内容正文:
专题 09 等腰三角形
1.掌握等腰三角形定义、核心性质,能区分腰、底边、顶角、底角;
2.熟练运用等边对等角、三线合一解决角度、线段计算;
3.结合三角形三边关系,对等腰边长、周长进行分类讨论并检验;
4.综合绝对值化简、整数边长、周长范围、几何证明题型灵活运用。
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。
2. 等腰三角形三大核心性质
性质 1:等边对等角(角的性质)
文字:等腰三角形的两个底角相等。
性质 2:三线合一(高频重难点)
文字:等腰三角形顶角平分线、底边上的中线、底边上的高,三条线重合为同一条直线。
性质 3:轴对称性
等腰三角形是轴对称图形,对称轴为底边上的高(中线 / 顶角平分线)所在直线,仅有 1 条对称轴。
3. 边长配套考点(结合三角形三边关系)
三边通用定理:任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边;
简化判定:较短两边之和>最长边即可构成三角形;
已知两边求周长必须分类讨论 + 三边关系检验,舍去不符合条件的情况。
题型 01 等腰三角形中边长/周长的分类讨论
【典例1】如图,图中△ABC和△ACD中,有一个是等腰三角形,则a的值是( )
A.5或7 B.7或8 C.5或12 D.8或12
D【解析】当△ABC是等腰三角形时,若a=5,5+5<12,不能组成三角形,
若a=12,5+12>12,7+8>12,能组成三角形;
当△ACD是等腰三角形时,
若a=7,7+5=12,不能组成三角形,
若a=8,5+8>12,7+8>8,能组成三角形;∴a的值是8或12,故选:D.
【变式】若等腰三角形的两边长分别是2和4,则它周长是( )
A.8 B.10 C.8或10 D.9或10
B【解析】∵等腰三角形的两边长分别是2和4,
∴有以下两种情况:
①当该等腰三角形的腰长为2时,则底边长为4,
此时该等腰三角形的三边分别为:2,2,4,
∵2+2=4,不符合构成三角形的条件,∴此种情况不存在;
②当等腰三角形的腰长为4时,则底边长为2,
此时该等腰三角形的三边分别为:4,4,2,
∵2+4>4,符合构成三角形的条件,
∴该等腰三角形的周长为:4+4+2=10,
综上所述:该等腰三角形的周长10.故选:B.
题型 02 三线合一
【典例2】如图,在△ABC中,AB=AC,AD为BC边上的中线,∠B=25°,则∠BAD的度数为( )
A.55° B.65° C.75° D.85°
B【解析】∵AB=AC,AD为BC边上的中线,
∴AD⊥BC,
∴∠BAD=90°﹣∠B=65°,
故选:B.
【变式】如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,下列结论不一定正确的是( )
A.AD⊥BC B.AD=BD C.∠BAD=∠CAD D.∠B=∠C
B【解析】∵点D是BC的中点,∴BD=CDBC,
在△ABD和△ACD中,,∴△ABD≌△ACD(SSS),
∴∠ADB=∠ADC,∠BAD=∠CAD,∠B=∠C,∴选项C,D正确;
∵点D是BC的中点,
∴∠ADB+∠ADC=180°,∴∠ADB=∠ADC=90°,
∴AD⊥BC,
∴选项A正确;
根据直角三角形斜边中线的性质得:当∠BAC=90°时,ADBC,
此时BD=AD,∴选项B不一定正确,故选:B.
题型 03 等腰三角形的新定义问题
【典例3】定义:经过三角形一个顶点及其对边上一点的直线,若能将此三角形分割成两个等腰三角形,称这个三角形为“钻石三角形”,这条直线称为这个三角形的“钻石分割线”.在△ABC中,∠BAC=20°,若存在过点C的“钻石分割线”,使△ABC是“钻石三角形”,则∠B的度数不可能是( )
A.20° B.40° C.70° D.100°
A【解析】分五种情况分别画出图形进行讨论如下:如图a,
当AD=CD时,则∠ACD=∠A=20°,
∴∠CDB=∠ACD+∠A=40°,
∴①当CD=BD时,;
②当CD=BC时,∠B=∠CDB=40°;
③当BD=BC时,∠B=180°﹣40°﹣40°=100°;如图b,
当AC=AE,CE=BE时,则,
∴∠B=∠BCE=40°;如图c,
当AC=CE,CE=BE时,则∠AEC=∠A=20°,
∴∠B=∠BCE=10°;
综上所述,∠B的度数为70°或40°或100°或10°.故选:A.
