内容正文:
专题03 等边三角形的性质与判定(四大题型)
【题型一 利用等边三角形的性质求边长】..................................................................................1
【题型二 利用等边三角形的性质求角度】.................................................................................5
【题型三 等边三角形的判定】.....................................................................................................10
【题型四 等边三角形的判定与质】............................................................................................16
【题型一 利用等边三角形的性质求边长】
1.若等边三角形的边长是,则的周长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查等边三角形的性质,等边三角形的三边相等,由此即可计算.
【详解】解:∵等边三角形的边长是,
∴的周长.
故选:A.
2
2.如图,等边三角形的边长为,D,E分别是上的点,将沿直线折叠,点A落在点处,且点在外部,则阴影部分图形的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题考查了折叠的性质与等边三角形的性质.此题难度适中,注意掌握数形结合思想与转化思想的应用,注意掌握折叠前后图形的对应关系.
根据等边三角形的性质可得,再根据折叠的性质,即可得,从而得到阴影部分图形的周长为:,即可求解.
【详解】解:∵等边三角形的边长为,
∴,
∵将沿直线折叠,点A落在点处,
∴,
∴阴影部分图形的周长为:
.
故选:A
3.如图,在等边中,,点在上,且,点是上一动点,连接,以为圆心,长为半径画弧交于点,连接,如果,那么的长是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,连接,由题意可知,即为等边三角形,所以,推出,根据全等三角形的对应边相等知,则,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∴,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:C.
4.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.
5.如图,是等边三角形,点在的延长线上,点在线段上,,与交于点,若,,则的长为 .
【答案】3
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质,三角形外角的性质,全等三角形的判定和性质,解决此题的关键是正确的应用等边三角形的性质.
先根据等边三角形的性质得到三个内角是,再根据角度的计算用表示出相关的角,得到,进而证明,即可解决问题.
【详解】解:如图,在 上截取,连接.
设,则,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:3.
【题型二 利用等边三角形的性质求角度】
1.如图,在等边中,是边上一点,以为边向右侧构造等边,连结,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握以上性质.
利用等边三角形的性质得出相等的角和边,证明,得出,然后利用角的和差进行求解即可.
【详解】解:∵为等边三角形,
∴,,
∴,
即,
在与中,
∴,
∴,
,
故选:A.
2.如图,为等边三角形,以边为腰作等腰,使,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查等边三角形的性质,等腰三角形的判定和性质,三角形内角和定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.首先求出,再利用等腰三角形的性质求解.
【详解】解:为等边三角形,
,,
,
,
,
,
,
,
,
;
故选:D.
3.如图,等边中,与相交于点,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查等边三角形的性质及三角形全等的判定与应用.证明即可求解.
【详解】在等边中,,
又∵,
,
,
而,
.
故选:C.
4.如图,是等边三角形,高与交于点O,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据等边三角形的性质可得,再根据等边三角形三线合一的性质可得,再根据三角形内角和定理即可求出的度数.
本题主要考查了等边三角形的性质和三角形内角和定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
【详解】解:∵是等边三角形,
∴,
∵高与交于点O,
∴,
∴.
故选:C.
5.如图,直线,等边的顶点分别在上.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查等边三角形的性质,平行线的性质,过A作,得到,推出,,由等边三角形的性质推出,求出,即可得到.
【详解】解:过A作,如图,
∵,
∴,
∴,,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴.
故选:B.
6.如图,是等边三角形,在中,,连接交于点E,则的度数为 .
【答案】/30度
【分析】本题考查了等边三角形及等腰三角形的性质,由为等边三角形,可得,再由,可得,从而得出,再根据等腰三角形的性质得,最后求解即可.
【详解】解:∵为等边三角形,
∴,
∵,
∴,,
又∵,
∴,
∴.
故答案为:.
7.如图,在等边中,,是的中线,,交于点,则的度数为 .
