内容正文:
第1章 三角形
第1课时 等腰三角形的性质
1.5 等腰三角形
等边对等角
1.(2023四川眉山中考)如图,△ABC中,AB=AC,∠A=40°,则
∠ACD的度数为 ( )
A.70° B.100° C.110° D.140°
C
解析 ∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB.∵∠A=40°,
∴∠ABC=∠ACB= = =70°.
∵∠ACD是△ABC的一个外角,
∴∠ACD=∠A+∠ABC=40°+70°=110°.故选C.
2.(2025江苏南通海门开学考)如图,△ABC中,以B为圆心,BC长
为半径画弧,分别交AC,AB于D,E两点,并连接BD,DE.若∠A=
30°,AB=AC,则∠BDE的度数为 ( )
A.67.5° B.52.5° C.45° D.75°
A
解析 ∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,
∵∠A=30°,∴∠ABC=∠ACB= ×(180°-30°)=75°,
∵以B为圆心,BC长为半径画弧,
∴BE=BD=BC,
∴∠BDC=∠ACB=75°,
∴∠CBD=180°-75°-75°=30°,
∴∠DBE=75°-30°=45°,
∴∠BED=∠BDE= ×(180°-45°)=67.5°.故选A.
3.(2025江苏无锡江阴期中)“三等分角”大约是在公元前五世纪由古希腊人提出来的,借助如图所示的“三等分角仪”能三等分任一角.这个“三等分角仪”由两根有槽的棒OA,OB组成,两根棒在O点相交并可绕O转动,C点固定,OC=CD=DE,点D,E可在槽中滑动.若∠BDE=78°,则∠CDE的度数是 ( )
C
A.52° B.66° C.76° D.78°
解析 ∵OC=CD=DE,∴∠O=∠ODC,∠DCE=∠DEC,
∴∠DEC=∠DCE=∠O+∠ODC=2∠ODC,
∴∠O+∠OED=3∠ODC=∠BDE=78°,∴∠ODC=26°,
∵∠CDE+∠ODC=180°-∠BDE=102°,
∴∠CDE=102°-∠ODC=76°.故选C.
4.(2025江苏无锡梁溪期中)如图,△ABC中,D是BC上一点,AC=
AD=DB,∠BAC=108°,则∠ADC=_____°.
48
解析 ∵AC=AD=DB,∴∠B=∠BAD,∠ADC=∠C,设∠B=
∠BAD=α,则∠ADC=∠C=2α,
∵∠BAC=108°,∴∠B+∠C=72°,
∴α+2α=72°,∴α=24°,∴∠ADC=2α=48°.
5.(2025江苏徐州新沂月考)如图,∠AOB=70°,点C是边OB上的
一个定点,点P在角的另一边OA上运动,当△COP是等腰三角
形时,∠OCP的度数是_________________.
55°或40°或70°
解析 有三种情况:
①OC=OP1,∵∠AOB=70°,∴∠OCP1= =55°;
②CO=CP2,∵∠AOB=70°,∴∠OCP2=180°-70°×2=40°;
③P3O=P3C,∵∠AOB=70°,∴∠OCP3=70°.
综上所述,∠OCP=55°或40°或70°.
6.在一个三角形中,如果有一个角是另一个角的4倍,我们称这
个三角形为“4倍角三角形”.如果一个等腰三角形是“4倍
角三角形”,那么其底角的度数为__________.
30°或80°
解析 ①设这个三角形的底角的度数为x,则另外两个角的度
数分别为x,4x,根据三角形内角和定理,得x+x+4x=180°,解得
x=30°;
②设这个三角形的顶角的度数为x,则两个底角的度数分别为
4x,4x,根据三角形内角和定理,得x+4x+4x=180°,解得x=20°,
则4x=80°.
综上,底角的度数为30°或80°.
三线合一
7.(2025江苏无锡滨湖期中)如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,
垂足为D,BD=4,则BC= ( )
A.2 B.4 C.6 D.8
D
解析 根据等腰三角形三线合一的性质即可求得BC的长.
∵AB=AC,AD⊥BC,∴BD=CD=4,
∴BC=BD+CD=8.故选D.
8.(2023吉林中考)如图,在△ABC中,AB=AC,分别以点B和点C
为圆心,大于 BC的长为半径作弧,两弧交于点D,作直线AD交
BC于点E.若∠BAC=110°,则∠BAE的大小为______度.
55
解析 ∵AB=AC,∴△ABC是等腰三角形.由作图易得AE垂直平分BC,∴AE是∠BAC的平分线,∴∠BAE= ∠BAC=55°.故答案为55.
9.在△ABC中,AB=AC,点D是BC的中点,点E是AD上任意一点.
(1)如图1,连接BE,CE,BE=CE成立吗?说明理由.
(2)如图2,当∠BAC=45°,BE的延长线与AC相交于点F,且BF⊥
AC时,EF=CF成立吗?说明理由.
解析 (1)成立.理由:∵AB=AC,D是BC的中点,
∴AD平分∠BAC,∴∠BAE=∠CAE.
在△ABE和△ACE中,
∴△ABE≌△ACE(SAS),∴BE=CE.
