内容正文:
15.3.2 等边三角形
【学习目标】
1.了解等边三角形是特殊的等腰三角形.
2.了解等边三角形的定义,掌握等边三角形的性质和判定方法,并能够运用性质和判定方法解决相关问题.
3.掌握直角三角形中30°角所对直角边与斜边的关系,能利用含30°角的直角三角形的性质解决简单的实际问题.
4.经历探究等边三角形的性质和判定方法的过程,并能进行简单的应用.
【新知探究】
知识梳理1 等边三角形及其性质
知识梳理2 含30°角的直角三角形的性质
知识梳理3 等边三角形性质与判定的综合应用
知识梳理1 等边三角形及其性质
等边三角形的概念:三边都相等的三角形是等边三角形.
等边三角形的性质:等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于60°
【例1】 (2024秋•旬阳市期末)如图,在△ABC中,∠A=60°,AB=AC,若△ABC的周长为12,则BC的长为( )
A.3 B.4 C.8 D.9
【例2】 (2025春•宝丰县期末)在△ABC中,AB=AC=4cm,∠B=60°,则BC= cm.
【例3】 (2024春•北林区校级期中)已知△ABC为等边三角形,则∠A的度数是( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
【例4】 (2024秋•越秀区校级期中)如图,△ABC中,∠B=60°,AB=AC,BC=4,则△ABC的周长为( )
A.9 B.8 C.6 D.12
【例5】 (2024秋•兴城市期中)在等边△ABC中,BD平分∠ABC,BD=BF,则∠CDF的度数是( )
A.10° B.15° C.20° D.25°
知识梳理2 含30°角的直角三角形的性质
1.内容:一在直角三角形中,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.
2.注意:
(1)该性质是含30°角的特殊直角三角形的性质,一般的直角三角形或非直角三角形没有这个性质,更不能应用.
(2)这个性质主要应用于计算或证明线段的倍分关系.
(3)该性质的证明出自于等边三角形,所以它与等边三角形联系密切.
(4)在有些题目中,若给出的角是15°时,往往运用一个外角等于和它不相邻的两个内角的和将15°的角转化后,再利用这个性质解决问题.
【例6】 (2025春•贵阳期末)如图,等腰△ABC中∠ACB=120°,在底边上取点D,使得AC⊥CD,若AB=6,则CD等于( )
A.2 B.3 C.2.5 D.3.5
【例7】 (2025春•湘潭期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BC=6,则AB的长为( )
A.30 B.15 C.12 D.10
【例8】 (2025春•法库县期末)如图,AC=BC=6cm,∠B=15°,AD⊥BC于点D,则AD的长为( )
A.2cm B.3cm C.4cm D.5cm
【例9】 (2025•昭通模拟)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=4,则AB的长是( )
A.8 B.1 C.2 D.4
【例10】 (2025春•礼泉县期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=2∠A,则下列结论正确的是( )
A.∠A=60° B.∠B=90° C.AC=2BC D.AB=2BC
知识梳理3 等边三角形性质与判定的综合应用
1.判定等边三角形时常用的选择方法:
(1)若已知三边关系,一般选用定义:三边都相等的三角形是等边三角形;
(2)若已知三角关系,一般选用:三个角都相等的三角形是等边三角形;
(3)若已知该三角形是等腰三角形,一般选用:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
2.等边三角形是轴对称图形,它有三条对称轴;
3.等边三角形是特殊的等腰三角形,它具有等腰三角形的一切性质.
【例11】 (2024秋•长春月考)如图,已知△ABD是等边三角形,BC=DC,E是AD上的点,CE∥AB,与BD交于点F.若∠CBD=40°,则∠DCE的度数为( )
A.40° B.20° C.2° D.25°
【例12】 (2025春•未央区校级月考)如图,△ABC为等边三角形,BD平分∠ABC交AC于点D,DE∥BC交AB于点E.
求证:(1)△ADE是等边三角形.
(2)AB=2AE.
【例13】 (2024秋•兰州期末)如图,在△ABC中,BD是高,点D是AC边的中点,点E在BC边的延长线上,ED的延长线交AB于点F,且EF⊥AB,若∠E=30°.
(1)求证:△ABC是等边三角形;
(2)请判断线段AD与CE的大小关系,并说明理由.
【例14】 (2024秋•增城区期末)如图,△ABC是等边三角形,BD⊥AC,AE⊥BC,垂足分别为D,E,连接DE.
(1)若BE=6,求AB的长;
(2)求证:△CDE是等边三角形.
【例15】 (2024秋•西湖区校级期中)如图,在△ABD与△BCD中,AB=AD,CB=CD,∠DAB=60°,过点C作CE∥BA,交AD于E,交BD于F,连结AC,交BD于H.