【答案】/度
【分析】本题考查等边三角形的性质,三角形的内角和定理,对顶角相等,解题的关键是熟练掌握等边三角形的性质.
由等边三角形的性质,可得和,根据三角形的内角和定理,可得,由对顶角相等,即可得的度数.
【详解】解:∵是等边三角形,,是的中线,
∴,,是的角平分线,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【题型三 等边三角形的判定】
1.下列条件中,不能得到等边三角形的是( )
A.有两个内角是的三角形
B.三边都相等的三角形
C.有一个角是的等腰三角形
D.有两个外角相等的等腰三角形
【答案】D
【分析】本题考查等边三角形判定,掌握相关知识是解决问题的关键.根据判定方法逐项判断即可.
【详解】解:A、有两个内角是的三角形是等边三角形,故本选项不符合题意;
B、三边都相等的三角形是等边三角形,故本选项不符合题意;
C、有一个内角是的等腰三角形是等边三角形,故本选项不符合题意;
D、反例:若两个外角都为,则此等腰三角形三个角,此等腰三角形不是等边三角形,故本选项符合题意.
故选:D.
2.下列结论中:①有一个外角是的等腰三角形是等边三角形;②有两个外角相等的等腰三角形是等边三角形;③有一边上的高也是这边上的中线的等腰三角形是等边三角形;④三个内角都相等的三角形是等边三角形.其中正确的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了等边三角形的判定,解题的关键在于能够熟练掌握等边三角形的判定条件.
根据等边三角形的判定条件:三条边相等的三角形是等边三角形,有一个角是60度的等腰三角形是等边三角形,有两个角是60度的三角形是等边三角形,进行判断即可.
【详解】解:①∵等腰三角形有一个外角是,
∴与这个外角相邻的内角是,
∴这个等腰三角形是等边三角形,正确;
②等腰三角形有两个外角相等,当这两个外角是两个底角相邻的外角时,等腰三角形不是等边三角形,错误;
③有一边上的高也是这边上的中线的等腰三角形不一定是等边三角形,如这条高是底边的高也满足这条高是底边的中线,但是这个三角形不一定是等边三角形,错误;
④三个内角都相等的三角形是等边三角形,正确.
故选C.
3.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.
4.如图,,若 ,则是等边三角形.
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题主要考查了等边三角形的判定,根据等边三角形的定义进行分析,即可求解.
【详解】解:当或或或或时,是等边三角形,
故答案为:(答案不唯一).
5.如图,已知是等边三角形,且.试问:是等边三角形吗?请说明理由.
【答案】是等边三角形,理由见解析
【分析】本题考查等边三角形的判定,熟练掌握等边三角形的判定定理是解题的关键,利用是等边三角形并结合已知条件可得到,利用相同的方法可证,从而证得是等边三角形.
【详解】解:是等边三角形.理由如下:
∵是等边三角形,
∴,
∴.
∵,
∴.
同理,
∴是等边三角形.
6.如图,在中,D为延长线上的一点,.求证:是等边三角形.
【答案】证明见解析
【分析】本题考查了等边三角形.熟练掌握等边三角形的判定是解题的关键.
由,可得,结合,即可判定是等边三角形.
【详解】证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形.
7如图,在中,平分,,且,求证:是等边三角形.
【答案】见解析
【分析】此题考查了等边三角形的判定,根据角平分线定义得出,根据三角形外角性质推出,则,结合,即可判定是等边三角形.
【详解】证明:平分,
,
,
,
,
,
是等边三角形.
8.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.
9.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.
【题型四 等边三角形的判定与性质】
1.已知在等边中,点是边延长线上一点,点是直线上一动点,以为一边作等边,连接.
(1)如图1,若点在边上,点在上,且.求证:
①
②;
(2)如图2,若点在边的延长线上,请探究线段与之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)①见解析;②见解析
(2),理由见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质等知识;熟练掌握等边三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.
