内容正文:
专题2.2 等腰三角形
教学目标
1. 掌握等腰三角形的概念,理解并能运用等腰三角形 “等边对等角”“三线合一” 的性质,能识别等腰三角形并解决相关计算和证明问题;
2. 通过动手折叠、观察分析、合作探究等活动,经历等腰三角形性质的发现与推导过程,提升逻辑推理能力和几何直观能力;
3. 在探究等腰三角形性质的过程中,感受数学的严谨性和逻辑性,体会几何图形的对称美,增强学习数学的自信心和兴趣。
教学重难点
1.重点
等腰三角形的性质(“等边对等角”“三线合一”)及其应用
2.难点
等腰三角形 “三线合一” 性质的理解和灵活运用,以及在复杂几何问题中构造等腰三角形解决问题的思路构建。
知识点01 等腰三角形的定义
1. 等腰三角形概念
有两边相等的三角形叫做等腰三角形,相等的边叫做腰,另一边叫做底,两条腰的夹角叫做顶角,腰和底边的夹角叫做底角.
【即学即练】
1.已知等腰三角形的一边长为,周长为,则它的腰长为( )
A. B. C. D.或
知识点02 等腰三角形的性质
如图所示,在△ABC中,AB=AC,△ABC是等腰三角形,其中AB、AC为腰,BC为底边,∠A是顶角,∠B、∠C是底角.
性质1:等腰三角形的两个底角相等,简称“在同一个三角形中,等边对等角”.
性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上中线和高线互相重合.简称“等腰三角形三线合一”.
【即学即练】
1.如图,在中,,,,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
2.如图,在中,,点D为的中点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.如图,在中,,,的延长线交于点,下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
知识点03 等腰三角形的判定
如果一个三角形有两个角相等,那么这个三角形是等腰三角形.可以简单的说成:在一个三角形中,等角对等边.
要点诠释:
(1)要弄清判定定理的条件和结论,不要与性质定理混淆.判定定理得到的结论是等腰三角形,性质定理是已知三角形是等腰三角形,得到边和角关系.
(2)不能说“一个三角形两底角相等,那么两腰边相等”,因为还未判定它是一个等腰三角形.
【即学即练】
1.如图,的边、均为平面反光镜,一束光线从上的C点射出,经上的D点反射后,反射光线恰好与平行,已知,,则光线的长度是( )
A.8 B.10 C.15 D.20
知识点04 等边三角形的定义
三条边都相等的三角形叫做等边三角形.也称为正三角形.
注意:
(1) 等腰三角形的底角只能为锐角,不能为钝角(或直角),但顶角可为钝角(或直角).
∠A=180°-2∠B,∠B=∠C= .
(2)等边三角形与等腰三角形的关系:等边三角形是特殊的等腰三角形,等腰三角形不一定是等边三角形.
【即学即练】
1.等边三角形两条中线相交所成的锐角的度数为( )
A. B. C. D.
知识点05 等边三角形的性质
(1)等边三角形是一类特殊的等腰三角形,有三条对称轴,每个角的平分线(底边上的高线或中线)所在的直线就是它的对称轴.
(2)三个角都是60°
【即学即练】
1.已知:如图,点是等边三角形内一点,且,外一点满足,平分.
(1)求证:;
(2)求的度数.
知识点06 等边三角形的判定
(1)三个角相等的三角形是等边三角形.
(2)有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
【即学即练】
1.如图,在中,,点D、E在上,且,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
题型01等腰三角形定义
【典例1】已知是等腰三角形,若,,则的周长是 .
【变式1】若是等腰三角形,a,b是其两边,且满足,则周长为 .
【变式2】一个等腰三角形的周长为16,有一条边是4,则它的底边为
【变式3】等腰三角形的两边长分别为和,则它的周长为 .
题型02等边对等角
【典例2】已知等腰三角形的一个内角为,则它的另外两个内角的度数分别是 .
【变式1】一个三角形的两个内角分别是和,它是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.无法确定
【变式2】如图,在中,,,点C,点B分别在直线a,b上,且.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式3】小坪想设计一个等腰三角形形状的风筝,于是找来了三根木棒做等腰三角形的框架,在修整完成之后,小坪用角度仪测量了等腰三角形的一个内角为,这个风筝的顶角可能是( )
A. B. C.或 D.或
题型03等边三角形的性质
【典例3】如图,直线,等边的顶点在直线上,直线交边于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1】已知:如图,D、E分别是等边三角形两边、上的点,连接、,与交于点O,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式2】如图,与都是等边三角形,点A,D,E在同一直线上,连接.若,,则的长是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【变式3】如图,在等边中,点D在上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
题型04三线合一
【典例4】如图,中,,是边上的中线,是的角平分线,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式1】如图,在中,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2】如图,中,是的中线,点在上,,则等于( )
A. B. C. D.
【变式3】真如寺作为江南著名的佛教寺院,寺内大雄宝殿为元代建筑,承载着深厚的历史与艺术价值.大殿采用抬梁式结构,粗壮的梁枋构件与古朴的斗拱形制,尽显元代建筑风格,稳固的建筑结构历经岁月修缮,依然保留着原有的韵味,是上海地区现存最古老的木结构建筑之一.其顶端飞檐造型优美,可抽象为如图的等腰三角形,,是边上的一点.下列条件不能说明是的角平分线的是( )
A. B. C. D.
题型05根据等角对等边证明等腰三角形
【典例5】如图,在中,的平分线交于点D,过点D作交于点E.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)若,,求的度数.
【变式1】如图,在四边形中,F是的延长线上一点,连接交于点E,,点G在边上,连接,平分.求证:是等腰三角形.
【变式2】如图,,的平分线交于点.求证:是等腰三角形.
【变式3】如图,在和中,,交于点,且.求证:是等腰三角形.
题型06根据等角对等边证明边相等
【典例6】如图,在中,平分,过点作,交于点,连接,若,求证:.
【变式1】如图,在中,,是角平分线,是高,、相交于点.求证:.
【变式2】在中,、的平分线相交于点,过点作分别交、于、.
(1)求证:;
(2)若的周长比的周长大8,试求出的长度.
【变式3】如图,在中,,分别以,为边作两个等边和,连接并延长交于点D.
(1)求的度数;
(2)求证:.
