15.3.2等边三角形(7大题型·一题三变专项讲义)2026-2027学年人教版数学八年级上册
2026-08-08
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摘要:
本初中数学讲义聚焦“等边三角形”核心知识点,作为特殊等腰三角形,系统梳理定义、性质(三边相等、三角均60°、三线合一、3条对称轴)、判定(三边/三角相等、等腰+60°)及含30°直角三角形性质,构建从基础到综合应用的学习支架。
该资料亮点在于题型分层设计,从基础应用到综合拓展再到最值问题,结合各地期末真题,培养学生几何直观与推理能力。易错点与解题技巧总结,帮助学生形成严谨思维,课中辅助教师教学,课后助力学生查漏补缺,提升应用意识。
内容正文:
15.3.2 等边三角形
【新人教版】
【题型1 等边三角形的性质——基础简单应用】...............................................................................................2
【题型2 等边三角形的判定】...............................................................................................................................5
【题型3 等边三角形的性质与判定综合】...........................................................................................................9
【题型4 大(小)边对大(小)角】.................................................................................................................16
【题型5 等边三角形的性质——综合拓展应用】.............................................................................................19
【题型6 最值问题1——垂线段最短】..............................................................................................................28
【题型7 最值问题2——两点之间线段最短】..................................................................................................33
1. 定义
三条边都相等的三角形叫做等边三角形,等边三角形是特殊的等腰三角形。
2. 等边三角形性质
· 三边全部相等;
· 三个内角相等,每一个内角都等于60°;
· 具备等腰三角形全部性质,三线合一适用于任意一条边、任意一个内角;
· 轴对称图形,共有3条对称轴,分别为三条边上的垂直平分线。
3. 等边三角形判定
判定1:三边对应相等的三角形是等边三角形;
判定2:三个角都相等的三角形是等边三角形;
判定3:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形(常考)。
4. 重要推论:含30°角的直角三角形性质
在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。
几何语言:Rt△ABC,∠C=90°,∠A=30°,则BC=1/2AB。
逆用:直角三角形中,若一条直角边等于斜边的一半,则该直角边所对锐角为30°。
1.混淆判定条件,认为任意等腰三角形都是等边三角形;
2.三线合一乱用:等边三角形腰与底边无区别,但普通等腰三角形不可套用;
3.30°直角边结论只适用于直角三角形,普通三角形不可使用;
4.角度计算默认单角60°,忽略分类讨论。
1.判定提速:优先使用“等腰+60°”判定等边三角形;
2.线段倍半题型:出现30°直角,直接用直角边与斜边数量关系;
3.几何构造:遇60°、等边条件,常截取线段构造新等边三角形;
4.角度计算:等边内角固定60°,结合外角、内角和快速倒角。
题型一 等边三角形的性质——基础简单应用
【例1】(25-26八年级上·河北邢台·期末)如图,已知是等边三角形,点,分别在边,上,若,的周长为,,则的长为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查等边三角形的判定与性质,平行线的性质,熟练掌握相关知识是关键.
由等边三角形的性质可得,,结合可证明也是等边三角形,则.
【详解】解:∵是等边三角形,
∴,,
∵的周长为,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴.
故选:B.
【变式1-1】(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,等边三角形中,,与相交于点P,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据等边三角形的性质得到,,结合,证明,得到,结合,可得,即得答案.
【详解】解:是等边三角形,
,,
,
,
,
,
,
.
【变式1-2】(25-26八年级上·四川绵阳·期末)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,
,,
,,
,
,,
,,
,,
,
.
【变式1-3】(25-26八年级下·辽宁鞍山·开学考试)如图,在等边中,点分别在边上,且,与相交于点,于点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)
证明:∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴;
(2)3
【分析】(1)根据全等三角形的性质,,然后根据全等三角形的判定定理即可得证.
(2)根据全等三角形的性质得到,进一步得到,再根据含角的直角三角形的性质即可得到答案.
【详解】(1)略
(2)解:∵,
,
,
.
