内容正文:
18.2 等腰三角形的判定
题型一 根据等角对等边证明等腰三角形
1.(2022七年级下·上海·专题练习)如图,在△ABC中,已知∠BAC=90°,AD⊥BC,AD与∠ABC的平分线交于点E,试说明△AEF是等腰三角形的理由.
2.(2024八年级上·上海·专题练习)如图,平分,且,求证:为等腰三角形.
3.(24-25八年级上·广东肇庆·期末)如图,,交于点.求证:是等腰三角形.
4.(24-25八年级上·江苏常州·期中)如图,是的角平分线,在上取点使.
(1)求证:是等腰三角形
(2)若,,求的度数.
题型二 根据等角对等边证明边相等
1.(22-23七年级下·广东梅州·开学考试)如图,在中,平分,B、C、G在同一直线上,平分,交于点D,求证:.
2.(22-23七年级下·山东烟台·期末)如图,平分,点E,F分别在边,上,,延长,交于点G,
(1)求证:;
(2)若,,求的度数.
3.(2025·陕西西安·二模)如图,在与中,,,,求证:.
4.(24-25八年级上·福建福州·期末)如图,和中,点在上,.求证:.
题型三 等腰三角形的性质和判定综合应用
1.(22-23七年级下·上海·期末)如图,已知点分别在的边上,且,线段与的延长线交于点,的角平分线交于,的角平分线交的延长线于点.那么与的位置关系如何?为什么?
答:.
证明:延长交于点.
分别平分和(已知)
________,______(角平分线的定义)
__________,______ ____(三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和)
又(已知)
______(等式性质)
(请自行完成后续的说理过程)
2.(23-24七年级下·上海嘉定·期末)如图,在中,,点C在上,平分,交于点D,点F是线段的中点,连接,与相等吗?请说明理由.
解:结论:________
理由:
因为平分(已知),所以________(角的平分线的意义).
因为,(已知),所以.(等式性质)
而________+________.(三角形一个外角等于与它不相邻的两个内角的和)
所以(等量代换).
所以 ( ).
又因为(线段中点的意义)
所以 ( ).
请完成以下说理过程:
3.(23-24七年级下·上海松江·期末)如图,在等腰中,,为中线,延长至点,使,连结,过点作的垂线,垂足为,交于点.
(1)若,求的度数;
(2)试说明的理由.
4.(23-24七年级下·上海浦东新·阶段练习)如图,在中,,点C在上,平分交于点D,点F是线段的中点,连结,请说明的理由.
解:因为平分(已知)
所以______(角平分线的意义)
因为(已知)
所以______(等式性质)
而______( )
所以(等量代换)
所以(______)
又因为(线段中点的意义)
所以(______).
1.(24-25八年级上·上海·期中)倍长中线是初中数学一种重要的数学思想.某同学在学习过程中,遇到这样的一个问题:如图1:在中,,,求边上的中线的取值范围,经过和小组同学的探讨,共同得到了这样的解决方法:延长到点E,使.请根据他们的方法解决以下问题:
(1)求的取值范围:_________.
【问题解决】请利用上述方法(倍长中线)解决下列三个问题:
如图:已知,,,为的中点;
(2)如图 2,若A、C、D三点共线,,,求;
(3)如图3,若A、C、D三点不共线,,求证:.
2.(22-23七年级下·广东深圳·期中)【问题情境】
课外数学兴趣小组活动时,老师提出了如下何题:
如图①,中,若,,求边上的中线的取值范围.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长至点E,使,连接,请根据小明的方法思考:
(1)由已知和作图能得到,依据是__________.
A. B. C. D.
(2)由“三角形的三边关系”可求得的取值范围是__________.
解后反思:题目中出现“中点”、“中线”等条件,可考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形之中.
【初步运用】
(3)如图②,是的中线,交于E,交于F,且.若,,求线段的长.
【拓展提升】
(4)如图③,在中,D为的中点,分别交于点E,F.求证:.
3.(23-24七年级下·山东济南·期中)阅读下列材料,完成相应任务.
数学活动课上,老师提出了如下问题:
如图1,已知中,是边上的中线.求证:
智慧小组的证法如下:
证明:如图2,延长至E,使,
∵是边上的中线,
∴,
在和中,
,
∴(依据1),
∴,
在中,(依据2),
∴.
(1)任务一:上述证明过程中的“依据1”和“依据2”分别是指:
依据1: ;依据2: .
【归纳总结】
上述方法是通过延长中线,使,构造了一对全等三角形,将,,转化到一个三角形中,进而解决问题,这种方法叫做“倍长中线法”.“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系.
(2)任务二:如图3,,,则的取值范围是 ;
A.; B. ; C.
(3)任务三:利用“倍长中线法”,解决下列问题.
