂直平分线上.∴BF垂直平分AC.
∴AC⊥BF,AG=CG AC. ∴∠AGF=90°.
又∵DG AC=CG,∠ACD=60°,∴△DCG是等边三角形.
∴∠CGD=∠CDG=60°.∴∠AGH=∠DGC=60°.
∴∠KGF=∠AGF-∠AGH=30°.又∵∠ADK=∠ADC-∠GDC=30°,
KF∥AD,∴∠HKF=∠ADK=30°.∴∠FKG=∠KGF=30°.
∴FG=FK. 在Rt△CED与Rt△CFG中,
∴Rt△CED≌Rt△CFG(HL).∴GF=ED. ∴ED=FK.
∴四边形EDFK是平行四边形.∴EH=HF.
基础过关
1. (2023江北)等腰三角形的一个角是70°,它的底角的大小为( D )
A. 70° B. 40°
C. 70°或40° D. 70°或55°
D
当堂检测
2. (2023渝北)下列说法正确的是( D )
A. 等腰三角形是轴对称图形,对称轴是底边上的中线
B. 在同一平面内,两条不平行的线段必相交
C. 三角形的三条高线交于一点
D. 有一个内角为60°的等腰三角形是等边三角形
D
3. (2023南开)如图,在△ABC中,AB=AC=6,∠BAC=120°,过点A作
AD⊥BA交BC于点D,过点D作DE⊥BC交AC于点E,则AE的长为( B )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
B
4. (2024渝北)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,若CA=6,CB=8,CD为
△ABC的中线,点E在边AC上(不与端点重合),BE与CD交于点F,若EC=
EF,则DF= .
5. (2024长春)两块完全相同的等腰直角三角尺按如图所示的方式摆放,线段
AC在直线MN上.若F恰好是线段AB中点,则∠AFD的大小为 15° .
15°
6. (2024重庆模拟)如图,在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=
BC D为斜边AB的中点,E为线段BC上一点,连接AE,在AE上取点
F,连接BF,DF,若∠BFD=45°,且DF 则线段CF的长为 -.
-1
7. (2023巴蜀)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=62°,D,E分别在
边AB,AC上,将△ADE沿DE折叠得△FDE,且满足EF∥AB,则∠1
= 76° .
76°
能力提升
8. 古代大型武器投石机,是利用杠杆原理将载体以不同的抛物线投射出去的装
置,如图1是投石机的侧面示意图.AB为炮架的炮梢两顶点,已知A,B两点到炮
轴O的距离分别为1 m和8 m,当炮索自然垂落垂直于地面时,落在地面上的绳索
还有5 m.如图2,拉动炮索,炮梢绕炮轴O旋转,点A的对应点为点A',点B的对
应点为点B'.当炮索的顶端在地面且与炮轴在同一直线上时,若AA'垂直地面,
∠BOB'=60°,此时,点B'到水平地面的距离是 m.
9. (2024重庆一模)如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,BD⊥AD,垂足为
D,过点D作DE∥AC交AB于点E,过点D作DF⊥DE交AC于点F,连接
EF,已知AB=4,BD=3,则EF= .
10. (2024辽宁)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,D为
AB边上一点,BD=1,E为BC边上一动点,连接DE,以DE为边并在DE的右
侧作等边三角形DEF,连接AF,若AF 则BE的长为 -1或 1 .
-1或 1
11. 如图,在Rt△ABC中,∠BCA=90°,CD是斜边上的高,G是边AC上的一
点,过点G的直线分别交AB,BC的延长线于点E,F,连接BG,交CD于点
H,若∠A=∠F.
(1)求证:CD∥EF;
(1)证明:∵∠BCA=90°,∴∠GCF=90°.
∵∠A=∠F,∠AGE=∠FGC,
∴∠AEG=∠GCF=90°.
∵CD⊥AB,∴∠CDA=90°.
∴∠AEG=∠CDA. ∴CD∥EF.
(2)若∠CGH=∠CHG,试说明BG平分∠ABC.
(2)解:∵CD∥EF,∴∠CHG=∠EGB. ∵∠CGH=∠CHG,
∴∠CGH=∠EGB. ∵∠AEG=90°,∴∠BEG=90°.∴∠BEG=∠BCG.
在△BEG和△BCG中,
∴△BEG≌△BCG(AAS).∴∠EBG=∠CBG. ∴BG平分∠ABC.
12. (2022北京)在△ABC中,∠ACB=90°,D为△ABC内一点,连接BD,
DC,延长DC到点E,使得CE=DC.
(1)如图1,延长BC到点F,使得CF=BC,连接AF,EF. 若AF⊥EF,求
证:BD⊥AF;
(1)证明:在△BCD和△FCE中,
∴△BCD≌△FCE(SAS).∴∠DBC=∠EFC.
∴BD∥EF. ∵AF⊥EF,∴BD⊥AF.
(2)连接AE,交BD的延长线于点H,连接CH,依题意补全图2.若AB2=AE2
+BD2,用等式表示线段CD与CH的数量关系,并证明.
(2)解:由题意补全图形如图.
CD=CH. 证明如下:
证明:延长BC到点F,使CF=BC,连接AF,EF.
∵AC⊥BF,BC=CF,∴AB=AF.
由(1)可知BD∥EF,BD=EF.
∵AB2=AE2+BD2,∴AF2=AE2+EF2.∴∠AEF=90°.
∴AE⊥EF. ∴BD⊥AE. ∴∠DHE=90°.
又∵CD=CE. ∴CH=CE.
13. (2022重庆B卷节选)在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=2 D为
BC的中点,E,F分别为AC,AD上任意一点,连接EF,将线段EF绕点E顺时
针旋转90°得到线段EG,连接FG,AG.
(1)如图1,点E与点C重合,且GF的延长线过点B,若P为FG的中点,连接
PD,求PD的长;
(1)解:如图1,连接CP.
图1
由旋转知,CF=CG,∠FCG=90°.∴△FCG为等腰直角三角形.
∵P是FG的中点,∴CP⊥FG. ∵D是BC的中点,∴DP BC,
图1
在Rt△ABC中,AB=AC=2 ∴BC AB=4.∴DP=2.
(2)如图2,EF的延长线交AB于点M,点N在AC上,∠AGN=∠AEG且GN
=MF,求证:AM+AF AE.
(2)证明:如图2,
过点E作EH⊥AE交AD的延长线于点H.
∴∠AEH=90°.由旋转知,EG=EF,∠FEG=90°,
∴∠FEG=∠AEH. ∴∠AEG=∠HEF.
∵AB=AC,D是BC的中点,∴∠BAD=∠CAD BAC=45°.
∴∠H=90°-∠CAD=45°=∠CAD. ∴AE=HE.
图2
图2
∴△EGA≌△EFH(SAS).∴AG=FH,∠EAG=∠H=45°.
∴∠EAG=∠BAD=45°.∵AB⊥AC,HE⊥AC,∴AB∥HE.
∴∠AMF=∠HEF. ∵∠AGN=∠AEG,∴∠AGN=∠HEF.
∴∠AGN=∠AMF. ∵GN=MF,∴△AGN≌△AMF(AAS).
∴AG=AM. ∵AG=FH,∴AM=FH,∴AF+AM=AF+FH=AH
AE.
$$