内容正文:
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专题14 等腰三角形和等边三角形八大考点
目录
A题型建模・专项突破
题型一、三线合一 1
题型二、等腰三角形的证明 4
题型三、证明边相等 7
题型四、求边长 10
题型五、等腰三角形的性质与判定的综合应用 14
题型六、等边三角形的判定 19
题型七、等边三角形的判定与性质 23
题型八、含30°的直角三角形 27
B综合攻坚・能力跃升 33
题型一、三线合一
1.(25-26八年级上·合肥月考)等腰三角形底边长为6,面积是12,则顶角平分线长是( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【答案】A
【分析】此题主要考查等腰三角形的三线合一的性质.根据等腰三角形的顶角的平分线、底边上的高、底边上的中线互相重合求解即可.
【详解】解:如下图,根据题意,,是的平分线,
是边上的中线也是边上的高线,
,,
∴,
∴
故选:A.
2.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.
3.如图,在等腰中,,是的高,,,、分别是、上一动点,则的最小值为( )
A.6 B.4 C.9 D.
【答案】D
【分析】本题主要考查轴对称在解决线段和最小的问题,等腰三角形的性质,熟悉对称点的运用和画法,知道何时线段和最小,会运用等面积法求线段长度是解题的关键.
利用等腰三角形的对称性找到点B的对称点C,连接,,当时,线段的和最小,再运用等面积法求的长度即可.
【详解】解:∵在等腰中,,是的高,
∴点B关于的对称点是点C,如图所示,连接,
∴,
∴,
∴当时,有最小值,即的长度
∵
∵,,,
∴,
解得:.
故选:D.
4.如图,,,若,则 .
【答案】/14度
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,直角三角形的性质,由,,则,所以,求出,最后根据直角三角形性质即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
5.(24-25八年级上·广东东莞·期末)如图,在中,,于点,于点,,相交于点,.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定是本题的关键.
(1)先根据角的代换求得,再由“”可证;
(2)由全等三角形的性质可得,由等腰三角形的性质可得答案.
【详解】(1)证明:,
,
,
,,
,
在与中
,
.
(2)解:,
,
,
,
,
.
题型二、等腰三角形的证明
6.如图,是的边上的中点,,,垂足分别为,,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、等腰三角形的判定等几何知识点及其应用问题,牢固掌握全等三角形的判定、等腰三角形的判定等几何知识点是解题的基础和关键.首先运用定理证明,进而得到,运用等腰三角形的判定定理即可解决问题;
【详解】证明:∵是 的边的中点,,,
∴、 均为直角三角形,
在中
,
,
,
∴是等腰三角形.
7.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:,
,
,
,
.
8.(24-25八年级上·吉林通化)如图,已知.
(1)求的度数;
(2)若,求证:是等腰三角形;
(3)在(2)的条件下,若,求的长.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】此题考查了三角形外角的性质、等腰三角形的判定,含度角的直角三角形的性质等知识,熟练掌握三角形外角的性质和等腰三角形的判定是解题的关键.
(1)由三角形外角的性质得到.由得到,由三角形的外角的性质即可得到答案;
(2)由得到,即可得到.则,得到,,即可证明结论;
(3)根据(2)可得,,,进而根据含30度角的直角三角形的性质,即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
(2)∵,
∴
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴是等腰三角形.
(3)由(2)可得,,
∴.
题型三、证明边相等
9.(24-25八年级上阜阳期末)如图所示,在中,,,分别是和的平分线,,.
(1)求证:;
(2)求的周长.
【答案】(1)见解析;
(2)的周长是.
【分析】本题考查了角平分线定义,平行线的性质,等腰三角形的判定等知识点的应用,掌握知识点的应用是解题的关键.
()根据角平分线定义得出,根据平行线性质得出,则有,由此得证;
()证明,,求出的周长是,代入即可求出答案.
【详解】(1)证明:∵是的平分线,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:由()知,
∵是的平分线,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴的周长,即的周长是.
10.如图,点,在上,,,,,交于点.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.由可证,可得,即可求解.
【详解】证明:,
,即,
在和中,
,
,
,
.