∴,
∵,
∴.
题型二 等边三角形的判定
【例2】(25-26八年级上·江苏宿迁·期末)如图,是线段上一点,分别以、为边在同侧画等边和等边,连接交于点,连接交于点,连接.
(1)求证:;
(2)求证:是等边三角形.
【答案】(1)
证明:和为等边三角形,
,,,
.
在和中,
,
;
(2)
证明:连接,
由(1)知,
,
,,
在和中 ,
,
,
是等边三角形.
【分析】本题考查了三角形全等的判定与性质、等边三角形的判定.
(1)根据等边三角形的性质可以得到,从而可得,利用可证,根据全等三角形的性质可证;
(2)根据可知,利用可证,根据全等三角形的性质可知,根据有一个角是的等腰三角形是等边三角形可证结论成立.
【详解】(1)略
(2)略
【变式2-1】(25-26八年级上·天津滨海新区·期末)如图,在中,,D是上一点,且,且,连接、、.
(1)求的度数;
(2)证明:是等边三角形.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)根据等角对等边、三角形内角和定理和两直线平行同位角相等,求得和利用“”证得,然后根据全等三角形对应角相等即可解答;
(2)根据全等三角形对应边和对应角相等,求得,再根据有一个内角是的等腰三角形为等边三角形即可证得结论.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∵,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)证明:∵,
∴,,
∵,
∴,
∴是等边三角形.
【变式2-2】(25-26八年级上·广西玉林·期末)如图,已知点是内的一点,,分别是点关于的对称点,连接,与分别相交于点,已知.
(1)求的周长;
(2)连接,若,判定的形状,并说明理由.
【答案】(1)10cm
(2)
等边三角形,理由如下:
连接
分别是点关于的对称点,
垂直平分垂直平分,
,
,,
,
,
,
又,
,
是等边三角形.
【分析】本题考查的是轴对称的性质,熟记轴对称的性质是解本题的关键.
(1)根据轴对称的性质可得,,再结合三角形的周长公式可得答案;
(2)根据轴对称的性质可得,,再结合角的和差运算可得,进而可结论.
【详解】(1)解:分别是点关于的对称点,
垂直平分,垂直平分
的周长为
(2)略
【变式2-3】(25-26八年级上·山西临汾·期末)如图,平分,,.
(1)求证:;
(2)若,判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)
证明:平分,,,
∴,
∴;
(2)
解:是等边三角形,理由如下:
∵,,
∴,
∴,
由()可知,
∴,
∴,
又∵,
∴是等边三角形.
【分析】本题考查了角平分线的性质,等边三角形的判定,等腰三角形的判定与性质,掌握知识点的应用是解题的关键.
()由角平分线性质可得,然后通过等边对等角即可求证;
()由,,可得,所以,由()可知,从而可得,则有,最后由等边三角形的判定方法即可求证.
【详解】(1)略
(2)略
题型三 等边三角形的性质与判定综合
【例3】(25-26八年级上·广东江门·阶段检测)如图,在等边三角形中,,将线段沿翻折,得到线段,连接交于点N,连接、,以下说法:①,②,③,④中,正确的说法个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】只要证明,是等边三角形,垂直平分线段即可一一判断.
【详解】解:是等边三角形,
,,
,
,
,,
线段沿翻折,得到线段,
,,,故②正确,
,,故①,③正确,
,,
,
,
是等边三角形,
,故④正确,
综上所述,正确的个数有4个.
【变式3-1】(25-26八年级上·黑龙江鹤岗·期末)如图,已知,,,,和交于点,则下列结论:①;②;③平分;③.其中正确的有( )
A.①② B.①②③ C.①②③④ D.①②④
【答案】C
【分析】结合等边三角形和的性质,利用可证,由全等三角形的性质可知①正确;由三角形内角和为易求的度数,可知②正确;连接,过分别作于,于,由可知,利用角平分线的判定可证平分,所以③正确;在上截取,利用可证,由全等三角形对应边相等易得,故④正确.
