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专题9等边三角形的性质与判定问题的七类综合题型
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、根据等边三角形的性质求角
题型二、根据等边三角形的性质求边
题型三、与等边三角形有关的多解题
题型四、与等边三角形性质与判定的多结论题
题型五、等边三角形的性质和判定综合题
题型六、含30°角的直角三角形
题型七、斜边的中线等于斜边的一半
压轴挑战一攻克高难压轴,
突破思维上限
◆
同解题通法一明晰核心解法,助力能力迁移
题型特征:涉及等边三角形边角计算、三线合一,常与旋转或全等结合考查动态探究。
-解题方法:性质用三边相等、三角均为60°及四心合一;判定用三边相等、三角相等或含60°的等腰三角
形;常作高线构造含30°的直角三角形。
-易错提醒:混淆等边与等腰的判定条件,忽视“有一个角是60°的等腰三角形”这一关键判定:30°直角
三角形中边比记错(短直角边是斜边一半)。
夙题型归纳一情讲夹型题法,务尖解题根基
题型一、根据等边三角形的性质求角
典例1(25-26八年级上江苏扬州期末)如图,△ACD是等边三角形,若∠BCA=∠EAD,BC=AE,
∠E=132°,则∠B=一°.
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1.特征:已知等边三角形,求角度或证明角相等,每个内角均为60°。
2方法:直接利用等边三角形三内角为60°,结合外角定理或全等三角形推导其他角度。
变式1-1(2026广东潮州一模)如图,D是等边三角形ABC中AB边上任意一点,以点C为中心,把
△CBD顺时针旋转60°得到△CAE.若AE⊥CE,则∠BCD=
A
E
D
B
变式1-2(25-26八年级上湖北十堰期末)如图,在等边△ABC中,点D,E分别是BC,AC的中点,
AD=8cm,点P是AD边上的一个动点,当PC+PE最小时,求∠CPE=.
变式1-3(25-26八年级上·江苏南通·阶段检测)如图,等边△ABC的边长为2,D是BC的中点,点E在线
段AD上,连接BE,在BE的下方作等边△BEF,连接DF,CF,则∠DCF的度数是
一,当△BDF
的周长最小时,∠DBF的度数是
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B
D
题型二、根据等边三角形的性质求边
典例2(25-26八年级下·四川达州阶段检测)已知△ABC为等边三角形,BD为△ABC的高,延长BC至
E,使CE=CD=1,连接DE,则BE=_
B
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1特征:已知等边三角形边长或高,求面积、周长或中线长,三边相等且高为√3/2倍边长。
2方法:利用三边相等,作高线得30°-60°-90°直角三角形,边比为1:√3:2,列式求解。
变式2-1(25-26八年级下河南平顶山期末)如图,点P、M、N分别在等边△ABC的各边上,且
MP L AB于点P,M1BC于点M,PWL4C于点N,老MB=15cm,CM的
cm
于点,若
“的长为
N
M
变式2-2(25-26七年级下·海南海口·期末)如图,在等边△ABC中,点D是边BC上的一点,△ABC关于
AD成轴对称,则∠ADC的度数是°;点E是边AD上任意一点,点F是边AB上任意一点,若
AD=4,则BE+EF的最小值是
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D
变式2-3(25-26七年级下山西太原期末)请运用“特殊化”策略完成本题:如图,点P是等边三角形
ABC内任意一点,过点P向三边作垂线,垂足分别是D,E,F,若AB=6,则AE+BF+CD的值为
E
题型三、与等边三角形有关的多解题
典例3(25-26七年级下四川成都期末)在等边三角形ABC中,点E在直线AB上,点D在直线BC上,
且ED=EC.若△ABC的边长为2,AE=4,则线段CD的长为
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1.特征:等边三角形在旋转或翻折中,点的位置变化导致多解,如点在内侧或外侧。
2方法:分类讨论(如点在三角形内部、外部),结合等边三角形性质与全等,分别列方程求解。
变式3-1(25-26八年级上河北秦皇岛期末)如图,等边△ABC边长为10cm,D为AB上一点,AD=8.
动点P由B出发以lcm/s的速度沿BC边向点C运动,同时动点Q由点C出发以acm/s的速度沿CA边向点A
运动.若存在某一时刻使得△DBP与△PCQ全等,则a=cms.
D
B
变式3-2(25-26八年级上黑龙江哈尔滨期中)已知等边△ABC,点D为射线BA上一点,连接DC,作
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DE=DC
BC
AC=6,BE=2
交直线于点E.若
BD
则的长为
变式3-3(25-26七年级下江西九江·期末)在等边△ABC中,点E是△ABC的中线AD上一点,
∠AEB=105°,点P是△ABC边上一点,若BE=EP,则∠BEP的度数为
题型四、与等边三角形性质与判定的多结论题
典例4(25-26八年级下广东梅州期中)如图,在直线AB的同一侧作△ABD和△BCE,△ABD和△BCE都
是等边三角形,连接AE、CD交于点H,下列选项正确的序号是
①AE=DC:②∠DHA=60°;③DH=HC:④连接HB,则HB平分∠AHC;
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1.特征:题干给出多个结论,需判断正误,综合等边三角形的性质与判定进行推理。
2方法:利用三边相等、三内角60°及判定定理(如三边相等或三角相等)逐一推理论证或排除。
变式4-1(25-26七年级下·四川达州·阶段检测)分别以△ABC的两边AB、AC向形外作等边△ABD和等边
△ACE,BE、CD分别交AC、AB于点H、G,BE、CD相交于点F,连接AF并延长交BC于M点,则
下列结论中正确的是·(填序号)
①△ADC≌△ABE;②BE=CD;③∠DFB=6O°;④AM平分∠BAC;⑤FM平分LBFC.