(1)①由判断形状,由,即可得出;②由判定,即可得到,进行边的转化即可得到答案;
(2)延长并截取,连接,由判定,进行边的转化即可得到结论.
【详解】(1)证明:①是等边三角形,
.
,
是等边三角形,
,
.
②和是等边三角形,
,
.
在和中,
,
.
,
.
(2)解:.
理由:延长并截取,连接,如图2所示:
同(1)得:是等边三角形,,
.
,
.
2.如图所示,已知为等边三角形,点为延长线上的一点,平分,求证:
(1);
(2)是等边三角形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查等边三角形的性质与判定以及全等三角形的判定与性质.解题关键是利用等边三角形的性质得到边和角的关系,再通过全等三角形的判定定理证明三角形全等,进而得出角相等或边相等的结论,以证明相关角的关系和三角形的形状.
(1)利用等边三角形的性质和角平分线的定义得到,再结合边相等,利用SAS判定即可得到;
(2)根据得到,再利用等角减等角得到,即可判定为等边三角形.
【详解】(1)证明:为等边三角形,
,
平分,
,
在和中,
,
.
(2)证明:,
,
即,
,
为等边三角形.
3.如图,在中,为锐角.点D为射线上一动点,以为边且在的右侧作等边三角形.
(1)如果.
当点在线段上时,如图1,线段、的数量关系为 , .
当点在线段的延长线上时,如图2,中的结论是否仍然成立,请说明理由.
(2)如图3,如果,,点在线段上运动.当时,求的度数.
【答案】(1)
,
当点在线段的延长线上时,如图2,中的结论是否仍然成立,理由见解析;
(2)
的度数为.
【分析】本题考查三角形全等的判定和性质,等边三角形的判定和性质,三角形的内角和定理.
(1)根据等边三角形的性质,证明,对应边相等,对应角相等,即可得线段、的数量关系,的度数;根据等边三角形的性质,证明,对应边相等,对应角相等,可得线段、的数量关系,的度数,与中的结论进行对比即可;
(2)在上截取,连接,与的交点即为点,由三角形的内角和定理,可得,证明,可得,,可得是等边三角形,可得,从而可得的度数.
【详解】(1)解:∵三角形是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴线段、的数量关系为,,
故答案为:,.
当点在线段的延长线上时,如图2,中的结论是否仍然成立,理由:
∵三角形是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴线段、的数量关系为,,
∴当点在线段的延长线上时,如图2,中的结论是否仍然成立.
(2)解:在上截取,连接,与的交点即为点,
∵三角形是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴的度数为.
4.已知,在等边三角形中,点在上,点在的延长线上,且.
【特殊情况,探索结论】
(1)如图①,当为的中点时,确定线段与的大小关系,请你直接写出结论:______(选填“”“”或“”);
【特例启发,解答题目】
(2)如图②,当为边上任意一点时,请写出线段与的数量关系并说明理由.
【答案】(1);(2),见解析
【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,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
(1)利用等边三角形的性质求解即可;
(2)过点E作,交于点,利用等边三角形的性质证出,即可求解.
【详解】解:(1)解:∵为等边三角形,
∴
∵为的中点,
∴平分,
∴
∵
∴
∴
∴
∴
故答案为:;
(2).
理由:过点E作,交于点,则,,如图所示:
∴为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴在和中
,
∴,
∴,
∴.
5.如图,点是等边内一点,是外的一点,,,,连接.
(1)求证:是等边三角形;
(2)当时,试判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)直角三角形,理由见解析
【分析】本题考查了等边三角形的判定和性质,全等三角形的性质.
(1)根据等边三角形的性质得到,根据全等三角形的性质得到,,进而得到,即可证明是等边三角形;
(2)根据等边三角形的性质得到,根据全等三角形的性质得到,根据可知是直角三角形.