题型07根据等角对等边求边长
【典例7】三角形两个角的度数如图所示,则该三角形是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.等边三角形
【变式1】如图,中,,的垂直平分线交于点D,交于点E,连接,若,,则的长度为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【变式2】如图,李大伯用篱笆搭建了一块四边形土地用来种花,,为四边形土地的一条小路(点E在边上),且恰好平分.若篱笆的长度为5米,篱笆的长度为米,则篱笆的长度是( )
A.米 B.米 C.6米 D.米
【变式3】如图,在中,,点D在边上,连接,,,则的长度等于( )
A.7 B.8 C.10 D.6
题型08格点图中画等腰三角形
【典例8】如图,点M、N是方格纸中的两个格点(即正方形的顶点),在这个方格纸中,找出格点P使为等腰三角形,那么满足条件的格点P的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式1】如图,在正方形网格内,A,B两点都在小方格的顶点上,如果点C也是图中小方格的顶点,且是等腰三角形,那么点C的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式2】如图所示的正方形网格中,网格线的交点称为格点.已知A、B是两格点,如果C也是图中的格点,且使得为等腰三角形,点C的个数是( )
A.6个 B.7个 C.8个 D.9个
题型09找出图中的等腰三角形
【典例9】如图,在中,,,平分交于点,交于点,则图中共有等腰三角形( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【变式1】如图所示,共有等腰三角形( )
A.4个 B.3个 C.5个 D.1个
【变式2】如图,∠A=36°,∠DBC=36°,∠C=72°图中的等腰三角形个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【变式3】如图,将两个全等的有一个角为30°的直角三角形拼成如下图形,其中两条长直角边在同一直线上,则图中等腰三角形的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
题型10等腰三角形的性质和判定
【典例10】如图,在中,,,是的平分线,交于点D,E是的中点,连接并延长,交的延长线于点F,连接.
(1)试说明:;
(2)若,,求的长.
【变式1】如图,在中,为的中点,连接垂直平分,分别交于点,交于点,交于点,连接.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)若,求的度数.
【变式2】在中,是的中点,交于点.
(1)求的度数;
(2)求证:
【变式3】如图,在中,,为边上一点,的角平分线交于,且,为的中点.
(1)求证:;
(2)若,,求的周长.
题型11等边三角形的判定
【典例11】如图,在中,为的中点,过点作于点,于点,已知,,求证:是等边三角形.
【变式1】如图,在四边形中,,平分,于点M,于点N,连接.
(1)证明:;
(2)若,证明:是等边三角形.
【变式2】如图,是等边三角形,,垂足分别为,连接.求证:是等边三角形.
【变式3】如图,在中,,.
(1)求证:;
(2)若,平分,求出的形状.
题型12等边三角形的判定和性质
【典例12】已知:如图,在中,,D为中点,于点E,于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【变式1】如图,在等边中,点D,E分别在边,上,且,过点E作,交的延长线于点F.
(1)判断,的数量关系,并说明理由;
(2)若,,求的长.
【变式2】如图,是等边三角形,点D在边上,点E在的延长线上,连接,,且.
(1)求证:;
(2)求证:.
【变式3】在等边三角形ABC中,点E在AB上,点D在CB的延长线上,且AE=BD,
(1)当点E为AB的中点时,如图1,求证:EC=ED;
(2)当点E不是AB的中点时,如图2,过点E作EF//BC,求证:△AEF是等边三角形;
(3)在第(2)小题的条件下,EC与ED还相等吗,请说明理由.
一、单选题
1.如图,一束太阳光线平行照射在放置于地面的等腰三角形上,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=42°,DE垂直平分AC,则∠BCD的度数为( )
A.23° B.25° C.27° D.29°
3.等腰三角形的一个外角是100°,则其底角是( )
A.80°或20° B.80°或50° C.80° D.50°
4.如图,在中,,为中点.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.如图,在△ ABC中,∠ A= ∠ C= ,BD平分∠ABC,DE//BC,则图中等腰三角形的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.如图,△ABC 中,BO 平分∠ABC,CO 平分∠ACB,MN 经过点 O,与 AB、AC 相交于点 M、N,且 MN∥BC,那么下列说法中:①∠MOB=∠MBO②△AMN 的周长等于 AB+AC;③∠A=2∠BOC﹣180°;④连接 AO,则::=AB:AC:BC;正确的有( )
A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
7.如图,在△ABC中,AB=20cm,AC=12cm,点P从点B出发以每秒3cm速度向点A运动,点Q从点A同时出发以每秒2cm速度向点C运动,其中一个动点到达端点,另一个动点也随之停止,当△APQ是以PQ为底的等腰三角形时,运动的时间是( )秒
A.2.5 B.3 C.3.5 D.4
二、填空题
8.如图,在中,,点在边上,在线段的延长线上取点,使得,连接,是的中线,若,则的度数为 .
9.如图,分别作两个内角的角平分线,过点作直线,分别交、于点、.若,,则的周长为 .
10.如图,,平分,若的周长为,,则 .
11.如图,在中,平分,,若与互补,,则的长为 .
12.如图,是的角平分线,,将沿所在直线翻折,点B在边上的落点记为点E,若,,则的长为 .
13.如图,在四边形中,,连接,平分,若,则的长为 .
14.如图,在中,与的平分线交于点F,过点F作,分别交AB、AC于点D、E.若,,则的周长是 .
15.如图,△ABC中,AB=BC,∠ABC=90°,F为AB延长线上一点,点E在BC上,且AE=CF,若∠BAE=25°,则∠ACF= 度.
16.如图,已知:,点、、……在射线上,点、、……在射线上,、、……均为等边三角形,若,则的边长为 .
三、解答题
17.如图,在中,,且.求的度数.
18.(1)如图1所示,在△ABC中,EF∥BC,点D在EF上,BD、CD分别平分∠ABC、∠ACB,若已知BE=3,CF=5,求EF的长度;
(2)如图2所示,BD平分∠ABC、CD平分∠ACG,DE∥BC交AB于点E,交AC于点F,线段EF与BE、CF有什么数量关系?并说明理由.
19.已知在和中,,,,,相交于点,连接.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)求的度数.
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专题2.2 等腰三角形
教学目标
1. 掌握等腰三角形的概念,理解并能运用等腰三角形 “等边对等角”“三线合一” 的性质,能识别等腰三角形并解决相关计算和证明问题;
2. 通过动手折叠、观察分析、合作探究等活动,经历等腰三角形性质的发现与推导过程,提升逻辑推理能力和几何直观能力;
3. 在探究等腰三角形性质的过程中,感受数学的严谨性和逻辑性,体会几何图形的对称美,增强学习数学的自信心和兴趣。
教学重难点
1.重点
等腰三角形的性质(“等边对等角”“三线合一”)及其应用
2.难点
等腰三角形 “三线合一” 性质的理解和灵活运用,以及在复杂几何问题中构造等腰三角形解决问题的思路构建。
知识点01 等腰三角形的定义
1. 等腰三角形概念
有两边相等的三角形叫做等腰三角形,相等的边叫做腰,另一边叫做底,两条腰的夹角叫做顶角,腰和底边的夹角叫做底角.
【即学即练】
1.已知等腰三角形的一边长为,周长为,则它的腰长为( )
A. B. C. D.或
【答案】B
【分析】本题考查了等腰三角形的定义,三角形的三边关系;分两种情况讨论:为底边或腰长,结合三角形三边关系判断是否成立.
【详解】解:①当为底边时:
腰长为 .
此时三边为、、,满足三角形三边关系(),成立.
② 当为腰长时:
底边长为 .
此时三边为、、,但,不满足两边之和大于第三边,无法构成三角形.