【变式】定义:等腰三角形的顶角与其一个底角的度数的比值k称为这个等腰三角形的“特征值”.若在等腰△ABC中,∠A=50°,则它的特征值k等于( )
A. B. C.或 D.或
D【解析】分两种情况:当等腰三角形的顶角为50°,
∴等腰三角形的两个底角都(180°﹣50°)=65°,
∴这个等腰三角形的“特征值”k;
当等腰三角形的一个底角为50°时,那么另一个底角也是50°,
∴等腰三角形的顶角=180°﹣2×50°=80°,
∴这个等腰三角形的“特征值”k;综上所述:或,故选:D.
【巩固训练】
1. 等腰三角形一个内角是50°,则底角为( )
A.130° B.65° C.50° D.50°或65°
D【解析】当50°的内角为顶角时,底角,
当50°的内角为底角时,底角即为50°,
综上所述,等腰三角形的底角为50°或65°,
故选:D.
2. 如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=38°,则∠C=( )
A.40° B.38° C.35° D.32°
B【解析】∵在△ABC中,∠B=38°,AB=AC,∴∠C=∠B=38°.
故选:B.
3. 如图,AD为△ABC的中线.若AB=AC,则下列结论不一定成立的是( )
A.BD=CD B.AD⊥BC C.∠BAD=∠CAD D.AD=CD
D【解析】∵AD为△ABC的中线,AB=AC,
∴BD=CD,AD⊥BC,∠BAD=∠CAD;
所以A,B,C选项一定成立,不符合题意;
∵AD,CD不一定相等,所以D选项不一定成立,符合题意;故选:D.
4. 在等腰△ABC中,AB=AC,中线CD将这个三角形的周长分为12和15两个部分,则这个等腰三角形的底边长为( )
A.7 B.7或11 C.10 D.8或10
B【解析】设等腰三角形的底边长为x,腰长为y,则根据题意,等腰三角形的两腰相等,寻找问题中的等量关系,列方程可得:①或②,
解方程组①得:,根据三角形三边关系定理,此时能组成三角形;
解方程组②得:,根据三角形三边关系定理此时能组成三角形,
即等腰三角形的底边长是11或7;故选:B.
5. 已知m,n为等腰△ABC的边长,且满足|m﹣6|+(4﹣n)2=0,则△ABC的周长是 .
14或16【解析】∵|m﹣6|+(4﹣n)2=0,∴m﹣6=0,4﹣n=0,
∴m=6,n=4,
当等腰三角形的腰长是6时,6+4>6,满足三角形三边关系定理,
∴此时△ABC的周长=6+6+4=16;当等腰三角形的腰长是4时,
4+4>6,满足三角形三边关系定理,
∴此时△ABC的周长=6+4+4=14,
∴△ABC的周长是14或16.故答案为:14或16.
6. 若等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为20°,则这个等腰三角形顶角的度数为 .
70°或110°【解析】分两种情况:
当等腰三角形是锐角三角形时,如图:在△ABC中,AB=AC,
∵BD⊥AC,∴∠BDA=90°,∵∠ABD=20°,∴∠A=90°﹣∠ABD=70°;
当等腰三角形是钝角三角形时,如图:在△ABC中,AB=AC,
∵BD⊥AC,∴∠BDA=90°,∵∠ABD=20°,∴∠BAD=90°﹣∠ABD=70°,
∴∠BAC=180°﹣∠BAD=110°;
综上所述:这个等腰三角形顶角的度数为70°或110°,故答案为:70°或110°.
7. 四边形ABCD的边长如图所示,线段AC的长度随四边形形状的改变而变化,当△ABC为等腰三角形时,线段AC的长为 .