B
变式42(25-26八年级上河南南阳阶段检测)如图,已知等边三角形ABC,AB=2,点D在AB上,点
F在AC的延长线上,BD=CF,DE⊥BC于点E,FG⊥BC于点G,DF交BC于点P,则下列结论:①
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BE=CG:②△EDP≌aGFP:③∠EDP=6O°:④EP=L.其中一定正确的是
(填序号)
D
CG
变式43(25-26八年级上河南开封期中)如图,在等边△ABC中,AD⊥BC于D,E是线段AD上一点,
F是边AB上一点,且满足CE=EF,G是BF的中点,连接EG,则下列四个结论:①BD=DC;②
∠CEF=120°;③∠ACE=∠BFE;④AE=2GE;⑤当∠AEF=15°时,∠BEC=150°.其中正确的结论
是
(填序号)
G
D
题型五、等边三角形的性质和判定综合题
典例5(25-26八年级下·陕西渭南期末)如图,在△ABC中,BA=BC,∠ABC=60°,点D是△ABC外一
点,连接AD、CD,DA=DC,过点D作DE∥BC分别交AB、AC于点E、F.
(I)求证:△AEF是等边三角形:
(2)连接BD交AC于点G,若AB=15,DE=10,求AE的长.
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1.特征:综合运用等边三角形性质(三边相等、三内角60°)与判定(三边等或三角等)解题。
2方法:先由边或角条件判定等边,再利用其性质求角度、边长或面积,结合全等、勾股定理综合推导。
变式5-1(25-26八年级下·内蒙古期末)如图,△ABC是等边三角形,D是AB的中点,CE⊥BC,垂足
为C,EF是由CD沿CE方向平移得到的,连接DF,已知EF过点A,BE交CD于点G.
(1)求∠DCE的度数:
(2)若EC=2,求AE的长度:
(3)求证:△CEG是等边三角形.
变式5-2(25-26八年级下江西吉安·阶段检测)如图1,点C为线段AB上一点.△ACM,△CBN是等边
三角形,线段AN,MC交于点E,线段BM,CN交于点F,连接EF.
M
C
图1
图2
(I)求证:AN=BM:
(2)求证:aCEF为等边三角形:
(3)将△ACM绕点C按逆时针方向旋转90°,其他条件不变,如图2.试判断第(1)、(2)两小题的结论
是否仍然成立(不要求证明).
变式5-3(25-26八年级上辽宁大连期末)在△ABC中,∠ABC=2∠ACB=2a,AD是高,E是BC上一点.
DE
DE
图1
图2
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(1)如图1,若AE平分∠BAC,
①求∠DAE的度数;(用含a的式子表示)
②求证:AC=CE+2DE」
BF
(②)如图2,当a=150,∠C4E=45时,若点F在射线BA上,且CF=CE,求AB+AE的值.
题型六、含30°角的直角三角形
典例6(26-27八年级上·全国开学考试)如图,己知∠AOB=60°,点P在边OA上,OP=8,点M,N在
边OB上,PM=PN.若MN=2,则OM的长是一
y
0460
B
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1.特征:直角三角形中含30°角,则30°所对直角边等于斜边一半,三边比1:√3:2。
2方法:利用特殊角边比关系,己知任一边可求其余两边;或通过此关系证明线段倍数。
变式6-1(25-26八年级上河北期末)如图是屋架设计图的一部分,立柱BC垂直于横梁AD,AB=BD,
∠ABD=120°,BC=4m,则AB的长度为m.
变式6-2(2026四川攀枝花中考真题)在△ABC中,AD是BC边上的中线,AB=2,BC=6,∠B=30°,
则△ABD的面积为
30°
变式6-3(25-26八年级下·辽宁铁岭期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=10,∠ABC=60°」
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∠BAC的平分线AD交BC于点D,E、F分别是AD和AC上的动点,则CE+EF的最小值是
题型七、斜边的中线等于斜边的一半
典例7(26-27八年级上江苏无锡开学考试)如图,一技术人员用刻度尺(单位:cm)测量某三角形部
件的尺寸.已知∠ACB=90°,点D为边AB的中点,点A,B对应的刻度分别为2,8,则CD的长为
D
B
T中中
0123456789
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1特征:直角三角形斜边上的中线等于斜边一半,常用于求线段长或证明等腰三角形。
2方法:取斜边中点,连接中点与直角顶点,利用斜边中线定理得相等线段,再结合角度关系求解。
变式7-1(25-26八年级上·江苏苏州·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的直角顶点A和顶
点B分别在y轴正半轴及x轴正半轴上运动,若AB=8,AC=6,则在运动过程中,线段OC的最大值是
B
变式7-2(25-26八年级上:江苏泰州阶段检测)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=5,若点M,N分别是DE,AB的中点,
则MN的最小值为一
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C
E
B
变式7-3(25-26八年级上四川绵阳阶段检测)如图,△ABC中,∠BAC=135°,AB,AC的垂直平分线
相交于点P,分别交BC于点E,F,与AB,AC分别交于点D,G.PH⊥BC,若△AEF的周长是12Cm,
则PH=
cm
同压轴挑战一攻克离难压轴,突破思维上保
一、单选题
1.(25-26九年级上云南曲靖期未)在△ABC中,∠C=90°,∠A=30,BC=2,则AB的长为()
A.2
B.4
C25
D.45
2.(25-26八年级上贵州黔南期末)如图,在等边△ABC中,点D,E分别在AB,BC上,且
BD=CE,AE与CD相交于点F,则∠AFD的度数为()
D
A.30°
B.60°
C.45°
D.50°
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3.(25-26八年级上北京西城期末)如图,在△ABC中,BA=BC,∠ABC=120°,P,Q分别是边
AC,BC
BP,P
上的两个动点,连接
·若当BP
PO
AC
的和最小时,的长为1,则的长为()
B
A
A.3
B.4
C.6
D.8
4.(25-26八年级上山东临沂期末)如图,在等边△ABC中,P为边AB上的一点,若∠APE=30°,D
为边AC上的一点,连接PD交BC的延长线于点Q,当PA=CO时,DE=I,则△ABC的周长为()
D
B
A.5
B.6
C.7
D.8
5.(25-26八年级上黑龙江齐齐哈尔期末)等边△ABC,点D、E分别是BC、AC上的点且
BD=EC,连接AD、BE相交于点P,以下结论:
①△ABD≌aBCE;②∠I=∠2;③△ABE≌aCAD;④∠3=∠PAE:
D
其中正确的个数为()
A.1
B.2
C.3
D.4
二、填空题
6.(25-26八年级上河南新乡·期末)如图,点D为等腰△ABC底边BC上一点,且AD=BD,如果
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∠BAC=120°,BC=5,则AD=
D
7.(25-26八年级上·云南昆明期末)数学活动课上,同学们将含30°角的直角三角板和直尺按如图所示的
方式放置,若∠ADC=60°,点E,F表示的刻度分别为2,6,则线段AF的长为一
03456
8910
/D
8.(25-26八年级上天津西青·期末)如图,已知等边△ABC中,点D是AC的中点,点E是BC延长线
上一点,且CE=CD,作DM⊥BC,垂足为M,连接DE,若AB=12,则BM的长度为一
B
F
9.(25-26八年级上陕西西安·月考)在等边△ABC中,BD是AC边上的中线,点E是AB边上一点,若
△BDE为等腰三角形,则∠EDA=
10.(25-26八年级上·天津期中)如图,△ABC是边长为6的等边三角形,P是AC边上一动点,由点A
向点C运动(与A,C不重合),Q是CB延长线上一点,与点P同时以相同的速度由点B向CB延长线方
向运动(点Q不与点B重合),过点P作PE⊥AB于点E,连接PQ交AB于点D.