综上,腰长只能为,
故选:B.
知识点02 等腰三角形的性质
如图所示,在△ABC中,AB=AC,△ABC是等腰三角形,其中AB、AC为腰,BC为底边,∠A是顶角,∠B、∠C是底角.
性质1:等腰三角形的两个底角相等,简称“在同一个三角形中,等边对等角”.
性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上中线和高线互相重合.简称“等腰三角形三线合一”.
【即学即练】
1.如图,在中,,,,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【分析】本题考查了等腰三角形三线合一.
直接根据等腰三角形三线合一得到垂直平分,作答即可.
【详解】解:∵,,
∴由等腰三角形三线合一可知垂直平分,
∴,
故选:A.
2.如图,在中,,点D为的中点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查等腰三角形的性质和三角形内角和,熟练掌握等腰三角形的性质和三角形内角和是解答本题的关键 .
先由等腰三角形的性质得到,再结合题意和三角形的内角和定理得到.
【详解】解:∵,
∴,
∵D是边的中点,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
3.如图,在中,,,的延长线交于点,下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】此题主要考查了全等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和性质,等腰三角形的性质是解决问题的关键.
证明和全等得,进而根据等腰三角形“三线合一”性质得,,据此可对选项A,进行判断;再根据,得,据此可对选项D行判断;由于根据已知条件无法判定,由此即可得出答案.
【详解】解:在和中,
,
,
,
是的平分线,
,
是等腰三角形,
又是等腰的顶角的平分线,
,,
故选项A,B正确,不符合题意;
,
是等腰三角形,
又,
,
故选项D正确,不符合题意;
根据已知条件无法判定,
选项C错误,符合题意.
故选:C.
知识点03 等腰三角形的判定
如果一个三角形有两个角相等,那么这个三角形是等腰三角形.可以简单的说成:在一个三角形中,等角对等边.
要点诠释:
(1)要弄清判定定理的条件和结论,不要与性质定理混淆.判定定理得到的结论是等腰三角形,性质定理是已知三角形是等腰三角形,得到边和角关系.
(2)不能说“一个三角形两底角相等,那么两腰边相等”,因为还未判定它是一个等腰三角形.
【即学即练】
1.如图,的边、均为平面反光镜,一束光线从上的C点射出,经上的D点反射后,反射光线恰好与平行,已知,,则光线的长度是( )
A.8 B.10 C.15 D.20
【答案】B
【分析】该题考查了平行线的性质和等腰三角形的判定,根据平行线的性质得,结合,证出.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
知识点04 等边三角形的定义
三条边都相等的三角形叫做等边三角形.也称为正三角形.
注意:
(1) 等腰三角形的底角只能为锐角,不能为钝角(或直角),但顶角可为钝角(或直角).
∠A=180°-2∠B,∠B=∠C= .
(2)等边三角形与等腰三角形的关系:等边三角形是特殊的等腰三角形,等腰三角形不一定是等边三角形.
【即学即练】
1.等边三角形两条中线相交所成的锐角的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查等边三角形的性质,掌握等边三角形每边上的中线、高和对角的角平分线相互重合是解题的关键.
根据题意画出图形,结合等边三角形的性质和三角形内角和可求得答案.
【详解】如图,为等边三角形,、分别为、边上的中线,交于点,
∵为等边三角形,、分别为、边上的中线,
∴平分,
∴,
∴,
故选:C.
知识点05 等边三角形的性质
(1)等边三角形是一类特殊的等腰三角形,有三条对称轴,每个角的平分线(底边上的高线或中线)所在的直线就是它的对称轴.
(2)三个角都是60°
【即学即练】
1.已知:如图,点是等边三角形内一点,且,外一点满足,平分.
(1)求证:;
(2)求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【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、角平分线的定义,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)由等边三角形的性质结合题意可得,由角平分线的定义可得,利用得出;
(2)证明,由全等三角形的性质结合等边三角形的性质可得,最后再由全等三角形的性质即可得解.
【详解】(1)证明:∵为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴;
(2)解:∵为等边三角形,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
知识点06 等边三角形的判定
(1)三个角相等的三角形是等边三角形.
(2)有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
【即学即练】
1.如图,在中,,点D、E在上,且,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)18
【分析】本题主要考查等腰三角形的性质,等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质等知识,熟练运用相关知识是解答本题的关键.
(1)根据等边对等角得出,再根据证,即可得出结论;
(2)由可得,根据可求出,得出,由三角形内角和定理得,可得,,得是等边三角形,得出,从而可得出结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵
∴,
∵,
∴,
∴,
由(1)知:,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴.
题型01等腰三角形定义
【典例1】已知是等腰三角形,若,,则的周长是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了等腰三角形的定义,构成三角形的条件,分为腰和为底两种情况,确定对应情形下三角形三边的长,再根据构成三角形的条件求解即可.
【详解】①当为腰时,则该三角形的三边长分别为5,5,2,
∵,∴此时能构成三角形,
∴该三角形的周长为;
②当为底时,则该三角形的三边长分别为2,2,5,
∵,∴此时不能构成三角形,
综上所述,的周长是.
故答案为:.
【变式1】若是等腰三角形,a,b是其两边,且满足,则周长为 .
【答案】12
【分析】本题考查了偶次方与绝对值的非负性、等腰三角形的定义、三角形的三边关系,熟练掌握等腰三角形的定义是解题关键.先根据偶次方与绝对值的非负性可得,再根据等腰三角形的定义、三角形的三边关系可得的三边长,由此即可得.
【详解】解:∵,,
∴,
解得,
当等腰的腰长为2时,其三边长分别为,此时,不满足三角形的三边关系,舍去;
当等腰的腰长为5时,其三边长分别为,此时,满足三角形的三边关系;
∴的周长为,
故答案为:12.
【变式2】一个等腰三角形的周长为16,有一条边是4,则它的底边为
【答案】
【分析】本题考查等腰三角形的定义、三角形的三边关系,关键是分两种情况讨论解答.
分两种情况讨论:若4为底边长,若4为腰长,求解即可.
【详解】解:一个等腰三角形的周长为16,有一条边是4,
分两种情况讨论:
若腰长为4时,则底边长为,
此时,不能构成三角形,不符合题意;
若底边长为4时,则腰长为,
此时,能构成三角形,符合题意;
即它的底边为4,
故答案为:4.
【变式3】等腰三角形的两边长分别为和,则它的周长为 .
【答案】或
【分析】本题考查等腰三角形的性质.在解题的过程中要注意三条线段能否构成三角形.根据等腰三角形的性质进行分类讨论求解即可.
【详解】解:等腰三角形的两条腰相等,
①当腰为时,三角形的三边为:、、,能构成三角形,其三角形的周长为:;
②当腰为时,三角形的三边为:、、,能构成三角形,三角形的周长为:;
故答案为:或.
题型02等边对等角
【典例2】已知等腰三角形的一个内角为,则它的另外两个内角的度数分别是 .
