内容正文:
专题02等腰三角形期末复习讲义
知识目标
能力目标
应试目标
1.熟记等腰三角形、等边三角形的定义,分清腰、底边、顶角、底角。
2.掌握两大核心性质:等边对等角、三线合一,熟记使用前提。
3.掌握判定方法:定义法、等角对等边。
4.熟练掌握等边三角形的性质与三种判定方法,牢记内角均为 60°。
1.能熟练进行边角计算,掌握等腰三角形分类讨论思想(边长、角度双解问题)。
2.会添加辅助线:作底边高、中线、角平分线,利用三线合一解题。
3.能区分三线合一适用范围,规避易错陷阱。
4.可结合平行线、角平分线、全等三角形,解决综合题型与折叠题型。
1.选择填空:快速求解边长、角度,攻克多解陷阱题,杜绝易错丢分。
2.基础解答:能规范书写证明过程,熟练运用性质与判定定理。
3.中档大题:灵活运用三线合一,秒杀角平分模型、平行线等腰模型。
4.压轴题型:掌握等腰三角形常见几何模型,能解决折叠、动态、综合证明题。
题型01.等边对等角
题型02.三线合一
题型03.等边三角形的性质
题型04.等角对等边证明等腰三角形
题型05.等角对等边证明边相等
题型06.等角对等边求边长
题型07.等腰三角形的性质与判定
题型08.格点图中画等腰三角形
题型09.找出图中的等腰三角形
题型10.直线上等腰三角形找点问题
题型11.图形中等腰三角形找点问题
题型12.反证法证明中的假设
题型13.用反证法证明命题
题型14.等边三角形的判定
题型15.等边三角形的判定与性质
题型16.等腰三角形中的折叠问题
题型17.等腰三角形动点问题
题型18.等腰三角形中的最值问题
题型19.等腰三角形存在性问题
题型20.等腰三角形规律探究题
知识点01:基本概念
1.等腰三角形定义
有两条边相等的三角形叫做等腰三角形。
名称区分:相等的两边叫腰,第三条边叫底边;两腰的夹角是顶角,腰与底边的夹角是底角。
对称性:轴对称图形,1 条对称轴,为顶角平分线所在直线。
2.等边三角形定义
三条边都相等的三角形,是特殊的等腰三角形;有3 条对称轴。
知识点02.重要性质(必背)
性质
内容
几何语言
图示
等边对等角
等腰三角形的两个底角相等(简称 “等边对等角”)
在△ABC 中,若 AB=AC,则∠B=∠C
三线合一
等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合
在△ABC 中,AB=AC,若 AD⊥BC,则 AD 平分∠BAC 且 BD=DC
对称性
等腰三角形是轴对称图形,对称轴为顶角平分线(或底边中线、底边高)所在直线
沿对称轴折叠,两边完全重合
等边三角形性质
三边相等,三个内角都等于 60°,具有等腰三角形的所有性质
等边三角形每条边上的中线、高和所对角的平分线都 “三线合一
知识点03:核心判定(高频考点)
判定方法
内容
几何语言
图示
定义判定
有两条边相等的三角形是等腰三角形
若 AB=AC,则△ABC 为等腰三角形
等角对等边
有两个角相等的三角形是等腰三角形(简称 “等角对等边”)
在△ABC 中,若∠B=∠C,则 AB=AC
等边三角形判定
①三边相等;②三个角相等;③有一个角是 60° 的等腰三角形
满足其一即可判定为
知识点04:常用辅助线(解题技巧)
遇到等腰三角形,优先作以下辅助线,利用三线合一解题:
1.作顶角的平分线;
2.作底边上的中线;
3.作底边上的高。作用:将等腰三角形分割为两个全等的直角三角形,简化计算与证明。
知识点05:分类讨论题型(选择、填空易错重灾区)
等腰三角形很多题目答案不唯一,必须分类讨论,最后结合几何规则验证取舍。
1. 角度类分类讨论
已知一个内角,未说明是顶角还是底角,分两种情况:
情况一:已知角为顶角;
情况二:已知角为底角。
验证规则:三角形内角和为180,底角必须小于,出现矛盾则舍去该情况。
2. 边长类分类讨论
已知两条边长,未说明是腰还是底边,分两种情况:
情况一:已知长边为腰,短边为底边;
情况二:已知短边为腰,长边为底边。
验证规则:满足三角形三边关系(两边之和大于第三边),不满足则舍去。
知识点06:高频易错点
易错类型
错误表现
正确注意事项
三线合一误用
在腰上作高、中线、角平分线,强行套用三线合一
该性质只适用于顶角和底边,腰上线段不满足
角度计算漏解
已知内角,未区分顶角、底角,只算一种答案
分两类讨论,且底角必须小于90,结合内角和验证
边长计算漏解
已知边长,未区分腰、底边,直接计算周长
分情况讨论,必须用三角形三边关系检验,舍去无效解
性质与判定混淆
分不清 “等边对等角” 和 “等角对等边” 的用法
边相等推角相等用性质;角相等推边相等用判定
等边三角形判定失误
看到三角形有60角,直接判定为等边三角形
前提必须是等腰三角形,缺一不可
题型01.等边对等角
1.如图,在等腰中,,,是的中线,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∵是的中线,
∴.
2.如图,中,,.则_______.
【答案】25
【分析】由等边对等角可得,,再结合三角形外角的定义及性质得出,最后再由三角形内角和定理计算即可得出结果.
【详解】解:∵,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
3.如图,在中,,点,,,P为上一动点,连接,,则的最小值为( )
A.3 B. C.4 D.
【答案】D
【分析】本题考查等边对等角,三角形全等的判定和性质,两点之间线段最短,勾股定理.
在轴正半轴上截取,连接,证明,可得,由两点之间线段最短可得,当点、、共线时,取得最小值,最小值为,作轴于点,根据勾股定理可得,即可得的最小值.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
在轴正半轴上截取,连接,,
在和中,
,
∴,
∴,
当点、、共线时,取得最小值,最小值为,
作轴于点,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为.
故选:D.
4.如图,在中,,点在的延长线上,过点作于点,交于点.
(1)求证:是等腰三角形.
(2)若,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)利用等腰三角形得,结合,推出;再由对顶角相等,得,根据“等角对等边”得,从而证明结论.
(2)过作,由(1)的结论,用“等腰三角形三线合一”得;再由及,推得;最后用证明,得,等量代换得结论.
【详解】(1)证明:,
.
,
,
,,
.
,
,
,
是等腰三角形.
(2)证明:如图,过点作于点.
,
.
,,,
,
.
,,
,
,
.
题型02.三线合一
5.如图,在中,,是上的一点,连接,点在上,连接、,,若,,则的长是______.
【答案】
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、的直角三角形的性质.
先证明,得到,再由等腰三角形三线合一的性质得到,最后再利用所对的直角边等于斜边的一半即可求解.
【详解】解:∵在和中,
,
∴,
∴.
∵,
∴,
∵,,
∴.
6.如图,在等腰三角形中,于点,于点.若,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据等腰三角形三线合一的性质求出的度数,再利用含角的直角三角形的性质分别求出和的长度,最后通过求出的长.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∵于点E,
∴在中,,
∴,
∴,
在中,,
∴.
7.如图,在中,,,是的高,求的长及的面积.
【答案】,的面积为48
【分析】根据等腰三角形的“三线合一”求出,进而根据勾股定理即可求出,再根据三角形的面积公式即可求解.
