内容正文:
专题08 等腰三角形的性质与判定问题的六类综合题型
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、根据等腰三角形的性质求角
题型二、根据等腰三角形的性质求边
题型三、与等腰三角形有关的多解题
题型四、与等腰三角形性质与判定的多结论题
题型五、根据等腰三角形三线合一进行求解与证明
题型六、等腰三角形的性质和判定综合应用
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
- 题型特征:涉及边、角、周长的计算与证明,常与三线合一、全等、轴对称结合,考查分类讨论能力。
- 解题方法:性质用“等边对等角”及三线合一(顶角平分线、底边中线、底边高);判定用“等角对等边”;常作底边高或顶角平分线构造全等。
- 易错提醒:顶角与底角分类讨论(如未明确哪个是顶角);三线合一的前提是等腰;等腰三角形外角计算时混淆内角;周长问题忽略三角形三边关系。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、根据等腰三角形的性质求角
典例1(25-26七年级下·上海浦东新·期末)如图,在中,,,,则的度数为________.
【答案】
【分析】三角形的内角和定理求出,等边对等角,结合平角的定义,进行求解即可.
【详解】解:∵在中,,
∴,
∵,,
∴,,
∴.
题型模版
1.特征:已知等腰三角形的两腰或顶角/底角关系,求各角度数,利用等边对等角。
2.方法:设顶角或底角为x,利用内角和为180°列方程,结合等边对等角及外角定理求解。
变式1-1(25-26八年级下·四川泸州·期末)如图,在中,,,边上的高为,则的度数为________.
【答案】/20度
【分析】由等腰三角形的性质和三角形内角和定理求出的度数,根据三角形高的定义求出的度数,再由三角形外角的性质可得答案.
【详解】解:∵在中,,,
∴,
∵边上的高为,
∴,即,
∵,
∴ .
变式1-2(25-26七年级下·陕西咸阳·阶段检测)如图,在中,,,交于点,则的度数为_____°.
【答案】65
【分析】由等腰三角形的性质以及三角形内角和定理可得,再由,根据直角三角形两锐角互余即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,即,
∴.
变式1-3(25-26八年级下·贵州毕节·期末)如图,,都是等腰三角形,,,若,,则的度数是________.
【答案】
【分析】根据等边对等角得出,,再根据三角形内角和定理得出,,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴.
题型二、根据等腰三角形的性质求边
典例2(25-26八年级下·广东佛山·阶段检测)如图,在中,,,是的垂直平分线,,则的长度为______.
【答案】
【分析】连接,根据垂直平分线的性质得到,进而得到,求出,利用直角三角形的性质可得,由,即可求解.
【详解】解:连接,
是的垂直平分线,
,
∵,
,
∵在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
∴.
题型模版
1.特征:已知等腰三角形一腰长、底角或顶角,求底边或腰长,常结合三线合一与勾股定理。
2.方法:作底边上的高(三线合一),将等腰三角形分为两个全等直角三角形,用勾股定理列方程求解。
变式2-1(25-26八年级下·广东深圳·期中)如图,在中,,,的垂直平分线分别交,于点,,若,则的长为______.
【答案】
【分析】连接,由垂直平分线性质可得,所以,然后求出,最后通过直角三角形的性质即可求解.
【详解】解:如图,连接,
∵的垂直平分线分别交,于点,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
变式2-2(25-26八年级上·四川绵阳·期末)如图,在中,是边上的点,,点在的垂直平分线上,,则的长为_____.
【答案】
【分析】本题考查了垂直平分线性质,等腰三角形的性质,直角三角形的性质,由已知可得,再根据线段垂直平分线的性质得,即得到,,进而根据直角三角形的性质得到,最后根据线段的和差关系即可求解,熟练掌握知识点是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
又∵,
∴,
∵点在的垂直平分线上,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
变式2-3(25-26八年级上·湖北武汉·阶段检测)如图,在等腰三角形中,,,点为线段上一点,,,若,则的值为___________.
【答案】8
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理,含直角三角形的性质,灵活运用所学知识是解决本题的关键.
根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理求出,然后利用含直角三角形的性质得到,,进而可计算的值.
【详解】解:,,
,
,,
和是直角三角形,
,,
,
故答案为:8.
题型三、与等腰三角形有关的多解题
典例3(25-26八年级下·江西九江·期末)将绕直角边的中点旋转,得到.且的直角顶点落在的斜边上,所在直线与所在直线交于点,如图,若是等腰三角形,则的度数为__________.
【答案】或
【分析】先求出,,则,进而可得,,再分三种情况:①,②,③,根据等腰三角形的性质建立等式,据此求解即可.
【详解】解:∵点为直角边的中点,
∴,,
由旋转的性质得:,,
∴,
∴,
∴,
∴,
①当时,是等腰三角形,
∴,即,
解得;
②当时,是等腰三角形,
∴,即,
解得;
③当时,是等腰三角形,
∴,即,
解得,不符合题意,舍去;
综上,的度数为或.
题型模版
1.特征:未明确哪边为腰或哪个角为顶角,导致多个满足条件的三角形。
2.方法:分类讨论(如锐角/钝角三角形、腰与底边互换),按不同情况分别设未知数列方程求解并验证。
变式3-1(25-26七年级下·江西吉安·期末)如图,在中,,,点在直线上,连接,在不添加其它辅助线的情况下,当图中存在两条互相垂直的线段时,的度数为_______.