【详解】(1)证明:是等边三角形,
,
≌,
,,
,
,
,
是等边三角形;
(2)解:是直角三角形,理由如下:
∵是等边三角形,
,
≌,
,
,
是直角三角形.
6.如图,在等边中,交于C,交于B,延长到E,使得,过作于F.
(1)求证:;
(2)连接,求证:.
【答案】(1)详见解析
(2)详见解析
【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,以及等腰三角形三线合一的性质,作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.
(1)根据等边三角形的判定定理得到是等边三角形,根据等边三角形的性质可得,然后求出;
(2)根据两直线平行,内错角相等求出,然后求出,再利用“边角边”证明和全等,根据全等三角形对应边相等可得,然后利用等腰三角形三线合一的性质证明即可.
【详解】(1)证明:∵ 是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
即;
(2)证明:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴.
7.如图,等边中,点在上,延长到,使,连,过点作于点.
(1)如图1,若点是中点,
求证:①;②.
(2)如图2,若点是边上任意一点,的结论是否仍成立?请证明你的结论;
(3)如图3,若点是延长线上任意一点,其他条件不变,的结论是否仍成立?画出图并证明你的结论.
【答案】(1)①见解析;②见解析
(2)成立,见解析
(3)成立,见解析
【分析】本题属于三角形的综合题,考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,解题的关键是学会添加适当的辅助线,构造全等三角形解决问题.
(1)证明,推出,利用等腰三角形的性质,可得结论;
(2) 仍然成立,过点D作交AC于M,证明,可得结论;
(3)结论仍然成立,过点D作交AC于M,证明,可得结论.
【详解】(1)证明:如图
①∵为等边三角形,
∴,
又为中点,
∴ ,
∵,
∴ ,
∴,
∴;
②∵,
∴为等腰三角形,
∵,
∴.
(2)仍然成立,理由如下:
如图,过点D作交AC于M
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
而,
∴.
(3)的结论仍然成立,理由如下:如图为所求作图.
作交的延长线于,
∴
∴为等边三角形,
,,
而,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴.
8.在中,,点在边上,连接,.
(1)如图①,求证:为等边三角形;
(2)如图②,点在边上,连接交于点,若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)的度数是
【分析】本题主要考查等边三角形的性质与判定、三角形内角和及全等三角形的性质与判定,熟练掌握相关知识是解题的关键;
(1)由题意易得,则有,然后根据等边三角形的判定定理可进行求解;
(2)由(1)可得,则可证,然后问题可求解
【详解】(1)证明:如题图①,
,
.
,
,
.
,
,
∴是等边三角形.
(2)解:如题图②,
∵是等边三角形,
.
在和中,
,
,
,
的度数是.
9.如图,已知点B,C,D在同一条直线上,和都是等边三角形.交于F,交于G,交于O.
(1)求证:;
(2)求的度数;
(3)求证:为等边三角形.
【答案】(1)详见解析
(2)
(3)详见解析
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质和判定,全等三角形的性质和判定,三角形外角的性质等知识点,熟练掌握其性质的综合应用是解决此题的关键.
(1)利用等边三角形的性质得出,进而即可得证;
(2)由三角形的外角性质和全等三角形的性质即可得解;
(3)由平角的性质和等边三角形的性质得出,再由得出,进而即可得证.
【详解】(1)证明:和均为等边三角形,
,
,
在与中,
,
;
(2)解:,
,
,,
.
(3)证明:,,
,
,
,
在和中
,
,
,
,
是等边三角形.
10.已知,D为等边的边上一点,E为直线上一点,.
(1)如图1,当点E在线段上时,求证:是等边三角形;
(2)如图2,当点E在的延长线上时,交于点P,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)3
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,熟记全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质是解题的关键;
(1)根据有一个角是度的等腰三角形是等边三角形即可证明;
(2)过点作,交于点,证明,得出可推出结果.
【详解】(1)证明:是等边三角形,
,,
又,
.