【详解】解:∵,,是的高,
∴,,
∴在中,,
∴.
8.如图,在中,为的中线,以点为圆心,以长为半径画弧,与、分别交于点E、F,连接、.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明见解析
(2)的度数为
【分析】(1)根据三线合一得出.由作图知:.由可证明;
(2)由等腰三角形的性质求出,由作图知:.得出,进而利用三角形内角和即可得出答案.
【详解】(1)证明:,为的中线,
.
由作图可得.
在和中,
,
;
(2)解:,为的中线,
,
∵,
,
由作图可得,
,
∴,
又,
∴.
题型03.等边三角形的性质
9.如图,点P是等边三角形边上一点,于点M,于点N,若,,则______.
【答案】4
【分析】先利用等边三角形的性质可得:,,再根据垂直定义可得:,从而可得,然后分别在和中,利用含30度角的直角三角形的性质可得,,从而可得,最后进行计算即可解答.
【详解】解:是等边三角形,
,,
,,
,
,,
,,
,,
,
.
10.如图,是等边三角形,F是的中点,D在线段上,连接,以为边在的右侧作等边,的延长线交于H,连接,则以下结论:
①;
②;
③当D在线段上(不与B、C重合)运动,其他条件不变时,是定值;
④当D在线段上(不与B、C)重合,其他条件不变,是定值.
其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】B
【分析】①根据等边三角形的性质和四边形内角和为,可得;②根据等边三角形的性质和中线的定义即可作出判断;③由于无法确定的度数,故的值无法确定;④在上截取,连接,通过证明,可得,即可作出判断.
【详解】解:①,是等边三角形,
,,
,
,故①正确;
②是等边的边的中点,
,即:;故②正确;
③无法确定的度数,不为定值,故③错误;
④在上截取,连接,
是等边三角形,
,
是等边三角形,
,,
是等边三角形,
,,
,
在与中,
,
.
,
,
,
,即:是定值,故④正确;
综上:正确的有①②④.
11.如图,和是等边三角形,点分别在边上.求证:.
【答案】证明过程见解析
【分析】由等边三角形的性质,可得,,可得,证明,即可证得结论.
【详解】证明:∵和是等边三角形,
∴,,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
12.如图,都是等边三角形,点A,D,E在同一条直线上,连接. 若,求的长.
【答案】3
【分析】根据等边三角形的性质,证明即可得证.
【详解】∵和均是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
题型04.等角对等边证明等腰三角形
13.已知如图,在中,,,,在的边上找一点,使得它与三角形的两顶点构成等腰三角形,这样的点有________个.
【答案】4
【分析】本题考查的是三角形的内角和定理的应用,等腰三角形的判定,根据等角对等边分情况讨论即可.
【详解】解:①作,
∴
∴是等腰三角形;
②作,
∴,
∴是等腰三角形;
③作,
∴,,
∴,
∴和是等腰三角形;
④在上取,
∴是等腰三角形,
∴这样的点有个.
故答案为:4.
14.如图,在中,的平分线交于点D,过点D作,分别交于点E、F.若,则的周长是( )
A.15 B.18 C.20 D.22
【答案】C
【分析】本题考查了平行线的性质,等腰三角形的判定,掌握相关知识是解题的关键.由平行线的性质得到,由角平分线的性质得到,得出,得到,即可求解;
【详解】解:∵,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴的周长,
故选:C.
15.已知:如图,相交于点O,,.
求证:.
【答案】证明见解析
【分析】根据题意可证明,继而利用全等性质和等腰三角形的判定定理即可得到结论.
【详解】证明:在和中,
.
.
.
16.如图,锐角的两条高、相交于点O,且.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)判断点O是否在的平分线上,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)点O在的平分线上,理由见解析
【分析】(1)证明,推出,即可证明;
(2)连接,证明,得到,即点O在的角平分线上.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵锐角的两条高、相交于点O,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2)解:点O在的平分线上.理由如下:
连接,
在和中,
,
∴,
∴,
∴点O在的平分线上.
题型05.等角对等边证明边相等.
17.如图,延长的边至点E,点D在下方,连接、、、、,,求证:.
【答案】见解析
【分析】由等角对等边可得,再利用证明,然后利用全等三角形的性质即可证明结论.
【详解】证明:∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
18.如图,在中,,,平分,交于,,交于.
(1)求的度数;
(2)是____三角形.
【答案】(1)的度数为;
(2)等腰.
【分析】()先由三角形的内角和定理可得,又平分,则,再通过得;
()由()得,又平分,则,所以,故有,从而可得是等腰三角形.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴的度数为;
(2)解:由()得,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰三角形,
故答案为:等腰.
19.已知:如图,在中,,,,、交于点.
(1)求证:;
(2)请判断与的大小关系并证明.
【答案】(1)见解析
(2),证明见解析
【分析】(1)利用定理证明;
(2)根据全等三角形的性质得到,根据等腰三角形的性质得到,得到,根据等腰三角形的判定定理证明.
【详解】(1)证明:,
,即,
在和中,,
;
(2)解:,
证明如下:,
,
,
,
,
.
题型06.等角对等边求边长
20.如图,点为右侧一点,连接,若,则的长为( )
A.2 B.4 C.5 D.8
【答案】B
【分析】根据等角对等边,由 可得 ,由 可得 ,进而求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
21.如图,已知:,点在射线上,点在射线上,均为等边三角形,若,则的边长为___________.
【答案】
【分析】根据等腰三角形的性质以及平行线的性质得出,以及,得出…进而得出答案.
【详解】解:如图所示:
∵是等边三角形,
∴,
∴,
,
∴,
又∵,
,
∵,
,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
,
∴,
∴,
∴,
∴,,,
以此类推:.
22.如图,在中,的平分线交于点,过点作,交于点.若,,求的长.
【答案】
【分析】本题考查角平分线的定义,等角对等边,平行线的性质等知识,先根据角平分线的定义,得出,结合平行线的性质可知,继而得到,从而得解.
【详解】解:∵平分,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴.
23.如图,在中,点D为边上一点,点E为边中点,连接并延长至点F使得,连接.
(1)求证:.
(2)若平分,,求线段的长度.
【答案】(1)证明见解析
(2)3
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,等角对等边,
(1)借助图中隐含条件,对顶角,通过证明,即可得出;
(2)利用(1)中的结论,由角平分线的定义易得,根据等角对等边,推出,再计算求解即可.
【详解】(1)证明:∵E为中点,
∴,
又,,
∴,
∴;
(2)解:由(1),得,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴.
题型07.等腰三角形的性质与判定
24.如图,是等边三角形,是中线,延长至点,使,连接.有下列结论:①;②平分;③;④.其中正确的是___________.(填序号)
【答案】①②③④
【分析】根据等边三角形的性质及等边对等角依次判断即可.
【详解】∵是等边三角形,是中线,
∴平分;;故①②正确;
∵,
又,
∴,
∴,
∴
∴,故③④正确,
综上其中正确的是①②③④.
25.如图,在等腰中,,,点在边上,且,过点作于点,则线段的长为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】过点作于点,求得,求得,再利用三角形面积公式可得,最后利用勾股定理求得即可.
【详解】解:如图,过点作于点,
在等腰中,,
,,
,
,
,
,
,
,
根据勾股定理可得,
,
,
.
26.如图,已知中,,于,于,相交于点.求证:.
【答案】证明见解析
【分析】证明即可求证.
【详解】证明:∵于,于,
∴ ,
∴,,
∵,
∴,
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴.