【答案】的度数为或或
【分析】分、三种情况,利用等腰三角形的性质及直角三角形的性质即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
若,则;
若,如图,
则;
若,如图,
则;
综上,的度数为或或.
变式3-2(25-26八年级下·河南郑州·期末)如图,在中,,将边绕点顺时针旋转()得到线段,的垂直平分线交直线于点,在旋转过程中,当,,三点共线时,的度数为______.
【答案】或
【分析】先由中算出,分点在上方、下方两种情况,均先由旋转得求出,再由的垂直平分线得推出,接着结合图形用角的和差表示出,列方程求解即可.
【详解】解:在中,,
∴,
在旋转过程中,当,,三点共线时,分两种情况讨论:
①当点在上方时,点在延长线上,如图,
由旋转得,,
∴,
∵的垂直平分线交直线于点,
∴,
∴,
又∵,
∴,解得;
②当点在下方时,点在延长线上,如图,
由旋转得,,
∴,
∵的垂直平分线交直线于点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,解得;
综上,当,,三点共线时,的度数为或.
题型四、与等腰三角形性质与判定的多结论题
典例4(25-26八年级上·福建厦门·期中)如图,是的高,平分交于点,过点作,垂足为点,并交于点.若,则下列结论中:
①;②;③;④.
正确的是_____(写出所有正确结论的序号)
【答案】①②③
【分析】该题主要考查了全等三角形的性质和判定.等腰三角形的性质和判定,谁教学大纲等知识点,解题的关键是掌握以上知识点.
根据,,得出,可判断①;根据证明,可判断②;根据全等三角形的性质得出,根据平分,得出,证出,即可得,可判断③;得出,即可判断④.
【详解】解:∵,,
∴,①正确;
∵
∴,
∵是的高,
∴,
∴,
∵,,,
∴,②正确;
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,③正确;
∵,
,
∴,
∴,④错误.
故答案为:①②③.
题型模版
1.特征:题干给出多个结论,判断正误,综合等腰三角形的性质与判定进行推理。
2.方法:利用等边对等角、三线合一及判定定理,逐一推理论证或举反例排除错误结论。
变式4-1(25-26八年级上·北京丰台·期中)在中,,,将按如图所示的方式依次折叠:
有下面四个结论:
①平分;②;③;④的周长等于的长.所有正确结论的序号为_____.
【答案】①③④
【分析】本题考查了翻折变换(折叠问题),等腰直角三角形的判定与性质,平行线的性质与判定,角平分线的定义,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.根据折叠的性质,等腰直角三角形的性质逐一判断即可.
【详解】解:沿着直线折叠得到,
,,
平分,故①正确;
沿着直线折叠得到,
,,
,,
,
,
,
,,
沿着折叠得到,
,,
,
,
,
,故②错误;
,
,故③正确;
,,
是等腰直角三角形,
,
,
,
的周长,故④正确;
故答案为:①③④.
变式4-2(25-26八年级上·吉林长春·期末)如图,在中,点分别在边上,,是的平分线,.给出下面四个结论:①;②;③若,则是等边三角形;④若平分,则.上述结论中,正确结论的序号有______.
【答案】①②③
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质与判定,等边三角形的判定,三角形内角和定理,掌握以上知识点是解题的关键.由等腰三角形三线合一定理可得,据此可判断①;根据等边对等角和三角形内角和定理可推出,进而得到,据此可判断②;若,则可导角证明,据此可判断③;根据现有条件无法证明④的结论.
【详解】解:①∵,
∴是等腰三角形.
∵是的平分线,
∴.
故①符合题意;
②∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故②符合题意;
③∵,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,
故③符合题意;
④若平分,
∵无法判断是否
∴无法证明.
故④不符合题意.
综上,符合题意的序号为①②③.
故答案为:①②③.
变式4-3(25-26八年级上·江苏苏州·期中)如图,在直角中,,,点为中点,直角绕点旋转,,分别与边,交于,两点,下列结论:是等腰直角三角形;;;,其中正确结论是___________
【答案】
【分析】本题考查三角形全等的性质和判定,等腰直角三角形的性质和判定,掌握相关知识是解决问题的关键.根据等腰直角三角形的性质可得,根据同角的余角相等求出,然后利用“角边角”证明和全等,判断出正确;根据全等三角形对应边相等可得、,从而得到是等腰直角三角形,判断出正确;再求出,判断出正确;根据,利用三角形的任意两边之和大于第三边可得,判断出错误.
【详解】解:,,
是等腰直角三角形,
点为中点,
,,,
,
,
,
,
,
在和中,
,
故正确;
,,
是等腰直角三角形,
故正确;
,,
,
故正确;
,
故错误;
综上所述,正确的结论有.
故答案为:.
题型五、根据等腰三角形三线合一进行求解与证明
典例5(25-26七年级下·河北张家口·期末)如图,四边形的对角线,交于点,点在上,,,.
(1)求证:;
(2)若,求证:.
【答案】(1)证明:,
,
即,
在和中,
,
,
;
(2)∵,
∴
∵
∴
∵
∴.
【分析】(1)通过角的和差关系得到,再结合已知条件用证明,从而证得;
(2)根据等腰三角形三线合一得到,结合可得,即可求解.