又,
是等边三角形;
(2)解:如图,过点作,交于点,
,,,
是等边三角形,
,
又,
,
又,
,
,
,
,
又,
,
又,
,
,
又,
.
11.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:
,
.
,
.
,
,
.
,
,
.
12. 如图1,已知点D是等边中边上的点,连接,过点D作. ,与 的外角 的平分线交于点F.
(1)求证:;
(2)当点D在线段的延长线上时,如图2,请写出之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
【分析】本题考查等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,解题的关键是构造全等三角形:
(1)作,交于点,证明为等边三角形,得到,进而得到,三角形的外角推出,证明,即可得证;
(2)作交于G ,推出为等边三角形,证明,得到,进而得到,根据线段的和差关系即可得出结论.
【详解】(1)证明:作,交于点,
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴
∵,
∴,
∴为等边三角形,,
∴,
∴,即:,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)解:
理由如下: 作交于G,
则,,
∴为等边三角形,,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴.
13.已知:在中,是的中点,是边延长线上的一点,,连接、.
(1)如图(1),如果,证明:;
(2)如图(2),过点作,交的延长线于点,连接,如果,证明:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、平行线的性质、线段垂直平分线的性质以及等边三角形的判定与性质等知识.
(1)由线段垂直平分线的性质得,即可得出结论;
(2)证明,得,,再证明是等边三角形,得到,然后证明,得,即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵,P是的中点,
∴是的垂直平分线,
∴,
∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
14.综合探究.
【初步感知】(1)如图1,已知为等边三角形,点D为边上一动点(点D不与点B,点C重合).以为边向右侧作等边,连接.求证:;
【类比探究】(2)如图2,当点D在边的延长线上时,写出与的位置关系为 ;线段,,之间的数量关系为 ;
【拓展应用】(3)如图3,在等边中,,点P是边上一定点且,若点D为射线上一动点,以为边向右侧作等边,连接,是否有最小值?若有,请求出其最小值;若没有,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2),;证明见解析;(3)有;5
【分析】本题考查三角形综合,全等三角形的判定,等边三角形的判定与性质,掌握相关知识是解题的关键.
(1)由和是等边三角形,推出,又因为,则,即,利用证明即可;
(2)证明,得出,,结合,,则,;
(3)在射线上截取,连接,证,则,得出是等边三角形,则,即点在角平分线上运动,在射线上截取,连接,证明,得出,推出,由三角形三边关系可得,,即当点与点重合时,时,有最小值.
【详解】(1)证明:∵和是等边三角形,
,
,
,即,
在和中,
,
.
(2)解: ,,
和是等边三角形,
,
,
,即,
在和中,
,
,
,,
∴,
∴;
,
.
(3)解:有最小值,在射线上截取,连接,
∵和是等边三角形,
,
,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
∴是等边三角形,
,
,
即点在角平分线上运动,
在射线上截取,连接,
在和中,
,
,
,
,
由三角形三边关系可得,,即当点与点重合时,时,有最小值,
,
,
.
∴的最小值为5 .
1.模型建立
在学习全等三角形的知识时,数学兴趣小组发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成,在相对位置变化时,始终存在一对全等三角形.通过查询资料,他们得知这种模型称为“手拉手模型”,兴趣小组进行了如下操作:
(1)如图①,已知,均为等边三角形,点D在边上,且不与点B,C重合,连接,易证,进而判断出与的位置关系是_______.
模型应用
(2)如图②,已知,均为等边三角形,连接,,若,试证明;
模型迁移
(3)如图③,已知点E在等边的外部,并且与点B位于线段的异侧,连接,,.若,请求出的长.
【答案】(1),(2)见解析,(3)
【分析】本题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等知识,解题的关键是:
(1)利用证明,可求出,利用平行线的判定即可得出结论;
(2)利用证明,可得出,进而得出,即可得证;
(3)在线段上取一点,使得,设交于点,先利用外角的性质证明,再利用证明,得出,,则可证明是等边三角形,得出,即可求解.