27.已知:如图,,,、相交于点,过点作,交于.
(1)请说明;
(2)求证:平分.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)在和中,,,,故;
(2)由(1)得,故,故,故,又,故,,故,从而平分.
【详解】(1)证明:在和中,
,
;
(2)证明:由(1)得,
在和中,
,
,
,
,
,
,,
,
平分.
题型08.格点图中画等腰三角形
28.如图,在的正方形网格中有两个格点A、B,连接,在网格中再找一个格点,使得是等腰直角三角形,满足条件的格点的个数是( )
A.2 B.3 C.5 D.7
【答案】B
【分析】本题考查了等腰直角三角形的判定,正确画出图形是解题的关键.分两种情况讨论:①为等腰直角底边;②为等腰直角其中的一条腰;画出图形,即可解决问题.
【详解】解:如图,分两种情况讨论:
①为等腰直角底边时,符合条件的格点C有0个;
②为等腰直角其中的一条腰时,符合条件的格点C有3个;
综上所述,满足条件的格点C的个数是3个.
故选:B.
29.如图,在正方形网格中,小正方形的顶点称为格点.已知、两点都在格点上,如果点也在图中网格中的格点上且满足是等腰三角形,那么符合条件的点共有________个.
【答案】7
【分析】本题考查了等腰三角形的判定,勾股定理的应用,熟练掌握判定和定理是解题的关键.
根据题意,,根据和进行格点探寻即可.
【详解】解:根据题意,,根据和进行格点探寻,结果如下:
所以符合题意的点C有7个,
故答案为:7.
30.在如图所示的正方形网格中,网格的交点称为格点.已知A,B是两格点,如果点C也是图中的格点,且使得为等腰三角形,则符合条件的点C的个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】C
【分析】本题主要考查等腰三角形的存在性,根据等腰三角形的性质和判定可知要分三种情况讨论,画图即可解决;
【详解】解:如图所示,以为顶点;
如图所示,以为顶点;
如图所示,以为顶点;
综上可知:等腰三角形一共8个,
故选:C.
题型09.找出图中的等腰三角形
31.如图,在中,,点在内,,图中一共有( )个等腰三角形.
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【分析】本题主要考查了等腰三角形的定义,根据等腰三角形的定义,进行判断即可.
【详解】解:∵,
∴是等腰三角形;
,
∴是等腰三角形,
综上分析可知:等腰三角形有:,
故选:A.
32.如图,中,,,用尺规作图作出射线交于点D,则图中等腰三角形共有_____个.
【答案】3
【分析】根据已知条件,,可得是底角为的等腰三角形,再根据尺规作图可得平分,从而判断等腰三角形的个数.
【详解】∵中,,,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰三角形.
由题图可知,平分,
∴,
∴,,
∴,,
∴是等腰三角形,,
∴是等腰三角形.
综上可知,题图中的等腰三角形有,,,共3个.
故答案为:3.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定、尺规作图——角平分线,掌握“等角对等边”是解决此题的关键.
33.如图,在中,是角平分线,则图中的等腰三角形共有( )
A.8个 B.7个 C.6个 D.5个
【答案】A
【分析】本题主要考查了等腰三角形的判定,角平分线的定义,三角形的内角和及外角性质定理,解题的关键是熟练掌握等腰三角形的判定定理.
根据角平分线的定义、三角形内角和及外角性质定理确定各个角的度数,根据有两个相等内角的三角形是等腰三角形进行判断即可.
【详解】解析:∵,
∴
∵是角平分线,
∴,
∴.
∴.
同理,.
∴.
∴.
同理,.
∴.
∴等腰三角形有,共8个.
故选:A.
题型10.直线上等腰三角形找点问题.
34.在平面直角坐标系中,点的坐标是,点的坐标是,以为腰作等腰三角形,且点在坐标轴上,则满足条件的点个数为( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】D
【分析】本题主要考查了寻找直线上与已知两点组成等腰三角形的点,分别以已知两点为圆心画弧求交点是解题的关键.
分别以点、为圆心,以的长为半径画弧,则其与轴、轴的交点(、除外)即为所求.
【详解】解:如图,以点为圆心,以的长为半径画弧,交轴于点、,交轴于点、,
以点为圆心,以的长为半径画弧,交轴于点、,交轴于点、,
故另一个顶点有、、、、、,共个,
故选:.
35.已知点A在直线上,点A横坐标为2,点P 在x轴上,使是等腰三角形则P的坐标为______.
【答案】或或或
【分析】本题考查了等腰三角形的定义,两点间距离公式,和正比例函数的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
先求出,设,则,再分类讨论,解方程即可.
【详解】解:由题意得,把代入得,
∴,
设,
∴,
当,则,∴,
解得:或(舍),
∴;
当,则,∴,
解得:,
∴;
当,即,∴,
解得:,
∴或,
综上所述:是等腰三角形,P的坐标为或或或,
故答案为:或或或.
36.如图,已知平面直角坐标系中有,两点,若在轴上取点,使为等腰三角形,则满足条件的点的个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【详解】解:当,以为圆心,为半径作圆,与y轴有2个交点,点,故有2个等腰三角形;
当时,作出的垂直平分线,与y轴有1个交点,故有1个等腰三角形;
综上所述,满足条件的点的个数是3个.
37.如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,一次函数与轴,轴分别交于点、点.点的坐标为,点是轴上一动点.
(1)求一次函数表达式和点的坐标;
(2)连接,若的面积为10,求点的坐标;
(3)当点在轴上运动时,是否存在点使是等腰三角形,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),点坐标为
(2)或
(3)存在点,坐标分别是或或或
【分析】(1)利用待定系数法求出函数解析式,再求出对应的,,即可得出答案;
(2)由三角形的面积求出,则可求出的长,则可得出答案;
(3)分三种情况讨论,①若,②若,③若,由等腰三角形的性质可求解.
【详解】(1)解:把代入中,
得,解得:,
所以,一次函数解析式为;
当时,,
,
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵点是轴上一动点,
∴或;
(3)解:设,
①若,
,
,(舍去),
;
②若,
,
或,
或;
③若,
,
,
.
综合以上可得,点的坐标为或或或.
【点睛】本题是一次函数综合题,考查了一次函数的图象与性质,三角形的面积,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,利用分类讨论思想解决问题是解题的关键.
题型11.图形中等腰三角形找点问题
38.已知中,.,在平面内找一点,使得,,都是等腰三角形,则这样的点有( )个
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【分析】根据等腰三角形定义,画出图形即可解决问题.
【详解】解:如图,以点A为圆心,为半径画圆,
以点B为圆心,为半径画圆,以点B为圆心,为半径画圆,
以点C为圆心,为半径画圆,以点C为圆心,为半径画圆,
再作,,的垂直平分线,分别得到8个点P,
则满足条件的所有点的个数为8,
故选:C.
.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质,熟练掌握等腰三角形的判定和性质定理是解题的关键.
39.如图,在平面直角坐标系中,点、的坐标分别为,,为轴上一动点,若是等腰三角形,则所有满足条件的点的坐标为_____.
【答案】,,或
【分析】设,根据勾股定理求出的长,再分为腰和为底边两种情况进行讨论.
【详解】解:设,
点、的坐标分别为,,
当为等腰三角形的腰时,
若,则;
若,即,解得或,
或;
当为底时,,解得,
综上所述,点的坐标为:,,或
40.如图,平面直角坐标系中两点,,下列坐标的点不能与,两点构成等腰三角形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理,待定系数法求一次函数的解析式,等腰三角形的判定.利用勾股定理求得,利用待定系数法求得直线的解析式为,根据等腰三角形的判定逐一判断即可.