(2)成立.理由如下:
∵∠BAC=45°,BF⊥AF,∴△ABF为等腰直角三角形,
∴AF=BF.∵AB=AC,D是BC的中点,∴AD⊥BC,
∴∠CBF+∠BED=90°,∵BF⊥AC,∴∠EAF+∠AEF=90°,
∵∠BED=∠AEF,∴∠ EAF=∠CBF.
在△AEF和△BCF中,
∴△AEF≌△BCF(ASA),∴EF=CF.
10.(2025江苏南京建邺月考,★★☆)如图,在等腰△EBC中,EB
=EC,AB=BC,∠E=40°,∠ACD的度数为 ( )
A.10° B.15°
C.25° D.30°
B
解析 ∵BE=EC,∠E=40°,
∴∠B=∠BCE=(180°-40°)÷2=70°,
∵AB=BC,∴∠ACB=(180°-70°)÷2=55°,
∴∠ACD=∠BCE-∠ACB=70°-55°=15°,故选B.
11.(2025广东佛山禅城期中,★★☆)如图,在第1个三角形A1
BC中,∠B=30°,A1B=CB,在边A1B上任取一点D,延长CA1到A2,使
A1A2=A1D,得到第2个三角形A1A2D;在边A2D上任取一点E,延长
A1A2到A3,使A2A3=A2E,得到第3个三角形A2A3E;……按此作法
继续下去,则第2 025个三角形的底角的度数是 ( )
A. ×75° B. ×65°
C. ×75° D. ×65°
A
解析 ∵∠B=30°,A1B=CB,
∴∠BA1C=∠C= (180°-∠B)= ×150°=75°.
∵A1A2=A1D,∴∠DA2A1=∠A1DA2,
∴∠BA1C=∠DA2A1+∠A1DA2=2∠DA2A1,
∴∠DA2A1= ∠BA1C= ×75°,
同理可得∠EA3A2= ∠DA2A1= ×75°,
以此类推,第n个三角形的底角度数是 ×75°,
∴第2 025个三角形的底角度数是 ×75°.故选A.
12.(2025江苏徐州睢宁期中,★★☆)如图,在四边形ABCD中,AB=BC=BD.设∠ABC=α,则∠ADC=_________(用含α的代数式表示).
180°-
解析 ∵AB=BD=BC,
∴∠DAB=∠ADB,∠BDC=∠BCD,
∵四边形内角和为360°,
∴∠ABC+∠DAB+∠ADB+∠BDC+∠BCD=360°,
∴∠ABC+∠ADB+∠ADB+∠BDC+∠BDC=360°,
即∠ABC+2∠ADB+2∠BDC=360°,
∵∠ABC=α,∠ADB+∠BDC=∠ADC,
∴2∠ADC=360°-α,∴∠ADC=180°- .
13.(2023青海西宁中考,★★☆)在△ABC中,AB=AC,∠BAC=
100°,点D在BC边上,连接AD,若△ABD为直角三角形,则
∠ADB的度数是________.
90°或50°
解析 ∵在△ABC中,AB=AC,∠BAC=100°,
∴∠B=∠C= (180°-∠BAC)=40°.
∵△ABD为直角三角形,∴有以下两种情况:
①∠ADB=90°;②∠BAD=90°,此时∠ADB=180°-∠BAD-
∠B=180°-90°-40°=50°.
故答案为90°或50°.
14.(2022浙江温州中考,★★☆)如图,BD是△ABC的角平分线,
DE∥BC,交AB于点E.
(1)求证:∠EBD=∠EDB.
(2)当AB=AC时,请判断CD与ED的大小关系,并说明理由.
解析 (1)证明:∵BD是△ABC的角平分线,
∴∠CBD=∠EBD.∵DE∥BC,∴∠CBD=∠EDB,
∴∠EBD=∠EDB.
(2)CD=ED.理由:∵AB=AC,∴∠C=∠ABC.
∵DE∥BC,∴∠ADE=∠C,∠AED=∠ABC,
∴∠ADE=∠AED,
过点A作AF⊥ED于F(图略),
在△AFD与△AFE中,
∴△AFD≌△AFE(AAS),∴AD=AE,
∴CD=BE.由(1)得∠EBD=∠EDB,
∴BE=DE,∴CD=ED.
15.【新课标·推理能力】(2025江苏南京鼓楼月考)【问题】
如图,已知在△ABC中,点D为BC边上一点,BD=BA.EF垂直平
分AC,交AC于点E,交BC于点F,连接AF.当∠B=30°,∠BAF=
90°时,求∠DAC的度数.
【探究】
若把“问题”中的条件“∠B=30°”去掉,其他条件不变,那
么∠DAC的度数会改变吗?请说明理由.
【拓展】
若把“问题”中的条件“∠B=30°”去掉,再将“∠BAF=
90°”改为“∠BAF=α”,其余条件不变,则∠DAC=_____.
解析 【问题】
如图,连接AD,
∵AB=BD,∠B=30°,∴∠BAD=∠BDA= =75°,
∵EF垂直平分AC,∴∠CAF=∠C,
∵∠B+∠AFB+∠BAF=180°,∠BAF=90°,
∴∠AFB=90°-30°=60°,
∵∠AFB=∠C+∠CAF=2∠C,∴∠C=∠CAF=30°,
∴∠CAD=∠ADB-∠C=75°-30°=45°.