【详解】(1)略
(2)略
题型模版
1.特征:已知等腰三角形,利用顶角平分线、底边中线、底边高线互相重合的性质解题。
2.方法:作底边上的高(即中线),将等腰三角形分为两个全等直角三角形,用勾股定理或全等证明求解。
变式5-1(25-26七年级下·山东东营·期末)已知:如图,在等腰中,,点是线段延长线上一点,点在线段上,连接交于点,.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明:是等腰三角形,,
,
又,
,
,
∵,
∴;
(2)
【分析】由等腰三角形的性质得,进而得到,即得,再根据平行线的性质即可求证;
由等腰三角形和直角三角形的性质可得,再根据平行线的性质即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:等腰中,,,
,
由(1)知:,
.
变式5-2(25-26七年级下·陕西咸阳·期末)如图,在中,的垂直平分线分别交、于点、,连接,过点作于点,点在上,连接,与互余.
(1)判断与的位置关系,并说明理由.
(2)若,,求的长.
【答案】(1),理由如下:
∵是的垂直平分线,
∴,,
∴,
在中,,
∴,
又∵与互余,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)
【分析】(1)根据垂直平分线的性质得到,,根据三角形内角和得到,根据余角的定义得到,即,可知;
(2)根据垂直平分线的性质得到,根据等腰三角形三线合一求出为中点,即可求出的长.
【详解】(1)略
(2)解:∵是的垂直平分线,
∴,
又∵,,
∴.
变式5-3(25-26七年级下·山西运城·期末)综合与探究:如图1,是等腰三角形,,,过点B作于点C,在上截取,连接、并延长交于点P;
(1)求证:;
(2)试说明平分;
(3)如图2,将绕着点C旋转一定的角度,那么与的位置关系是否发生变化,说明理由.
【答案】(1)证明:∵,,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∵
∴平分(等腰三角形的三线合一)
(3)不发生变化;
理由如下:∵,,
∴,
∴,
∴
∵
∴
∴,
∵,
∴,
∴.
【分析】(1)由条件推出,即可求证,再根据全等三角形的性质即可得出答案.
(2)由推出,即可求证;
(3)根据证,再得出即可求解.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
题型六、等腰三角形的性质和判定综合应用
典例6(25-26八年级下·广东深圳·期末)如图,点是的边的中点,且恰好在的平分线上,,,垂足分别为,.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明:平分,,,
,
是的中点,
,
,,
,
在和中
,
,
,
是等腰三角形.
(2)9
【分析】(1)先利用角平分线性质得到垂线段,结合中点推出,证明两个直角三角形全等,得到,再依据等角对等边证出,从而证明是等腰三角形.
(2)在中根据30°直角三角形性质求出长度并算出,结合第一问等腰结论判定为等边三角形,得到总长,最后用线段和差算出的长度.
【详解】(1)略
(2)解:,
,
在中,,,
,
,
由(1)得,又,
是等边三角形,
,
为中点,
,即,
,
.
题型模版
1.特征:综合运用等腰三角形性质(等边对等角、三线合一)与判定(等角对等边)进行证明与计算。
2.方法:先由边相等得角相等,或由角相等证边相等,再结合全等三角形或勾股定理完成综合解题。
变式6-1(25-26八年级下·陕西西安·期末)在中,,,平分,交边于点D,点A与点E关于所在直线对称,连接,延长交于点F.求证:
(1)是等腰三角形;
(2).
【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∴,
∵点A与点E关于直线对称,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
∴是等腰三角形;
(2)证明:过D作于K,如图:
∵平分,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【分析】(1)由,是的平分线,可得,即得,根据点A与点E关于直线对称,可得,故,从而是等腰三角形;
(2)过D作于K,证明,得,又,可得是等腰直角三角形,,即知,而,有,故.
【详解】(1)略
(2)略
变式6-2(25-26八年级下·山东烟台·期末)已知在中,,分别过,两点作互相平行的直线,,过点的直线分别交直线,于点,.
(1)如图1,若,求证:;
(2)如图2,,判断线段,与之间的关系,并说明理由.
【答案】(1)证明:延长交于点,如图,
,
,
又,
,
又,
,
,
,,
,
,
,
又,
,
在和中,
,
,
;
(2)解:,理由如下:
在上截取,连接,如图,
,,
是等边三角形,
,,
,
,
,
,
,
又,
,
,
在与中,
,
,
,,
又,
,即.
【分析】(1)添加辅助线,延长交于点,根据平行线的性质以及角边角的证明方法证明和全等,由此可证;
(2)添加辅助线,在上截取,连接,先得到是等边三角形,再由角角边的证明方法证明与全等,由此可得,,再利用边的关系进行转化即可得解.
【详解】(1)略
(2)略
变式6-3(25-26七年级下·福建泉州·期末)在中,,,
(1)平分,交于点,点为延长线上的一点.
①如图1,当点为线段上一点时,连接,若,则是________三角形;
②如图2,当点为线段的延长线上一点时,若,求证:;
(2)如图3,在上取点,使得,连接,将沿翻折,点的对应点为,取的中点,连接,过点作,垂足为,交于点,连接,
①请补全图形;
②求证:.
【答案】(1)①等腰三角形
②证明:如图,作于F点,
∵平分,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴.
(2)①如图:
②证明:如图,过D点作交的延长线于G点,则,
∵中,,,
∴,
根据翻折的性质可得,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵F是的中点,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【分析】(1)①根据角平分线的定义和平行线的性质可得,从而可得是等腰三角形.
②作于F点,根据证明,,从而可得,.由即可得证.