【详解】解:∵点,,
∴,
对于点,
,
∴点能与,两点构成等腰三角形,则选项A不符合题意;
对于点,
,
∴点能与,两点构成等腰三角形,则选项B不符合题意;
对于点,
,
∴点能与,两点构成等腰三角形,则选项C不符合题意;
对于点,
设直线的解析式为,代入得,
解得,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴点在直线上,
∴点不能与,两点构成三角形,则选项D符合题意;
故选:D.
题型12.反证法证明中的假设
41.用反证法证明“一个三角形中不能有两个角是钝角”,应先假设( )
A.一个三角形中只有一个角是钝角
B.一个三角形中有两个角是钝角
C.一个三角形中三个角都是钝角
D.一个三角形中没有钝角
【答案】B
【详解】解:应先假设“一个三角形中有两个角是钝角”.
42.牛顿曾说过:“反证法是数学家最精良的武器之一.”那么我们用反证法证明:“三角形的三个外角中至少有两个钝角”应先假设_____.
【答案】三角形的三个外角中至多有一个钝角
【分析】本题主要考查了反证法的应用.根据反证法的步骤:第一步是假设结论不成立,反面成立解答即可.
【详解】解:用反证法证明命题“三角形的三个外角中至少有两个钝角”时,应先假设三角形的三个外角中至多有一个钝角,
故答案为:三角形的三个外角中至多有一个钝角.
43.用反证法证明“在一个三角形中,至少有一个内角不大于”时,应假设( )
A.三角形中有一个内角小于
B.三角形中每一个内角都小于
C.三角形中有一个内角大于
D.三角形中每一个内角都大于
【答案】D
【分析】本题考查了反证法.
反证法需假设结论的反面成立,原结论“至少有一个内角不大于”的反面是“每一个内角都大于”.
【详解】解:∵原命题为“至少有一个内角不大于”,
∴其反面为“所有内角都大于”,
即应假设“三角形中每一个内角都大于”.
故选:D.
44.证明:在△ABC中,∠A,∠B,∠C中至少有一个角大于或等于60°.
【答案】证明见解析
【分析】结合题意,假设△ABC中每个内角都小于60°,根据三角形内角和定理的性质分析,即可得到答案.
【详解】假设△ABC中每个内角都小于60°,
则∠A+∠B+∠C<180°,这与三角形内角和定理矛盾,
∴假设错误,即原结论成立,
∴在△ABC中,∠A,∠B,∠C中至少有一个角大于或等于60°.
【点睛】本题考查了命题和三角形的知识;解题的关键是熟练掌握三角形内角和定理的性质,从而完成求解.
题型13.用反证法证明命题
45.用反证法证明“在中,,,中不可能有两个角是钝角”时,假设,,中有两个角是钝角,不妨令,,则所得结论与下列四个选项相矛盾的是( ).
A.已知 B.三角形内角和等于
C.钝角三角形的定义 D.以上结论都不对
【答案】B
【分析】本题考查的是反证法的应用,反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.根据反证法的一般步骤判断即可.
【详解】解:假设、、中有两个角是钝角,
令,,
则,
这与三角形内角和等于相矛盾,
故选:B.
46.阅读下列材料:“为什么不是有理数”,完成问题.
证明:假设是有理数,
那么存在两个互质的正整数、,使得,于是,
∴______
∵是偶数,可得是偶数.
∵只有偶数的平方才是偶数,∴也是偶数.
∴可设,代入,得______.可得______
∴______.这样,和都是偶数,不互质,这与假设,互质矛盾.
这个矛盾说明,不能写成分数的形式,即不是有理数.
将下列选项依次填入材料中的画线处,正确的顺序是______.(填上序号)
①; ②; ③是偶数; ④.
【答案】②①④③
【分析】根据有理数都可以写出分数的形式,那么存在两个互质的正整数、,使得,于是,等式两边平方得到,由此可得可得是偶数,则p为偶数,可设,则,即可证明q也是偶数,这与假设矛盾,由此即可证明结论.
【详解】证明:假设是有理数,
那么存在两个互质的正整数、,使得,于是,
∴,
∵是偶数,可得是偶数.
∵只有偶数的平方才是偶数,
∴也是偶数.
∴可设,代入,得.可得
∴是偶数.这样,和都是偶数,不互质,这与假设,互质矛盾.
这个矛盾说明,不能写成分数的形式,即不是有理数.
故答案为:②①④③.
【点睛】本题主要考查了用假设法证明,熟知假设法是解题的关键.
47.用反证法证明命题“在同一平面内,若直线,,则”时,应假设( )
A. B.a与b不平行 C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了反证法,解题关键是明确反证法的步骤.
反证法证明命题时,应假设结论的反面成立.结论是,其反面是 与 不平行.
【详解】∵ 反证法需假设结论不成立,结论的反面是与 不平行,
∴ 应假设 与 不平行,
故选 B.
题型14.等边三角形的判定
48.已知a,b,c为的三边长,且,则的形状是______.
【答案】等边三角形
【分析】此题考查了算术平方根和绝对值的非负性,等边三角形的定义,
根据非负数的性质,算术平方根和绝对值都非负,它们的和为零,则每个部分都为零,进而得到且,求出,即可得到是等边三角形.
【详解】∵,,且,
∴且,
∴且,
解得,,
∴,
∴是等边三角形.
故答案为:等边三角形.
49.如图,在中,,;是 边的中点,于, 于,以下四个结论:①;②是等边三角形;③是等腰三角形;④连接,垂直平分.其中正确的结论有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,等边三角形的判定,等腰三角形的性质与判定,利用证明,进而解答判断①由,进而得到.求得,求出.所以是等边三角形,即可判断②,进而根据全等三角形的性质可得结合等腰三角形的性质,即可判断③和④,即可求解.
【详解】解:,
.
,,
.
是边的中点,
.
,,
.
在和中,
,
,
,故①正确
∵,
∴,
.
.
是等边三角形.故②正确
∵
∴
又∵
∴,故③正确,
连接,
∵
∴
又∵
∴垂直平分,故④正确
故选:A.
50.如图,在中,.点是边延长线上一点,,且.求证:是等边三角形.
【答案】见解析
【分析】本题考查了等边三角形的判定,平行线的性质,等腰三角形的判定,首先由得到,然后等量代换得到,推出,然后结合即可证明是等边三角形.
【详解】证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰三角形,
∵,
∴是等边三角形.
51.如图,在中,点、是边上两点,且.
(1)求证:;
(2)如果且,试判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)是等边三角形.理由见解析
【分析】(1)由得到,再由即可得到;
(2)由得到,根据等角的余角相等求得,得到,,可得到是等边三角形.
【详解】(1)证明:∵(已知),
∴,即,
在和中,
,
∴;
(2)解:是等边三角形.
理由:∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形.
题型15.等边三角形的判定与性质
52.如图,是等边三角形,是边上的点,且,.
(1)求证:;
(2)判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)是等边三角形,理由见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,熟练掌握三角形全等的判定方法,是解题的关键.
(1)根据“”证明即可;
(2)根据等边三角形的判定方法,证明是等边三角形即可.
【详解】(1)证明:∵是等边三角形,
∴,,
在和中
∴.