(1)若设AP=x,则PC=
:(用含x的式子表示)
∠BQD=30°,
CQ=
(2)当
时,求
(③)在运动过程中,线段DE的长是否发生变化?如果不变,求出线段DE的长;如果变化,请说明理由
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三、解答题
11.(25-26八年级上:湖南长沙期末)如图,△ABC是等边三角形,点D是AC边上一点,延长BC至
E,使CE=AD.若点D是AC的中点.
(I)求证:BD=DE:
(2)延长ED交AB于点F,若BF+CE=15,求AF的长.
12.(2026八年级全国·专题练习)将两个大小不同的含30°角的直角三角板ABC和ADC按右图所示的方
式摆放,∠ABD的平分线交AD于点E,交AC于点F.
(I)求证:AF=EF」
(2)若CF=5,求DE的长.
13.(25-26八年级上河南洛阳月考)如图,已知AE1BC,∠ADB=120°,∠CAE=30°
D
(I)求证:△ACD为等边三角形:
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(2)若∠B=42°,求∠BAC的度数.
14.(25-26八年级上:广东汕头·期末)如图1,△ABC是等边三角形,延长AB至点D,过点D作
DE∥BC,交AC的延长线于点E
B
图1
图2
(I)求证:△ADE是等边三角形
(2)如图2,延长DE至点F,使得EF=AB,连接CF,CD.求证:CF=CD,
15.(25-26八年级上安徽阜阳期末)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,且AB=AC,D是BC边上动点
(不与B,C重合),点E在AC边上,连接AD,DE,AD=AE,AF平分∠BAD交BC于点F,连接EF.
(I)当△AEF为等边三角形时,求∠EDC的度数:
(2)探究∠BAF与∠EDC之间的数量关系,并说明理由.
16.(25-26八年级上·山东德州期末)如图,已知在等边三角形ABC中,点D、E分别在直线AB、直线
AC上,且AE=BD
图1
图2
(I)当点D、E分别在边AC、边AB上时,如图1所示,EB与CD相交于点G,求∠CGE的度数:
(2)当点D、E分别在边CA、边AB的延长线上时,如图2所示,∠CGE的度数是否变化?如不变,请说明
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理由.如变化,请求出∠CGE的度数,
17.(24-25八年级上河南信阳期中)如图,点O是△ABC内一点,D是△ABC外的一点,∠AOB=110°
∠BOC=a,△BOC≌△ADC,∠OCD=60°,连接OD
(I)求证:aOCD是等边三角形;
(2)当a=150°时,试判断△AOD的形状,并说明理由;
(3)探究:当x为多少度时,△AOD是等腰三角形
18.(25-26八年级上:广东湛江·期中)如图,在△ABC中,AB=AC=BC=9cm,点M、N分别从点A、
点B同时出发,沿△ABC的边运动,已知点M的速度是lcm/s,点N的速度是2cms,当点N第一次到达
B点时,M、V同时停止运动
M
←-NB
(I)点M、N同时运动几秒后,M、N两点重合?
(②)点M、N同时运动几秒后,可得到等边△AMN?
(3)点M、N在BC边上运动时,能否得到以MN为底边的等腰△AMN,如果能,请求出此时M、N运动
的时间.
19.(25-26八年级上·河北衡水期末)操作探究:已知△ABC是等边三角形,点P是边AC上一点
←OB
O B
图1
图2
图3
(I)如图1,过点P作PF∥BC,交AB于点F,图中有一个等边三角形:
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(②)如图2,点P在AC上运动(不与AC重合),点是CB延长线上一点,且BQ=AP,过P作PE⊥AB于
豆,连接P0交1B于D:试说明:在点p运动的过程中,线段ED的长是定值仰DE=4),
(3)若将条件中“△ABC是等边三角形”改为“△ABC是等腰三角形,CA=CB”,如图3所示,(2)中
的结论是否还成立?请说明理由
20.(25-26八年级上辽宁大连期中)(1)在△ABC中,点D,E,F分别在边AB,BC,AC上,且满足
DE=EF,∠DEF=60°
B
D
D
B
D N
(1)
(2)
(3)
①如图(I),若△ABC为等边三角形,求证:BD=CE:
②如图(2),若∠A=90°,∠B=60°,且AD=5,CE=8,求BE的长:
(2)如图(3),在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=60°,BC=CD.过点C分别作AB,AD的垂线,
AB
垂足分别为M,N.若BM=2DN,求AD的值.