(2)①依据题意补全图形即可;
②过D点作交的延长线于G点,先根据证明,则可得,.由可得.再根据证明,则可得,由可得.
【详解】(1)①解:∵平分,
∴,
∵
∴,,
∴,
∴,
∴是等腰三角形.
②略
(2)①略
②略
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
一、单选题
1.(25-26八年级下·陕西咸阳·期末)等腰三角形的一个外角是,则它的顶角的度数为( )
A. B.或 C. D.或
【答案】C
【分析】分外角为顶角的外角、底角的外角两种情况讨论,结合三角形内角和舍去不成立的情况,求解顶角度数.
【详解】解:若是等腰三角形顶角的外角,则顶角的度数为.
若是等腰三角形底角的外角,则底角的度数为,两底角和为,不符合三角形内角和,舍去.
综上,顶角的度数为.
2.(25-26七年级下·上海浦东新·期末)如图,在中,点D在边上,.若,,则的周长为( )
A.10 B.11 C.15 D.16
【答案】B
【分析】先根据三角形的外角的性质得,再根据等腰三角形的判定可得,然后根据的周长得出答案.
【详解】解:∵是的外角,
∴.
∵,
∴,
即,
∴.
∵,
∴的周长为.
3.(25-26七年级下·陕西咸阳·阶段检测)如图,在中,,点在边上,延长至点,使得,连接,是的中线,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用等腰三角形的三线合一求出,再求出,继而根据三角形的内角和进行求解即可.
【详解】解:∵是的中线, ,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
4.(23-24八年级下·湖南岳阳·开学考试)如图,在等腰中,在上分别截取,使.再分别以点P,Q为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧在内交于点R,作射线,交于点D.已知若点M、N分别是线段和线段上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.6
【答案】C
【分析】过点作于点,证明的最小值为的长,再利用面积法求出即可.
【详解】解:由作图步骤可得平分,
如图,过点作于点.
,
∴垂直平分,
,关于对称,
作点关于的对称点,则点N落在上,连接,
,
的最小值为的长.
,平分,
,,
,,
∴
,
∴的最小值为.
5.(22-23八年级上·全国·期末)如图,在中,,,把折叠,使落在上,点与上的点重合,展开后,折痕交于点,连结、.下列结论:①图中有4对全等三角形;②若将沿折叠,则点不一定落在上;③;④,上述结论中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】由等腰直角三角形的性质可得,,由折叠的性质可得,,,利用全等三角形的判定和性质依次判断可求解.
【详解】解:,,,
,,
把折叠,使落在上,点与上的点重合,
,
,,,
在和中,
,
,
,
,,
在和中,
,
,
,
在和中,
,
,
图中共有4对全等三角形,故①正确;
,
,
,
,
将沿折叠,则点一定落在上,故②错误;,,
,
,故③正确;
连接,
,
,
,
,
,
,
,故④正确.
二、填空题
6.(26-27九年级上·全国·课后作业)如图,在中,点D是的中点,,则_______.
【答案】
【分析】先根据等腰三角形的性质得出,,再根据三角形内角和定理得出,即可得出答案.
【详解】解:∵点D是的中点,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
即.
7.(25-26七年级下·辽宁本溪·期末)如图,在中,,为中点,点,分别是,上的动点,若的面积为12,则的最小值为________.
【答案】
【分析】由等腰三角形的三线合一可得出垂直平分,过点作于点,交于点,则此时取最小值,最小值为的长,在中,利用面积法可求出的长度,此题得解.
【详解】解:,为中点,
垂直平分,
,
如图,过点作于点,交于点,则此时取最小值,最小值为的长,如图所示.
,
即的最小值为.
8.(25-26七年级下·辽宁辽阳·期末)如图,在中,,,点、、分别是边、边、边上的动点,连接、、,使,若是等腰三角形,那么的度数为____________.
【答案】或或.
【分析】分三种情况:当时,再根据等边对等角得,进而求出,然后根据,可得;当时,当时,仿照上述解答即可.
【详解】解:∵,
∴.
分三种情况:当时,
∴,
∴.
∵,
∴;
当时,
∴,
∴.
∵,
∴;
当时,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
所以的度数为或或.
9.(25-26七年级下·辽宁锦州·期末)如图,在中,,,和关于直线对称,的平分线交于点,连接,当为等腰三角形时,的度数为________.
【答案】或或
【分析】令,根据轴对称的性质及三角形的外角定理用表示出三个内角的度数,再对等腰进行分类讨论即可解决问题.
【详解】解:∵,
,
令,
∵和关于直线对称,
,
,
,且平分,
,
,
,
∵,,,
∴,
∴,
,
∴,
,
当时,,即,
解得:,
;
当时,;
当时,;
综上所述,的度数为:或或.
10.(25-26八年级上·四川南充·期中)如图,分别是的高和角平分线,与相交于G,平分交于E,交于M,连接交于H,且.有下列结论:①;②是等腰三角形;③;④.其中,正确结论的个数有________.
【答案】2个
【分析】首先利用三角形内角和及角平分线性质计算的度数判断①;其次通过证明得出判断②;再次通过延长构造全等三角形,结合三角形边角关系判断③;最后利用全等三角形面积相等及中线性质进行面积转化判断④.