(2)解:是等边三角形,理由如下:
由(1)得,
∴,,
∴是等腰三角形,且,
∴是等边三角形.
53.已知:中,,D是的中点,延长到点E,使,连接,.
(1)如图1,若是等边三角形,,求的长;
(2)如图2,过点B作的平行线交的延长线于点F,连接.求证:是等边三角形.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)根据已知条件,利用等边三角形的性质,证,然后解直角三角形和即可;
(2)结合已知条件证,然后证,即可求证.
【详解】(1)解:是等边三角形,,
,,
,
,
,
D是的中点,
,,
,
,
∵,
,
,
,
,
;
(2)证明:,
,,
在和中,
,
,
,
,
∴是等边三角形.
54.如图,在中,,,于点,且,,分别是边,上的点,且.
(1)求证:是等边三角形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】()由等腰三角形的性质可得,进而即可求证;
()证明,得到,再根据已知条件即可求解.
【详解】(1)证明:∵,,于点,
∴,
∵,
∴是等边三角形;
(2)解:∵是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
即,
∴,
又由()可得,,
∴,
∴,
∵,,
∴.
题型16.等腰三角形中的折叠问题
55.如图,在中,,,是上的动点,连接,将沿折叠,得到,且点在直线的下方,与边交于点,继续将向下折叠,使与重合,折痕为(在边上),连接.若是等腰三角形,则的度数为________.
【答案】或或
【分析】根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理得到,根据折叠的性质得到,,,设,分别表示出和,再根据是等腰三角形,分3种情况讨论,列出关于的方程,即可得出答案.
【详解】解:∵,,
∴,
∵将沿折叠得到,
∴,,
∵将向下折叠,使与重合,
∴,
设,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是等腰三角形,
当时,则,
∴,
解得;
当时,则,
∴,
解得;
当时,则,
∴,
解得;
综上所述,的度数为或或.
56.如图,在中,,,将沿折叠,使点与上的点重合,若,则的长为________.
【答案】
【分析】先由三角形内角和求出,再根据折叠性质得到,,利用三角形外角性质得,即可得,最后利用等角对等边得.
【详解】解:∵,,
∴,
由折叠得,,
∵,
∵,
∴,
∴.
57.综合与探究
在折叠中探索几何元素的关系
材料准备
定点在纸片内的位置如图1所示.
【垂直可折】
操作要求:按如图2所示方法折叠,可以得到折痕与三角形底边垂直.
操作说明:①过点折叠纸片,使得点落在上的处,展平纸片,得到折痕.
(1)任务一:说明.
【平行可折】
操作要求:在图2中折叠,使得折痕经过点P且平行于.
(2)任务二:在图3中,用直尺画出示意图,并简要叙述“操作说明”,不需证明.
【等角可折】
操作要求:如图4,过点折出折痕,使得与、分别相交于点,,且.
(3)任务三:仿照上面操作示例,画出示意图,并简要叙述“操作说明”,不需证明.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)解:由折叠可知
∵,
∴,
∴.
(2)
解:
①过点折叠纸片,使得点落在上的处,展平纸片,得到折痕.
②过点再次折叠纸片,使得点落在射线上.
③展平纸片,得到折痕.
(3)解:
①过点折叠纸片,使得点落在上的处,展平纸片,得到折痕.
②过点再次折叠纸片,使得点落在的处,展平纸片,得到折痕.
③过点再次折叠纸片,使得点落在射线上.展平纸片,得到折痕即为所求.
题型17.等腰三角形动点问题
58.如图,是等边三角形,动点D从点B出发,沿方向运动到终点A,以为边向上作等边,连接.在整个运动过程中,阴影部分面积大小的变化情况是( )
A.一直减小 B.一直不变 C.先减小后增大 D.先增大后减小
【答案】B
【分析】根据等边三角形的性质可证,由此可得阴影部分的面积为等边三角形的面积.
【详解】解:∵、是等边三角形,
∴,
∴,
即,
∴,
∴,
∵阴影部分的面积为,
∴阴影部分的面积为,
∴阴影部分面积的变化情况是一直不变 .
59.如图,在中,,,是上的动点,连接,将沿折叠,得到,且点在直线的下方,平分,交于点,连接.若是等腰三角形,则的度数可以是______________.
【答案】或或
【分析】先根据等腰△ABC的边长和角度条件,计算出底角和的度数,设的度数为x,利用折叠的性质得到对应边、对应角相等的关系,用x表示出、,进而表示出的度数,根据角平分线的性质,得到和的度数表达式,结合角度和差关系推导和的全等条件,得到的度数,用x表示出三个内角的度数,再分三种情况讨论等腰的腰的对应关系,分别列方程求解x.
【详解】∵,,
∴,
∵折叠,
∴,设,
∴,,,
又∵,
∴;
且平分,
∴,
结合,
∴,
∴,
∴,
,
当时,
∴,即,
解得,
当时,
∴,即,
解得,
当时,
∴,,
即,
解得,
∴的度数为、或.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质、折叠变换的性质、角平分线的定义、全等三角形的判定与性质以及分类讨论思想相关知识点,其中利用折叠性质和角平分线定义推导线段角的关系、证明三角形全等,再结合分类讨论思想分析等腰三角形的不同情况是解题的关键.
60.如图,在中,,,,M,N是边上的两动点,点M从点B出发向点C以的速度运动,点N从点C出发向点B以的速度运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.连接,,设运动的时间为.
(1)用含t的式子表示出的值.
(2)当时,通过计算说明的形状.
【答案】(1)
(2)是以为斜边的直角三角形
【分析】(1)过点A作于点D,根据,可得,再由等腰三角形的性质可得,在中,利用勾股定理解答即可;
(2)先求出,然后在和中,利用勾股定理可得,,再由勾股定理逆定理解答即可.
【详解】(1)解:如图,过点A作于点D.
,,
,
,
.
,,
点M始终在上运动.
根据题意得,则,
在中,.
(2)解:,
,.
由(1)得,,
,,
.
在中,,
在中,.
,,
,
是以为斜边的直角三角形.
题型18.等腰三角形中的最值问题
61.如图,在等边中,,于点D,点P,E分别为上的动点,则的最小值为_____.
【答案】
【分析】连接,过点作,先证明是的垂直平分线,得到,根据等边三角形的性质得,再结合,,得的最小值是,最后根据勾股定理即可作答.
【详解】解:连接,过点作,如图所示:
∵在等边中, ,
∴,
∵,,
∴,,
∴是的垂直平分线,
∴,
∴,
∵点P,E分别为上的动点,
∴,
当点与点重合,三点共线时,则有最小值,
∵,,
∴.
∴的最小值为.
62.如图,在等腰三角形中,,点是边上的中点,点分别是和上的动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】过点作于点,交于,过作于,当三点共线,时,最小为,利用求解即可.
【详解】解:过点作于点,交于,过作于,
∵,点是边上的中点,
∴即:是的对称轴,
∴,,
∴,
当三点共线,时,最小为,
∴,
∴,
即:的最小值是.
63.如图,已知在等边中,,,若点在线段上运动,当有最小值时,最小值为( )
A. B. C.10 D.12
【答案】B
【分析】先由等边三角形性质、含直角三角形性质,将转化,从而得到,再结合等边三角形性质、勾股定理求解即可.
【详解】解:过点作,过点作,如图所示:
在等边中,,则平分,是边上的中线,
,,
则等边的边长为,
在中,,,则,
,
即当三点共线,且时,有最小值,为长,
在等边中,,则是边上的中线,
,
在中,,则由勾股定理可得,
则当有最小值时,最小值为.