【答案】或
【分析】本题考查等边对等角,三角形的内角和定理,分的角为顶角和底角,两种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:当的角为顶角时:两个底角的度数为:;
当的角为底角时,则顶角的度数为:;
故答案为:或.
【变式1】一个三角形的两个内角分别是和,它是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.无法确定
【答案】A
【分析】本题主要考查了等腰三角形的定义,三角形内角和定理,根据三角形内角和定理求出第三个角的度数,再根据角度判断三角形的形状.
【详解】解:已知三角形的两个内角分别为和,根据三角形内角和为180°,第三个角为:,
因此,三角形的三个内角分别为、和.其中有两个角均为,根据“等角对等边”,该三角形有两条边相等,故为等腰三角形,
故选:A.
【变式2】如图,在中,,,点C,点B分别在直线a,b上,且.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题主要考查了等腰直角三角形的性质,平行线的性质,熟练掌握等腰直角三角形的性质,平行线的性质,邻补角的定义是解决问题的关键.
根据是等腰直角三角形得,再根据,得,由此根据邻补角的定义即可得出的度数.
【详解】解:如图所示:
在中,,,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
.
故选:D.
【变式3】小坪想设计一个等腰三角形形状的风筝,于是找来了三根木棒做等腰三角形的框架,在修整完成之后,小坪用角度仪测量了等腰三角形的一个内角为,这个风筝的顶角可能是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题考查了等腰三角形的性质和三角形的内角和定理的理解和掌握,能对问题正确地进行分类讨论是解答此题的关键.有两种情况(顶角是和底角是时),由等边对等角求出底角的度数,用三角形的内角和定理即可求出顶角的度数.
【详解】解:如图所示:
有两种情况:
当顶角时
当底角是时,
,
,
,
这个等腰三角形的顶角为或.
故选:D.
题型03等边三角形的性质
【典例3】如图,直线,等边的顶点在直线上,直线交边于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了等边三角形的性质,平行线的性质,掌握等边三角形的内个内角都是是解题关键.由等边三角形的性质可得,再根据两直线平行,同位角相等求解即可.
【详解】解:是等边三角形,
,
,,
,
故选:A.
【变式1】已知:如图,D、E分别是等边三角形两边、上的点,连接、,与交于点O,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形外角的性质,找出全等三角形是解题关键.根据等边三角形的性质证明,得到,再结合三角形外角的性质求解即可.
【详解】解:是等边三角形,
,,
在和中,
,
,
,
,
故选:B.
【变式2】如图,与都是等边三角形,点A,D,E在同一直线上,连接.若,,则的长是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【分析】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.由等边三角形的性质证明,再根据全等三角形的性质即可求解.
【详解】解:与都是等边三角形,
,,,
,即,
在和中,
,
,
,
,
,
,
故选:C.
【变式3】如图,在等边中,点D在上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质和三角形外角的定义和性质,由等边三角形的性质得出,由三角形外角的定义和性质可求出.
【详解】解:∵为等边三角形,
∴,
∵是的一个外角,
∴,
故选:A
题型04三线合一
【典例4】如图,中,,是边上的中线,是的角平分线,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了等腰三角形的三线合一的性质和三角形内角和,解决本题的关键是掌握三线合一的性质.
根据等腰三角形的三线合一的性质和三角形内角和即可求解.
【详解】解:∵,是边上的中线,
∴,,
,
是的角平分线,
,
故选B.
【变式1】如图,在中,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质.根据等腰三角形的性质,可得,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴.
故选:C
【变式2】如图,中,是的中线,点在上,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据等腰三角形三线合一性质得到是中的角平分线,从而求出的度数,再由等边对等角得,然后由三角形内角和定理求出,再由邻补角求解即可得到答案.
【详解】解:∵是的中线,
是中的角平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:D.
【点睛】本题考查三角形中求角度,涉及等腰三角形三线合一性质、角平分线定义、等边对等角、三角形内角和定理、邻补角定义等知识,熟练掌握等腰三角形的性质是解题的关键.
【变式3】真如寺作为江南著名的佛教寺院,寺内大雄宝殿为元代建筑,承载着深厚的历史与艺术价值.大殿采用抬梁式结构,粗壮的梁枋构件与古朴的斗拱形制,尽显元代建筑风格,稳固的建筑结构历经岁月修缮,依然保留着原有的韵味,是上海地区现存最古老的木结构建筑之一.其顶端飞檐造型优美,可抽象为如图的等腰三角形,,是边上的一点.下列条件不能说明是的角平分线的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质,熟练掌握等腰三角形“三线合一“的性质是解题的关键.
根据等腰三角形“三线合一”的性质,逐项判断即可求解.
【详解】解:∵,
∴,即是的高线,
∵是等腰三角形,,
∴是的角平分线,故A选项不符合题意;
若,不能说明是的角平分线,故B选项符合题意;
∵是等腰三角形,,
∴是的角平分线,故C选项不符合题意;
,
∴,
∴是的角平分线,故D选项不符合题意;
故选:B.
题型05根据等角对等边证明等腰三角形
【典例5】如图,在中,的平分线交于点D,过点D作交于点E.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)若,,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了等腰三角形的判定和性质,平行线的性质,熟练掌握等腰三角形的判定和性质,平行线的性质是解此题的关键.
(1)根据角平分线性质可得,由,根据平行线的性质得,到,即可得到结论.
(2)根据三角形的内角和可求出,由,根据平行线的性质即可得出结果.
【详解】(1)证明:∵是的平分线,
,
,
,
,
,
∴是等腰三角形;
(2)解:,
,
,
,
.
【变式1】如图,在四边形中,F是的延长线上一点,连接交于点E,,点G在边上,连接,平分.求证:是等腰三角形.
【答案】见解析
【分析】本题考查的是等腰三角形的判定,先证明,结合,可得,从而可得结论.
【详解】证明:平分,
,
,
,
,
是等腰三角形.
【变式2】如图,,的平分线交于点.求证:是等腰三角形.
【答案】见解析
【分析】此题考查了等腰三角形的判定、平行线的性质,熟记等腰三角形的判定定理是解题的关键.根据平行线的性质求出,根据角平分线定义求出,则,根据“等角对等边”即可得证.
【详解】证明:,
,
平分,
,
,
,
是等腰三角形.
【变式3】如图,在和中,,交于点,且.求证:是等腰三角形.
【答案】见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定及性质、等腰三角形的判定,熟练掌握性质定理是解题的关键.
根据证明,再根据全等三角形的性质得出,然后根据等腰三角形的判定即可得证.
【详解】证明:在和中,
,
,
,
,
是等腰三角形.
题型06根据等角对等边证明边相等
【典例6】如图,在中,平分,过点作,交于点,连接,若,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了等腰三角形的判定和性质,平行线的性质,熟练掌握等腰三角形的判定和性质定理是解题的关键.
根据角平分线的定义和平行线的性质可得,得到,由得到,即可得到结论.
【详解】证明:平分,
,
,
,
,
,
,
,
∴.