【详解】解:∵是的高,
∴,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∴,
故①错误;
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴是等腰三角形,
故②正确;
如图,延长交于点,
∵平分,, ,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故③错误;
∵,
∴,,
∵平分,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴ ,
∵,平分,
∴是的中线,
∴,
∴,
故④正确;
综上所述,正确的结论有②④,一共2个.
三、解答题
11.(25-26七年级下·陕西咸阳·阶段检测)如图,是等腰三角形,,是的角平分线,且.
(1)若,求的度数;
(2)若,点是上的动点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等腰三角形的性质得出,根据角平分线的定义得出,根据三角形内角和定理即可求出的度数;
(2)根据垂线段最短得出时,最小,根据角平分线的性质得出,即可得出答案.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
∴.
(2)解:如图,过点作于,
∵点是上的动点,
∴当时,最小,
∵平分,,,,
∴,
∴的最小值为.
12.(25-26七年级下·上海·期末)如图,已知在中,,是边上的中线,点为边上一点,与交于点,,交的延长线于点.
(1)如果平分,,求的度数;
(2)如果点是边中点,连接,求证:.
【答案】(1)
(2)证明:如图,连接,
由(1)得,
又,
,
,,
,是边上的中线,
是的角平分线,
,
,即;
点是边中点,
,
在和中,
,
,
,
在和中,
,
,
.
【分析】(1)由等边对等角得,由三线合一得,再由三角形外角的性质求解;
(2)先证,由平行线的性质得,,由三线合一得是的角平分线,等量代换得出;证明,推出,再证,即可证明.
【详解】(1)解:中,,,
,
平分,
,
,是边上的中线,
,
,
.
(2)略
13.(25-26八年级下·四川成都·期末)已知是等腰三角形,,,点是边上一点,连接并延长与经过点的直线相交于点,连接.
(1)若,求的度数;
(2)当是的中点,过点作的平行线与经过点的直线相交于点,点在延长线上,连接.
若,求证:;
若,求证:且.
【答案】(1);
(2)证明:如图,连接,
∵,,
∴,
∴,
∵是的中点,
∴垂直平分,
∴,
∴,
设,则,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
如图,过作交延长线于点,连接,过作交延长线于点,
∴,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
由得,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即为中点,
∴,
∵,
∴,即.
【分析】过作,交于点,证明,所以,故有;
连接,由,,得,故有垂直平分,则,根据等边对等角得,设,则,,,则,所以,从而有,所以;
过作交延长线于点,连接,过作交延长线于点,证明,所以,由得,所以,又,所以,则有,故有,即为中点,从而得,因为,所以,即.
【详解】(1)解:如图,过作,交于点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即的度数为;
(2)略;略.
14.(25-26七年级下·陕西咸阳·期末)已知和均为等腰三角形,且.
(1)如图1,若,,则的度数为 ;
(2)如图2,当时,
①求证:;
②过点作,交的延长线于点.若,求点到的距离.
【答案】(1)
(2)①证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
②
【分析】(1)根据等边对等角先得出,结合三角形内角和定理得到,再根据角的和差求解即可;
(2)①先得出,,再得出,根据平行线的判定即可得证;②过点作于点,得出,即平分,根据角平分线的性质定理求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)①略.
②解:如图,过点作于点,
∵,
∴,
由(2)①已证:,
∴,,
∴,即平分,
又∵,,
∴(角平分线的性质定理),
∵,
∴,
即点到的距离为.
15.(25-26七年级下·辽宁辽阳·期末)如图1,在中,,点D是边上一点,连接,在上取一点E,使得,连接.
(1)试说明;
(2)如图2,点F是线段上一点,且,连接.试说明;
(3)如图3,若,,求的度数.
【答案】(1)因为在中,,
又因为,
所以,
因为,
所以,
所以;
(2)由(1)得,,即,
在和中,
所以,所以;
(3)
【分析】(1)根据三角形内角和定理推出,由,即可得到结论;
(2)证明,即可得到;
(3)取的中点为G,连接,证明,得到,再由,,得到,结合,得到,由此求出.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:取的中点为G,连接,则,
因为,所以,
由(1)得,即.
在和中,
,
所以
所以.
因为,,
所以,因为.所以,
所以.所以.所以
16.(25-26七年级下·四川成都·期末)在中,,,点E为线段上一点,且,D为线段中点,作射线,过点E作交射线于点F.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,过A点作射线,使,过点D作交射线于点G,连接,,求证:;
(3)如图3,过点F作于点M,连接.
①求证:;
②若,的面积为6,当周长最小时,求线段的值.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵D为线段中点,
∴,
∵,
在与中,
,
∴,
∴;
(2)证明:连接,如图,
由(1)可知,,
∵在中,,
∴,
∵,
∴,即D为线段中点,
∵,
∴为的垂直平分线,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴;
(3)①证明:过点A作交于点H,如图,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
在与中,
,
∴,
∴,
∵在中,,,
∴H为线段中点,
∴,
∴;
②
【分析】(1)由角角边的证明方法证明与全等即可;
(2)添加辅助线,连接,得到为的垂直平分线,从而得到,再使用边角边的证明方法证明与全等,由此可得;
(3)①添加辅助线,过点A作交于点H,证明与全等,即可得到,再利用等腰三角形三线合一的性质可得,由此可证明;
②先由的面积求出的长度,再添加辅助线,利用平移与对称的性质将边进行转化,得到若使周长最小,则只需最小,再根据边的关系,使点,点M,点三点共线时,最小,为,先证明与全等,由此可得,,再证明与全等,得到点为的中点,从而求解的长度,由此可解线段的值.