26.如图,,E是上的一点,且.求证: .
【答案】见解析
【分析】本题考查了直角三角形全等的判定与性质,等腰三角形的判定,掌握这些知识点是解题的关键;由得,则可证明,从而有.
【详解】证明:∵,
∴;
在与中,
,
∴,
∴.
11.常见的“角平分线+平行线→等腰三角形”模型有以下两种:
(1)如图①,平分,,则;
(2)如图②,,平分,则是等腰三角形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了角平分线的定义,平行线的性质,等角对等边.
(1)由角平分线的定义求得,由平行线的性质求得,推出
,再根据等角对等边即可证明;
(2)由平行线的性质求得,,再由角平分线的定义求得,推出,即可证明是等腰三角形.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:∵,
∴,,
∵平分,
∴,
∴,
∴,即是等腰三角形.
题型四、求边长
12.(2025·海南海口·三模)如图,是等边的中线,以D为圆心,的长为半径画弧,交的延长线于E,连接.
(1)求证::
(2)若的边长为6,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【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,等腰三角形的判定,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先根据是等边三角形,得,结合中线的定义得,即可证明;
(2)结合等边三角形的性质得,,因为,得,再由等角对等边得,即可作答.
【详解】(1)证明:∵是等边三角形,
∴,
∵是中线,
∴,
又∵,
∴.
(2)解:∵是等边三角形,
∴,
∵是等边三角形,是中线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵D是中点,
∴,
∴.
13.如图,在与中,,,,过点作,交于,交于,连结,交于.
(1)判断的形状,并说明理由;
(2)求证:平分;
(3)若,求的长.
【答案】(1)是等边三角形,理由见解析
(2)见解析
(3).
【分析】本题考查了平行线的性质,线段垂直平分线的逆定理,等边三角形的性质和判定等知识,熟练运用等边三角形的判定是本题的关键.
(1)证明是等边三角形,可得,再由平行线的性质可得,则结论得证;
(2)由题意可证是的垂直平分线,由是等边三角形,可得,可得平分;
(3)由,是等边三角形,可得,可得的长.
【详解】(1)解:是等边三角形,理由如下:
∵,
∴是等边三角形.
∴.
∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形;
(2)证明:∵,
∴是的垂直平分线,
即.
∵,
∴.
∴平分;
(3)解:∵,
∴,
∴,
∴.
∵是等边三角形,
∴,
∴.
14.如图,在中,,,,过点A的直线,与的平分线分别交于点,,求的长.
【答案】14
【分析】本题综合考查了平行线的性质,角平分线的定义以及等腰三角形的判定与性质,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
由平行线的性质、角平分线的性质推知, 则,同理可得,所以线段的长度转化为线段的和即可得到答案.
【详解】解:∵,平分,,
∴,,
∴,
∴;
同理,平分,,,
∴,,
∴,
∴,
∴.
15.如图,中,,,于,平分分别与,交于点,.
(1)求证:是等边三角形;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)4
【分析】本题主要考查了直角三角形两锐角互余,等边三角形的判定和性质,等腰三角形的判定,熟练运用等腰三角形及等边三角形的性质及判定是解题的关键.
(1)由可得,根据平分得,根据,得到,从而,即可得是等边三角形;
(2)由是等边三角形得到,证明,得到,从而,由,可得.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形;
(2)解: 由(1)知是等边三角形,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
,
.
题型五、等腰三角形的性质与判定的综合应用
16.在学习了全等三角形和三角形的中线、角平分线、高后,思无涯学习小组通过进一步研究发现:等腰三角形中底边上的中线也是底边上的高,可利用证明三角形全等得到此结论.根据此想法和思路,完成以下作图和填空:
如图,在中,点是的中点.
(1)基本尺规作图:作,交线段于点,连接.(保留作图痕迹,不写作法,不下结论)
(2)求证: .
证明:在中,点是的中点,
①___________,
又,
,
是等腰三角形,
在和中,
,
,
③___________,
又,
④___________,
.
进一步思考,等腰三角形顶角的角平分线与底边的中线有何关系?请你模仿题中表述,写出你猜想的结论: ⑤___________.