如图4,中,,D为中点,求证:.
4.(23-24七年级下·河南平顶山·期末)为了进一步探究三角形中线的作用,数学兴趣小组合作交流时做了如下尝试:如图①,在中,是边上的中线,延长到,使,连接.
【探究发现】
(1)如图①,与的数量关系是______,位置关系是______;
【初步应用】
(2)如图②,在中,若,,由“三角形的三边关系”可求得边上的中线的取值范围是______;
解后反思:题目中出现“中点”、“中线”等条件,可考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求的结论集中到同一个三角形之中.
【探究提升】
(3)如图③,是的中线,交于,交于,且.若,,求线段的长.
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18.2 等腰三角形的判定
题型一 根据等角对等边证明等腰三角形
1.(2022七年级下·上海·专题练习)如图,在△ABC中,已知∠BAC=90°,AD⊥BC,AD与∠ABC的平分线交于点E,试说明△AEF是等腰三角形的理由.
【答案】理由见解析
【分析】由角平分线的定义得∠ABF=∠DBF,再根据三角形内角和与三角形的外角,可得∠AEF=∠AFE,进而可判定△AEF是等腰三角形.
【详解】解:∵BF平分∠ABC,
∴∠ABF=∠DBF,
又∵∠BAC=90°,AD⊥BC,
∴,
∴∠AFE=∠DEB,
又∵∠DEB=∠AEF,
∴∠AEF=∠AFE,
∴△AEF是等腰三角形.
【点睛】本题考查了角平分线,三角形的内角和,三角形的外角,等腰三角形的判定等知识,解题的关键在于明确角度的数量关系.
2.(2024八年级上·上海·专题练习)如图,平分,且,求证:为等腰三角形.
【答案】证明见解析
【分析】本题主要考查了平行线的性质,角平分线的定义,等角对等边,首先根据角平分线的定义得出,然后根据平行的性质,得出,,进而得出,即可得证.
【详解】证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,.
∴.
∴为等腰三角形.
3.(24-25八年级上·广东肇庆·期末)如图,,交于点.求证:是等腰三角形.
【答案】见解析
【分析】本题考查等腰三角形的判定,根据平行线的性质,等量代换得到,即可得证.
【详解】证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰三角形.
4.(24-25八年级上·江苏常州·期中)如图,是的角平分线,在上取点使.
(1)求证:是等腰三角形
(2)若,,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查等腰三角形的判定,三角形的内角和定理和平行线的性质:
(1)角平分线的性质,平行线的性质,推出,即可得出结论;
(2)三角形的内角和定理,求出的度数,平行线的性质,求出的度数,进而求出的度数即可.
【详解】(1)解:∵是的角平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2)∵,,
∴,
∵,
∴,
∵是的角平分线,
∴.
题型二 根据等角对等边证明边相等
1.(22-23七年级下·广东梅州·开学考试)如图,在中,平分,B、C、G在同一直线上,平分,交于点D,求证:.
【答案】见解析
【分析】根据角平分线得到,,利用平行线的性质得到,则,根据等角对等边得到,根据等量代换即可得到结论.
【详解】证明:∵平分,,
∴.
∵平分,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
【点睛】本题考查了等角对等边、角平分线的定义、平行线的性质等知识,证明是解答本题的关键.
2.(22-23七年级下·山东烟台·期末)如图,平分,点E,F分别在边,上,,延长,交于点G,
(1)求证:;
(2)若,,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)先利用角平分线的定义得到,加上,则,于是根据平行线的判定方法得到,再根据平行线的性质有,,然后利用等量代换即可得到,根据等角对等边即可证明;
(2)根据三角形内角和定理求出,根据角平分线的定义得到,结合(1)中结论即可得解.
【详解】(1)解:平分,
,
,
,
,
,,
,
∴.
(2)∵,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,角平分线的定义,三角形内角和定理,熟记平行线的判定定理与性质定理是解题的关键.
3.(2025·陕西西安·二模)如图,在与中,,,,求证:.
【答案】详见解析
【分析】本题考查了等角对等边,全等三角形的判定与性质,结合,运用证明,则,最后运用等角对等边,即可作答.
【详解】证明:,
,
,
4.(24-25八年级上·福建福州·期末)如图,和中,点在上,.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
根据题意可证明,得到,即可得到.
【详解】证明:
在与中,
.
题型三 等腰三角形的性质和判定综合应用
1.(22-23七年级下·上海·期末)如图,已知点分别在的边上,且,线段与的延长线交于点,的角平分线交于,的角平分线交的延长线于点.那么与的位置关系如何?为什么?
答:.
证明:延长交于点.