【详解】(1)略
(2)略
(3)①略
②解:∵,的面积为6,
∴,即,可得,
∵,
∴,
∵周长为,
若使周长最小,则只需最小,
平移至,使点E与点M重合,点A与点重合,连接,,
作点A关于的对称点为点,连接交于点,连接,如图,
由平移的性质可得,,
由对称的性质可得,,
则,
若使最小,则需最小,
则点,点M,点三点共线时,最小,为,
由①可知,
∴,
∴,
∵,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,,
∴,
∵,,
∴在与中,
,
∴,
∴,
∴点为的中点,
∴,
∵,即,
∴
故当周长最小时,线段的值为.
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专题8等腰三角形的性质与判定问题的六类综合题型
目
录
解题通法一明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳一精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、根据等腰三角形的性质求角
题型二、根据等腰三角形的性质求边
题型三、与等腰三角形有关的多解题
题型四、与等腰三角形性质与判定的多结论题
题型五、根据等腰三角形三线合一进行求解与证明
题型六、等腰三角形的性质和判定综合应用
压轴挑战一攻克高难压轴,突破思维上限
◆◆
夙解题通法一明晰核心解法,助力能力迁移
题型特征:涉及边、角、周长的计算与证明,常与三线合一、全等、轴对称结合,考查分类讨论能力。
-解题方法:性质用“等边对等角”及三线合一(顶角平分线、底边中线、底边高);判定用“等角对等
边”;常作底边高或顶角平分线构造全等。
-易错提醒:顶角与底角分类讨论(如未明确哪个是顶角);三线合一的前提是等腰;等腰三角形外角计
算时混淆内角;周长问题忽略三角形三边关系。
夙题型归纳一精讲典型题法,寿夫解题根基
题型一、根据等腰三角形的性质求角
典例1(25-26七年级下·上海浦东新期末)如图,在Rt△ACE中,∠AEC=90°,AB=AF,CB=CD,则
∠DBF的度数为,
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D
题型模版
1特征:已知等腰三角形的两腰或顶角/底角关系,求各角度数,利用等边对等角。
2方法:设顶角或底角为x,利用内角和为180°列方程,结合等边对等角及外角定理求解。
变式1-1(25-26八年级下四川泸州期末)如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=40°,AC边上的高为BD
则∠CBD的度数为
变式1-2(25-26七年级下陕西咸阳阶段检测)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=130°,DA⊥AC
交BC于点D,则∠ADC的度数为.
A
B
D
变式1-3(25-26八年级下·贵州毕节·期末)如图,△ABC,△ADE都是等腰三角形,AB=AC,AD=DE,
若∠AED=30°,∠ACB=75°,则∠CAD的度数是
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题型二、根据等腰三角形的性质求边
典例2(25-26八年级下广东佛山阶段检测)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,DE是AB的垂
直平分线,
BC=l2cm,则CE的长度为
B
题型模版
1特征:己知等腰三角形一腰长、底角或顶角,求底边或腰长,常结合三线合一与勾股定理。
2方法:作底边上的高(三线合一),将等腰三角形分为两个全等直角三角形,用勾股定理列方程求解。
变式21(25-26八年级下广东深圳期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB的垂直平分线
分别交AB,AC于点D,E,若AE=6,则EC的长为
D
B
变式22(25-26八年级上四川绵阳期末)如图,在△ABC中,∠ABC=120°,D是AC边上的点,
BD⊥BC,点D在AB的垂直平分线上,DB=2,则AC的长为一
D
B
变式2-3(25-26八年级上湖北武汉阶段检测)如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,∠A=120°,点D
为线段BC上一点,DE⊥AB,DF⊥AC,若BC=I6,则DE+DF的值为
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题型三、与等腰三角形有关的多解题
典例3(25-26八年级下·江西九江·期末)将Rt△ABC绕直角边AC的中点H旋转,得到△EFD.且△EFD
的直角顶点D落在△ABC的斜边AB上,EF所在直线与AC所在直线交于点G,如图,若△EGH是等腰三
角形,则∠A的度数为.