【探究】
∠DAC的度数不变,理由:如图,连接AD,
∵AB=BD,∴∠BAD=∠BDA= =90°- ∠B,
∵EF垂直平分AC,∴∠CAF=∠C,
∵∠B+∠AFB+∠BAF=180°,∠BAF=90°,
∴∠AFB=90°-∠B,
∵∠AFB=∠C+∠CAF=2∠C,
∴∠C=∠CAF=45°- ∠B,∴∠CAD=∠ADB-∠C=90°-
∠B- =45°.
【拓展】
如图,连接AD,
∵AB=BD,∴∠BAD=∠BDA= =90°- ∠B,
∵EF垂直平分AC,∴∠CAF=∠C,
∵∠B+∠AFB+∠BAF=180°,∠BAF=α,
∴∠AFB=180°-α-∠B,
∵∠AFB=∠C+∠CAF=2∠C,
∴∠C=∠CAF=90°- α- ∠B,
∴∠CAD=∠ADB-∠C=90°- ∠B- = α.
故答案为 α.
$第1章 三角形
第2课时 等腰三角形的判定
1.5 等腰三角形
等腰三角形的判定
1.(2024江苏南京联合体期中)在△ABC中,其两个内角如下,则
能判定△ABC为等腰三角形的是 ( )
A.∠A=40°,∠B=50° B.∠A=40°,∠B=60°
C.∠A=40°,∠B=70° D.∠A=40°,∠B=80°
C
解析 A.180°-40°-50°=90°,故选项A不符合题意;
B.180°-40°-60°=80°,故选项B不符合题意;
C.180°-40°-70°=70°,故选项C符合题意;
D.180°-40°-80°=60°,故选项D不符合题意.故选C.
2.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠A=15°,点D是AC上一点,连接
BD,∠DBC=60°,BD=4,则AD的长是 ( )
A.4 B.5 C.6 D.8
A
解析 ∵∠C=90°,∠DBC=60°,∴∠BDC=90°-∠DBC=
30°.∵∠A=15°,∴∠ABD=∠BDC-∠A=15°,∴∠A=∠ABD,
∴AD=BD=4.故选A.
3.(2025江苏南京鼓楼月考)如图,在△ABC中,ED∥BC,∠ABC
和∠ACB的平分线分别交ED于点G,F.若FG=5,ED=8,则EB+
DC的值为______.
13
解析 ∵ED∥BC,∴∠EGB=∠GBC,∠DFC=∠FCB,
∵BG平分∠ABC,CF平分∠ACB,∴∠ABG=∠GBC,∠ACF=
∠FCB,∴∠EBG=∠EGB,∠DFC=∠ACF,∴EB=EG,DC=DF,
∵FG=5,ED=8,∴EB+DC=EG+DF=ED+FG=8+5=13,
故答案为13.
4.将一张长方形纸片折叠成如图所示的图形,若AB=6 cm,CB=
5 cm,则AC=_________cm.
6
解析 如图,延长原长方形的边.
∵长方形的对边平行,∴∠1=∠ACB.由折叠的性质得,∠1=
∠ABC,∴∠ABC=∠ACB,
∴AC=AB.∵AB=6 cm,
∴AC=6 cm.故答案为6.
5.【学科特色·教材变式】如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,
BE平分∠ABC交AC于E,CD平分∠ACB交BE于D,则图中有_
个等腰三角形.
5
解析 ∵AB=AC,∠A=36°,∴△ABC是等腰三角形,∴∠ACB=∠ABC=72°.∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠EBC=36°,
∴∠A=∠ABE,∴△ABE是等腰三角形.∵∠BEC=∠A+∠ABE=72°=∠ACB,∴△BEC是等腰三角形.∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD=36°=∠EBC,∴△BCD是等腰三角形.
∵∠EDC=∠DBC+∠DCB=72°=∠DEC,∴△CDE是等腰三角形.综上,题图中共有5个等腰三角形.
6.如图,在△ABC中,AB=BC,点D在边AB的延长线上,过点D作
DF⊥AC于F,交BC于E.求证:BD=BE.
证明 ∵DF⊥AC,∴∠DFA=∠EFC=90°.∵AB=BC,
∴∠A=∠C,∵∠D=90°-∠A,∠CEF=90°-∠C,
∴∠D=∠CEF.∵∠BED=∠CEF,∴∠D=∠BED,
∴BD=BE.
7.(2025江苏常州工业园月考)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,
AD⊥BC,BE平分∠ABC,G为EF的中点,求证:AG⊥EF.
证明 ∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠CBE,
∵∠BAC=90°,∴∠AEF=90°-∠ABE,
又∵∠AFE=∠DFB=90°-∠CBE,
∴∠AFE=∠AEF,
∴△AFE为等腰三角形,
又∵G为EF的中点,∴AG⊥EF.
8.(2025江苏苏州常熟实验学校月考,★★☆)如图,△ABC和△DCB中,∠A=∠D=72°,∠ACB=∠DBC=36°,则图中等腰三角形
的个数是 ( )
A.4 B.5 C.3 D.2
B
解析 根据三角形的外角的性质,得∠AOB=∠COD=72°,
根据三角形内角和定理,得∠ABO=∠DCO=36°,∴∠ABC=
∠DCB=36°+36°=72°,由等角对等边得等腰三角形有
△AOB,△COD,△ABC,△CBD和△BOC.故选B.