【详解】解:(1),理由如下:
、都是等边三角形,
,,,
,
即,
在和中,
,
,
,
,
;
故答案为:;
(2)证明:、都是等边三角形,
,,,
,
即,
,,
∴,
在和中,
,
,
,
;
(3)如图③,在线段上取一点,使得,设交于点,
是等边三角形,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
是等边三角形,
,
,即,
,,
.
2.如图,在中,,,为射线上一动点(不与点重合),在的右侧作,使得,,连接.
(1)若,则______;
(2)当点在线段上时,求证:;
(3)若点运动到线段上某一点时,恰好有,问:线段与线段有什么位置关系并说明理由.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3),理由如下见解析.
【分析】本题是考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,平行线的判定等知识,掌握知识点的应用是解题的关键.
()根据等腰三角形的性质以及三角形的内角和定理即可求解;
()由得,利用即可得出结论;
()由()知,根据全等三角形的性质得,,则,可得为等边三角形,则,可得,得出,根据平行线的判定可得.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;
(2)证明:如图,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴;
(3)解:,理由如下,
由()知,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴
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专题03 等边三角形的性质与判定(四大题型)
【题型一 利用等边三角形的性质求边长】..................................................................................1
【题型二 利用等边三角形的性质求角度】.................................................................................2
【题型三 等边三角形的判定】.....................................................................................................3
【题型四 等边三角形的判定与质】............................................................................................6
【题型一 利用等边三角形的性质求边长】
1.若等边三角形的边长是,则的周长是( )
A. B. C. D.
2.如图,等边三角形的边长为,D,E分别是上的点,将沿直线折叠,点A落在点处,且点在外部,则阴影部分图形的周长为( )
A. B. C. D.
3.如图,在等边中,,点在上,且,点是上一动点,连接,以为圆心,长为半径画弧交于点,连接,如果,那么的长是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
4.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
5.如图,是等边三角形,点在的延长线上,点在线段上,,与交于点,若,,则的长为 .
【题型二 利用等边三角形的性质求角度】
1.如图,在等边中,是边上一点,以为边向右侧构造等边,连结,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.如图,为等边三角形,以边为腰作等腰,使,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.如图,等边中,与相交于点,则的度数是( )
A. B. C. D.
4.如图,是等边三角形,高与交于点O,则等于( )
A. B. C. D.
5.如图,直线,等边的顶点分别在上.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
6.如图,是等边三角形,在中,,连接交于点E,则的度数为 .
7.如图,在等边中,,是的中线,,交于点,则的度数为 .
【题型三 等边三角形的判定】
1.下列条件中,不能得到等边三角形的是( )
A.有两个内角是的三角形
B.三边都相等的三角形
C.有一个角是的等腰三角形
D.有两个外角相等的等腰三角形
2.下列结论中:①有一个外角是的等腰三角形是等边三角形;②有两个外角相等的等腰三角形是等边三角形;③有一边上的高也是这边上的中线的等腰三角形是等边三角形;④三个内角都相等的三角形是等边三角形.其中正确的个数是( )
A. B. C. D.
3.列条件中,能判定为等边三角形的是( )
A. B.
C. D.
4.如图,,若 ,则是等边三角形.
5.如图,已知是等边三角形,且.试问:是等边三角形吗?请说明理由.
6.如图,在中,D为延长线上的一点,.求证:是等边三角形.
7如图,在中,平分,,且,求证:是等边三角形.
8.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.
9.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.
【题型四 等边三角形的判定与性质】
1.已知在等边中,点是边延长线上一点,点是直线上一动点,以为一边作等边,连接.
(1)如图1,若点在边上,点在上,且.求证:
①
②;
(2)如图2,若点在边的延长线上,请探究线段与之间的数量关系,并说明理由.