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专题09 等边三角形的性质与判定问题的七类综合题型
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题型六、含30°角的直角三角形
题型七、斜边的中线等于斜边的一半
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解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
- 题型特征:涉及等边三角形边角计算、三线合一,常与旋转或全等结合考查动态探究。
- 解题方法:性质用三边相等、三角均为60°及四心合一;判定用三边相等、三角相等或含60°的等腰三角形;常作高线构造含30°的直角三角形。
- 易错提醒:混淆等边与等腰的判定条件;忽视“有一个角是60°的等腰三角形”这一关键判定;30°直角三角形中边比记错(短直角边是斜边一半)。
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典例1(25-26八年级上·江苏扬州·期末)如图,是等边三角形,若,,,则_____.
【答案】
【分析】根据等边三角形的性质可得,再根据证明,则可得.
本题主要考查了等边三角形的性质,以及全等三角形的判定和性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.
【详解】解:∵是等边三角形,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
故答案为:.
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1.特征:已知等边三角形,求角度或证明角相等,每个内角均为60°。
2.方法:直接利用等边三角形三内角为60°,结合外角定理或全等三角形推导其他角度。
变式1-1(2026·广东潮州·一模)如图,是等边三角形中边上任意一点,以点为中心,把顺时针旋转得到.若,则________.
【答案】/30度
【分析】根据等边三角形的性质可知,由旋转可知,根据全等三角形的性质可知,根据直角三角形的两个锐角互余可得.
【详解】解:是等边三角形,
,
由旋转可知,
,
,
,
.
变式1-2(25-26八年级上·湖北十堰·期末)如图,在等边中,点D,E分别是BC,AC的中点,,点P是AD边上的一个动点,当最小时,求______°.
【答案】60
【分析】连接,,由等边三角形的性质得到,,,则可证明,故当B、P、E三点共线时,有最小值,由等边对等角可得,再由三角形外角的性质可得答案.
【详解】解:如图,连接,,
∵等边中,点,分别是、的中点,
,,,
∴垂直平分,
,
,
∴当B、P、E三点共线时,有最小值,
,
,
.
变式1-3(25-26八年级上·江苏南通·阶段检测)如图,等边的边长为2,是的中点,点在线段上,连接,在的下方作等边,连接,,则的度数是________,当的周长最小时,的度数是________.
【答案】
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质的运用.凡是涉及最短距离的问题,一般要考虑线段的性质定理,结合轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.
由条件可以得出,再根据等边三角形的性质就可以证明,从而可以得出,作点关于的对称点,连接,,,则,依据当,,在同一直线上时,的最小值等于线段长,可得的周长最小,再根据等边三角形的性质即可得到的度数.
【详解】解: 、都是等边三角形,
,,,
,
,
在和中,
,
,
,
是的中点,
,
如图,作点关于的对称点,连接,,,则,
当,,在同一直线上时,的最小值等于线段长,且时,的周长最小,
由轴对称的性质,可得,,
是等边三角形,
,
,
故答案为:;.
题型二、根据等边三角形的性质求边
典例2(25-26八年级下·四川达州·阶段检测)已知为等边三角形,为的高,延长至E,使,连接,则_____.
【答案】3
【分析】由等边三角形的性质得出,,即可得出,最后根据线段的和差关系即可得出答案.
【详解】解:∵为等边三角形,为的高,
∴,,
∴,
∴.
题型模版
1.特征:已知等边三角形边长或高,求面积、周长或中线长,三边相等且高为√3/2倍边长。
2.方法:利用三边相等,作高线得30°-60°-90°直角三角形,边比为1:√3:2,列式求解。
变式2-1(25-26八年级下·河南平顶山·期末)如图,点、、分别在等边的各边上,且于点,于点,于点,若,的长为________.
【答案】5
【分析】利用等边三角形内角均为的性质,结合垂直条件,推导图中三个小直角三角形的非直角内角均为和,证明为等边三角形,得到,进而证明三个小直角三角形全等,设的长度为,根据直角三角形的边长关系,将、等线段用含的表达式表示,结合的条件,列关于的方程求解.
【详解】∵是等边三角形,
∴,
又∵,,,
∴,
可得三个小直角三角形中,
∴,
同理可得,
∴是等边三角形,
∴,
∴
∴,
∴,,
设,
则,,
在中,角对的直角边是斜边的一半,
∴,
∴ ,
解得,
∴.
变式2-2(25-26七年级下·海南海口·期末)如图,在等边中,点是边上的一点,关于成轴对称,则的度数是________°;点是边上任意一点,点是边上任意一点,若,则的最小值是________.
【答案】 90 4
【分析】①利用轴对称的性质即可求解;②先根据线段的垂直平分线的性质找到最小值,再根据三角形的面积公式求解.
【详解】解:∵关于成轴对称,
∴.
如图,过点作于点,交于点, 连接,
∵关于成轴对称,
∴垂直平分,
∴,
∴,
∴当点与点重合,点与点重合时,的长为的最小值,
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴的最小值是4.
变式2-3(25-26七年级下·山西太原·期末)请运用“特殊化”策略完成本题:如图,点是等边三角形内任意一点,过点向三边作垂线,垂足分别是,,,若,则的值为________.
【答案】9
【分析】根据点是等边三角形内任意一点,且最终结果为确定值,求出当点为等边三角形的三条高线的交点时,的值即可.
【详解】解:由题意,当点为等边三角形的三条高线的交点时,
由三线合一可知:为等边三角形三边的中点,
∴,
∴的值为9.
题型三、与等边三角形有关的多解题
典例3(25-26七年级下·四川成都·期末)在等边三角形中,点在直线上,点在直线上,且.若的边长为2,,则线段的长为________.