9.(2024北京朝阳期中,★★☆)如图,在△ABC中,∠B=∠C=
36°,D,E分别是线段BC,AC上的点,根据下列条件,不能判
定△ADE是等腰三角形的是 ( )
A.∠1=2∠2 B.∠1+∠2=72°
C.∠1+2∠2=90° D.2∠1=∠2+72°
C
解析 当∠1+2∠2=90°时,∠1=90°-2∠2,
∴∠DAE=180°-∠B-∠C-∠1=108°-∠1=108°-(90°-2∠2)=
18°+2∠2,∠AED=36°+∠2,∠ADE=36°+∠1-∠2=36°+90°-2∠2-∠2=126°-3∠2,
∴∠DAE,∠AED,∠ADE之间的大小关系无法确定.故根据选
项C的条件不能判定△ADE是等腰三角形.故选C.
10.(2025江苏南京联合体期中,★★☆)如图,l是一段平直的铁
轨,若某天小明站在距离铁轨100米的A处,他发现一列火车从
左向右自远方驶来,已知火车长200米,设火车的车头为B点,车
尾为C点,小明站着不动,则从小明发现火车到火车远离他而
去的过程中,以A,B,C三点为顶点的三角形是等腰三角形的时
刻共有 ( )
D
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
解析 ①当车长为底时,AB=AC,
得到的等腰三角形是△ABC;
②当车长为腰时,B1C1=C1A,C1A=C1B2,C2A=B3C2,AC2=C2B4,分别
得到的等腰三角形是△AB1C1,△AB2C1,△AB3C2,△AC2B4.
综上,得到的等腰三角形共有5个.故选D.
11.【学科特色·分类讨论思想】(2024江苏淮安淮阴期中,★★★)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=80°,射线AH⊥BC于点D,点M为射线AH上一点,如果点M满足△ABM为等腰三角形,
那么∠ABM的度数为____________________.
40°或70°或100°
解析 ∵AB=AC,∠BAC=80°,AH⊥BC于点D,
∴∠BAD= ∠BAC=40°.
如图1,当∠ABM=∠AMB= ×(180°-40°)=70°时,AM=AB,此时△ABM为等腰三角形.
如图2,当∠AMB=∠BAD=40°时,
AB=MB,此时△ABM为等腰三角形,∴∠ABM=180°-∠BAD-
∠AMB=100°.
如图3,当∠ABM=∠BAM=40°时,AM=BM,此时△ABM为等腰
三角形.
综上,∠ABM的度数是40°或70°或100°.
12.(2024江苏苏州相城期中,★★☆)如图,已知AB=AC,∠ACB
=2∠BAC,点D为BC的中点,CE平分∠ACB交AD于点I,交AB于
点E,连接BI.
(1)求∠AIC的度数.
(2)求证:△IBE为等腰三角形.
解析 (1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB.∵∠ACB=2∠BAC,
∴∠BAC+2∠BAC+2∠BAC=180°,∴∠BAC=36°,
∴∠ACB=72°.
∵CE平分∠ACB,∴∠ACI= ∠ACB=36°.∵点D为BC的中点,
∴AD平分∠BAC,∴∠CAD=∠BAD= ∠BAC=18°.
∴∠AIC=180°-∠CAD-∠ACI=126°.
(2)证明:∵AB=AC,点D为BC的中点,∴AD垂直平分BC,∴BI=
CI,∴∠BID=∠CID.∵∠AIC=126°,∴∠BID=∠CID=180°-
126°=54°,∴∠BIE=180°-54°-54°=72°.
∵∠BEI=∠BAC+∠ACE=72°,∴∠BIE=∠BEI,
∴BE=BI,即△IBE为等腰三角形.
13.【新课标·创新意识】规定:从三角形一个顶点引出一条射
线与对边相交,顶点与交点之间的线段把这个三角形分割成
两个小三角形,如果分得的两个小三角形中一个为等腰三角
形,另一个与原三角形的三个角分别相等,我们把这条线段叫
作这个三角形的等角分割线.
示例:如图1,在△ABC中,∠ACB=110°,∠A=40°,∠ABC=30°,CD把△ABC分割成△ADC和△CDB两个小三角形,其中,
∠CDB=110°,∠DCB=40°,∠ACD=∠ADC=70°.∵∠ACD=∠ADC,∴AC=AD,即△ADC为等腰三角形,∵∠B=∠B,∠DCB= ∠A=40°,∠ACB=∠CDB=110°,∴△BDC与△BCA的三个角分别相等,∴CD为△ABC的等角分割线.
(1)如图2,在△ABC中,CD为角平分线,∠A=50°,∠B=30°,
求证:CD为△ABC的等角分割线.
(2)在△ABC中,∠A=48°,CD是△ABC的等角分割线,求
∠ACB的度数.
解析 (1)证明:∵在△ABC中,∠A=50°,∠B=30°,
∴∠ACB=180°-∠A-∠B=100°.∵CD为角平分线,
∴∠ACD=∠DCB= ∠ACB=50°,
∴∠BCD=∠A,∠DCA=∠A,∴CD=AD,
∴△ACD为等腰三角形.∵∠BCD=50°,∠B=30°,
∴∠BDC=180°-∠B-∠BCD=100°,
∴∠BDC=∠ACB,∵∠B=∠B,∠BCD=∠A,∴△BDC与△BCA的
三个角分别相等,∴CD为△ABC的等角分割线.