题型模版
1.特征:未明确哪边为腰或哪个角为顶角,导致多个满足条件的三角形。
2方法:分类讨论(如锐角钝角三角形、腰与底边互换),按不同情况分别设未知数列方程求解并验证。
变式3-1(25-26七年级下江西吉安期末)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=36°,点P在直线AC
上,连接BP,在不添加其它辅助线的情况下,当图中存在两条互相垂直的线段时,∠APB的度数为
B
变式3-2(25-26八年级下河南郑州·期末)如图,在RIAABC中,∠A=60°,将边AC绕点C顺时针旋转
a(0°<a<I80°)得到线段CD,CD的垂直平分线m交直线BC于点E,在旋转过程中,当A,D,E
三点共线时,心的度数为一…
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D
E B
题型四、与等腰三角形性质与判定的多结论题
典例4(25-26八年级上福建厦门期中)如图,AD是△ABC的高,AE平分∠CAD交BC于点E,过点B
作BF⊥AE,垂足为点F,并交AD于点G.若AF=BF,则下列结论中:
D万
①∠ABF=45°;②△AFG≌△BFE:③AG+CE=AC:④BC=BG+2GF
正确的是
(写出所有正确结论的序号)
题型模版
1.特征:题干给出多个结论,判断正误,综合等腰三角形的性质与判定进行推理。
2方法:利用等边对等角、三线合一及判定定理,逐一推理论证或举反例排除错误结论。
变式41(25-26八年级上北京丰台期中)在△ABC中,∠A=90°,AB=AC,将△ABC按如图所示的方
式依次折叠:
A
B
CB
有下面四个结论:
①DE平分∠FDC;②BF=AD;③∠ADB=3∠BDF;④△FED的周长等于BC的长.所有正确结论的序
号为一
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变式42(25-26八年级上·吉林长春·期末)如图,在△ABC中,点D、E分别在边BCAC上,AB=AD,
AF是∠BAD的平分线,EF=EC.给出下面四个结论:①AF⊥BD;②AE=EF;③若∠C=30°,则
△AEF是等边三角形:④若AD平分∠FAC,则DE=DF.上述结论中,正确结论的序号有一·
变式43(25-26八年级上江苏苏州期中)如图,在Rt直角△ABC中,∠B=45°,AB=AC,点D为BC
中点,直角∠MDN绕点D旋转,DM,DN分别与边AB,AC交于E,F两点,下列结论:①aDEF是
等腰直角三角形:②AE=CF;③aBDE≌△ADF;④BE+CF=EF,其中正确结论是
B
题型五、根据等腰三角形三线合一进行求解与证明
典例5(25-26七年级下·河北张家口期末)如图,四边形ABCD的对角线AC,BD交于点E,点F在ED
上,AC=AD,∠BAF=∠EAD,∠ACB=∠ADB
(I)求证:AB=AF:
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(2)若AC⊥BD,求证:∠BAF=2∠DAF
题型模版
1特征:己知等腰三角形,利用顶角平分线、底边中线、底边高线互相重合的性质解题。
2方法:作底边上的高(即中线),将等腰三角形分为两个全等直角三角形,用勾股定理或全等证明求解。
变式5-1(25-26七年级下山东东营期末)己知:如图,在等腰△DBF中,DE⊥BF,点A是线段BD延
长线上一点,点c在线段邵上,连接AC交Dr于点M,A=)<BDF。
D
(I)求证:AC⊥BF:
(2)若∠B=50°,求∠AMD的度数
变式5-2(25-26七年级下·陕西咸阳期末)如图,在△ABC中,AC的垂直平分线DE分别交AC、BC于
点D、E,连接AE,过点B作BF⊥AE于点F,点G在BE上,连接FG,∠GFE与∠C互余.
G
(1)判断FG与DE的位置关系,并说明理由.
(2)若BA=BE,EC=10,求AF的长。
变式5-3(25-26七年级下山西运城期末)综合与探究:如图1,△ABE是等腰三角形,AB=AE,
∠BAE=45°,过点B作BC⊥AE于点C,在BC上截取CD=CE,连接AD、DE并延长AD交BE于点
P:
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图1
图2
(I)求证:AD=BE:
(2)试说明AD平分∠BAE:
(3)如图2,将△CDE绕着点C旋转一定的角度,那么AD与BE的位置关系是否发生变化,说明理由.
题型六、等腰三角形的性质和判定综合应用
典例6(25-26八年级下·广东深圳期末)如图,点D是△ABC的边BC的中点,且恰好在∠A的平分线上,
DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F.
(1)求证:△ABC是等腰三角形:
(2)若∠EDB=30°,EB=3,求AE的长.
题型模版
1特征:综合运用等腰三角形性质(等边对等角、三线合一)与判定(等角对等边)进行证明与计算。
2方法:先由边相等得角相等,或由角相等证边相等,再结合全等三角形或勾股定理完成综合解题。
变式6-1(25-26八年级下陕西西安期末)在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,AD平分∠CAB,交边
C于点D,点A与点E关于BC所在直线对称,连接证,C正,延长AD交BE于点刀,求证:
B
BC
BE,CE
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D
(I)△BDF是等腰三角形;
(2)AB+BD=2AC
变式6-2(25-26八年级下山东烟台期末)己知在△ABC中,AC=BC,分别过A,B两点作互相平行的
直线AM,BN,过点C的直线分别交直线AM,BN于点D,E.
D
M
E
图1
图2
(I)如图1,若AM⊥AB,求证:CD=CE:
(2)如图2,∠ACB=∠DEB=60°,判断线段AD,DC与BE之间的关系,并说明理由.
变式6-3(25-26七年级下福建泉州期末)在Rt△ABC中,∠C=90°,BC>AC,
图1
图2
图3
(I)AE平分∠BAC,交BC于点E,点M为CA延长线上的一点.