3【解析】分两种情况:①AC=AB=3时,在△ACD中,2+2>3,符合题意;②AC=BC=4.5时,
在△ACD中,2+2<4.5,不能构成三角形,不符合题意;
综上所述,线段AC的长为3,故答案为:3.
8. 如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC的中点,E为AC上一点,AD=ED.
若∠B=40°,求∠DEA的度数.
解:∵AB=AC,D为BC的中点,∠B=40°,
∴∠C=∠B=40°,∠BAD=∠CAD.
∵∠C+∠B+∠BAC=180°,
∴∠BAC=100°,
∴∠CAD∠BAC=50°,
∵DA=DE,
∴∠DEA=∠EAD=50°.
【强化训练】
1. (2026•古冶区三模)如图,在△ABC中,AB=AC,α,β为△ABC的两个外角,则当α减少1°时,β的变化是( )
A.减少1° B.减小2° C.增大1° D.增大2°
D【解析】∵∠ACB+α=180°,
∴∠ACB=180°﹣α,
∵AB=AC,∴∠B=∠ACB=180°﹣α,
∴β=∠B+∠ACB=360°﹣2α,∴当α减少1°时,β增大2°,故选:D.
2. (2026春•天府新区期末)如图,在△ABC中,AB=AC,点E在CA的延长线上,EP⊥BC于点P,EP交AB于点F,若AB=5,AE=2,则BF的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
C【解析】在△ABC中,AB=AC,点E在CA延长线上,EP⊥BC于点P,交AB于点F,
∴∠B=∠C,∠BPE=∠EPC=90°,
∴∠B+∠BFP=90°,∠C+∠E=90°,
∴∠BFP=∠E,
又∵∠BFP=∠EFA,∴∠E=∠EFA,
∴AE=AF=2,
又∵AB=5,∴BF=AB﹣AF=5﹣2=3,故选:C.
3. (2026春•龙岗区期末)如图,已知屋顶的主桁架△ABC是等腰三角形,AB=AC,∠A=70°,点D是桁架AB边上的一点,为了加固屋檐,延长CB至点E,使得BD=BE,则∠E的度数是( )
A.22.5° B.25° C.27.5° D.35°
C【解析】∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,
∵∠A=70°,
∴∠ABC(180°﹣∠A)=55°,
∵BE=BD,∴∠BDE=∠E,∵∠ABC=∠BDE+∠E,∴∠E∠ABC=27.5°,
故选:C.
4. (2026•浙江模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以A为圆心,AB长为半径作弧,与AC交于点D,以C为圆心,BC长为半径作弧,与AC交于点E,连结BD,BE,则∠DBE的度数为( )
A.30° B.45°
C.60° D.与∠A的大小有关
B【解析】设∠A=α,则∠C=90°﹣α,由作图可知,AB=AD,BC=CE,
∴∠ADB,∠CEB,
∴∠DBE45°,故选:B.
5. (2026•宛城区校级模拟)定义:有两个内角的差为90°的三角形叫作“反直角三角形”.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=100°,点P为边BC上一点,若△ABP为“反直角三角形”,则∠PAC的度数为 .
75°或90°【解析】∵AB=AC,∠BAC=100°,∴∠B=∠C×(180°﹣100°)=40°,
当∠PAB﹣∠B=90°时,∠PAB=130°,
∵∠PAB>∠BAC,∴不存在这样的△PAB是反直角三角形;
当∠APB﹣∠B=90°时,∠APB=130°,∴∠PAC=∠APB﹣∠C=90°;
当∠APB﹣∠PAB=90°时,
∵∠APB+∠PAB=180°﹣40°=140°,∴∠APB=115°,
∴∠PAC=∠APB﹣∠C=75°;当∠PAB﹣∠APB=90°时,
∵∠PAB+∠APB=180°﹣40°=140°,∴∠PAB=115°,
∵∠PAB>∠BAC,∴不存在这样的△PAB是反直角三角形,
∴当△PAB是反直角三角形时,∠PAC=75°或90°.故答案为:75°或90°.