【详解】解:∵,,,,
∴和是等边三角形,
∴,
∴,
即,
在与中,,
∴,
∴,
故①正确;
又∵,,,
∴,
∴,
故②正确;
连接,过分别作于,于,如图1,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴平分,
所以③正确;
如图2,在上截取,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
故④正确.
故选:C.
【变式3-2】(25-26八年级上·山东德州·期末)如图,是内部一点,关于、的对称点分别是点、点,连接分别与,交于点,点,连接,,下列结论:①若,则是等边三角形;②的周长等于线段的长;③平分;④.正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】本题主要考查了轴对称的性质及等边三角形的判定与性质,熟知轴对称的性质是解题的关键.
根据轴对称的性质,依次对所给结论进行判断即可.
【详解】解:∵点关于、的对称点分别是点、点,
,,,.
,.
是等边三角形,故①正确.
由轴对称可知,,,
,故②正确.
由轴对称可知,,,
,.
,
.
.
平分,故③正确.
,,
.
,
.
,故④正确.
【变式3-3】(25-26八年级上·广西来宾·期末)(1)如图①,在中,,,是过点A的直线,于点D,于点E,且.求证:.
(2)如图②,在中,,D,A,E三点都在直线l上,并且有,且,请问是否成立?若成立,请给出证明,如不成立,请说明理由.
(3)拓展与应用:如图③,D,E是D,A,E三点所在直线l上的两动点(D,A,E三点互不重合),点F为平分线上的一点,且和均为等边三角形,连接,.若,试判断的形状.
【答案】
(1)证明:直线l,直线l,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
;
(2)解:成立,证明如下:
,
,
,
在和中,
,
,
,,
;
(3)为等边三角形
【分析】(1)只需要证明,根据已知条件,结合全等三角形的判定定理即可解答;
(2)运用类比的方法,同样可以证明;
(3)结合(2)及已知条件,利用可以证明; 接下来根据全等三角形的性质可以得到,,至此问题即可解答.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:由(2)可知,,
,,
和均为等边三角形,
,,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
为等边三角形.
【点睛】根据“一线三等角”模型,准确证明三角形全等是正确解答此题的关键.
题型四 大(小)边对大(小)角
【例4】(25-26八年级上·江苏徐州·期中)在中,若,则边与的数量关系为( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】本题考查三角形的边角关系,掌握知识点是解题的关键.
根据三角形的边角关系定理:在一个三角形中,较大的角对较大的边.
【详解】解:在中,
∵,边的对角为,边的对角为,
∴,
即 .
故选A.
【变式4-1】(25-26八年级上·江苏无锡·期中)在中,、、所对的边分别是a、b、c,若,则a、b、c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了三角形中“大角对大边”的性质.根据三角形中“大角对大边”的性质,由可直接得出其对边的大小关系.
【详解】解:∵在中,(已知),
又∵三角形中大角对大边,
∴,
故选:D.
【变式4-2】(25-26八年级上·河北邯郸·期中)“在一个三角形中,如果两条边不等,那么它们所对的角也不等,大边所对的角较大”,根据上述结论,判断下列说法:
①在中,如果,那么
②在中,如果,且,那么是锐角三角形
③在中,如果,那么
④在中,如果,那么是锐角三角形
其中正确的个数为()
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题考查三角形的边角关系,三角形的分类,等边三角形的判定,掌握知识点是解题的关键.
根据“大边对大角”的性质及三角形内角和定理判断各说法;①③④正确,②错误.
【详解】解:∵在中,,
∴根据大边对大角,对,对,对,
∴,故①正确.
∵且,
∴且,
又∵,
∴,
若,则为钝角三角形,故②错误.
∵,
∴,
又∵最小,对应对角最小,
∴,故③正确.
∵,
∴为等边三角形,所有角均为,为锐角三角形,故④正确.
∴正确的个数为3.
故选C.