①如图1,当点N为线段AB上一点时,连接MN,若MN∥AE,则△AMN是
三角形;
②如图2,当点N为线段AB的延长线上一点时,若ME=E,,求证:AN=2AC+AM;
(2)如图3,在BC上取点D,使得CD=CA,连接AD,将△ACD沿CD翻折,点A的对应点为A',取CD
的中点F,连接AF,过点C作CP⊥AF,垂足为H,CP交AD于点P,连接PF,
①请补全图形:
②求证:A'F=CP+PF,
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夙压轴挑战一支克高章压轴,
突破思维上限
一、单选题
1.(25-26八年级下陕西咸阳期末)等腰三角形的一个外角是80°,则它的顶角的度数为()
A.80°
B.80°或50°
C.100°
D.100°或50°
2.(25-26七年级下·上海浦东新期末)如图,在△ABC中,点D在边BC上,∠ADC=2LB.若AC=5,
BC=6,则△ACD的周长为()
A.10
B.11
C.15
D.16
3.(25-26七年级下陕西咸阳阶段检测)如图,在△ABC中,AB=AC,点E在边BC上,延长AC至点
D,使得CD=CE,连接DE,CF是△CDE的中线,若∠FCE=52°,则∠A的度数为()
D
A.38
B.28
C.32
D.34
4.(23-24八年级下·湖南岳阳·开学考试)如图,在等腰△ABC中,在AB、AC上分别截取APA0,使
AP=AO
PO
∠BAC
AR
.再分别以点P,O为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧在内交于点R,作射线,
交C于点D.已知B=BC-61D-35若点MN分划是我段D和线段B上的动点.则BM+
的最小值为()
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R
6+3V5
A.12-6V3
B
2
C.35
D.6
5.(22-23八年级上·全国期末)如图,在Rt△ABC中,AB=CB,BO⊥AC,把△ABC折叠,使AB落
在AC上,点B与AC上的点E重合,展开后,折痕AD交BO于点F,连结DE、EF,下列结论:①图中
有4对全等三角形:②若将△DEF沿EF折叠,则点D不一定落在AC上;③BD=BF:④
SE=SaA0F,上述结论中正确的个数是()
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
二、填空题
6.(2627九年级上全国误后作业)如图。在AMBC中,点D是AB的中点,CD-4B,则∠4CB=
D
7.(25-26七年级下·辽宁本溪·期末)如图,在△ABC中,AB=AC=5,,D为BC中点,点P,Q分别是
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AD AC
△ABC
CP+PO
上的动点,若
的面积为12,则
的最小值为
P
8.(25-26七年级下辽宁辽阳期未)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,点D、E、F分别
是BC边、AB边、AC边上的动点,连接DE、EF、DF,使△BDE≌△FDE,若△AEF是等腰三角形,
那么∠BED的度数为
6
9.(25-26七年级下辽宁锦州期末)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=150°,△AED和△ABD关于
直线AD对称,∠EAC的平分线交BC于点F,连接EF,当△DEF为等腰三角形时,∠EDF的度数为
10.(25-26八年级上四川南充期中)如图,AD,CF分别是△ABC的高和角平分线,AD与CF相交于
G,AE平分∠CAD交BC于E,交CF于M,连接BM交AD于H,且BM⊥AE.有下列结论:①
1
∠CMA=120;②aABC是等腰三角形:③BC=BH+2MH:④SaAW+Saw+Sacw=2SaMc.其中,
2
正确结论的个数有
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B
三、解答题
11.(25-26七年级下陕西咸阳·阶段检测)如图,△ABC是等腰三角形,AB=BC,AD是△ABC的角平
分线,且DE⊥AB
E
D
(1)若∠B=48°,求∠ADC的度数:
(2)若DE=5,点F是AC上的动点,求DF的最小值.
12.(25-26七年级下·上海期末)如图,已知在△ABC中,AB=AC,AD是边BC上的中线,点E为AB
边上一点,CE与AD交于点F,BG⊥BC,BG交CE的延长线于点G.
(I)如果CE平分∠ACB,∠ABC=40°,求∠AFC的度数:
(②)如果点E是边AB中点,连接AG,求证:AG=CF.
13.(25-26八年级下·四川成都期末)已知△ABC是等腰三角形,∠ACB=90°,AC=BC,点D是边AC
上一点,连接BD并延长与经过点A的直线相交于点P,连接PC.
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(1)若∠APB=90°,求∠BPC的度数:
(2)当D是AC的中点,过点D作BC的平行线与经过点C的直线相交于点E,点F在AB延长线上,连接
EF
①若EF⊥EC,求证:EF=EC:
②若∠ECF=45°,求证:EF=EC且EF⊥EC
14.(25-26七年级下·陕西咸阳·期末)已知△ABC和△ADC均为等腰三角形,且AB=AC=AD
B
图1
图2
(1)如图1,若∠D=22°,∠BAC=26°,则∠DCB的度数为:
(2)如图2,当∠CBA=2∠ADC时,
①求证:AD∥CB:
②过点D作DE⊥CA,交CA的延长线于点E.若DE=IOcm,求点D到AB的距离.
15.(25-26七年级下·辽宁辽阳期末)如图1,在△ABC中,AB=AC,点D是边BC上一点,连接AD,
在AD上取一点E,使得∠BEA+∠BAC=18O°,连接CE.
图1
图2
图3
(I)试说明∠ABE=∠CAD;
(2)如图2,点F是线段BE上一点,且BF=AE,连接AF.试说明AF=CE:
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(3)如图3,若∠BAC=90°,BE=2AE,求∠AEC的度数.
16.(25-26七年级下四川成都期末)在△ABC中,AB=AC,∠BAC=Q,点E为线段BC上一点,且
BE<CE
,D为线段CE中点,作射线1D,过点B作
CE
FAC
AD」
”交射线于点F
B
G
图1
图2
图3
(I)如图1,求证:AC=EF:
☒a图2,过A点作别线AP:使∠PD-0,过点D作DG L4D交别线AP于点G,连接BG:EG:
求证:BG=EG,
3)如图3,过点F作FM⊥BC于点M,连接AM.
①求证:AM-BC,
②若BC=6,△ABC的面积为6,当△AEM周长最小时,求线段BE的值.
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