(2)∵∠A=48°,CD是△ABC的等角分割线,
∴△ACD为等腰三角形或者△BCD为等腰三角形.
当△ACD是等腰三角形时,
①当AC=AD,∠A=∠BCD=48°时,
如图1,
则∠ACD=∠ADC= =66°,
∴∠BDC=∠A+∠ACD=48°+66°=114°,
∠ACB=∠ACD+∠BCD=66°+48°=114°;
图1
②当DA=DC,∠A=∠BCD=48°时,如图2,
则∠ACD=∠A=∠BCD=48°,
∴∠BDC=∠ACD+∠A=96°,
∠ACB=∠ACD+∠BCD=96°;
③当CA=CD,∠A=∠BCD=48°时,
∠ADC=∠A=∠BCD=48°,
∴AD∥BC,故此情况不存在.
图2
当△BCD是等腰三角形时,
①当BD=CD,∠B=∠ACD时,如图3,
则∠ACD=∠B=∠BCD,
由∠A+∠B+∠ACB=180°,得48°+3∠ACD=180°,
∴∠ACD=44°,∴∠ACB=2∠ACD=88°;
图3
②当BD=BC,∠ACD=∠B时,如图4,
则∠BCD=∠BDC,设∠ACD=∠B=α,
则∠BCD=∠BDC=∠ACD+∠A=α+48°,
由∠B+∠BCD+∠BDC=180°,
图4
得α+2(α+48°)=180°,
∴α=28°,
∴∠ACB=α+α+48°=104°;
③当CD=BC,∠ACD=∠B时,
∠ACD=∠B=∠BDC,
∴AC∥BD,故此情况不存在.
综上,∠ACB的度数为114°或96°或88°或104°.
$第1章 三角形
第4课时 直角三角形的性质
1.5 等腰三角形
直角三角形斜边上的中线的性质
1.(2023湖南株洲中考)一技术人员用刻度尺(单位:cm)测量某
三角形部件的尺寸.如图,已知∠ACB=90°,点D为边AB的中点,
点A,B对应的刻度为1,7,则CD= ( )
B
A.3.5 cm B.3 cm C.4.5 cm D.6 cm
解析 由题图可得AB=7-1=6(cm),∵∠ACB=90°,点D为线段
AB的中点,∴CD= AB=3 cm.故选B.
2.(2025江苏常州武进月考)如图,一根木棍斜靠在与地面(OM)
垂直的墙(ON)上,设木棍中点为P,若木棍A端沿墙下滑,且B沿
地面向右滑行,在此滑动过程中,点P到点O的距离 ( )
A.变小 B.不变 C.变大 D.无法判断
B
解析 根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出
OP= AB,即点P到点O的距离不变.
3.(2025江苏苏州吴中期中)如图,在Rt△ABC和Rt△ABD中,
∠ACB=∠ADB=90°,AB=10,M是AB的中点,连接MC,MD,
CD,若CD=6,则△MCD的周长为 ( )
A.13 B.14 C.15 D.16
D
解析 根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求出
CM=DM= AB=5,又因为CD=6,所以△MCD的周长为16.
4.已知直角三角形斜边上的中线是2.5 cm,斜边上的高是2 cm,
则这个直角三角形的面积是 cm2.
5
解析 根据题意得直角三角形的斜边长为2.5×2=5(cm),则其
面积为 ×5×2=5(cm2).故答案为5.
5.【学科特色·教材变式】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=
BC,D是AB的中点,点E在AC上,点F在BC上,且AE=CF.
(1)求证:DE=DF,DE⊥DF.
(2)若AC=2,求四边形CEDF的面积.
解析
(1)证明:如图,连接CD.∵AC=BC,∠ACB=90°,
∴△ABC是等腰直角三角形,∠A=∠B=45°.
∵D为AB的中点,∴BD=CD,CD平分∠ACB,CD⊥AB,
∴∠DCF=45°.在△ADE和△CDF中,
∴△ADE≌△CDF(SAS),∴DE=DF,∠ADE=∠CDF.
∵∠ADE+∠EDC=90°,
∴∠CDF+∠EDC=∠EDF=90°,
即DE⊥DF.
(2)∵△ADE≌△CDF,∴S△AED=S△CFD,
∴S四边形CEDF=S△EDC+S△CFD=S△EDC+S△AED=S△ADC.
∵D是AB的中点,
∴S四边形CEDF=S△ACD= S△ACB= × ×2×2=1.
含30°角的直角三角形的性质
6.如图,在台风中,一棵树的树干在离地面4米处折断倒下,倒下
部分与地面成30°角,这棵树在折断前的高度为 ( )
A.6米 B.8米 C.12米 D.15米
C
解析 根据直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一
半,知这棵树折断部分的长度为8米,因为折断处离地面4米,所
以折断前树的高度为12米.
7.(2025江苏南通通州月考)如图,在△ABC中,∠B=∠C=30°,
AD⊥AB交BC于点D,BC=12,则BD= .