【答案】(1)见解析
(2);;;;等腰三角形顶角的角平分线与底边的中线互相重合.
【分析】本题考查基本作图,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,解题的关键是掌握相关知识解决问题.
(1)根据要求作出图形即可;
(2)证明,推出可得结论.
【详解】(1)解:图形如图所示:
(2)证明:在中,点是的中点,
①,
又,
,
是等腰三角形,
在和中,
,
,
③,
又,
④,
.
进一步思考,等腰三角形顶角的角平分线与底边的中线有何关系?请你模仿题中表述,写出你猜想的结论:⑤等腰三角形顶角的角平分线与底边的中线互相重合.
故答案为:;;;;等腰三角形顶角的角平分线与底边的中线互相重合.
17.(24-25八年级上·江苏徐州·期中)某校八年级学生到野外活动,为测量一池塘两端A,B的距离,甲、乙两位同学分别设计出如下两种方案:
【甲】如图1,先在平地取一个可直接到达A,B的点C,再连接,并分别延长至D,至E,使,最后测出的长即为A,B的距离.
【乙】如图2,过点B作,再由点D观测,在的延长线上取一点C,使,这时只要测出的长即为A,B的距离.
(1)以上两位同学所设计的方案,可行的有 ;
(2)请你选择一种可行的方案,说说它可行的理由.
【答案】(1)甲,乙
(2)理由见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质和判定,等腰三角形的性质和判定,三角形内角和定理,
对于(1),根据全等三角形的性质可解答甲,再根据等腰三角形的性质说明乙;
对于(2),结合(1)解答即可.
【详解】(1)解:根据“边角边”证明,可得,所以甲方案可行;
根据“三角形内角和定理”得,可知是等腰三角形,再根据等腰三角形“三线合一”可得,所以方案乙可行;
故答案为:甲,乙;
(2)解:∵,
∴,
∴,
所以甲方案可行;
∵,
∴,
∴,
即是等腰三角形.
∵,
∴,
所以方案乙可行.
18.问题初探
如图①,中,,,点是上一点,连接,以为一边作,使,,连接,猜想和有怎样的数量关系,并说明理由.
类比再探
如图②,中,,,点是上一点,点是上一点,连接,以为一边作,使,,连接,则________.(直接写出答案,不写过程)
方法迁移
如图③,是等边三角形,点是上一点,连接,以为一边作等边三角形,连接,则、、之间有怎样的数量关系?答案:________(直接写出答案,不写过程).
拓展创新
如图④,是等边三角形,点是上一点,点是上一点,连接,以为一边作等边三角形,连接,猜想的度数,并说明理由.
【答案】问题初探:,理由见解析;类比再探:;方法迁移:;拓展创新:,见解析
【分析】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,等边三角形的判定和性质.本题的综合性较强,解题的关键是添加辅助线,构造手拉手全等模型,证明三角形全等.
(1)根据题意可推出,然后利用边角边即可证明,即可推出;
(2)过点作交于点,则,同(1)可证:,即可算出;
(3)根据题意推出,然后利用边角边即可证明,推出,即可推出;
(4)过点作交于点,得到是等边三角形,再证明,得到,根据,即可得解.
【详解】解:(1),理由如下:
,
,即,
在和中,
,
,
;
(2)如图所示,过点作交于点,
,
,
在中,
,
,
,
,
同(1)可得:,
,
,
故答案为:;
(3)和均为等边三角形,
,,,
,即,
在和中,
,
,
,
,
,
故答案为:;
(4),理由如下:
如图所示,过点作交于点,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
,
.
题型六、等边三角形的判定
19.下列条件中,能判定为等边三角形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查等边三角形的判定,根据等边三角形的判定条件逐一分析选项:需满足三个角均为,或一个角为的等腰三角形.
【详解】解:A、不能判定为等边三角形,不符合题意;
B、不能判定为等边三角形,不符合题意;
C、不能判定为等边三角形,不符合题意;
D、能判定为等边三角形,符合题意;
故选D.