6. (2025秋•淮北校级期末)“三等分角”大约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点相连并可绕O转动,C点固定,OC=CD=DE,点D,E可在槽中滑动,若∠BDE=75°,则∠O的度数是 .
25°【解析】设∠O=x,∵OC=CD,∴∠O=∠CDO=x,
∴∠DCE=∠O+∠CDO=2x,∵CD=DE,
∴∠DEC=∠DCE=2x,
∵∠BDE=∠O+∠DEC=75°,∴x+2x=75°,3x=75°,x=25°,
∴∠O=25°,故答案为:25°.
7. (2025秋•南京校级月考)“角平分线”,“平行线”与“等腰三角形”三者关系密切.
(1)如图1,已知BC平分∠ABD,AC∥BD.求证:△ABC是等腰三角形;
(2)如图2,已知在△ABC中,AB=AC,AE平分△ABC的外角∠CAD.求证:AE∥BC.
证明:(1)∵BC平分∠ABD,∴∠ABC=∠CBD,∵AC∥BD,
∴∠C=∠CBD,
∴∠ABC=∠C,
∴AB=AC,∴△ABC是等腰三角形;
(2)∵AB=AC,∴∠B=∠C,∵AE平分∠CAD,
∴∠CAD=2∠EAC,
∵∠CAD是△ABC的外角,
∴∠DAC=∠B+∠C=2∠C,∴2∠EAC=2∠C,∴∠EAC=∠C,∴AE∥BC.
8. (2025秋•关岭县期末)如图,在△ABC中,D是AB边上的一个动点,过点D作DE∥BC交AC于点E,且DE平分∠ADC,在BC边上取点F,使∠DFC=45°.
(1)求证:△BCD为等腰三角形;
(2)过点D作DM⊥BC于点M,若BC=12,BF=2,求DM的长.
解:(1)证明:∵DE平分∠ADC,∴∠ADE=∠CDE,
又∵DE∥BC,
∴∠CDE=∠DCB(两直线平行,内错角相等),∠ADE=∠B(两直线平行,同位角相等),
∴∠DCB=∠B(等量代换),
∴△BCD为等腰三角形;
(2)解:∵△BCD为等腰三角形,DM⊥BC,BC=12,BF=2,
∴,
∴FM=BM﹣BF=6﹣2=4,
在Rt△DFM中,∠DFM=45°,∴△DMF是等腰直角三角形∴DM=FM=4,则DM的长为4.
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专题 09 等腰三角形
1.掌握等腰三角形定义、核心性质,能区分腰、底边、顶角、底角;
2.熟练运用等边对等角、三线合一解决角度、线段计算;
3.结合三角形三边关系,对等腰边长、周长进行分类讨论并检验;
4.综合绝对值化简、整数边长、周长范围、几何证明题型灵活运用。
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。
2. 等腰三角形三大核心性质
性质 1:等边对等角(角的性质)
文字:等腰三角形的两个底角相等。
性质 2:三线合一(高频重难点)
文字:等腰三角形顶角平分线、底边上的中线、底边上的高,三条线重合为同一条直线。
性质 3:轴对称性
等腰三角形是轴对称图形,对称轴为底边上的高(中线 / 顶角平分线)所在直线,仅有 1 条对称轴。
3. 边长配套考点(结合三角形三边关系)
三边通用定理:任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边;
简化判定:较短两边之和>最长边即可构成三角形;
已知两边求周长必须分类讨论 + 三边关系检验,舍去不符合条件的情况。
题型 01 等腰三角形中边长/周长的分类讨论
【典例1】如图,图中△ABC和△ACD中,有一个是等腰三角形,则a的值是( )
A.5或7 B.7或8 C.5或12 D.8或12
【变式】若等腰三角形的两边长分别是2和4,则它周长是( )
A.8 B.10 C.8或10 D.9或10
题型 02 三线合一
【典例2】如图,在△ABC中,AB=AC,AD为BC边上的中线,∠B=25°,则∠BAD的度数为( )
A.55° B.65° C.75° D.85°
【变式】如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,下列结论不一定正确的是( )
A.AD⊥BC B.AD=BD C.∠BAD=∠CAD D.∠B=∠C
题型 03 等腰三角形的新定义问题