8
解析 ∵∠B=∠C=30°,∴∠BAC=180°-30°-30°=120°,
∵AD⊥AB,∴∠BAD=90°,
∴∠CAD=30°=∠C,BD=2AD,
∴AD=CD,∴BD= BC,∵BC=12,∴BD=8.
8.(2025江苏扬州高邮期中,★★☆)如图,△ABC中,∠C=90°,
AB=10,AC=8,BC=6,线段DE的两个端点D,E分别在边AC,BC上
滑动,且DE=4,若点M,N分别是DE,AB的中点,则MN的最小值
为 ( )
A.2 B.3 C.3.5 D.4
B
解析 如图,连接CM,CN,
△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,AC=8,BC=6,
∵DE=4,点M,N分别是DE,AB的中点,
∴CN= AB=5,CM= DE=2,当C,M,N在同一直线上时,
MN取最小值,∴MN的最小值为5-2=3.
9.(2024河南郑州枫杨外国语学校期末,★★☆)有一艘轮船由东向西航行,在A处测得西偏北15°方向上有一灯塔P,继续航行20海里后到B处,又测得灯塔P在西偏北30°方向上.如果轮船航向不变,那么灯塔与船之间的最近距离是____海里.
10
解析 如图,过P作PD⊥直线AB于D,则PD的长就是灯塔与船
之间的最近距离,
∵PD⊥AB,∴∠PDB=90°,
∵∠PBD=30°,∠PAB=15°,
∴∠APB=∠PBD-∠PAB=15°,∴∠APB=∠PAB,
∴PB=AB=20海里,
在Rt△PBD中,∠PBD=30°,∴PD= PB=10海里.
10.(2025江苏苏州吴江月考,★★☆)如图,在四边形ABCD中,
∠ABC=∠ADC=90°,E为对角线AC的中点,连接BE,ED,BD.若
∠BAD=56°,则∠EDB的度数为_____度.
34
解析 根据已知条件可以判断EA=EB=EC=DE,∴∠DAE=
∠ADE,∠EAB=∠EBA,根据三角形外角的性质,可得∠DEC=
∠DAE+∠ADE=2∠DAE,同理∠BEC=2∠BAE,∴∠DEB=
2∠DAE+2∠BAE=2∠DAB=112°.
∴∠EDB= ×(180°-112°)=34°.
11.(2025江苏无锡实验中学月考,★★☆)如图,∠ABC=∠ADC
=90°,E,F分别是AC,BD的中点.
(1)求证:EF⊥BD.
(2)若∠BAD=30°,AC=10,求BD的长.
解析
(1)证明:如图,连接BE,DE.
∵∠ABC=∠ADC=90°,E是AC的中点,
∴BE= AC,DE= AC,
∴BE=DE.∵F是BD的中点,
∴EF⊥BD.
(2)由(1)可知,AE=BE=DE,
∴∠BAE=∠ABE,∠EAD=∠EDA.
∵∠BEC=∠BAE+∠ABE,∠CED=∠EAD+∠EDA,
∴∠BEC+∠CED=∠BAE+∠ABE+∠EAD+∠EDA=
2(∠BAE+∠EAD)=2∠BAD=2×30°=60°.∵BE=ED,
∴△EBD是等边三角形,∴BD=BE= AC,
∵AC=10,∴BD= ×10=5.
12.【新课标·推理能力】(2025江苏无锡江阴期中)如图1,在锐
角三角形ABC中,CD,BE分别是AB,AC边上的高,M,N分别是线
段BC,DE的中点.
(1)求证:MN⊥DE.
(2)连接DM,ME,猜想∠A与∠DME之间的关系,并证明你的猜想.
(3)当∠BAC变为钝角时,如图2,(1)(2)中的结论是否都成立?若
成立,直接回答,不需证明;若不成立,请说明理由.
解析 (1)证明:如图1,连接DM,ME,∵CD,BE分别是AB,AC边
上的高,M是BC的中点,∴DM= BC,ME= BC,∴DM=ME,
又∵N为DE的中点,∴MN⊥DE.
(2)∠DME=180°-2∠A,证明:在△ABC中,∠ABC+∠ACB=
180°-∠A,∵DM=ME=BM=MC,∴∠BMD+∠CME=
(180°-2∠ABC)+(180°-2∠ACB)=360°-2(∠ABC+∠ACB)
=360°-2(180°-∠A)=2∠A,∴∠DME=180°-2∠A.
(3)结论(1)成立,结论(2)不成立,理由:如图2,连接DM,ME,在
△ABC中,∠ABC+∠ACB=180°-∠BAC,∵DM=ME=BM=MC,∴∠BME+∠CMD=(180°-2∠EBC)+(180°-2∠DCM)=
[180°-2(90°-∠ACB)]+[180°-2(90°-∠ABC)]=2∠ACB+
2∠ABC=2(180°-∠BAC)=360°-2∠BAC,
∴∠DME=180°-(360°-2∠BAC)=2∠BAC-180°.
$第1章 三角形
第3课时 等边三角形的性质与判定
1.5 等腰三角形
等边三角形的概念
1.(2025江苏宿迁泗阳期中)如图,等边三角形纸片ABC的边长
为2 cm,点D,E分别在BC,AC上,将△CDE沿直线DE折叠,点C
落在点C'处,且点C'在△ABC的外部,则图中三个阴影部分的
周长之和为 cm.