【变式4-3】(25-26八年级上·河南南阳·期末)学习了等腰三角形,我们知道:在一个三角形中,等边所对的角相等;反过来等角所对的边也相等.类比以上内容,小明同学探究了不相等的边(或角)所对的角(或边)之间存在的关系.如图1和图2,在中,如果,那么我们可以将折叠,使边落在上,点落在上的点,折痕交于点.
(1)证明:由折叠可得,___________.
___________(理由:___________),
.
可得结论:在一个三角形中,如果两条边不等,那么所对的角也不等,大边所对的角较大.
请把上面的证明过程补充完整.
(2)【拓展结论】
类似地,用下面的方法,证明此命题的逆命题:“在一个三角形中,如果两角不等,那么所对的边也不等,大角所对的边较大”已知:在中,.求证:.
小聪的思路是:在内部作
请你根据小聪的思路,在图1中添上辅助线并写出完整的证明过程;
(3)【应用结论】如图3,在三角形中,平分,点为边上任意一点(不与点,点重合),连接,交于点.求证:.
【答案】(1);;三角形的一个外角大于任何一个与它不相邻的内角
(2)
证明:如图所示,
,
.
,
,
;
(3)
证明:如图所示,在上截取,连接.
平分,
.
又,
.
,
∴,
.
,
.
,
.
【分析】本题主要考查了三角形外角的性质,等角对等边,全等三角形的性质与判定,折叠的性质,熟知相关知识是解题的关键.
(1)由折叠可得,,根据三角形外角的性质可得,则可证明
(2)根据题意作图,由等角对等边得到,根据三角形的三边的关系可得,据此可证明;
(3)在上截取,连接.证明.得到,可证明.根据,得到,据此可证明结论.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
题型五 等边三角形的性质——综合拓展应用
【例5】(25-26八年级上·安徽池州·期末)如图,和是等边三角形,,连接、,交于点D.
(1)求的度数.
(2)连接,求证:平分.
(3)连接,求证:.
【答案】(1)
(2)
证明:过点A作于点M,于点N,如图所示:
∵,
∴,
即,
在和中,
,,,
∴,
∴,,
∴,
∴点A在的平分线上,
∴平分.
(3)
证明:在上截取,连接,,设与交于点H,如图所示:
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
在中,,
∵,,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴.
【分析】(1)根据等边三角形的性质得,,,再根据得,由此可得的度数;
(2)过点A作于点M,于点N,先证明和全等得,,再根据三角形的面积公式得,然后根据角平分线的性质可得结论;
(3)在上截取,连接,设与交于点H,先证明和全等得,进而再证明是等边三角形得,进一步即可得出答案.
【详解】(1)解:∵和是等边三角形,
∴,,,
又∵,
∴,
.
(2)略
(3)略
【点睛】本题考查的是等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,角平分线的性质,作出合适的辅助线是解本题的关键.
【变式5-1】(25-26八年级上·湖南怀化·阶段检测)如图,点P,Q分别是边长为的等边边上的动点,点P从顶点A,点Q从顶点B同时出发,且它们的速度都为,下面结论:①;②的度数不变,始终等于;③当第秒或第2秒时,为直角三角形;④当第2秒时,.其中结论正确的有( )
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
【答案】D
【分析】根据等边三角形的性质和点P、Q的运动情况,利用全等三角形的判定和性质,以及直角三角形的性质,来验证题目中的各个结论是否正确.
【详解】解:设点P、Q运动时间为t秒,根据题意得:,
∵为等边三角形,
∴,
在和中,
∴,
∴,故①正确;
∵,
∴,
在中,,
∴,故②正确;
若,由,得到,
∴,即,
解得:;
若,由,得到,
∴,即,
解得:,
综上,当第秒或第秒时,为直角三角形,故③错误;
当时,则,,
∵,
∴P、Q是边的中点,即是的中线,
∵为等边三角形,
∴,,
∴.故④正确,
∴正确的有①②④.
【变式5-2】(25-26八年级上·湖北襄阳·期末)如图1,在等边中,点,分别是,上的点,,与交于点.