【答案】或
【分析】点在直线上,需分两种情况讨论,分别是点在线段的延长线和点在线段的延长线,过点作的垂线,利用等腰三角形三线合一,等边三角形的性质,含角的直角三角形的性质计算的长度.
【详解】解:当在线段的延长线上,在线段的延长线上时,
过作,垂足为点,则,
,
为的中点,即,
为等边三角形,
,,
,
,
,
,
则;
当在线段的延长线上,在线段的延长线上时,
过作,垂足为点,则,
,
为的中点,即,
为等边三角形,
,
,
,
,
,
则,
综上,的值为或.
题型模版
1.特征:等边三角形在旋转或翻折中,点的位置变化导致多解,如点在内侧或外侧。
2.方法:分类讨论(如点在三角形内部、外部),结合等边三角形性质与全等,分别列方程求解。
变式3-1(25-26八年级上·河北秦皇岛·期末)如图,等边边长为为上一点,.动点由出发以的速度沿边向点运动,同时动点由点出发以的速度沿边向点运动.若存在某一时刻使得与全等,则_____.
【答案】或
【分析】本题考查了全等三角形的性质,掌握相关知识点是解题的关键.
设运动时间为,用含有t的式子将表示出来,再根据题意,分为和两种情况,根据全等三角形的性质,即可求解.
【详解】解:设运动时间为,则,,,
如图当时,
可得,,
,,
;
当时,
可得,,
, ,
;
综上所述,为或.
故答案为:或.
变式3-2(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)已知等边,点D为射线上一点,连接,作,交直线于点E.若,则的长为_______.
【答案】4或8/8或4
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质,等腰三角形的性质,角直角三角形的性质.
过点作于点,然后分两种情况讨论,点在线段上时或点在线段延长线上时,根据角直角三角形的性质进行求解即可.
【详解】解:当点在线段上时,过点作于点,
∵等边,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
当点在线段延长线上时,过点作于点,
∵等边,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
故答案为:4或8.
变式3-3(25-26七年级下·江西九江·期末)在等边中,点是的中线上一点,,点是边上一点,若,则的度数为________.
【答案】
或或
【分析】根据等边三角形三线合一的性质,得到垂直平分,结合三角形内角和定理求出相关角的度数,分点在、、三种情况讨论,利用等腰三角形的性质计算的度数.
【详解】解:是等边三角形,是中线,点是上一点,
,平分,,,
,
在中,,
,
,
∴,
分三种情况讨论:
①当点在边上时,
,
,
;
当点在边上时,此时点和点重合,
∵,
;
当点在边上时,
,,
,
,
,
又,
;
综上:的度数为或或.
题型四、与等边三角形性质与判定的多结论题
典例4(25-26八年级下·广东梅州·期中)如图,在直线AB的同一侧作和,和都是等边三角形,连接、交于点H,下列选项正确的序号是______.
①;②;③;④连接,则平分;
【答案】①②④
【分析】根据和都是等边三角形,得出,可判断①②,根据和边上的高相等,可判断④.
【详解】解:和都是等边三角形,
,,,
,
,
,故①正确;
,
,
又,
,
即,故②正确;
没有理由能证明,故③错误;
,
和边上的高相等,即点B到和边的距离相等,
平分,故④正确;
综上可知,正确的结论是①②④.
题型模版
1.特征:题干给出多个结论,需判断正误,综合等边三角形的性质与判定进行推理。
2.方法:利用三边相等、三内角60°及判定定理(如三边相等或三角相等)逐一推理论证或排除。
变式4-1(25-26七年级下·四川达州·阶段检测)分别以的两边、向形外作等边和等边,、分别交、于点H、G,、相交于点F,连接并延长交于M点,则下列结论中正确的是______.(填序号)
①;②;③;④平分;⑤平分.
【答案】①②③⑤
【分析】由等边三角形的性质可得,,,从而可得,再利用“”证明,即可判断①正确;由全等三角形的性质可得,即可判断②正确;由全等三角形的性质可得,再由三角形内角和定理并结合对顶角相等即可判断③正确;作于,于,则,证明,再结合角平分线的定义即可判断⑤正确;由全等三角形的性质可得,再结合三角形外角的定义及性质即可判断④错误.
【详解】解:①和都为等边三角形,
∴,,,
,即,
在和中,
,
∴,①正确;
②,
,②正确;
③,
,
又,,,
,③正确;
⑤作于,于,如图所示:
则,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,,
,
平分,⑤正确;
,
,
,,只有时,,而不一定等于,
不一定等于,④不正确;
综上所述,正确的有①②③⑤.
变式4-2(25-26八年级上·河南南阳·阶段检测)如图,已知等边三角形,点在上,点在的延长线上,于点于点交于点,则下列结论:①;②;③;④.其中一定正确的是____.(填序号)
【答案】①②④
【分析】本题考查的是全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质,可以证,进而得出,据此可判断①,证明,,可知,可得,据此可判断②④;根据现有条件无法证明,则可判断③.
【详解】解:∵是等边三角形,
∴,.
∵,
∴,
∵,
∴.
在和中,
,
∴,
∴,故①正确;
在和中,
,
∴,故②正确;
∴,
∵,
∴.
∵
∴,即.故④正确.
根据现有条件无法证明,故③错误;
故答案为:①②④.
变式4-3(25-26八年级上·河南开封·期中)如图,在等边中,于,是线段上一点,是边上一点,且满足,是的中点,连接,则下列四个结论:①;②;③;④;⑤当时,.其中正确的结论是________.(填序号)
【答案】①②③④⑤
【分析】本题主要考查了等边三角形和等腰三角形的性质,有一角为的直角三角形的性质,线段的垂直平分线的性质,熟练掌握等腰三角形和等边三角形的性质是解题的关键.连接,如图,根据等边三角形的性质可得①符合题意;证明,可得,结合,进一步可得②符合题意;证明,可得, 可得③符合题意;证明,进一步可得④符合题意;求解,进一步可得⑤符合题意.