2.如图所示,已知为等边三角形,点为延长线上的一点,平分,求证:
(1);
(2)是等边三角形.
3.如图,在中,为锐角.点D为射线上一动点,以为边且在的右侧作等边三角形.
(1)如果.
当点在线段上时,如图1,线段、的数量关系为 , .
当点在线段的延长线上时,如图2,中的结论是否仍然成立,请说明理由.
(2)如图3,如果,,点在线段上运动.当时,求的度数.
4.已知,在等边三角形中,点在上,点在的延长线上,且.
【特殊情况,探索结论】
(1)如图①,当为的中点时,确定线段与的大小关系,请你直接写出结论:______(选填“”“”或“”);
【特例启发,解答题目】
(2)如图②,当为边上任意一点时,请写出线段与的数量关系并说明理由.
5.如图,点是等边内一点,是外的一点,,,,连接.
(1)求证:是等边三角形;
(2)当时,试判断的形状,并说明理由.
6.如图,在等边中,交于C,交于B,延长到E,使得,过作于F.
(1)求证:;
(2)连接,求证:.
7.如图,等边中,点在上,延长到,使,连,过点作于点.
(1)如图1,若点是中点,
求证:①;②.
(2)如图2,若点是边上任意一点,的结论是否仍成立?请证明你的结论;
(3)如图3,若点是延长线上任意一点,其他条件不变,的结论是否仍成立?画出图并证明你的结论.
8.在中,,点在边上,连接,.
(1)如图①,求证:为等边三角形;
(2)如图②,点在边上,连接交于点,若,求的度数.
9.如图,已知点B,C,D在同一条直线上,和都是等边三角形.交于F,交于G,交于O.
(1)求证:;
(2)求的度数;
(3)求证:为等边三角形.
10.已知,D为等边的边上一点,E为直线上一点,.
(1)如图1,当点E在线段上时,求证:是等边三角形;
(2)如图2,当点E在的延长线上时,交于点P,若,,求的长.
11.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.
12. 如图1,已知点D是等边中边上的点,连接,过点D作. ,与 的外角 的平分线交于点F.
(1)求证:;
(2)当点D在线段的延长线上时,如图2,请写出之间的数量关系,并说明理由.
13.已知:在中,是的中点,是边延长线上的一点,,连接、.
(1)如图(1),如果,证明:;
(2)如图(2),过点作,交的延长线于点,连接,如果,证明:.
14.综合探究.
【初步感知】(1)如图1,已知为等边三角形,点D为边上一动点(点D不与点B,点C重合).以为边向右侧作等边,连接.求证:;
【类比探究】(2)如图2,当点D在边的延长线上时,写出与的位置关系为 ;线段,,之间的数量关系为 ;
【拓展应用】(3)如图3,在等边中,,点P是边上一定点且,若点D为射线上一动点,以为边向右侧作等边,连接,是否有最小值?若有,请求出其最小值;若没有,请说明理由.
1.模型建立
在学习全等三角形的知识时,数学兴趣小组发现这样一个模型:它是由两个共顶点且顶角相等的等腰三角形构成,在相对位置变化时,始终存在一对全等三角形.通过查询资料,他们得知这种模型称为“手拉手模型”,兴趣小组进行了如下操作:
(1)如图①,已知,均为等边三角形,点D在边上,且不与点B,C重合,连接,易证,进而判断出与的位置关系是_______.
模型应用
(2)如图②,已知,均为等边三角形,连接,,若,试证明;
模型迁移
(3)如图③,已知点E在等边的外部,并且与点B位于线段的异侧,连接,,.若,请求出的长.
2.如图,在中,,,为射线上一动点(不与点重合),在的右侧作,使得,,连接.
(1)若,则______;
(2)当点在线段上时,求证:;
(3)若点运动到线段上某一点时,恰好有,问:线段与线段有什么位置关系并说明理由.
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