64.如图,在中,,,,分别是线段,上的两个动点,则的最小值为( )
A.15 B.16 C.17 D.18
【答案】D
【分析】本题主要考查轴对称图形的性质、全等三角形的判定及性质、勾股定理等,将沿着直线翻折,点的对应点为点,在线段上取一点,使,过点作的垂线,交于点,得到,,当,,共线时,可以取得最小值,最小值为,点与点重合时,此时有最小值.
【详解】解:如图所示,将沿着直线翻折,点的对应点为点,在线段上取一点,使,过点作的垂线,交于点.
∵,
∴.
∴.
根据图形翻折的性质可知,
∴.
∴.
∴.
∴.
在和中,
,,,
∴.
∴.
∴.
∵,
∴当,,共线时,可以取得最小值,最小值为.
∵,
∴.
∴当点与点重合时,,此时有最小值.
∴的最小值为.
题型19.等腰三角形存在性问题
65.如图,已知一次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,动点在第一象限内且落在一次函数的图象上,轴于点.动点在轴上运动,连接,.当为等腰直角三角形时,的长为_____.
【答案】4或或3
【分析】先求出点坐标,再分3种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:∵,
∴当时,,
∴,
设,
∵轴,
∴,
当为等腰直角三角形时,分3种情况:
①时,则轴,,
∴,,解得,
∴,
∴,
∴;
②当时,则与点重合,,解得,
∴;
③当时,则,即点在的中垂线上,,
设的中点为,则,即,
∴,
∵为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
综上:的长为4或或3.
66.如图,把一副三角板按照图1摆放(点C与点E重合),点B,C(E),F在同一直线上.,,,,.从图1的位置出发,以的速度沿方向匀速运动,如图2,与相交于点N,连接.当点D运动到边上时,停止运动.设运动时间为t秒,当是等腰三角形时,t的值为___.
【答案】或
【分析】先根据已知条件解三角形求出,,,,再根据等腰三角形的性质分两种情况:①;②,由直角三角形的性质及等腰三角形的性质即可得出答案.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴,
①若,如图,
,
∵,,
∴是等腰直角三角形,
,
;
②若,如图,过点作于点,则,
∵,
∴,
∵,即,
,
,
,
.
综上所述,的值为或.
67.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点A的横坐标为a,点A的纵坐标为b,且实数a,b满足.
(1)如图1,求点A的坐标;
(2)如图2,过点A作x轴的垂线,垂足为点B.已知点,连接,,请在y轴上找一点P,使的面积与的面积相等,并求出点P的坐标.
(3)在(2)的条件下,在x轴上是否存在一点Q,使为等腰三角形,若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)点P的坐标为或;
(3)符合要求的Q点坐标为或或或或.
【分析】(1)根据非负数的性质求得的值,即可确定点的坐标;
(2)设直线的解析式为:,利用待定系数法可得直线的解析式为:,设直线交y轴于点G,可得,求出,即,根据题意设,则有,利用三角形面积公式列方程,据此求解即可;
(3)分别以A、C为圆心,长为半径画圆,与x轴依次交于点、、、,的垂直平分线交x轴于点,过点C作轴于点D,以上、、、、即是满足要求的Q点,先利用勾股定理求出,采用勾股定理,即可求解.
【详解】(1)解:∵实数,满足,
又∵,,
∴,,
∴,,
∴点的坐标为;
(2)解:设直线的解析式为:,
∵,,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为:,
设直线交y轴于点G,如图,
当时,,
∴,
∵轴,,
∴,即,
根据题意设,
∴,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
解得:或,
∴点P的坐标为或;
(3)解:如图,分别以A、C为圆心,长为半径画圆,与x轴依次交于点、、、,的垂直平分线交x轴于点,过点C作轴于点D,如图,
∴,,
∵,,轴,
∴,,,
∴,
∵轴,
∴,,
∴在中,,
∴,
∴,
同理可得:,
∵轴,
∴,
∴在中, ,
∴,
∴,
同理可得:,
∵,,设点点坐标为,且,即,
∴,
解得,
∴,
综上所述:符合要求的Q点坐标为或或或或.
题型20.等腰三角形规律探究题
68.如图,已知:,点在射线ON上,点在射线OM上,、、均为等边三角形,若,则的边长为____.
【答案】64
【分析】首先根据等边三角形的性质得,进而得,再根据等腰三角形的性质得,故得的边长为,同理得的边长为,的边长为,以此规律可得,的边长.
【详解】解:∵为等边三角形,
∴,
∴,又,
∴,
∴,
∴,
∴的边长为,
同理:的边长为,的边长为,的边长为,以此规律可得的边长为.
69.如图,已知,点在射线上,点在射线上,、均为等边三角形,若,则的边长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用等边三角形及三角形的外角性质可得的边长为(为正整数),据此即可求解.
【详解】解:∵为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的边长为,
同理可得,,,
∴的边长为,的边长为,
,
∴的边长为(为正整数),
∴的边长为.
70.如图,点的坐标为,为轴正半轴上一点,且,一只电子跳蚤按箭头方向在坐标轴上进行跳动.第一步从跳到处,第二步从跳到处,且,第三步从跳到处,且,第四步从跳到处,且,……,按此规律一直跳下去,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求得,利用直角三角形的性质得出,,再利用勾股定理求得,然后求得,同理可求得、,从中找出规律,再利用规律求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
同理,,
......,
∴,
∴的坐标为.