(1)判断△DEF的形状,并说明理由.
(2)求证:AC平分∠DAB.
(3)若AD=12,CE=8,求CF的长.
【课后巩固】
一、选择题(共10小题)
1.(2025春•天河区校级期中)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,D为AC中点,若BD=3,则AC的长是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
2.(2025春•新宁县期末)Rt△ABC中,∠C=90°,锐角为30°,最短边长为5cm,则最长边上的中线是( )
A.5cm B.15cm C.10cm D.2.5cm
3.(2025春•横山区期末)在等腰三角形ABC中,∠A=60°,BC=4,则△ABC的周长为( )
A.12 B.14 C.10 D.16
4.(2025春•榆中县期末)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是AB的中点,若AB=8,则BD的长为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
5.(2024秋•纳雍县期末)已知等腰三角形的一边长为6,一个内角为60°,则它的周长是( )
A.12 B.15 C.18 D.20
6.(2024秋•大余县期末)如图,等边三角形纸片ABC的边长为8,点E,F是BC边的三等分点.分别过点E,F沿着平行于BA,CA的方向各剪一刀,则剪下的△DEF的周长是( )
A.3 B. C.6 D.8
7.(2023秋•潮南区期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB+BC=12cm,则AB等于( )
A.6cm B.7cm C.8cm D.9cm
8.(2023秋•德庆县期末)△ABC中,AB=BC=6,∠B=60°,则AC等于( )
A.4 B.6 C.8 D.10
9.(2024春•武陟县期中)如图,等边三角形DEF的顶点分别在等边三角形ABC的各边上,且DE⊥BC于E,若AB=1,则DB的长为( )
A. B. C. D.
10.(2024春•洪江市校级期中)在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,斜边AB的长为2cm,则AC长为( )
A.4 cm B.2 cm C.1 cm D. cm
二、填空题(共10小题)
11.(2025春•岱岳区期末)如图,在△ABC中D,E是BC的三等分点,且△ADE是等边三角形,则∠BAC= .
12.(2024秋•莒县期末)如图,已知∠MON=30°,点A1,A2,A3 …在射线ON上,点B1、B2、B3 …在射线OM上,△A1B1A2、△A2B2A3、△A3B3A4、…均为等边三角形,若OA1=2,则△A4B4A5的边长是 .
13. (2025春•新郑市月考)若等边△ABC的周长为12cm,则BC= cm.
14.(2024秋•宁波校级期中)如图,已知△ABC中,AB=AC,D,E分别为边BC,AC上一点,AD=AE,∠ADE=60°,若∠BAD=20°,则∠CDE的度数为 .
15.(2023秋•宁江区期中)如图,已知OA=5,P是射线ON上的一个动点,∠AON=60°.当OP= 时,△AOP为等边三角形.
16. (2023秋•白云区校级期中)在△ABC中,∠A=∠B,若添加一个条件使△ABC是等边三角形,则添加的条件可以是 .(写出一个即可)
17. (2023秋•船营区校级期中)在△ABC中,AB=AC=1cm,当BC= cm时,△ABC是等边三角形.
18. (2024秋•西湖区校级期中)△ABC中,AB=AC=2,∠B=60°,则BC= .
19.(2022秋•景洪市校级月考)如图,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=60°,BD平分∠ABC,若AB=6cm,则CD= .
20.(2025春•高州市期中)如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的高,∠A=30°,BD=4cm,则AB的长是 .
三、解答题(共6小题)
21.(2024秋•信丰县期末)如图,在等腰△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,腰AB的垂直平分线交底BC于点D,垂足为点E.
(1)求∠BAD的度数;
(2)若DB=2cm,求CB的长.
22.(2024春•隆回县期中)已知:如图,△ABC中,∠ACB=90°,CD是高,∠BCD=30°,DB=2.求AB的长.
23.(2024春•榆阳区期中)如图所示,△ABC是等边三角形,AD是高,并且AB恰好是DE的垂直平分线,求证:△ADE是等边三角形.
24.(2024秋•乌兰浩特市校级期中)如图,在△ABC中,AB=AC,点D在△ABC内,BD=BC,∠DBC=60°,点E在△ABC外,∠BCE=150°,∠ABE=60°.
(1)求∠ADB的度数;
(2)判断△ABE的形状并加以证明.
25.(2023秋•余姚市期中)如图,在△ABC中,AB=AC,E是△ABC内一点,F是BC上一点,∠EBF=∠E=60°,AH平分∠BAC分别交EF、BC于点D、H,求∠EDA的度数.
26.(2022秋•西湖区校级期末)如图,在等边△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点O,且OD∥AB,OE∥AC.
(1)试判定△ODE的形状,并说明你的理由;
(2)若BC=10,求△ODE的周长.
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