20.的三边长a、b、c满足,则为( )
A.直角三角形 B.等腰直角三角形
C.等腰三角形 D.等边三角形
【答案】D
【分析】已知等式整理后,利用完全平方公式化简,再利用非负数的性质求出a,b,c的值,即可作出判断.
【详解】解:∵ ,
∴
∴(a-1)2+(b-1)2+(c-1)2=0,
∴a-1=0,b-1=0,c-1=0,
解得:a=b=c=1,
∴△ABC为等边三角形,
故选:D.
【点睛】此题考查了因式分解的应用和等边三角形的定义,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.
21.已知为三边的长,若,则的形状为 .
【答案】等边三角形
【分析】本题考查了完全平方公式的应用,对原式进行整理,得出,得到,因此三角形是等边三角形.
【详解】解:因为,
即,
即,
得:,
所以,
所以,
所以的形状为等边三角形.
故答案为:等边三角形.
22.已知:如图,在中,,D是边的中点,,点E、F为垂足.
(1)求的度数;
(2)求证:;
(3)求证:是等边三角形.
【答案】(1),
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质、三角形内角和定理、全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定等知识,熟练掌握相关知识是解题关键.
(1)根据等腰三角形“等边对等角”的性质可得,结合以及三角形内角和定理,即可获得答案;
(2)首先证明,,然后根据“”证明即可;
(3)首先根据全等三角形的性质证明,再证明,即可证明结论.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴;
(2)由(1)得,
∵D是边的中点,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴;
(3)由(2)得,,
∴,
由(1)得,
∴,
∴,
∴是等边三角形.
23.如图,点P是等边三角形内一点,D是延长线上一点,,,求证:是等边三角形.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,根据等边三角形性质得,进而依据“”判定和全等得,由此得,据此即可得出结论.
【详解】证明:∵是等边三角形,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
即,
∴是等边三角形.
24.阅读材料,回答下列问题:
若,求,的值.
解:∵,
∴,
即,
又,,
∴,,
∴,
(1)若,求,的值;
(2)已知的三边,,满足,判断的形状,并说明理由
【答案】(1),
(2)是等边三角形,理由见解析
【分析】本题考查了完全平方公式、等边三角形的定义,熟练掌握完全平方公式是解题关键.
(1)利用完全平方公式可得,再根据偶次方的非负性可得,,由此即可得;
(2)利用完全平方公式可得,根据偶次方的非负性可得,则可得,再根据等边三角形的定义即可得.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,,
∴,.
(2)解:是等边三角形,理由如下:
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形.
题型七、等边三角形的判定与性质
25.如图,在中,,以为边作等边三角形.点E在外,.
(1)求的度数;
(2)求证:是等边三角形;
(3)连接,若,求的长.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)4
【分析】本题考查了等边三角形的判定及性质、全等三角形的判定及性质、含角的直角三角形的特征,熟练掌握相关的判定及性质是解题的关键.
(1)利用等边三角形的性质及可得,进而可得,则可求解;
(2)利用可证得,进而可得,再根据等边三角形的判定即可证结论;
(3)连接,可得,进而可得,再根据即可求解.
【详解】(1)解:是等边三角形,
.
在和中,
,
,
,
.
(2)证明:,
.
,
.
在和中,
,
.
.
,
是等边三角形.
(3)连接,如图:
,
.
,
.
,
,
.
,
,
.
26.是等边三角形,D是边端点除外)上一动点,连接.
(1)如图1,以为边作等边,连接.
①求证:;
②,F为的中点,连接,当的长取最小值时,求的长.
(2)如图2,M是延长线上的点,,N为的中点,连接,,求证:.
【答案】(1)①见详解;②3
(2)见详解
【分析】本题属于三角形综合题,考查了等边三角形的判定与性质,含30度角的直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质等知识.
(1)①由等边三角形的性质得出,,,,证明,由全等三角形的性质得出;
②由全等三角形的性质得出,由直角三角形的性质可得出答案;
(2)过点A作交的延长线于点P,连接,,证明,由全等三角形的性质得出,,证明,由全等三角形的性质得出,,证出是等边三角形,由等边三角形的性质可得出结论.