(1)求证:;
(2)如图2,以为边作等边,求证:.
(3)如图3,在(2)的条件下,若点是的中点,连接,,判断与有什么数量关系?并说明理由.
【答案】(1)
证明:如图1中,
∵是等边三角形,
∴,
在和中,
,
∴;
(2)
证明:如图2中,
∵都是等边三角形,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(3)
解:结论:.
理由:延长到R,使得,连接.
∵等边,
∴,,
∴,
∵点是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴.
【分析】(1)根据等边三角形的性质,由即可证明;
(2)证明,可得结论.
(3)延长到R,使得,连接.先证明,进而证明,推出,可得结论.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
【变式5-3】(25-26八年级上·安徽六安·期末)等边中,点E、F分别在BC、AC上,且,与交于点.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,过点作,垂足为,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,过点作,交的延长线于,若为中点,求证:.
【答案】(1)
证明:∵是等边三角形
∴,,
∵,
∴,
(2)
证明:由(1)得,
∴
∴
∵
∴
∴;
(3)
如图所示,连接,
由(2)得
∴,
∵点D为中点,
∴,
∴,
由(1)得,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴.
【分析】(1)首先由等边三角形得到,,然后证明出即可;
(2)由得到,然后等量代换得到,求出,即可得到;
(3)连接,证明出,得到,,然后证明出是等边三角形,得到,即可得证.
【详解】(1) 略
(2) 略
(3) 略
题型六 最值问题1——垂线段最短
【例6】(25-26八年级上·江苏连云港·期末)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点为轴上一动点,以为边在直线的右侧作等边三角形.若点为的中点,连接,则长的最小值为______.
【答案】
【分析】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,垂线段最短等,以为边作等边,过点作于,连接,可证,得到,可知当有最小值时,有最小值,根据垂线段最短知当轴时,有最小值,进而即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:如图,以为边作等边,过点作于,连接,
∵点的坐标为,
∴,
∵点为的中点,
∴,
∵是等边三角形,,
∴,,,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴当有最小值时,有最小值,
当轴时,有最小值,
∴的最小值为,
∴的最小值为,
故答案为:.
【变式6-1】(25-26八年级上·江苏南京·期末)如图,在等边三角形中,M和N分别是线段和上的动点,且,,则的最小值是________.
【答案】2
【分析】本题考查等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、含30度角的直角三角形的性质,垂线段最短等知识,作交于点E,连接,由等边三角形的性质得,,可证明,则,而,所以,则,由,求得,当时,的值最小,此时的值最小,,于是得到问题的答案.
【详解】解:作交于点E,连接,则,
∵是等边三角形,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点E在射线上运动,
∴当,即时,的值最小,此时的值最小,
∵,
∴,
∴的最小值为2,
故答案为:2.
【变式6-2】(25-26八年级上·福建莆田·期中)在中,,,点是的中点,点是边上的一个动点,连接,以为边在的下方作等边,连接,则的最小值是________.
【答案】2
【分析】本题考查了垂线段最短,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质等知识.在的下方作等边,证明,推出,从而算出,发现点在射线上运动,当时,的值最小.
【详解】解:如图,在的下方作等边,
,,
,
在和中,
,
,
,
,
,
∵点是边的中点,是等边三角形,
∴是定点,是定值,
∴点在射线上运动,
当时,的值最小,
最小值,
故答案为:2.
【变式6-3】(25-26八年级上·江苏苏州·阶段检测)如图,中,,,,是线段上一个动点,以为边在外作等边.若是的中点,当取最小值时,的周长为___________.
【答案】12
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质,勾股定理,含直角三角形的性质,确定出点的轨迹是解题的关键.
先确定点F在的角平分线上,当时,最小,且点D在上,再根据勾股定理求出,进而得出,然后根据勾股定理求出,可得答案.
【详解】解:连接,
∵是等边三角形,F是的中点,
∴,平分,
即点F在的角平分线上.
当时,最小,且点D在上,
在中,,
∴,
根据勾股定理,得.