【详解】解:连接,如图
∵是等边三角形,
∴, ,
∵,
∴,,故①符合题意;
∵, ,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵, ,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴
∵,
∴, 故②符合题意;
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴, 故③符合题意;
∵,是的中点,
,
故④符合题意;
,
∴,
又∵
∴,
∴,
∴,故⑤符合题意.
故答案为:①②③④⑤.
题型五、等边三角形的性质和判定综合题
典例5(25-26八年级下·陕西渭南·期末)如图,在中,,,点是外一点,连接、,,过点作分别交、于点、.
(1)求证:是等边三角形;
(2)连接交于点,若,,求的长.
【答案】(1)证明:在中,,,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,,
∴是等边三角形;
(2)
【分析】(1)可证得是等边三角形,由,得到,,即可证得是等边三角形;
(2)由等边三角形、线段垂直平分线、等腰三角形的性质可求得,由即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:∵,,
∴是线段的垂直平分线,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
题型模版
1.特征:综合运用等边三角形性质(三边相等、三内角60°)与判定(三边等或三角等)解题。
2.方法:先由边或角条件判定等边,再利用其性质求角度、边长或面积,结合全等、勾股定理综合推导。
变式5-1(25-26八年级下·内蒙古·期末)如图,是等边三角形,是的中点,,垂足为,是由沿方向平移得到的,连接,已知过点,交于点.
(1)求的度数;
(2)若,求的长度;
(3)求证:是等边三角形.
【答案】(1)
(2)
(3)证明:
,
,
在和中,
,
,
,
由(1)得,即 ,
,
,
, ,
是等边三角形.
【分析】(1)由等边三角形的性质得,由三线合一得到,由得,则.
(2)先求得,由平移得,则,即可等量代换,则.
(3)由,求得,可根据“”证明,得,而,所以,即可根据“有一个角等于的等腰三角形是等边三角形”证明是等边三角形.
【详解】(1)解:是等边三角形,
,,
是的中点,
,
,垂足为,
,
,
的度数是.
(2)解:,,
,
∵是由沿方向平移得到的,
∴
∵,
,
,
,
∴的长是.
(3)略
变式5-2(25-26八年级下·江西吉安·阶段检测)如图,点为线段上一点.,是等边三角形,线段,交于点,线段,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)求证:为等边三角形;
(3)将绕点按逆时针方向旋转,其他条件不变,如图.试判断第(1)、(2)两小题的结论是否仍然成立(不要求证明).
【答案】(1)证明:,是等边三角形,
,,,,
,
即,
在和中,
,
,
.
(2)证明:,
,
又,
.
在和中,
,
,
,
为等腰三角形.
又,
为等边三角形.
(3)结论(1)成立,结论(2)不成立
【分析】(1)根据“”证明即可;
(2)先证明,得出,再根据有一个角为的等腰三角形为等边三角形,即可证明结论;
(3)证明,得出,即可证明结论(1)成立;根据旋转得出,从而得出,说明不可能是等边三角形,证明结论(2)不成立.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:结论(1)成立,结论(2)不成立;
,是等边三角形,
,,,
,即
在和中,
,
,
.
如图,交的延长线于点,交的延长线于点,
将绕点按逆时针方向旋转,
,
此时,
不可能为等边三角形.
变式5-3(25-26八年级上·辽宁大连·期末)在中,,是高,E是上一点.
(1)如图1,若平分,
①求的度数;(用含的式子表示)
②求证:.
(2)如图2,当,时,若点F在射线上,且,求的值.
【答案】(1)①;
②证明:如图1,在上取点,使得,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)或.
【分析】(1)①求出,,根据即可求出答案;②在上取点,使得,证明,,即可得到;
(2)画出图形,分两种情况进行解答即可.
【详解】(1)解:∵是高,
∴
∴,
∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴;
②略
(2)如图,当时,过点C作垂足分别为,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
同理可得,,
∴
在和中, ,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
当时,∵
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
综上可知,的值为或.
题型六、含30°角的直角三角形
典例6(26-27八年级上·全国·开学考试)如图,已知,点P在边上,,点M,N在边上,.若,则的长是____.
【答案】3
【分析】过P作于点D,则,从而得到,根据含角的直角三角形的性质求出,根据等腰三角形的“三线合一”求出,从而根据线段的和差即可求解.
【详解】解:如图,过P作于点D,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
∵,,,
∴,
∴.
题型模版
1.特征:直角三角形中含30°角,则30°所对直角边等于斜边一半,三边比1:√3:2。
2.方法:利用特殊角边比关系,已知任一边可求其余两边;或通过此关系证明线段倍数。
变式6-1(25-26八年级上·河北·期末)如图是屋架设计图的一部分,立柱垂直于横梁,,,,则的长度为______m.
【答案】8
【分析】利用等边对等角得出,再结合30度角所对的直角边等于斜边一半求解即可.
【详解】解:,,
,
,
在中,,
,
.
变式6-2(2026·四川攀枝花·中考真题)在中,是边上的中线,,则的面积为_______.
【答案】
【分析】先根据中线定义求出长度,再过作构造含角的直角三角形,利用直角三角形性质求高,最后用三角形面积公式计算面积。
【详解】解:∵是边上的中线,,
∴,
过点作于,
∴,
∵,,
∴,
∴
变式6-3(25-26八年级下·辽宁铁岭·期末)如图,在中,,,,的平分线交于点,、分别是和上的动点,则的最小值是__________.
【答案】
【分析】在上取一点,使得,连接,证明,将转化为,根据垂线段最短可知当、、三点共线且时,取得最小值,即点到的距离.