【详解】(1)①证明:∵,都是等边三角形,
∴,,,,
∴,
即.
在和中,
,
∴,
∴;
②解:∵,
∴,
∵,F为的中点,
∴,
当时,的长取最小值,
此时,,,
∴;
(2)证明:过点A作交的延长线于点P,连接,,
∴,
∵N是中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∵,
∴.
题型八、含30°的直角三角形
27.(24-25八年级上·湖北武汉·期中)如图,在中,,,垂足为,交于点,过点的直线恰好垂直平分线段,若,则的长是( )
A.6 B.9 C.12 D.18
【答案】B
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,含角的直角三角形,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,熟练掌握线段垂直平分线的性质是解题的关键.根据线段垂直平分线的性质得出,由,,得到,进而得出,即可求解.
【详解】解:直线恰好垂直平分线段,,
,
,
,
,
,
,
,
,
故选: B.
28.如图,将沿方向平移得到,点、、的对应点分别为点、、,与交于点,若,,,则的长度为( )
A.4 B. C. D.2
【答案】D
【分析】本题考查了平移的性质,含30度角的直角三角形的性质,熟记平移的性质,含30度角的直角三角形的性质是解题的关键.根据平移可得,得出,,再根据含30度角的直角三角形的性质即可得出答案.
【详解】∵将沿方向平移得到,
,
,,
,
故选:D.
29.如图,中,是斜边上的高,,则的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是直角三角形的性质,属于基本题型,熟练掌握角所对的直角边等于斜边的一半是解题关键.
根据题意易得:,然后根据角的直角三角形的性质先在中求出,再在中即可求出,即可求出答案.
【详解】解:中,
∵,
∴,
∵是斜边上的高,
∴,
∵,
∴,
∴.
∴
故选:D
30.如图所示,在中,,,的垂直平分线交于点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设的垂直平分线交于点,连接,根据线段垂直平分线的性质知是等腰三角形,证明是直角三角形,利用含角的直角三角形的性质可得与间的数量关系,进一步推出,可得结论.
【详解】解:设的垂直平分线交于点,连接,
∵的垂直平分线交于点,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得:.
故选:A.
【点睛】本题考查线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质、含角的直角三角形的性质等知识点,确定是解题的关键.
31.近年来,露营成为广受人们欢迎的假日休闲方式,各式帐篷已成为户外活动的必要装备.如图是某种帐篷支架屋顶的侧面示意图,它整体上是底角为的等腰三角形,已知中柱垂直于底边,支柱垂直于边框,测得米,求边框的长.
【答案】边框的长为米
【分析】本题考查含角的直角三角形,直角三角形,解题的关键是正确理解题意.根据直角三角形的两个锐角互余,角所对的直角边等于斜边的一半,结合已知条件计算即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴
∵米,
∴米,
∵,,
∴,
∴(米),
答:边框的长为米.
32.(23-24八年级上·广东汕头·期中)如图,中,交于点D,
(1)求证:.
(2)若,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)18
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质和判定,直角三角形的性质,
(1)根据等腰三角形的性质得,再求出,进而得出,然后根据直角三角形的性质得,则答案可得;
(2)作,根据直角三角形的性质得,再由(1)得,然后根据得出答案.
【详解】(1)证明:∵,
∴.
∵交于点D,
∴,
∴.
∵在中,,
∴,
∴;
(2)解:过点A作于点E,
∴.
∵,
∴,
由(1)可知,
∴.
33.如图,在中,,,于点D,如果,求的长.
【答案】
【分析】本题考查含30度角的直角三角形的性质、平行线的性质,由题意可得,和中均含30度角,根据30度角所对的直角边等于斜边的一半即可求解.
【详解】∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴.
34.(24-25八年级上·江苏苏州·期末)【情境】某校数学兴趣小组尝试自制数学学具进行自主合作探究.图①是一块边长为的等边三角形学具,P是边上一个动点,由点A向点C运动,速度为,Q是边延长线上一动点,与点P同时以相同的速度由点B向延长线方向运动,连接,交于点D,设点P运动的时间为t(s).