试卷第1页,共3页
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专题02等腰三角形期末复习讲义
知识目标
能力目标
应试目标
1.熟记等腰三角形、等边三角形的定义,分清腰、底边、顶角、底角。
2.掌握两大核心性质:等边对等角、三线合一,熟记使用前提。
3.掌握判定方法:定义法、等角对等边。
4.熟练掌握等边三角形的性质与三种判定方法,牢记内角均为 60°。
1.能熟练进行边角计算,掌握等腰三角形分类讨论思想(边长、角度双解问题)。
2.会添加辅助线:作底边高、中线、角平分线,利用三线合一解题。
3.能区分三线合一适用范围,规避易错陷阱。
4.可结合平行线、角平分线、全等三角形,解决综合题型与折叠题型。
1.选择填空:快速求解边长、角度,攻克多解陷阱题,杜绝易错丢分。
2.基础解答:能规范书写证明过程,熟练运用性质与判定定理。
3.中档大题:灵活运用三线合一,秒杀角平分模型、平行线等腰模型。
4.压轴题型:掌握等腰三角形常见几何模型,能解决折叠、动态、综合证明题。
题型01.等边对等角
题型02.三线合一
题型03.等边三角形的性质
题型04.等角对等边证明等腰三角形
题型05.等角对等边证明边相等
题型06.等角对等边求边长
题型07.等腰三角形的性质与判定
题型08.格点图中画等腰三角形
题型09.找出图中的等腰三角形
题型10.直线上等腰三角形找点问题
题型11.图形中等腰三角形找点问题
题型12.反证法证明中的假设
题型13.用反证法证明命题
题型14.等边三角形的判定
题型15.等边三角形的判定与性质
题型16.等腰三角形中的折叠问题
题型17.等腰三角形动点问题
题型18.等腰三角形中的最值问题
题型19.等腰三角形存在性问题
题型20.等腰三角形规律探究题
知识点01:基本概念
1.等腰三角形定义
有两条边相等的三角形叫做等腰三角形。
名称区分:相等的两边叫腰,第三条边叫底边;两腰的夹角是顶角,腰与底边的夹角是底角。
对称性:轴对称图形,1 条对称轴,为顶角平分线所在直线。
2.等边三角形定义
三条边都相等的三角形,是特殊的等腰三角形;有3 条对称轴。
知识点02.重要性质(必背)
性质
内容
几何语言
图示
等边对等角
等腰三角形的两个底角相等(简称 “等边对等角”)
在△ABC 中,若 AB=AC,则∠B=∠C
三线合一
等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合
在△ABC 中,AB=AC,若 AD⊥BC,则 AD 平分∠BAC 且 BD=DC
对称性
等腰三角形是轴对称图形,对称轴为顶角平分线(或底边中线、底边高)所在直线
沿对称轴折叠,两边完全重合
等边三角形性质
三边相等,三个内角都等于 60°,具有等腰三角形的所有性质
等边三角形每条边上的中线、高和所对角的平分线都 “三线合一
知识点03:核心判定(高频考点)
判定方法
内容
几何语言
图示
定义判定
有两条边相等的三角形是等腰三角形
若 AB=AC,则△ABC 为等腰三角形
等角对等边
有两个角相等的三角形是等腰三角形(简称 “等角对等边”)
在△ABC 中,若∠B=∠C,则 AB=AC
等边三角形判定
①三边相等;②三个角相等;③有一个角是 60° 的等腰三角形
满足其一即可判定为
知识点04:常用辅助线(解题技巧)
遇到等腰三角形,优先作以下辅助线,利用三线合一解题:
1.作顶角的平分线;
2.作底边上的中线;
3.作底边上的高。作用:将等腰三角形分割为两个全等的直角三角形,简化计算与证明。
知识点05:分类讨论题型(选择、填空易错重灾区)
等腰三角形很多题目答案不唯一,必须分类讨论,最后结合几何规则验证取舍。
1. 角度类分类讨论
已知一个内角,未说明是顶角还是底角,分两种情况:
情况一:已知角为顶角;
情况二:已知角为底角。
验证规则:三角形内角和为180,底角必须小于,出现矛盾则舍去该情况。
2. 边长类分类讨论
已知两条边长,未说明是腰还是底边,分两种情况:
情况一:已知长边为腰,短边为底边;
情况二:已知短边为腰,长边为底边。
验证规则:满足三角形三边关系(两边之和大于第三边),不满足则舍去。
知识点06:高频易错点
易错类型
错误表现
正确注意事项
三线合一误用
在腰上作高、中线、角平分线,强行套用三线合一
该性质只适用于顶角和底边,腰上线段不满足
角度计算漏解
已知内角,未区分顶角、底角,只算一种答案
分两类讨论,且底角必须小于90,结合内角和验证
边长计算漏解
已知边长,未区分腰、底边,直接计算周长
分情况讨论,必须用三角形三边关系检验,舍去无效解
性质与判定混淆
分不清 “等边对等角” 和 “等角对等边” 的用法
边相等推角相等用性质;角相等推边相等用判定
等边三角形判定失误
看到三角形有60角,直接判定为等边三角形
前提必须是等腰三角形,缺一不可
题型01.等边对等角
1.如图,在等腰中,,,是的中线,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.如图,中,,.则_______.
3.如图,在中,,点,,,P为上一动点,连接,,则的最小值为( )
A.3 B. C.4 D.
4.如图,在中,,点在的延长线上,过点作于点,交于点.
(1)求证:是等腰三角形.
(2)若,求证:.
题型02.三线合一
5.如图,在中,,是上的一点,连接,点在上,连接、,,若,,则的长是______.
6.如图,在等腰三角形中,于点,于点.若,则的长是( )
A. B. C. D.
7.如图,在中,,,是的高,求的长及的面积.
8.如图,在中,为的中线,以点为圆心,以长为半径画弧,与、分别交于点E、F,连接、.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
题型03.等边三角形的性质
9.如图,点P是等边三角形边上一点,于点M,于点N,若,,则______.
10.如图,是等边三角形,F是的中点,D在线段上,连接,以为边在的右侧作等边,的延长线交于H,连接,则以下结论:
①;
②;
③当D在线段上(不与B、C重合)运动,其他条件不变时,是定值;
④当D在线段上(不与B、C)重合,其他条件不变,是定值.
其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
11.如图,和是等边三角形,点分别在边上.求证:.
12.如图,都是等边三角形,点A,D,E在同一条直线上,连接. 若,求的长.
题型04.等角对等边证明等腰三角形
13.已知如图,在中,,,,在的边上找一点,使得它与三角形的两顶点构成等腰三角形,这样的点有________个.
14.如图,在中,的平分线交于点D,过点D作,分别交于点E、F.若,则的周长是( )
A.15 B.18 C.20 D.22
15.已知:如图,相交于点O,,.
求证:.
16.如图,锐角的两条高、相交于点O,且.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)判断点O是否在的平分线上,并说明理由.
题型05.等角对等边证明边相等.
17.如图,延长的边至点E,点D在下方,连接、、、、,,求证:.
18.如图,在中,,,平分,交于,,交于.
(1)求的度数;
(2)是____三角形.
19.已知:如图,在中,,,,、交于点.
(1)求证:;
(2)请判断与的大小关系并证明.
题型06.等角对等边求边长
20.如图,点为右侧一点,连接,若,则的长为( )
A.2 B.4 C.5 D.8
21.如图,已知:,点在射线上,点在射线上,均为等边三角形,若,则的边长为___________.
22.如图,在中,的平分线交于点,过点作,交于点.若,,求的长.
23.如图,在中,点D为边上一点,点E为边中点,连接并延长至点F使得,连接.
(1)求证:.
(2)若平分,,求线段的长度.
题型07.等腰三角形的性质与判定
24.如图,是等边三角形,是中线,延长至点,使,连接.有下列结论:①;②平分;③;④.其中正确的是___________.(填序号)
25.如图,在等腰中,,,点在边上,且,过点作于点,则线段的长为( )
A. B.2 C. D.
26.如图,已知中,,于,于,相交于点.求证:.
27.已知:如图,,,、相交于点,过点作,交于.
(1)请说明;
(2)求证:平分.
题型08.格点图中画等腰三角形
28.如图,在的正方形网格中有两个格点A、B,连接,在网格中再找一个格点,使得是等腰直角三角形,满足条件的格点的个数是( )
A.2 B.3 C.5 D.7
29.如图,在正方形网格中,小正方形的顶点称为格点.已知、两点都在格点上,如果点也在图中网格中的格点上且满足是等腰三角形,那么符合条件的点共有________个.
30.在如图所示的正方形网格中,网格的交点称为格点.已知A,B是两格点,如果点C也是图中的格点,且使得为等腰三角形,则符合条件的点C的个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
题型09.找出图中的等腰三角形
31.如图,在中,,点在内,,图中一共有( )个等腰三角形.
A.4 B.3 C.2 D.1
32.如图,中,,,用尺规作图作出射线交于点D,则图中等腰三角形共有_____个.
33.如图,在中,是角平分线,则图中的等腰三角形共有( )
A.8个 B.7个 C.6个 D.5个
题型10.直线上等腰三角形找点问题.
34.在平面直角坐标系中,点的坐标是,点的坐标是,以为腰作等腰三角形,且点在坐标轴上,则满足条件的点个数为( )
A.个 B.个 C.个 D.个
35.已知点A在直线上,点A横坐标为2,点P 在x轴上,使是等腰三角形则P的坐标为______.