6
解析 设C'E与AB交于点F,C'D与AB交于点H,
如图,由题意得AB=BC=AC=2 cm,由折叠的性质得C'E=CE,
C'D=CD,进而得AE+EF+C'F=AC=2 cm,
BD+DH+C'H=BC=2 cm,AF+FH+BH=AB=2 cm,由此可得出图
中三个阴影部分的周长之和为AF+FH+BH+AE+EF+C'F+BD
+DH+C'H=AB+AC+BC=6 cm.故答案为6.
等边三角形的性质和判定
2.(2023甘肃金昌中考)如图,BD是等边△ABC的边AC上的高,
以点D为圆心,DB的长为半径作弧交BC的延长线于点E,则
∠DEC= ( )
A.20° B.25° C.30° D.35°
C
解析 在等边△ABC中,∠ABC=60°,∵BD是AC边上的高,
∴BD平分∠ABC,∴∠CBD= ∠ABC=30°.
∵BD=ED,∴∠DEC=∠CBD=30°.故选C.
3.(2024山东泰安中考)如图,直线l∥m,等边三角形ABC的两个
顶点B,C分别落在直线l,m上,若∠ABE=21°,则∠ACD的
度数是( )
A.45° B.39° C.29° D.21°
B
解析 如图,过点A作AF∥l,
∵直线l∥m,∴AF∥m,
∵△ABC是等边三角形,∴∠BAC=60°,
∵AF∥l,∴∠BAF=∠ABE,∵∠ABE=21°,∴∠BAF=21°,
∴∠CAF=∠BAC-∠BAF=60°-21°=39°,
∵AF∥m,∴∠ACD=∠CAF=39°,故选B.
4.(2025江苏常州期中)如图,△ABC是等边三角形,点D在
△ABC外部,且DA=DC,连接BD,交AC于点G.
(1)求证:BD垂直平分AC.
(2)在BC上取点E,连接DE,交AC于点F,若EB=ED,试判断
△CEF的形状,并说明理由.
解析 (1)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴BA=BC,
∴点B在线段AC的垂直平分线上,
∵DA=DC,∴点D在线段AC的垂直平分线上,
∴BD垂直平分AC.
(2)△CEF是等边三角形.理由如下:
∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,
∵BD⊥AC,∴∠DBC= ∠ABC=30°,
∵EB=ED,∴∠EDB=∠DBC=30°,
∴∠FEC=∠EDB+∠DBC=60°,
又∵∠ACB=60°,∴△CEF是等边三角形.
5.(2025广东汕尾陆河期中联考,★★☆)如图,在直线AB的同一侧分别作两个等边△ABD和△BCE,连接AE,CD,交于点H,连接BH,GF,有以下结论:①△ABE≌△DBC;②AG=DH;③HB平分
∠AHC;④△GBF是等边三角形.其中正确的有 ( )
A.①③④ B.①②③ C.②③④ D.①②④
A
解析 利用等边三角形的性质得到BA=BD,BE=BC,∠ABD=
∠EBC,进而得到∠ABE=∠DBC,即可证明△ABE≌△DBC,
所以结论①正确;根据△ABE≌△DBC得∠EAB=∠CDB,由
△ABD和△BCE均为等边三角形,可知∠ABD=∠CBE=60°,
所以∠DBE=60°=∠ABG,结合AB=BD可证明△AGB≌△DFB
(ASA),则AG=DF>DH,所以结论②错误;过点B作BM⊥AE于M,
BN⊥CD于N,根据全等三角形的性质和三角形面积公式得到
AE·BM= CD·BN,由△ABE≌△DBC得AE=CD,所以BM=BN,
即可判断③正确;由△AGB≌△DFB得GB=FB,又由∠DBF=
60°,即可证明④正确.综上可知,正确的结论是①③④.
6.(2025江苏南京玄武期中,★★☆)如图,已知△ABC是等边三
角形,BC=BD,∠CBD=80°,则∠1的度数是___.
80°
解析 ∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=∠ABC=∠BAC=60°,AB=BC,
∵∠CBD=80°,
∴∠ABD=∠ABC+∠CBD=60°+80°=140°,
∴∠BAD+∠ADB=180°-∠ABD=40°,
∵BC=BD,∴AB=BD,∴∠BAD=∠ADB=20°,
∵∠1=∠BAD+∠ABC,∴∠1=20°+60°=80°.
7.(2025江苏南京玄武期中,★★☆)如图,点O是等边△ABC内
一点,∠AOB=110°,∠BOC=α,△ADC≌△BOC,连接OD.
(1)求证:△COD是等边三角形.
(2)当AO=AD时,α为多少度?
解析 (1)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∵△ADC≌△BOC,∴CO=CD,∠DCA=∠OCB,
∴∠DCO=∠ACB=60°,∴△COD是等边三角形.
(2)∵△ADC≌△BOC,∴∠ADC=∠BOC=α,
∵△COD是等边三角形,∴∠COD=∠CDO=60°,
∴∠AOD=360°-∠AOB-∠BOC-∠COD=360°-110°-α-60°
=190°-α,
∠ADO=∠ADC-∠CDO=α-60°,
∵AO=AD,∴∠ADO=∠AOD,
∴α-60°=190°-α,解得α=125°.