【问题】(1)填空:_________cm;
(2)当时,求t的值;
【探究】如图②,过点P作,垂足为E,在点P,点Q运动过程中,线段的长度是否发生变化?若不变,请求出的长度;若变化,请说明理由.
【答案】(1)24;(2)4;【探究】不变;6
【分析】本题考查的是三角形综合题,等边三角形的性质及全等三角形的判定定理、平行四边形的判定与性质,熟练全等三角形的判定是解答此题的关键.
(1)由线段和差关系可求解;
(2)由直角三角形的性质可列方程,即可求t的值;
(3)连接,,由全等三角形的性质可证,由题意可证四边形是平行四边形,可得.
【详解】(1)解:∵是边长为12的等边三角形,
∴,
设,
则,,
∴,
∴,
故答案为:24.
(2)解:∵,,
∴,
∴
∴,
∴;
(3)解:线段的长度不改变,
过点Q作交延长线于点F,连接,,
∵,,
∵点P、Q速度相同,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∴.
1.如图,用尺规作图“已知底边a和底边上的高线h,作等腰三角形”,有下列作法:①作线段;②作线段的垂直平分线m,交于点D;③在直线m上截取,连接.这样作法的根据是( )
A.等腰三角形三线合一 B.等腰三角形两底角相等
C.等腰三角形两腰相等 D.等腰三角形的对称性
【答案】A
【分析】本题考查了等腰三角形的作法及性质,理解题意是解题关键.
根据作图方法结合等腰三角形的性质即可求解.
【详解】解:根据题意,作等腰三角形作法的依据是等腰三角形三线合一,
故选:A.
2.如图,点A,B为方格纸中的两个格点,若以为边在方格中画点(点C为格点),使得为等腰三角形,则点C的个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】C
【分析】本题主要考查格点作等腰三角形,根据等腰三角形的判断即可得到结论,掌握等腰三角形的判定是解题的关键.
【详解】解:当为腰时,如图,
当为底边时,点无格点,
综上可知:为等腰三角形,则点的个数有个,
故选:C.
3.下列条件中,不能判定为等腰三角形的是( )
A. B.
C., D.
【答案】D
【分析】本题考查了等腰三角形的判定,熟练掌握等腰三角形的判定定理是解题的关键.
根据等腰三角形的判定条件,即至少有两个角相等或两边相等,逐一分析各选项即可.
【详解】解:A.由,总份数为,故,.因,则,为等腰三角形,不符合题意;
B.边比例,说明,故为等腰三角形,不符合题意;
C.,,则.因,则,为等腰三角形,不符合题意;
D.由,结合内角和,得,即,.但无法确定与是否相等,例如,时,不为等腰三角形.符合题意.
故选:D.
4.如图,已知为内一点,平分,若,,则的长为( )
A.1 B. C.2 D.3
【答案】A
【分析】本题主要考查等腰三角形的判定与性质,关键在于正确地作出辅助线,构建等腰三角形.
延长与交于点E,由可推出,依据等角的余角相等,即可得等腰三角形,可推出,根据,,即可推出的长度.
【详解】解:延长与交于点E,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
又平分,
∴,
∴
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
5.已知,点P在内部,点是点P关于的对称点,点是点P关于的对称点,则是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.等腰直角三角形 D.等边三角形
【答案】D
【分析】本题考查了轴对称的性质,对应点的连线与对称轴的位置关系是互相垂直,对应点所连的线段被对称轴垂直平分,对称轴上的任何一点到两个对应点之间的距离相等,对应的角、线段都相等.根据轴对称的性质,结合等边三角形的判定求解.
【详解】解:∵P为内部一点,点P关于的对称点分别为,
∴且,
∴是等边三角形.如图,
故选:D.