【详解】解:在上取一点,使得,连接,
平分,
,
在和中,
,
,
,
,
根据垂线段最短可知,当点、、在同一条直线上且时,有最小值,
即的最小值为点到的距离,
过点作于点,则即为所求最小值,
在中,,,
,
在中,,,,
,
的最小值为.
题型七、斜边的中线等于斜边的一半
典例7(26-27八年级上·江苏无锡·开学考试)如图,一技术人员用刻度尺(单位:)测量某三角形部件的尺寸.已知,点D为边的中点,点A,B对应的刻度分别为2,8,则的长为_____
【答案】
【分析】根据题意可得的长,再由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得答案.
【详解】解:由题意得,,
∵,点D为边的中点,
∴.
题型模版
1.特征:直角三角形斜边上的中线等于斜边一半,常用于求线段长或证明等腰三角形。
2.方法:取斜边中点,连接中点与直角顶点,利用斜边中线定理得相等线段,再结合角度关系求解。
变式7-1(25-26八年级上·江苏苏州·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,的直角顶点和顶点分别在轴正半轴及轴正半轴上运动,若,,则在运动过程中,线段的最大值是_____.
【答案】/
【分析】本题考查的是勾股定理,熟知在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方是解答此题的关键.取的中点E,连接,当O,E及C三点共线时,最大,此时,由勾股定理求出,,即可得出结论.
【详解】解:取的中点E,连接,
则,
当O,E及C共线时,最大,
,,
,
,
,
故答案为:.
变式7-2(25-26八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,中,,,,,线段的两个端点,分别在边,上滑动,且,若点M,N分别是,的中点,则的最小值为_____.
【答案】
【分析】本题主要考查了直角三角形斜边中线的性质.连接、 ,则当C,M,N三点在同一条直线上时,取最小值,根据直角三角形斜边中线的性质求得 ,,即可求得的最小值.
【详解】解:如图,连接、 ,则当C,M,N三点在同一条直线上时,取最小值,
∵,,,点M、N分别是,的中点,
∴ ,,
∴的最小值为.
故答案为:.
变式7-3(25-26八年级上·四川绵阳·阶段检测)如图,中,,,的垂直平分线相交于点P,分别交于点E,F,与,分别交于点D,G.,若的周长是,则________.
【答案】6
【分析】本题考查垂直平分线的性质,全等三角形的判定及性质,等腰三角形的性质,直角三角形的判定及性质,掌握相关的知识是解题的关键.
连接,,,由垂直平分线的性质得到,,从而由的周长是得到,根据,结合,,可得,证明,,得到,再由等腰三角形的“三线合一”与直角三角形斜边上中线的性质即可求解.
【详解】解:连接,,,
∵垂直平分,垂直平分,
∴,,
∵的周长是,即,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∵垂直平分,垂直平分,
∴,,
∴,
∵,,
∴,,
∴,,
∴,
∴是直角三角形,
∵,,
∴点H是的中点,
∴.
故答案为:6.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
一、单选题
1.(25-26九年级上·云南曲靖·期末)在中,,则的长为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了含30度角的直角三角形的性质,在直角三角形中,30度角所对的直角边的长为斜边长的一半,据此可得答案.
【详解】解:∵在中,,
∴,
故选:B.
2.(25-26八年级上·贵州黔南·期末)如图,在等边中,点D,E分别在上,且与相交于点F,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查等边三角形的性质,三角形外角性质,全等三角形的判定与性质,掌握全等三角形的判定与性质是关键.
根据题意,可证,得到,再根据三角形外角性质计算即可.
【详解】等边中,,
又,
,
.
.
故选:B.
3.(25-26八年级上·北京西城·期末)如图,在中,,,分别是边上的两个动点,连接.若当与的和最小时,的长为1,则的长为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】考查了轴对称-最短路径问题,等腰三角形三线合一的性质,含30度角的直角三角形的性质,如图,作点B关于直线的对称点,交于点D,过点作于点Q,交于点P,连接,此时,,,即与的和最小,,根据等腰三角形三线合一的性质得,根据含30度角的直角三角形的性质分别求出、即可求得的长.
【详解】解:如图,作点B关于直线的对称点,交于点D,过点作于点Q,交于点P,连接,
此时,,,即与的和最小,
∵在中,,,
∴, ,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
4.(25-26八年级上·山东临沂·期末)如图,在等边中,为边上的一点,若,为边上的一点,连接交的延长线于点,当时,,则的周长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】过作交于,得出等边三角形,推出,根据等腰三角形性质求出,证,推出,推出即可.
【详解】解:过作交于.
∵是等边三角形,
∴
,
∴,
∴是等边三角形,
,
,
,
,
,,
,
又,
,
,
,
,
,
∵
,
的周长为6,
故选:B.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质和判定,等边三角形的性质和判定,等腰三角形的性质,平行线的性质,掌握相关知识是解决问题的关键.
5.(25-26八年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末)等边, 点 、分别是 、上的点且,连接、 相交于点 ,以下结论:
①;②;③;④;
其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】本题考查等边三角形的性质以及全等三角形的判定与性质,找出对应的等量关系是解题的关键.
由为等边三角形,得出,,结合,可证结论①,由结论①可证出结论②,由角度和边长的等量关系,通过线段和差证出,即可证明结论③,由结论③证出结论④.
【详解】解:∵为等边三角形,
∴,,
∵,
∴,故结论①正确;
∵,
∴,
即,故结论②正确;
∵,,
,,
∴,
∵,,
∴,故结论③正确;
∵,
∴,
∴,故结论④正确;
综上,正确的结论有个,
故选D.
二、填空题
6.(25-26八年级上·河南新乡·期末)如图,点D为等腰底边上一点,且,如果,,则 .
【答案】
【分析】本题考查等边对等角,含30度角的直角三角形的性质,根据等边对等角,结合三角形的内角和定理,推出为含30度角的直角三角形,进而得到,再根据线段的和差关系进行求解即可.
【详解】解:∵点D为等腰底边上一点,且,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为:.