8.(2025江苏南京秦淮期中,★★☆)阅读材料:如图1,△ABC中,
AB=AC,P为底边BC上任意一点,点P到两腰的距离分别为r1,r2,
腰上的高为h,连接AP,则S△ABP+S△ACP=S△ABC,即 AB·r1+ AC·r2= AB·h,∴r1+r2=h(定值),即PE+PF为定值.
(1)深入探究
如图2,将“△ABC中,AB=AC,P为底边BC上任意一点”改成
“P为等边三角形ABC内一点”,作PE⊥AB,PF⊥AC,PM⊥
BC,BG⊥AC,垂足分别为E,F,M,G,有类似结论吗?请写出结论
并证明.
(2)理解与应用
如图3,当点P在△ABC外时,PE,PF,PM和BG之间又有怎样的
关系?说明理由.
解析 (1)PE+PF+PM=BG.
证明:如图,连接PA,PB,PC,
则S△ABP+S△ACP+S△BCP=S△ABC,
∵三角形ABC是等边三角形,∴AB=AC=BC,
∵PE⊥AB,PF⊥AC,PM⊥BC,BG⊥AC,
∴ AB·PE+ AB·PF- AB·PM= AB·BG,
∴PE+PF+PM=BG.
(2)PE+PF-PM=BG.理由:如图,连接PA,PB,PC,则S△ABP+S△ACP-
S△BCP=S△ABC,
∴ AB·PE+ AC·PF+ BC·PM= AC·BG,
∵三角形ABC是等边三角形,∴AB=AC=BC,
∵PE⊥AB,PF⊥AC,PM⊥BC,BG⊥AC,
∴ AB·PE+ AC·PF- BC·PM= AC·BG,
∴ AB·PE+ AB·PF- AB·PM= AB·BG,
∴PE+PF-PM=BG.
9.【新课标·推理能力】(2025江苏苏州相城月考)如图,△ABC
中,AB=BC=AC=12 cm,现有两点M,N分别从点A、点B同时出
发,沿三角形的边运动,已知点M的速度为1 cm/s,点N的速度为
2 cm/s.当点N第一次到达B点时,M,N同时停止运动.
(1)点M,N运动几秒时,M,N两点重合?
(2)点M,N运动几秒时,可得到等边三角形AMN?
(3)当点M,N在BC边上运动时,能否得到以MN为底边的等腰三
角形AMN?如存在,请求出此时M,N运动的时间.
解析 (1)设点M,N运动x秒时,M,N两点重合,x·1+12=2x,
解得x=12.
(2)设点M,N运动t秒时,可得到等边三角形AMN,如图1,
AM=t×1=t,AN=AB-BN=12-2t,
∵三角形AMN是等边三角形,
∴t=12-2t,解得t=4,
∴点M,N运动4秒时,可得到等边三角形AMN.
(3)当点M,N在BC边上运动时,可以得到以MN为底边的等腰三
角形,
由题意知12秒时M,N两点重合,恰好在C处,如图2,
假设△AMN是等腰三角形,
∴AN=AM,∴∠AMN=∠ANM,
∴∠AMC=∠ANB,∵AB=BC=AC,
∴△ACB是等边三角形,∴∠C=∠B,
在△ACM和△ABN中,∵
∴△ACM≌△ABN(AAS),∴CM=BN,
设当点M,N在BC边上运动时,M,N运动y秒(从出发开始计算),
△AMN是等腰三角形,
∴CM=y-12,NB=36-2y,故y-12=36-2y,
解得y=16.
∴当点M,N在BC边上运动时,能得到以MN为底边的等腰三角
形AMN,此时M,N运动的时间为16秒.
微专题 共顶点的等腰三角形
如图,AB=AC,AE=AF,∠BAC=∠EAF,BE,CF交于M,连
接AM.
(1)求证:BE=CF.
(2)若∠BAC=90°,求证:BE⊥CF.
例题
解析 (1)证明:∵∠BAC=∠EAF,∴∠BAC+∠CAE=
∠EAF+∠CAE,∴∠BAE=∠CAF.在△CAF和△BAE中,
,∴△CAF≌△BAE(SAS),∴BE=CF.
(2)设AC与BE交于O.由(1)知△CAF≌△BAE,
∴∠ABE=∠ACF.∵∠BAC=90°,∴∠ABO+∠BOA=90°.
∵∠BOA=∠COM,∴∠COM+∠ACF=90°,
∴∠CMO=180°-90°=90°,∴BE⊥CF.
变式 如图,在△ABC中,分别以AC,BC为边向外作等边三角
形ACD和等边三角形BCE,连接AE,BD交于点O,则∠AOB的度
数为____________.
120°
解析 设AC与BD交于点H.∵△ACD,△BCE都是等边
三角形,∴CD=CA,CB=CE,∠ACD=∠BCE=60°,
∴∠ACD+∠ACB=∠BCE+∠ACB,即∠DCB=∠ACE.
在△DCB和△ACE中, ∴△DCB≌△ACE(SAS),∴∠CAE=∠CDB.∵∠DCH+∠CHD+∠BDC=180°,∠AOH+∠AHO+∠CAE=180°,∠DHC=∠OHA,∴∠AOH=∠DCH=
60°,∴∠AOB=180°-∠AOH=120°.故答案为120°.
$