∵平分,等边中,,
∴,
∴,
∴,
∴.
在中,,
∴.
根据勾股定理,得,
即,
解得(舍负),
所以等边的周长为.
故答案为:12.
题型七 最值问题2——两点之间线段最短
【例7】(25-26八年级上·河北沧州·期末)如图,在等边三角形中,D是的中点,点E,F分别在,上,且,,在上有一动点G,则的最小值为( )
A.3 B.7 C.9 D.12
【答案】C
【分析】本题考查轴对称的性质、等边三角形的性质,熟练掌握相关性质是解题的关键.
作E点关于的对称点,连接交于点G,结合等边三角形的性质得到,进而得到是等边三角形,从而得到的最小值.
【详解】解:如图,作E点关于的对称点,连接交于点G,
在等边三角形中,,,
、,
、,
,
,
是等边三角形,
的最小值为,
故选:C.
【变式7-1】(25-26八年级上·安徽淮北·期末)如图,点P位于内部,点M,N分别在射线,上.若,,则周长的最小值为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【答案】A
【分析】本题考查了轴对称—最短路线问题,等边三角形的判定和性质.将三角形的周长利用轴对称转化为线段的长,构造等边三角形是解题的关键.设点关于的对称点为,关于的对称点为,根据当点、在上时,的周长最小,再结合等边三角形的判定和性质即可解答.
【详解】解:如图,分别作点P关于,的对称点C,D,连接,,,,.
点P关于的对称点为点C,
,,,
点P关于的对称点为点D,
,,,
,,
是等边三角形,
,
的周长,
即周长的最小值是7.
故选:A.
【变式7-2】(25-26八年级上·广西贵港·期末)如图,等腰中,,是等边三角形,点P是的角平分线上一个动点,连接,则的最小值为________.
【答案】12
【分析】本题主要考查了最短路线问题,等边三角形的性质,全等三角形的判定及性质,连接,证明,即可得到,得,再根据当,,在同一直线上时,的最小值为线段长,即可得出的最小值为12.添加辅助线,构造,再利用两点之间线段最短找到最短位置是解决问题的关键.
【详解】解:如图,连接,
∵点是的角平分线上一动点,则 ,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∴当,,在同一直线上时,的最小值为线段长,
又∵是等边三角形,,
∴的最小值为12,
故答案为:12.
【变式7-3】(25-26八年级上·江苏南通·期末)如图,在等腰中,,,则____,若点D,E分别为边上的动点,且,连接,当的值最小时,的大小是 _________ .
【答案】 32
【分析】本题考查了全等三角形的性质,等腰三角形的判定和性质,三角形的内角和定理.将拼接到,连接交于点G,推出,当点E与点G重合时,的值最小,据此求解即可.
【详解】解:等腰中,,,
.
如图,将拼接到,连接交于点G,
则,
,,,
,
当点E与点G重合时,的值最小,
,
,
,
,
,
即当的值最小时,的大小是,
故答案为:32,.