6.如图,在等腰与等腰中,,,,连接和相交于点,交于点,交于点.下列结论:①;②;③平分;④若,则.其中一定正确的结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题考查了三角形全等的判定和性质,等边三角形的判定和性质,角平分线的判定,证明即可判定①;过点作于,于,由全等三角形的性质得,即得,根据角平分线的判定即可判定③;由全等三角形的性质和三角形内角和定理可得,即得,即可判定②;在线段上截取,连接,证明得,根据②可得为等边三角形,即得,即得,即可判定④;综上即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,故①正确;
过点作于,于,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴平分,故③正确;
∵,,
∴,
∴,故②错误;
在线段上截取,连接,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
由②得,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
∵,,
∴,故④正确;
综上,正确的结论有个,
故选:.
7.(2025·江苏泰州·三模)如图,是等边三角形,,点是一动点,,,交于,连接过点作交于,连接,交相交于当的值最小时,的值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质以及垂线段最短,由全等判断出是本题解题的关键.
先证明和全等,从而得到,再根据垂线段最短得到,从而得到为中位线,进而得出是中点,从而求得.
【详解】解:为等边三角形,
,,
,,
,,
和为等边三角形,,
,,
≌,
,
,
垂线段最短,
当且时,最短,
是中点(三线合一),
∴,
.
故答案为:.
8.如图,点P是三角形内部一点,且满足.如果,,则的度数是 .
【答案】/度
【分析】此题考查了全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质、等腰三角形的判定和性质等知识,添加合适的辅助线是解题的关键.延长到点D,使得,连接,延长交于点,证明,得到,,进一步证明是等边三角形,得到,则平分,得到垂直平分,则,得到,则,即可求出.
【详解】解:延长到点D,使得,连接,延长交于点,
∵.,
∴,
∴,
∵,
∴
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴
∴平分,
∴垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为.
9.已知,在等边三角形中,点在上,点在的延长线上,且.
(1)【特殊情况,探索结论】
如图1,当点为的中点时,确定线段与的大小关系,请你直接写出结论:___________(填“”,“”或“”).
(2)【特例启发,解答题目】
如图2,当点为边上任意一点时,请判断线段与的大小关系,并说明理由.(提示:过点E作,交于点F)
(3)【拓展结论,设计新题】
在等边三角形中,点在直线上,点在线段的延长线上,且,若的边长为1,,则线段的长___________(请你画出相应图形)
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)3,见解析
【分析】(1)根据等边三角形的性质,等腰三角形的判定和性质解答即可.
(2)过点作,交于点,根据等边三角形的性质,三角形全等的判定和性质,解答即可.
(3)过点作,交于点,根据等边三角形的性质,三角形全等的判定和性质,解答即可.
本题考查了等边三角形的性质,三角形全等的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,直角三角形的性质,熟练掌握判定和性质是解题的关键.
【详解】(1)解:,理由如下:
∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∵点E为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:,理由如下:
过点作,交于点,
则,,,
是等边三角形,
,,
,,
为等边三角形,,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
;
(3)解:过点作,交的延长线于点,如图3所示:
则,,,
是等边三角形,
,,
,,
为等边三角形,,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
.
10.如图,,点A、B分别是射线、射线上的动点,连接的角平分线与的角平分线交于点P.
(1)当时,求证:;
(2)在点A、B运动的过程中,的大小是否发生改变?若不改变,请求出的度数;若改变请说明理由;
(3)连接,C是线段上的动点,D是线段上的动点,当时,求的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)不变,
(3)4
【分析】本题考查了等边三角形的判定与性质、角平分线的性质、平行线的判定、三角形内角和定理及最短路径问题,解题的关键是灵活运用几何图形的性质和判定定理,结合对称思想解决最值问题.
(1)由且, 判定为等边三角形,得出;计算,利用角平分线性质得,通过证明.
(2)根据三角形外角性质得出;由角平分线性质得,结合三角形内角和定理求出, 确定其大小不变.
(3)利用角平分线性质证明平分; 通过三角形面积公式求出; 作点关于的对称点, 转化, 根据垂线段最短得出最小值为4.
【详解】(1)证明:如图1中,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵平分,
,
∴,
∴.
(2)
解:如图2中,的大小不变,.理由如下:
∵,
∴,
∵分别平分,
,
∴.
(3)
解:如图3中,过点A作于H,过点P作于J于K于I.
∵平分,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴平分,
作点D关于的对称点,连接,
,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的最小值为4.
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