【变式1】如图,在中,,是角平分线,是高,、相交于点.求证:.
【答案】证明见解析
【分析】本题考查了余角性质,对顶角的性质,等腰三角形的判定等,由余角性质可得,进而由对顶角相等得,即可求证,掌握以上知识点是解题的关键.
【详解】证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是角平分线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【变式2】在中,、的平分线相交于点,过点作分别交、于、.
(1)求证:;
(2)若的周长比的周长大8,试求出的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了角平分线的定义,两直线平行内错角相等,等角对等边.
(1)先根据角平分线的定义得到,根据两直线平行内错角相等得到,即可得到,根据等角对等边证明即可;
(2)同(1)证明,可知的周长,根据“的周长比的周长大8”计算即可.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴
∴,
∴;
(2)解:∵平分,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
∴的周长,
∵的周长比的周长大8,
∴.
【变式3】如图,在中,,分别以,为边作两个等边和,连接并延长交于点D.
(1)求的度数;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题主要考查了等边三角形的判定,三角形全等的判定和性质,等腰三角形的判定,解题的关键是熟练掌握相关的判定和性质.
(1)证明, 得出即可;
(2)先分别求出,,得出,根据等角对等边求出结果即可.
【详解】(1)解:∵和是等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
∴.
(2)证明:∵,,
∴,
,
∴,
∴.
题型07根据等角对等边求边长
【典例7】三角形两个角的度数如图所示,则该三角形是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.等边三角形
【答案】C
【分析】本题考查了三角形内角和定理以及等腰三角形的判定,牢记“三角形内角和是”是解题的关键.
利用三角形内角和定理,可求出第三个内角的度数,结合,可得出该三角形是钝角三角形,且是等腰三角形,再对照四个选项,即可得出结论.
【详解】解:第三个内角的度数为,
,
∴该三角形是钝角三角形,且是等腰三角形.
故选:C.
【变式1】如图,中,,的垂直平分线交于点D,交于点E,连接,若,,则的长度为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】A
【分析】本题考查了垂直平分线的性质,三角形内角和性质,等边对等角,等角对等边,先根据垂直平分线的性质得,,再结合得,则,整理得,根据等角对等边得,即可作答.
【详解】解:∵垂直平分,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
则,
∴
故选:A.
【变式2】如图,李大伯用篱笆搭建了一块四边形土地用来种花,,为四边形土地的一条小路(点E在边上),且恰好平分.若篱笆的长度为5米,篱笆的长度为米,则篱笆的长度是( )
A.米 B.米 C.6米 D.米
【答案】A
【分析】本题主要考查了等角对等边,平行线的性质,角平分线的定义,由平行线的性质和角平分线的定义可证明,则米,据此可得答案.
【详解】解:∵,
∴,
∵恰好平分,
∴,
∴,
∴,
米,
米,
米,
∴米,
故选:A.
【变式3】如图,在中,,点D在边上,连接,,,则的长度等于( )
A.7 B.8 C.10 D.6
【答案】B
【分析】本题考查了等腰三角形的判定,根据等角对等边求出,然后根据线段的和差关系求解即可.
【详解】解∶∵,,
∴,
∵,
∴,
故选∶B.
题型08格点图中画等腰三角形
【典例8】如图,点M、N是方格纸中的两个格点(即正方形的顶点),在这个方格纸中,找出格点P使为等腰三角形,那么满足条件的格点P的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】本题主要考查等腰三角形的定义,画出图形即可得出结论.
【详解】解:如图,
由图得满足条件的格点P有5个,
故选:C.
【变式1】如图,在正方形网格内,A,B两点都在小方格的顶点上,如果点C也是图中小方格的顶点,且是等腰三角形,那么点C的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题考查了等腰三角形的判定,解题的关键是画出图形,利用数形结合解决问题.
分为腰和为底两种情况考虑,画出图形,即可找出点C的个数.
【详解】解:如图:当为腰时,点C的个数有2个,
当为底时,点C的个数有1个,
故选:C.
【变式2】如图所示的正方形网格中,网格线的交点称为格点.已知A、B是两格点,如果C也是图中的格点,且使得为等腰三角形,点C的个数是( )
A.6个 B.7个 C.8个 D.9个
【答案】C
【分析】本题考查了等腰三角形的判定,解答本题关键是根据题意,画出符合实际条件的图形.
分两种情况进行讨论,即为腰和底时,找出合适的点即可.
【详解】解:如图,分情况讨论.
①为等腰底边时,符合条件的点有4个;
②为等腰其中的一条腰时,符合条件的点有4个.
故选:C.
题型09找出图中的等腰三角形
【典例9】如图,在中,,,平分交于点,交于点,则图中共有等腰三角形( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】C
【分析】本题考查了等腰三角形判定和性质、角平分线的性质、平行线的性质,由已知条件利用相关的性质求得各个角相等是本题的关键.根据等腰三角形的判定和性质定理以及平行线的性质即可得到结论.
【详解】解:∵,,
∴为等腰三角形,,
∵
∴,
∴,为等腰三角形,
∵平分,
∴,
∴,为等腰三角形,
,
∴,为等腰三角形,
∵,,
∴
∴,为等腰三角形.
综上所述:共有5个等腰三角形.
故选C.
【变式1】如图所示,共有等腰三角形( )
A.4个 B.3个 C.5个 D.1个
【答案】C
【分析】由已知条件,根据三角形内角和定理,求出图形中未知度数的角,即可根据等角对等边求得等腰三角形的个数.
【详解】解:根据三角形的内角和定理,得:,
根据三角形的外角的性质,得
.
再根据等角对等边,得
等腰三角形有,,,和,共个.
故选:C.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定、三角形内角和定理,解题的关键是掌握等腰三角形的判定定理.
【变式2】如图,∠A=36°,∠DBC=36°,∠C=72°图中的等腰三角形个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】先计算出∠BDC,再计算出∠ABC,然后等腰三角形的判定方法对图形中的三角形进行判断.
【详解】∵∠A=36°,∠DBC=36°,
∴△ABD为等腰三角形,
∵∠BDC=∠A+∠DBC=26°+36°=72°,
而∠C=72°,
∴∠BDC=∠C,
∴△BDC为等腰三角形,
∵∠ABC=180°-∠A-∠C=72°,
∴∠ABC=∠C,
∴△ABC为等腰三角形.
故选:B.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等.
【变式3】如图,将两个全等的有一个角为30°的直角三角形拼成如下图形,其中两条长直角边在同一直线上,则图中等腰三角形的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【分析】由等腰三角形的判定,及直角三角形的性质得出.
【详解】如图,
∵将两个全等的有一个角为30°的直角三角形拼在一起,其中两条较长直角边在同一条直线上.
∴EF∥DG,∠E=∠D=60°,
∴∠ENM=∠D=60°,∠MGD=∠E=60°,
∴EM=NM=EN,DM=GM=DG,
∴△MEN,△MDG是等边三角形.
∵∠A=∠B=30°,
∴MA=MB,
∴△ABM是等腰三角形.
