内容正文:
第15章 轴对称图形与等腰三角形
专题12 与等腰三角形有关的辅助线作法
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类型1 作平行线构造等腰三角形
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针对训练
1. 如图,在△ABC中,AB=AC,点D在AB上,点E在AC的延长线上,且BD=CE,连接DE交BC于点F. 求证:DF=EF.
证明:如图,过点D作DG⫽AC,交BC于点G.
∵AB=AC,∴∠B=∠ACB.
∵DG⫽AC,∴∠DGB=∠ACB,∠DGF=∠ECF.
∴∠DGB=∠B,∴DG=DB. ∵BD=CE,∴DG=CE.
在△DFG和△EFC中,∵∴△DFG≌△EFC(AAS),∴DF=EF.
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2. 如图,在△ABC中,CA=CB,点D在AC的延长线上,点E在BC上,且CD=CE. 求证:DE⊥AB.
证明:证法1:如图,作DF⫽AB,交BC的延长线于点F,
则∠ADF=∠A,∠F=∠B.∵CA=CB,∴∠A=∠B,
∴∠ADF=∠F. ∵CD=CE,∴∠CDE=∠CED.
∵在△DEF中,∠ADF+∠F+∠CDE+∠CED=180°,即2(∠ADF+∠CDE)=180°,∴∠ADF+∠CDE=90°,∴DE⊥DF,∴DE⊥AB.
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证明:证法2:如图,作CF⫽DE,交AB于点F,
则∠ACF=∠D,∠BCF=∠CED.
∵CD=CE,∴∠D=∠CED.
∴∠ACF=∠BCF.
又∵CA=CB,∴CF⊥AB,∴DE⊥AB.
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类型2 “角平分线+垂线”构造等腰三角形
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针对训练
3. 如图,已知S△ABC=24 m2,AD平分∠BAC,且AD⊥BD于点D,则S△ADC=________m2.
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4. (芜湖期中)如图,已知∠BAC=90°,AB=AC,BD是∠ABC的平分线,且CE⊥BD交BD的延长线于点E. 求证:BD=2CE.
证明: 如图,延长CE,交BA的延长线于点F.
∵∠BAC=90°,CE⊥BE,
∴∠ACF+∠F=90°,∠EBF+∠F=90°,∴∠EBF=∠ACF.
在△ABD和△ACF中,∵∴△ABD≌△ACF(ASA),∴BD=CF.
∵BD是∠ABC的平分线,BE⊥CF,∴∠EBC=∠EBF,∠BEC=∠BEF=90°,∴∠BCF=∠F,∴BC=BF,∴CE=EF.∴CF=2CE. ∴BD=2CE.
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类型3 构造等腰三角形“三线合一”
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针对训练
5. 如图,在等腰直角三角形ABC中,∠C=90°,AC=8,F为AB边的中点,点D,E分别在AC,BC边上运动(不与端点重合),且保持AD=CE,连接DE,DF,EF. 在此运动的过程中,下列结论:
①△DEF是等腰直角三角形;
②四边形CDFE的面积保持
不变;③AD+BE>DE.
其中正确的是 ( )
A. ①②③ B. ① C. ② D. ①②
A
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6. 如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,AE⊥BE于点E,且∠ABE=∠ABC. 若BE=2,则BC=________.
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7. 如图,在△ABC中,AC=2AB,AD平分∠BAC交BC于点D,E是AD上一点,连接BE,CE,EA=EC. 求证:EB⊥AB.
证明: 如图,过点E作EF⊥AC,垂足为点F.
∵EA=EC,∴AF=FC=AC.∵AC=2AB,∴AF=AB.
∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD.
在△BAE和△FAE中,∵∴△BAE≌△FAE(SAS),∴∠ABE=∠AFE=90°.∴EB⊥AB.
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类型4 利用“截长补短”法构造等腰三角形
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8. 如图,在△ABC中,∠BAC=120°,AD⊥BC于点D,且AB+BD=DC,那么∠C的度数为________.
20°
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9. (一题多解)如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=108°,BD平分∠ABC,交AC于点D. 求证:BC=AB+CD.
证明: 证法1(截长法):
如图,在线段BC上截取BE=BA,连接DE.
∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠EBD. 在△ABD和△EBD中,∵∴△ABD≌△EBD(SAS).∴∠BED=∠A=108°,∴∠DEC=180°-∠BED=72°.∵AB=AC,∴∠C=×(180°-∠A)=36°,∴∠CDE=180°-∠DEC-∠C=180°-72°-36°=72°,
∴∠CDE=∠DEC. ∴CD=CE. ∴BC=BE+EC=AB+CD.
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证明: 证法2(补短法):
如图,延长BA至点F,使BF=BC,连接DF.
∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD. 在△FBD和△CBD中,
∵∴△FBD≌△CBD(SAS). ∴DF=DC,∠F=∠C.
∵AB=AC,∠BAC=108°,∴∠C=×(180°-∠BAC)=36°,∴∠F=36°.∵∠FAD=180°-∠BAC=72°,
∴∠FDA=180°-∠F-∠FAD=180°-36°-72°=72°,
∴∠FAD=∠FDA,∴FA=FD,∴AF=CD,∴BC=BF=AB+AF=AB+CD.
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