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15.3.2 等边三角形
【新人教版】
【题型1 等边三角形的性质——基础简单应用】...............................................................................................2
【题型2 等边三角形的判定】...............................................................................................................................3
【题型3 等边三角形的性质与判定综合】...........................................................................................................4
【题型4 大(小)边对大(小)角】...................................................................................................................6
【题型5 等边三角形的性质——综合拓展应用】...............................................................................................7
【题型6 最值问题1——垂线段最短】................................................................................................................8
【题型7 最值问题2——两点之间线段最短】....................................................................................................9
1. 定义
三条边都相等的三角形叫做等边三角形,等边三角形是特殊的等腰三角形。
2. 等边三角形性质
· 三边全部相等;
· 三个内角相等,每一个内角都等于60°;
· 具备等腰三角形全部性质,三线合一适用于任意一条边、任意一个内角;
· 轴对称图形,共有3条对称轴,分别为三条边上的垂直平分线。
3. 等边三角形判定
判定1:三边对应相等的三角形是等边三角形;
判定2:三个角都相等的三角形是等边三角形;
判定3:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形(常考)。
4. 重要推论:含30°角的直角三角形性质
在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。
几何语言:Rt△ABC,∠C=90°,∠A=30°,则BC=1/2AB。
逆用:直角三角形中,若一条直角边等于斜边的一半,则该直角边所对锐角为30°。
1.混淆判定条件,认为任意等腰三角形都是等边三角形;
2.三线合一乱用:等边三角形腰与底边无区别,但普通等腰三角形不可套用;
3.30°直角边结论只适用于直角三角形,普通三角形不可使用;
4.角度计算默认单角60°,忽略分类讨论。
1.判定提速:优先使用“等腰+60°”判定等边三角形;
2.线段倍半题型:出现30°直角,直接用直角边与斜边数量关系;
3.几何构造:遇60°、等边条件,常截取线段构造新等边三角形;
4.角度计算:等边内角固定60°,结合外角、内角和快速倒角。
题型一 等边三角形的性质——基础简单应用
【例1】(25-26八年级上·河北邢台·期末)如图,已知是等边三角形,点,分别在边,上,若,的周长为,,则的长为( ).
A. B. C. D.
【变式1-1】(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,等边三角形中,,与相交于点P,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(25-26八年级上·四川绵阳·期末)如图,点P是等边三角形边上一点,于点M,于点N,若,,则______.
【变式1-3】(25-26八年级下·辽宁鞍山·开学考试)如图,在等边中,点分别在边上,且,与相交于点,于点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
题型二 等边三角形的判定
【例2】(25-26八年级上·江苏宿迁·期末)如图,是线段上一点,分别以、为边在同侧画等边和等边,连接交于点,连接交于点,连接.
(1)求证:;
(2)求证:是等边三角形.
【变式2-1】(25-26八年级上·天津滨海新区·期末)如图,在中,,D是上一点,且,且,连接、、.
(1)求的度数;
(2)证明:是等边三角形.
【变式2-2】(25-26八年级上·广西玉林·期末)如图,已知点是内的一点,,分别是点关于的对称点,连接,与分别相交于点,已知.
(1)求的周长;
(2)连接,若,判定的形状,并说明理由.
【变式2-3】(25-26八年级上·山西临汾·期末)如图,平分,,.
(1)求证:;
(2)若,判断的形状,并说明理由.
题型三 等边三角形的性质与判定综合
【例3】(25-26八年级上·广东江门·阶段检测)如图,在等边三角形中,,将线段沿翻折,得到线段,连接交于点N,连接、,以下说法:①,②,③,④中,正确的说法个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式3-1】(25-26八年级上·黑龙江鹤岗·期末)如图,已知,,,,和交于点,则下列结论:①;②;③平分;③.其中正确的有( )
A.①② B.①②③ C.①②③④ D.①②④
【变式3-2】(25-26八年级上·山东德州·期末)如图,是内部一点,关于、的对称点分别是点、点,连接分别与,交于点,点,连接,,下列结论:①若,则是等边三角形;②的周长等于线段的长;③平分;④.正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【变式3-3】(25-26八年级上·广西来宾·期末)(1)如图①,在中,,,是过点A的直线,于点D,于点E,且.求证:.
(2)如图②,在中,,D,A,E三点都在直线l上,并且有,且,请问是否成立?若成立,请给出证明,如不成立,请说明理由.
(3)拓展与应用:如图③,D,E是D,A,E三点所在直线l上的两动点(D,A,E三点互不重合),点F为平分线上的一点,且和均为等边三角形,连接,.若,试判断的形状.