∴图中等腰三角形有3个.
故选:B.
【点睛】此题考查了等腰三角形的判定,等角对等边;还考查了直角三角形的性质,直角三角形的两锐角互余.
题型10等腰三角形的性质和判定
【典例10】如图,在中,,,是的平分线,交于点D,E是的中点,连接并延长,交的延长线于点F,连接.
(1)试说明:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查等腰三角形的性质与判定,角平分线的定义,垂直平分线的性质,三角形内角和定理,熟悉相关定理的应用是解题的关键.
(1)先求出,利用等角对等边得到,再根据三线合一得到即可;
(2)根据条件可得是的垂直平分线,则有,利用即可得到结果.
【详解】(1),
,
是的平分线,
,
,
,
是的中点,
;
(2),,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
【变式1】如图,在中,为的中点,连接垂直平分,分别交于点,交于点,交于点,连接.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质和判定,线段垂直平分线的性质,直角三角形的两个锐角互余,熟练掌握相关知识是解题的关键;
对于(1),根据等腰三角形的性质得是的垂直平分线,可得,再根据线段垂直平分线的性质得,即可得,此题可解;
对于(2),根据等腰三角形的性质可求,再根据直角三角形的两个锐角互余得出答案.
【详解】(1)证明:∵,点D是的中点,
∴,
∴是的垂直平分线,
∴.
∵是的垂直平分线,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2)解:∵,点D是的中点,,
∴.
在中,.
【变式2】在中,是的中点,交于点.
(1)求的度数;
(2)求证:
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查的是等腰三角形的性质与判定、平行线的性质,掌握等腰三角形的性质是解题的关键.
(1)根据等腰直角三角形的性质可得,根据已知,即可求解;
(2)根据平行线的性质得出,,根据垂直的定义得出,进而得出,根据等角对等边,即可求解.
【详解】(1)解:,是的中点
即
又
(2)证明:∵,,
∴,
,,
∴
∵
∴
∴
∴
【变式3】如图,在中,,为边上一点,的角平分线交于,且,为的中点.
(1)求证:;
(2)若,,求的周长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了等腰三角形的判定和性质.
(1)利用平行线的性质结合角平分线的定义求得,推出,再利用等腰三角形的性质即可证明;
(2)利用三角形周长公式求解即可.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
又∵为BC的中点,
∴;
(2)解:∵,,
∴,
又∵,
∴的周长.
题型11等边三角形的判定
【典例11】如图,在中,为的中点,过点作于点,于点,已知,,求证:是等边三角形.
【答案】见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理,等边三角形的判定,等角对等边,先证明,则,所以,从而得到是等腰三角形,再通过三角形内角和定理得,最后由等边三角形判定方法即可求证,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】证明:∵是的中点,
∴,
∵,,
∴和都是直角三角形,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形.
【变式1】如图,在四边形中,,平分,于点M,于点N,连接.
(1)证明:;
(2)若,证明:是等边三角形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据平行线的性质得到,根据角平分线定义得到
即可证明,从而证明;
(2)根据直角三角形的性质求出,,,得到,即可证明是等边三角形.
【详解】(1)证明:∵,
∴.
∵平分,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∵于点M,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴是等边三角形.
【点睛】本题考查了等腰三角形、等边三角形的判定、平行线的性质、直角三角形的性质等知识,熟知相关知识并根据题意灵活应用是解题的关键.
【变式2】如图,是等边三角形,,垂足分别为,连接.求证:是等边三角形.
【答案】见解析
【分析】本题考查等边三角形的判定和性质,三线合一.
根据等边三角形三线合一推出,进而推出,结合,即可证明结论.
【详解】证明:∵是等边三角形,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴是等边三角形.
【变式3】如图,在中,,.
(1)求证:;
(2)若,平分,求出的形状.
【答案】(1)见解析;
(2)是等边三角形
【分析】本题考查平行线的判定与性质,等边三角形的判定,正确理解题意是解题的关键.
(1)先根据平行线的性质得出,再得出,推出,根据平行线的性质即可得出结论;
(2)先求出,再根据平分线的定义得出,根据平行线的性质得出,进而得出,根据三角形内角和定理得出,推出,即可得出结论.
【详解】(1)证明:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形
题型12等边三角形的判定和性质
【典例12】已知:如图,在中,,D为中点,于点E,于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)8
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质.
(1)证明,得;
(2)证明是等边三角形,再根据含30度角的直角三角形的性质即可解决问题.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵D为中点,
∴,
∵于点E,于点F,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:∵,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
又,
∴,
∵,点D是的中点,
∴.
【变式1】如图,在等边中,点D,E分别在边,上,且,过点E作,交的延长线于点F.
(1)判断,的数量关系,并说明理由;
(2)若,,求的长.
【答案】(1),理由见解析
(2)6
【分析】(1)根据是等边三角形,可知,根据平行线的性质可知,根据直角三角形的性质可知,根据三角形外交的性质可得,,进而可得,再根据等角对等边可证结论成立;
(2)由是等边三角形,可得,进而可得,再证是等边三角形,则可得,在中,根据角所对的边等于斜边一半,可得.
【详解】(1)解: ,理由如下:
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴是直角三角形,
在中,,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵是等边三角形,
∴,
∴,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,在中,,
∴.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,直角三角形的性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.
【变式2】如图,是等边三角形,点D在边上,点E在的延长线上,连接,,且.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查的是等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定;
(1)由等边三角形的性质结合三角形的内角和定理可得答案;
(2)在线段上截取,连接,证明是等边三角形,可得,结合,可得结论.
【详解】(1)证明:∵是等边三角形,
∴,
在中,,
在中,,
又∵,,
∴;
(2)证明:在线段上截取,连接,
∵是等边三角形
∴,,
∵,,
∴是等边三角形
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
【变式3】在等边三角形ABC中,点E在AB上,点D在CB的延长线上,且AE=BD,
(1)当点E为AB的中点时,如图1,求证:EC=ED;
(2)当点E不是AB的中点时,如图2,过点E作EF//BC,求证:△AEF是等边三角形;
(3)在第(2)小题的条件下,EC与ED还相等吗,请说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3),见解析.
【分析】(1)根据等边三角形三线合一的性质可得∠ECB=30°,∠ABC=60°,根据AE=EB=BD,可得∠ECB=∠ACB=30°,∠EDB=∠DEB=∠ACB=30°,根据等角对等边即可证得结论;
(2)根据平行线的性质证得∠AEF=∠ABC=60°,∠AFE=∠C=60°,即可证得结论;
(3)先求得BE=FC,然后证得△DBE≌△EFC即可.