分别平分和(已知)
________,______(角平分线的定义)
__________,______ ____(三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和)
又(已知)
______(等式性质)
(请自行完成后续的说理过程)
【答案】见解析
【分析】本题考查的是等腰三角形的性质、三角形的外角的性质,掌握等腰三角形的三线合一是解题的关键.根据角平分线的定义得到,,根据三角形的外角的性质得到得到,根据等腰三角形的三线合一证明.
【详解】解:.
如图,延长交于点.
、分别平分和(已知)
,(角平分线定义)
,(三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和)
又(已知)
(等式性质)
(等角对等边)
(等腰三角形三线合一).
2.(23-24七年级下·上海嘉定·期末)如图,在中,,点C在上,平分,交于点D,点F是线段的中点,连接,与相等吗?请说明理由.
解:结论:________
理由:
因为平分(已知),所以________(角的平分线的意义).
因为,(已知),所以.(等式性质)
而________+________.(三角形一个外角等于与它不相邻的两个内角的和)
所以(等量代换).
所以 ( ).
又因为(线段中点的意义)
所以 ( ).
请完成以下说理过程:
【答案】;;;,等角对等边;,等腰三角形的三线合一
【分析】本题考查了等腰三角形的判定与性质以及三角形的外角,正确得出是解题关键.
由角平分线的定义得,由等式的性质得,结合外角的性质可得,从而,然后利用三线合一即可求解.
【详解】解:结论:
理由:
因为平分(已知),所以(角的平分线的意义).
因为,(已知),所以.(等式性质)
而.(三角形一个外角等于与它不相邻的两个内角的和)
所以(等量代换).
所以(等角对等边),
又因为(线段中点的意义)
所以(等腰三角形的三线合一).
故答案为:;;;,等角对等边;,等腰三角形的三线合一.
3.(23-24七年级下·上海松江·期末)如图,在等腰中,,为中线,延长至点,使,连结,过点作的垂线,垂足为,交于点.
(1)若,求的度数;
(2)试说明的理由.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题主要考查了等腰三角形性质和判定,由等腰三角形性质和三角形内角和、外角的性质证明角相等是解题关键.
(1)根据等腰三角形性质求出,再由直角三角形两锐角互余即可求出.
(2)先根据等边对等角证明,等腰三角形三线合一和同角的余角相等证明,进而由,即可得.
【详解】(1)解:∵,
∴,
又∵,
∴,
∵,即,
∴
(2)∵,
∴,
∵,AD为中线,
∴,,
∴,
∵
∴,
∴,
∴
∵,
,
∴,
∴,
∴
4.(23-24七年级下·上海浦东新·阶段练习)如图,在中,,点C在上,平分交于点D,点F是线段的中点,连结,请说明的理由.
解:因为平分(已知)
所以______(角平分线的意义)
因为(已知)
所以______(等式性质)
而______( )
所以(等量代换)
所以(______)
又因为(线段中点的意义)
所以(______).
【答案】;;;三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角和;等角对等边;等腰三角形的三线合一
【分析】此题主要考查了等腰三角形的判定与性质以及三角形的外角性质、角平分线的定义.直接利用角的平分线的意义,结合三角形的外角的性质以及等腰三角形的性质分析得出答案.
【详解】解:因为平分(已知)
所以(角平分线的意义)
因为(已知)
所以(等式性质)
而(三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角和)
所以(等量代换)
所以(等角对等边)
又因为(线段中点的意义)
所以(等腰三角形的三线合一).
1.(24-25八年级上·上海·期中)倍长中线是初中数学一种重要的数学思想.某同学在学习过程中,遇到这样的一个问题:如图1:在中,,,求边上的中线的取值范围,经过和小组同学的探讨,共同得到了这样的解决方法:延长到点E,使.请根据他们的方法解决以下问题:
(1)求的取值范围:_________.
【问题解决】请利用上述方法(倍长中线)解决下列三个问题:
如图:已知,,,为的中点;
(2)如图 2,若A、C、D三点共线,,,求;
(3)如图3,若A、C、D三点不共线,,求证:.
【答案】(1);(2)32;(3)见解析
【分析】(1)延长到点E,使,连接,利用全等三角形的判定与性质和三角形的三边关系定理解答即可;
(2)延长交延长线于点F,利用平行线的判定与性质和全等三角形的判定与性质得到:,,,利用等高的三角形的面积比等于底的比的性质求得,则,再利用解答即可;
(3)延长至点F,使得,连接、、,通过证明和,利用全等三角形的性质,等腰直角三角形的性质解答即可得出结论.