题型四 大(小)边对大(小)角
【例4】(25-26八年级上·江苏徐州·期中)在中,若,则边与的数量关系为( )
A. B. C. D.无法确定
【变式4-1】(25-26八年级上·江苏无锡·期中)在中,、、所对的边分别是a、b、c,若,则a、b、c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(25-26八年级上·河北邯郸·期中)“在一个三角形中,如果两条边不等,那么它们所对的角也不等,大边所对的角较大”,根据上述结论,判断下列说法:
①在中,如果,那么
②在中,如果,且,那么是锐角三角形
③在中,如果,那么
④在中,如果,那么是锐角三角形
其中正确的个数为()
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式4-3】(25-26八年级上·河南南阳·期末)学习了等腰三角形,我们知道:在一个三角形中,等边所对的角相等;反过来等角所对的边也相等.类比以上内容,小明同学探究了不相等的边(或角)所对的角(或边)之间存在的关系.如图1和图2,在中,如果,那么我们可以将折叠,使边落在上,点落在上的点,折痕交于点.
(1)证明:由折叠可得,___________.
___________(理由:___________),
.
可得结论:在一个三角形中,如果两条边不等,那么所对的角也不等,大边所对的角较大.
请把上面的证明过程补充完整.
(2)【拓展结论】
类似地,用下面的方法,证明此命题的逆命题:“在一个三角形中,如果两角不等,那么所对的边也不等,大角所对的边较大”已知:在中,.求证:.
小聪的思路是:在内部作
请你根据小聪的思路,在图1中添上辅助线并写出完整的证明过程;
(3)【应用结论】如图3,在三角形中,平分,点为边上任意一点(不与点,点重合),连接,交于点.求证:.
题型五 等边三角形的性质——综合拓展应用
【例5】(25-26八年级上·安徽池州·期末)如图,和是等边三角形,,连接、,交于点D.
(1)求的度数.
(2)连接,求证:平分.
(3)连接,求证:.
【变式5-1】(25-26八年级上·湖南怀化·阶段检测)如图,点P,Q分别是边长为的等边边上的动点,点P从顶点A,点Q从顶点B同时出发,且它们的速度都为,下面结论:①;②的度数不变,始终等于;③当第秒或第2秒时,为直角三角形;④当第2秒时,.其中结论正确的有( )
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
【变式5-2】(25-26八年级上·湖北襄阳·期末)如图1,在等边中,点,分别是,上的点,,与交于点.
(1)求证:;
(2)如图2,以为边作等边,求证:.
(3)如图3,在(2)的条件下,若点是的中点,连接,,判断与有什么数量关系?并说明理由.
【变式5-3】(25-26八年级上·安徽六安·期末)等边中,点E、F分别在BC、AC上,且,与交于点.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,过点作,垂足为,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,过点作,交的延长线于,若为中点,求证:.
题型六 最值问题1——垂线段最短
【例6】(25-26八年级上·江苏连云港·期末)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点为轴上一动点,以为边在直线的右侧作等边三角形.若点为的中点,连接,则长的最小值为______.
【变式6-1】(25-26八年级上·江苏南京·期末)如图,在等边三角形中,M和N分别是线段和上的动点,且,,则的最小值是________.
【变式6-2】(25-26八年级上·福建莆田·期中)在中,,,点是的中点,点是边上的一个动点,连接,以为边在的下方作等边,连接,则的最小值是________.
【变式6-3】(25-26八年级上·江苏苏州·阶段检测)如图,中,,,,是线段上一个动点,以为边在外作等边.若是的中点,当取最小值时,的周长为___________.
题型七 最值问题2——两点之间线段最短
【例7】(25-26八年级上·河北沧州·期末)如图,在等边三角形中,D是的中点,点E,F分别在,上,且,,在上有一动点G,则的最小值为( )
A.3 B.7 C.9 D.12
【变式7-1】(25-26八年级上·安徽淮北·期末)如图,点P位于内部,点M,N分别在射线,上.若,,则周长的最小值为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【变式7-2】(25-26八年级上·广西贵港·期末)如图,等腰中,,是等边三角形,点P是的角平分线上一个动点,连接,则的最小值为________.
【变式7-3】(25-26八年级上·江苏南通·期末)如图,在等腰中,,,则____,若点D,E分别为边上的动点,且,连接,当的值最小时,的大小是 _________ .
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