【典例3】定义:经过三角形一个顶点及其对边上一点的直线,若能将此三角形分割成两个等腰三角形,称这个三角形为“钻石三角形”,这条直线称为这个三角形的“钻石分割线”.在△ABC中,∠BAC=20°,若存在过点C的“钻石分割线”,使△ABC是“钻石三角形”,则∠B的度数不可能是( )
A.20° B.40° C.70° D.100°
【变式】定义:等腰三角形的顶角与其一个底角的度数的比值k称为这个等腰三角形的“特征值”.若在等腰△ABC中,∠A=50°,则它的特征值k等于( )
A. B. C.或 D.或
【巩固训练】
1. 等腰三角形一个内角是50°,则底角为( )
A.130° B.65° C.50° D.50°或65°
2. 如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=38°,则∠C=( )
A.40° B.38° C.35° D.32°
3. 如图,AD为△ABC的中线.若AB=AC,则下列结论不一定成立的是( )
A.BD=CD B.AD⊥BC C.∠BAD=∠CAD D.AD=CD
4. 在等腰△ABC中,AB=AC,中线CD将这个三角形的周长分为12和15两个部分,则这个等腰三角形的底边长为( )
A.7 B.7或11 C.10 D.8或10
5. 已知m,n为等腰△ABC的边长,且满足|m﹣6|+(4﹣n)2=0,则△ABC的周长是 .
6. 若等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为20°,则这个等腰三角形顶角的度数为 .
7. 四边形ABCD的边长如图所示,线段AC的长度随四边形形状的改变而变化,当△ABC为等腰三角形时,线段AC的长为 .
8. 如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC的中点,E为AC上一点,AD=ED.
若∠B=40°,求∠DEA的度数.
【强化训练】
1. (2026•古冶区三模)如图,在△ABC中,AB=AC,α,β为△ABC的两个外角,则当α减少1°时,β的变化是( )
A.减少1° B.减小2° C.增大1° D.增大2°
2. (2026春•天府新区期末)如图,在△ABC中,AB=AC,点E在CA的延长线上,EP⊥BC于点P,EP交AB于点F,若AB=5,AE=2,则BF的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3. (2026春•龙岗区期末)如图,已知屋顶的主桁架△ABC是等腰三角形,AB=AC,∠A=70°,点D是桁架AB边上的一点,为了加固屋檐,延长CB至点E,使得BD=BE,则∠E的度数是( )
A.22.5° B.25° C.27.5° D.35°
4. (2026•浙江模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以A为圆心,AB长为半径作弧,与AC交于点D,以C为圆心,BC长为半径作弧,与AC交于点E,连结BD,BE,则∠DBE的度数为( )
A.30° B.45°
C.60° D.与∠A的大小有关
5. (2026•宛城区校级模拟)定义:有两个内角的差为90°的三角形叫作“反直角三角形”.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=100°,点P为边BC上一点,若△ABP为“反直角三角形”,则∠PAC的度数为 .
6. (2025秋•淮北校级期末)“三等分角”大约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点相连并可绕O转动,C点固定,OC=CD=DE,点D,E可在槽中滑动,若∠BDE=75°,则∠O的度数是 .
7. (2025秋•南京校级月考)“角平分线”,“平行线”与“等腰三角形”三者关系密切.
(1)如图1,已知BC平分∠ABD,AC∥BD.求证:△ABC是等腰三角形;
(2)如图2,已知在△ABC中,AB=AC,AE平分△ABC的外角∠CAD.求证:AE∥BC.
8. (2025秋•关岭县期末)如图,在△ABC中,D是AB边上的一个动点,过点D作DE∥BC交AC于点E,且DE平分∠ADC,在BC边上取点F,使∠DFC=45°.
(1)求证:△BCD为等腰三角形;
(2)过点D作DM⊥BC于点M,若BC=12,BF=2,求DM的长.
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