【详解】(1)解:延长到点E,使,连接,如图,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)解:如图,延长交延长线于点F,
,
∴(同旁内角互补,两直线平行),
∴,,
∵P为的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
则,
∵,
∴,
∴;
(3)证明:延长至点F,使得,连接、、,如图,
由(1)同理易证:,
∴,,
∵,且,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
同理可得,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了三角形的中线的性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,直角三角形的性质,等腰直角三角形的性质,三角形的面积,本题是阅读型题目,掌握倍长中线的方法,恰当的添加辅助线构造全等三角形是解题的关键.
2.(22-23七年级下·广东深圳·期中)【问题情境】
课外数学兴趣小组活动时,老师提出了如下何题:
如图①,中,若,,求边上的中线的取值范围.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长至点E,使,连接,请根据小明的方法思考:
(1)由已知和作图能得到,依据是__________.
A. B. C. D.
(2)由“三角形的三边关系”可求得的取值范围是__________.
解后反思:题目中出现“中点”、“中线”等条件,可考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形之中.
【初步运用】
(3)如图②,是的中线,交于E,交于F,且.若,,求线段的长.
【拓展提升】
(4)如图③,在中,D为的中点,分别交于点E,F.求证:.
【答案】(1)B
(2)
(3)8
(4)见解析
【分析】(1)利用证明;
(2)利用三角形的三边关系进行求解即可;
(3)延长到M,使,连接,证明,推出为等腰三角形,得到,即可得解;
(4)延长到点G,使,连接,易得,证明,得到,在中,,即可得出结论.
【详解】(1)解:在和中
,
∴,
故选:B;
(2)由(1)得:,
∴,
在中,,即,
∴,
故答案是:;
(3)延长到M,使,连接,如图所示:
∵,,
∴,
∵是中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(4)解: 延长到点G,使,连接,如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵D是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
在中,,
∴.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,三角形的三边关系.熟练掌握倍长中线法,证明三角形全等,是解题的关键.
3.(23-24七年级下·山东济南·期中)阅读下列材料,完成相应任务.
数学活动课上,老师提出了如下问题:
如图1,已知中,是边上的中线.求证:
智慧小组的证法如下:
证明:如图2,延长至E,使,
∵是边上的中线,
∴,
在和中,
,
∴(依据1),
∴,
在中,(依据2),
∴.
(1)任务一:上述证明过程中的“依据1”和“依据2”分别是指:
依据1: ;依据2: .
【归纳总结】
上述方法是通过延长中线,使,构造了一对全等三角形,将,,转化到一个三角形中,进而解决问题,这种方法叫做“倍长中线法”.“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系.
(2)任务二:如图3,,,则的取值范围是 ;
A.; B. ; C.
(3)任务三:利用“倍长中线法”,解决下列问题.
如图4,中,,D为中点,求证:.
【答案】(1)两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等;三角形任意两边的和大于第三边
(2)C
(3)见解释
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形的性质.掌握题目中“倍长中线法”是解题的关键.
(1)掌握全等三角形的判定与性质,三角形三边关系的性质即可.
(2)依题意,与(1)同理,得出,再利用“三角形任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边”求解即可.
(3)先运用证明,再证明,即可作答.
【详解】解:(1)依据1:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(或“边角边”或“”);
依据2:三角形两边的和大于第三边;
故答案为:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等;三角形任意两边的和大于第三边.
(2)如图,延长至点,使,连接.
是的中线,
,
在与中,
,
,
,
在中,,
即,
.
故选:C.
(3)证明:如图4,延长至F,使连接,
是的中点,
∴,
又
∴,
,,
∵,
∴,
,
即,
又∵,
∴,
∴,
∴.
4.(23-24七年级下·河南平顶山·期末)为了进一步探究三角形中线的作用,数学兴趣小组合作交流时做了如下尝试:如图①,在中,是边上的中线,延长到,使,连接.
【探究发现】
(1)如图①,与的数量关系是______,位置关系是______;
【初步应用】
(2)如图②,在中,若,,由“三角形的三边关系”可求得边上的中线的取值范围是______;
解后反思:题目中出现“中点”、“中线”等条件,可考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求的结论集中到同一个三角形之中.
【探究提升】
(3)如图③,是的中线,交于,交于,且.若,,求线段的长.
【答案】(1),,(2);(3)
【分析】本题考查了三角形的中线,三角形的三边关系定理,等腰三角形性质和判定,全等三角形的性质和判定等知识点.
(1)根据,,推出和全等即可;
(2)根据全等得出,,由三角形三边关系定理得出,求出即可;
(3)延长到,使,连接,根据证,推出,,根据,推出,求出,根据等腰三角形的性质求出即可.
【详解】(1)解:在和中
,
,
∴,
∴
故答案为:,.
(2)解:由(1)知:,
,,
在中,,由三角形三边关系定理得:,
,
故答案为:.
(3)解:如图2,延长到,使,连接,
是中线,
,
在和中
,
,,
,
,
,
,
,
即.
∴
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