【详解】(1)如图1,在等边△ABC中,AB=BC=AC,
∴∠ABC=∠ACB=∠A=60°,
∵AE=EB=BD,
∴∠ECB=∠ACB=30°,∠EDB=∠DEB=∠ACB=30°,
∴∠EDB=∠ECB,
∴EC=ED;
(2)如图2,
∵EF∥BC,
∴∠AEF=∠ABC=60°,∠AFE=∠C=60°,
∴△AEF为等边三角形;
(3)EC=ED;
理由:∵∠AEF=∠ABC=60°,
∴∠EFC=∠DBE=120°,
∵AB=AC,AE=AF,
∴AB-AE=AC-AF,即BE=FC,
在△DBE和△EFC中,
,
∴△DBE≌△EFC(SAS),
∴ED=EC.
【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,熟练掌握性质和定理是解题的关键.
一、单选题
1.如图,一束太阳光线平行照射在放置于地面的等腰三角形上,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查平行线的性质,解答的关键熟记平行线的性质两直线平行,同位角相等;先求出三角形是等边三角形利用外角的定义可求得,再利用三角形内角和求出,再由平行线的性质可得
【详解】解∶如图
三角形是等腰三角形,
三角形是等边三角形,
,
,
,
.
太阳光线平行照射在放置于地面的正三角形上,
.
故选:B.
2.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=42°,DE垂直平分AC,则∠BCD的度数为( )
A.23° B.25° C.27° D.29°
【答案】C
【分析】先根据等腰三角形的性质可求出∠ABC=∠ACB,利用线段垂直平分线的性质求出∠A=∠DCA,即可求出∠BCD的度数.
【详解】解:∵AB=AC,∠A=42°,
∴∠ABC=∠ACB=69°,
∵DE垂直平分AC,
∴AD=CD,
∴∠A=∠ACD=42°,
∴∠BCD=∠ACB-∠ACD=27°.
故选:C.
【点睛】本题考查等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,熟记垂直平分线的定理内容是解题的关键.
3.等腰三角形的一个外角是100°,则其底角是( )
A.80°或20° B.80°或50° C.80° D.50°
【答案】B
【分析】由于外角大于90°,故应分两种情况:当这个角是底角时和当这个角是顶角时.
【详解】∵100°>90°,
∴分两种情况:
(1)当这个角是底角时,则这个角=180°﹣100°=80°;
(2)当这个角是顶角时,则这个角=180°﹣100°=80°.
∴底角=(180°﹣80°)÷2=50°.
故选B.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质:两底角相等,以及三角形内角和定理;若题目中没有明确顶角或底角的度数,做题时要注意分情况进行讨论,这是十分重要的,也是解答问题的关键.
4.如图,在中,,为中点.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据等腰三角形的性质可求出∠DBC,再根据三角形外角的性质即可求解.
【详解】解:∵在△ABE中,BA=BE,F为AE中点,∠ABC=34°,
∴∠DBC=17°,
∵∠C=50°,
∴∠ADB=67°.
故选C.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,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以及三角形外角的性质.
5.如图,在△ ABC中,∠ A= ∠ C= ,BD平分∠ABC,DE//BC,则图中等腰三角形的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】根据已知的角利用两直线平行的性质求出一些角的大小,即可得到等腰三角形的个数.
【详解】解:在△ ABC中,∠ A= ∠ C=
∠ABC=
BD平分∠ABC
∠ABD=∠CBD=
DE//BC
∠EDB=∠CBD=
∠CDB=∠BCD=
等腰三角形的个数有5个,分别是∆ABC,∆AED,∆EBD,∆BDC,∆DAB.
故选D.
【点睛】此题重点考查学生对等腰三角形的认识,理解等腰三角形的性质是解题的关键.
6.如图,△ABC 中,BO 平分∠ABC,CO 平分∠ACB,MN 经过点 O,与 AB、AC 相交于点 M、N,且 MN∥BC,那么下列说法中:①∠MOB=∠MBO②△AMN 的周长等于 AB+AC;③∠A=2∠BOC﹣180°;④连接 AO,则::=AB:AC:BC;正确的有( )
A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】根据角平分线的定义可得∠ABO=∠CBO,根据两直线平行,内错角相等可得∠CBO=∠BOM,从而得到∠ABO=∠BOM,再根据等角对等边可得BM=OM,同理可得CN=ON,然后即可求出ΔAMN的周长=AB+AC,由ΔABC、ΔBOC内角和为180,及BO 平分∠ABC,CO 平分∠ACB可得∠A=2∠BOC﹣180,可得点O为ΔABC的内心,可得::=AB:AC:BC,可得答案.
【详解】解:BO 平分∠ABC,CO 平分∠ACB,∠ABO=∠CBO
MN∥BC,∠CBO=∠BOM,∠MOB=∠MBO,故①正确;
BM=OM,同理CN=ON,△AMN 的周长等于 AB+AC,故②正确;
由ΔABC、ΔBOC内角和为180
∠A+∠ABC+∠ACB=180,即:∠A+2(∠OBC+∠OCB)=180,
∠OBC+∠OCB+∠BOC=180,即∠OBC+∠OCB=180-∠BOC,
可得:∠A=2∠BOC﹣180°,故③正确;
由题意得:点O为ΔABC的内心,设内切圆半径为r,可得::=AB:AC:BC= AB:AC:BC,故④正确
故选D.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定与性质、平行线的性质、角平分线的定义、等腰三角形的判定与性质,三角形内角和定理及三角形的内心,综合性大.
7.如图,在△ABC中,AB=20cm,AC=12cm,点P从点B出发以每秒3cm速度向点A运动,点Q从点A同时出发以每秒2cm速度向点C运动,其中一个动点到达端点,另一个动点也随之停止,当△APQ是以PQ为底的等腰三角形时,运动的时间是( )秒
A.2.5 B.3 C.3.5 D.4
【答案】D
【分析】设运动时间为x秒时,AP=AQ,根据点P、Q的出发点及速度,即可得出关于t的一元一次方程,解之即可得出结论.
【详解】设运动的时间为x秒,
在△ABC中,AB=20cm,AC=12cm,
点P从点B出发以每秒3cm的速度向点A运动,点Q从点A同时出发以每秒2cm的速度向点C运动,
当△APQ是以PQ为底的等腰三角形时,AP=AQ,AP=20﹣3x,AQ=2x,
即20﹣3x=2x,
解得x=4
故选:D.
【点睛】此题主要考查学生对等腰三角形的性质这一知识点的理解和掌握,此题涉及到动点,有一定的拔高难度,属于中档题.
二、填空题
8.如图,在中,,点在边上,在线段的延长线上取点,使得,连接,是的中线,若,则的度数为 .
【答案】
【分析】本题考查等腰三角形的性质和判定,三角形的内角和定理等知识,解题的关键是熟练掌握等腰三角形的性质与判定.
利用等腰三角形的三线合一求出,再求出即可解决问题.
【详解】解:∵,是的中线,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
9.如图,分别作两个内角的角平分线,过点作直线,分别交、于点、.若,,则的周长为 .
【答案】21
【分析】本题考查了角平分线定义,等腰三角形的判定,平行线的性质.先根据角平分线的定义及平行线的性质证明,,再根据的周长,从而得出答案.