36.如图,已知平面直角坐标系中有,两点,若在轴上取点,使为等腰三角形,则满足条件的点的个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
37.如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,一次函数与轴,轴分别交于点、点.点的坐标为,点是轴上一动点.
(1)求一次函数表达式和点的坐标;
(2)连接,若的面积为10,求点的坐标;
(3)当点在轴上运动时,是否存在点使是等腰三角形,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
题型11.图形中等腰三角形找点问题
38.已知中,.,在平面内找一点,使得,,都是等腰三角形,则这样的点有( )个
A.4 B.6 C.8 D.10
39.如图,在平面直角坐标系中,点、的坐标分别为,,为轴上一动点,若是等腰三角形,则所有满足条件的点的坐标为_____.
40.如图,平面直角坐标系中两点,,下列坐标的点不能与,两点构成等腰三角形的是( )
A. B. C. D.
题型12.反证法证明中的假设
41.用反证法证明“一个三角形中不能有两个角是钝角”,应先假设( )
A.一个三角形中只有一个角是钝角
B.一个三角形中有两个角是钝角
C.一个三角形中三个角都是钝角
D.一个三角形中没有钝角
42.牛顿曾说过:“反证法是数学家最精良的武器之一.”那么我们用反证法证明:“三角形的三个外角中至少有两个钝角”应先假设_____.
43.用反证法证明“在一个三角形中,至少有一个内角不大于”时,应假设( )
A.三角形中有一个内角小于
B.三角形中每一个内角都小于
C.三角形中有一个内角大于
D.三角形中每一个内角都大于
44.证明:在△ABC中,∠A,∠B,∠C中至少有一个角大于或等于60°.
题型13.用反证法证明命题
45.用反证法证明“在中,,,中不可能有两个角是钝角”时,假设,,中有两个角是钝角,不妨令,,则所得结论与下列四个选项相矛盾的是( ).
A.已知 B.三角形内角和等于
C.钝角三角形的定义 D.以上结论都不对
46.阅读下列材料:“为什么不是有理数”,完成问题.
证明:假设是有理数,
那么存在两个互质的正整数、,使得,于是,
∴______
∵是偶数,可得是偶数.
∵只有偶数的平方才是偶数,∴也是偶数.
∴可设,代入,得______.可得______
∴______.这样,和都是偶数,不互质,这与假设,互质矛盾.
这个矛盾说明,不能写成分数的形式,即不是有理数.
将下列选项依次填入材料中的画线处,正确的顺序是______.(填上序号)
①; ②; ③是偶数; ④.
47.用反证法证明命题“在同一平面内,若直线,,则”时,应假设( )
A. B.a与b不平行 C. D.
题型14.等边三角形的判定
48.已知a,b,c为的三边长,且,则的形状是______.
49.如图,在中,,;是 边的中点,于, 于,以下四个结论:①;②是等边三角形;③是等腰三角形;④连接,垂直平分.其中正确的结论有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
50.如图,在中,.点是边延长线上一点,,且.求证:是等边三角形.
51.如图,在中,点、是边上两点,且.
(1)求证:;
(2)如果且,试判断的形状,并说明理由.
题型15.等边三角形的判定与性质
52.如图,是等边三角形,是边上的点,且,.
(1)求证:;
(2)判断的形状,并说明理由.
53.已知:中,,D是的中点,延长到点E,使,连接,.
(1)如图1,若是等边三角形,,求的长;
(2)如图2,过点B作的平行线交的延长线于点F,连接.求证:是等边三角形.
54.如图,在中,,,于点,且,,分别是边,上的点,且.
(1)求证:是等边三角形;
(2)若,,求的长.
题型16.等腰三角形中的折叠问题
55.如图,在中,,,是上的动点,连接,将沿折叠,得到,且点在直线的下方,与边交于点,继续将向下折叠,使与重合,折痕为(在边上),连接.若是等腰三角形,则的度数为________.
56.如图,在中,,,将沿折叠,使点与上的点重合,若,则的长为________.
57.综合与探究
在折叠中探索几何元素的关系
材料准备
定点在纸片内的位置如图1所示.
【垂直可折】
操作要求:按如图2所示方法折叠,可以得到折痕与三角形底边垂直.
操作说明:①过点折叠纸片,使得点落在上的处,展平纸片,得到折痕.
(1)任务一:说明.
【平行可折】
操作要求:在图2中折叠,使得折痕经过点P且平行于.
(2)任务二:在图3中,用直尺画出示意图,并简要叙述“操作说明”,不需证明.
【等角可折】
操作要求:如图4,过点折出折痕,使得与、分别相交于点,,且.
(3)任务三:仿照上面操作示例,画出示意图,并简要叙述“操作说明”,不需证明.
题型17.等腰三角形动点问题
58.如图,是等边三角形,动点D从点B出发,沿方向运动到终点A,以为边向上作等边,连接.在整个运动过程中,阴影部分面积大小的变化情况是( )
A.一直减小 B.一直不变 C.先减小后增大 D.先增大后减小
59.如图,在中,,,是上的动点,连接,将沿折叠,得到,且点在直线的下方,平分,交于点,连接.若是等腰三角形,则的度数可以是______________.
60.如图,在中,,,,M,N是边上的两动点,点M从点B出发向点C以的速度运动,点N从点C出发向点B以的速度运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.连接,,设运动的时间为.
(1)用含t的式子表示出的值.
(2)当时,通过计算说明的形状.
题型18.等腰三角形中的最值问题
61.如图,在等边中,,于点D,点P,E分别为上的动点,则的最小值为_____.
62.如图,在等腰三角形中,,点是边上的中点,点分别是和上的动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
63.如图,已知在等边中,,,若点在线段上运动,当有最小值时,最小值为( )
A. B. C.10 D.12
64.如图,在中,,,,分别是线段,上的两个动点,则的最小值为( )
A.15 B.16 C.17 D.18
题型19.等腰三角形存在性问题
65.如图,已知一次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,动点在第一象限内且落在一次函数的图象上,轴于点.动点在轴上运动,连接,.当为等腰直角三角形时,的长为_____.
66.如图,把一副三角板按照图1摆放(点C与点E重合),点B,C(E),F在同一直线上.,,,,.从图1的位置出发,以的速度沿方向匀速运动,如图2,与相交于点N,连接.当点D运动到边上时,停止运动.设运动时间为t秒,当是等腰三角形时,t的值为___.
67.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点A的横坐标为a,点A的纵坐标为b,且实数a,b满足.
(1)如图1,求点A的坐标;
(2)如图2,过点A作x轴的垂线,垂足为点B.已知点,连接,,请在y轴上找一点P,使的面积与的面积相等,并求出点P的坐标.
(3)在(2)的条件下,在x轴上是否存在一点Q,使为等腰三角形,若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
题型20.等腰三角形规律探究题
68.如图,已知:,点在射线ON上,点在射线OM上,、、均为等边三角形,若,则的边长为____.
69.如图,已知,点在射线上,点在射线上,、均为等边三角形,若,则的边长为( )
A. B. C. D.
70.如图,点的坐标为,为轴正半轴上一点,且,一只电子跳蚤按箭头方向在坐标轴上进行跳动.第一步从跳到处,第二步从跳到处,且,第三步从跳到处,且,第四步从跳到处,且,……,按此规律一直跳下去,则的坐标为( )
A. B. C. D.
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