【详解】解:平分,
,
,
,
,
,
同理,
的周长,
故答案为:.
10.如图,,平分,若的周长为,,则 .
【答案】
【分析】本题主要考查了角平分线的定义,平行线的性质,等角对等边,由平行线的性质和角平分线的定义证明,则.
【详解】解:平分,
,
,
,
,
,
故答案为:.
11.如图,在中,平分,,若与互补,,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,补角性质,等腰三角形的判定,延长交于点,可证,得到,,由补角性质可得,即得,得到,进而即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:延长交于点,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
12.如图,是的角平分线,,将沿所在直线翻折,点B在边上的落点记为点E,若,,则的长为 .
【答案】3
【分析】本题考查了折叠的性质、等腰三角形的判定等知识,熟练掌握折叠的性质是解题关键.先根据折叠的性质可得,从而可得,再根据等腰三角形的判定可得,由此即可得.
【详解】解:由折叠的性质得:,
∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:3.
13.如图,在四边形中,,连接,平分,若,则的长为 .
【答案】4
【分析】本题考查了平行线的性质、角平分线的性质、等角对等边,熟练掌握相关知识点是解题的关键.根据平行线的性质得到,根据角平分线的定义得到,则有,再利用等角对等边即可得出答案.
【详解】解:∵
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴.
故答案为:4.
14.如图,在中,与的平分线交于点F,过点F作,分别交AB、AC于点D、E.若,,则的周长是 .
【答案】8
【分析】如图:根据角平分线定义得到:;根据平行线性质得到:;利用等量代换得到: ;所以的周长是线段AB、AC的和.
【详解】如图, 分别平分和
(两直线平行,内错角相等)
(等量代换)
和 为等腰三角形
的周长=
的周长==AB+AC=5+3=8.
故答案为8
【点睛】本题考查了角平分线定义、平行线性质及等腰三角形性质等知识点,利用转化思想解答本题.
15.如图,△ABC中,AB=BC,∠ABC=90°,F为AB延长线上一点,点E在BC上,且AE=CF,若∠BAE=25°,则∠ACF= 度.
【答案】70
【分析】先利用HL证明△ABE≌△CBF,可证∠BCF=∠BAE=25°,即可求出∠ACF=45°+25°=70°.
【详解】∵∠ABC=90°,AB=AC,
∴∠CBF=180°-∠ABC=90°,∠ACB=45°,
在Rt△ABE和Rt△CBF中,
,
∴Rt△ABE≌Rt△CBF(HL),
∴∠BCF=∠BAE=25°,
∴∠ACF=∠ACB+∠BCF=45°+25°=70°,
故答案为70.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
16.如图,已知:,点、、……在射线上,点、、……在射线上,、、……均为等边三角形,若,则的边长为 .
【答案】16
【分析】根据题目条件∠MON=30° ,∠B1A1A2=60°,根据三角形外角的性质可得∠OB1A1=30°,等腰三角形的性质可得A1O=B1A1 =1,然后证得A2O=A1O +A1A2=2,按照此规律证得边长为16.
【详解】
∵∠MON=30° ∠B1A1A2=60°
∴∠OB1A1=∠B1A1A2 -∠MON =30°
∴∠MON=∠OB1A1
∴A1O=B1A1 =1
∴A2O=A1O +A1A2=2
同理可得A2O= A2B2=2
以此类推 AO3= A3B3=4
A4O= A4B4=8
A5O= A5B5=16
∴△A5B5A6的边长是16.
【点睛】本题考查三角形外角的性质,等腰三角形的性质,等边三角形的性质,熟记性质是解题的关键.
三、解答题
17.如图,在中,,且.求的度数.
【答案】
【分析】本题主要考查等腰三角形的性质,三线合一,三角形的内角和等知识点,解决此题的关键是合理利用三线合一;先根据三线合一得到是等腰顶角的角平分线,运用等边对等角和三角形内角和即可得到答案;
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
18.(1)如图1所示,在△ABC中,EF∥BC,点D在EF上,BD、CD分别平分∠ABC、∠ACB,若已知BE=3,CF=5,求EF的长度;
(2)如图2所示,BD平分∠ABC、CD平分∠ACG,DE∥BC交AB于点E,交AC于点F,线段EF与BE、CF有什么数量关系?并说明理由.
【答案】(1)8;(2)BE﹣CF=EF.
【分析】(1)根据BD平分∠ABC,可得∠ABD=∠CDB,再利用EF∥BC,可证BE=ED和DF=CF,然后可得BE+CF=EF,代入即可得到结论.
(2)由(1)知BE=ED,同理可得CF=DF,然后利用等量代换即可得到结论.
【详解】(1)∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD.
∵EF∥BC,∴∠EDB=∠DBC,∴∠ABD=∠EDB,∴BE=ED,同理DF=CF,∴BE+CF=EF.
∵BE=3,CF=5,∴EF=3+5=8;
(2)BE﹣CF=EF.理由如下:
由(1)知BE=ED.
∵CD平分∠ACG,∴∠ACD=∠DCG.
∵EF∥BC,∴∠EDC=∠DCG,∴∠EDC=∠ACD,∴CF=DF.
又∵ED﹣DF=EF,∴BE﹣CF=EF.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定与性质和平行线性质的理解和掌握,解答此题的关键是熟练掌握等腰三角形的两角相等或两边相等.
19.已知在和中,,,,,相交于点,连接.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)求的度数.
【答案】(1)见详解;(2)见详解;(3)45°.
【分析】(1)求出∠BAC=∠EAF=90°,进而得到∠BAE=∠CAF,根据SAS推出△CAF≌△BAE即可;
(2)如图,根据△CAF≌△BAE得出∠ABE=∠ACF,求出∠ABO+∠BOA=∠COM+∠ACF=90°,求出∠CMO=90°,问题得证;
(3)作AG⊥BE于G,AH⊥CF于H,证明△AGB≌△AHC,得到AG=AH,进而证明AM是∠HMG的平分线,问题得解.
【详解】解:(1)证明:∵,,,
∴∠BAC=∠EAF=90°,
∴∠BAC+∠CAE=∠FAE+∠CAE,
∴∠BAE=∠CAF,
在△CAF和△BAE中
∴△CAF≌△BAE,
∴;
(2)证明:如图,∵△CAF≌△BAE,
∴∠ABE=∠ACF,
∵∠BAC=90°,
∴∠ABO+∠BOA=90°,
∵∠BOA=∠COM,
∴∠COM+∠ACF=90°,
∴∠CMO=180°﹣90°=90°,
∴BE⊥CF.
(3)如图;过点A分别作AG⊥BE于G,AH⊥CF于H,
则∠AGB=∠AHC=90°,
在△AGB和△AHC中
∴△AGB≌△AHC,
∴AG=AH,
∵AG⊥BE,AH⊥FC,
∴AM是∠HMG的平分线,
∴∠AMB∠HMG=45°.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质和判定,等腰三角形的性质,角平分线的判定,正确证明△CAF≌△BAE是解题关键.
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