7.(25-26八年级上·云南昆明·期末)数学活动课上,同学们将含角的直角三角板和直尺按如图所示的方式放置,若,点E,F表示的刻度分别为2,6,则线段的长为 .
【答案】4
【分析】本题考查平行线的性质,三角形内角和,等边三角形的判定和性质,两点间的距离;由得,由三角形内角和得,证得是等边三角形,再根据两点间的距离即可解答.
【详解】解:由图可知,
∴,
∵直角三角板中,
∴,
∴是等边三角形,
∵点E,F表示的刻度分别为2,6,
∴,
∴,
故答案为4.
8.(25-26八年级上·天津西青·期末)如图,已知等边△中,点D是的中点,点E是延长线上一点,且,作,垂足为M,连接,若,则的长度为 .
【答案】9
【分析】本题考查了等腰三角形与等边三角形,熟练掌握等腰三角形三线合一的性质是解题的关键.连接,根据等边三角形的性质可得,再利用三角形的外角性质推出,从而得到为等腰三角形,利用等腰三角形三线合一的性质即可得点M是的中点,即可求解.
【详解】证明:如图,连接.
∵在等边中,点是的中点,,
∴,,,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰三角形.
又∵,
∴点是的中点,
∴.
故答案为:.
9.(25-26八年级上·陕西西安·月考)在等边中,是边上的中线,点是边上一点,若为等腰三角形,则 .
【答案】或
【分析】本题考查了等边三角形的性质.
根据等边三角形的性质,可得垂直于,且.分类讨论为等腰三角形的三种情况:、、,其中不可能,故只考虑前两种情况,分别计算的度数.
【详解】解:∵为等边三角形,是边上的中线,
∴,,,
当时,
则,
∴;
当时,
计算得,
∴;
当时,点不在边上,舍去;
综上,或.
故答案为:或.
10.(25-26八年级上·天津·期中)如图,是边长为6的等边三角形,是边上一动点,由点向点运动(与,不重合),是延长线上一点,与点同时以相同的速度由点向延长线方向运动(点不与点重合),过点作于点,连接交于点.
(1)若设,则 ;(用含的式子表示)
(2)当时,求 ;
(3)在运动过程中,线段的长是否发生变化?如果不变,求出线段的长;如果变化,请说明理由 .
【答案】 不变,
【分析】此题考查了等边三角形的性质和判定,全等三角形的性质和判定,角直角三角形的性质,一元一次方程的应用等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
(1)根据题意得,然后得到,;
(2)在中利用角直角三角形的性质列方程求解,根据即可求解;
(3)过点作的平行线交于点,首先证明出是等边三角形,然后得到,然后证明出,得到,进而求解即可.
【详解】解:(1)根据题意可得,,
∵是边长为的等边三角形,
∴,,
∴;
故答案为:;
(2)在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴,
故答案为:.
(3)当点、运动时,线段的长度不会改变,,
理由如下:
如图:过点作的平行线交于点,
,
,,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
又,,
,
,
.
故答案为:不变,.
三、解答题
11.(25-26八年级上·湖南长沙·期末)如图,是等边三角形,点D是边上一点,延长至E,使.若点D是的中点.
(1)求证:;
(2)延长交于点F,若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了等边三角形的性质,等腰三角形的判定与性质,含30度角直角三角形的性质等知识,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解题的关键.
(1)由等边三角形的性质及三角形外角的性质、等腰三角形的判定与性质即可证明;
(2)首先易得,再由含度角直角三角形的性质得,,进而得,,由建立方程可求得.
【详解】(1)证明:是等边三角形,点D是的中点,
,,,
,,
,
,
,
,
;
(2)解:是等边三角形,
,,
,
,
,
,,
,,
,
,
,
,
.
12.(2026八年级·全国·专题练习)将两个大小不同的含角的直角三角板和按右图所示的方式摆放,的平分线交于点,交于点.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要运用三角形内角和定理、角平分线的性质、等边三角形的判定与性质以及含角的直角三角形的性质来求解,解题的关键是掌握上述知识点.
(1)通过角度计算证明是等边三角形从而得出边相等;
(2)利用含角的直角三角形的性质结合求出,再根据角度关系得出的长度即可.
【详解】(1)证明:由题意,得,.
平分,
,
,
,
,
是等边三角形,
.
(2)解:由(1)可知,.
,,
.
又,
,
,
.
,
.
13.(25-26八年级上·河南洛阳·月考)如图,已知,,.
(1)求证:为等边三角形;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析;
(2).
【分析】本题主要考查了等边三角形的判定与性质和三角形内角和定理,掌握等边三角形的判定与性质是解题的关键.
(1)根据补角求出,通过互余求出,再运用内角和定理可求出三个角都为,即为等边三角形;
(2)由(1)可得,运用三角形内角和定理可求出的度数.
【详解】(1)解:证明:∵,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∴为等边三角形.
(2)解:由(1)得,
又∵,
∴.
14.(25-26八年级上·广东汕头·期末)如图1,是等边三角形,延长至点,过点作,交的延长线于点.
(1)求证:是等边三角形.
(2)如图2,延长至点,使得,连接,.求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查等边三角形的证明及性质,全等三角形的证明及性质,能够证得三角形全等是解题关键;
(1)通过等边三角形性质和平行线的基本性质可得,进而得证;
(2)通过等边三角形性质和线段的和差关系得到,,再利用证得,进而可得证.
【详解】(1)证明:是等边三角形,
,
,
,,
,
是等边三角形;
(2)证明和是等边三角形,
,,
,
即,
∵,
∴,
,
,
在和中,
,
.
15.(25-26八年级上·安徽阜阳·期末)如图,在中,,且是边上动点(不与重合),点E在边上,连接平分交于点F,连接.
(1)当为等边三角形时,求的度数;
(2)探究与之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2).理由见解析
【分析】本题考查了等边三角形的性质,角平分线的定义,三角形内角和定理,三角形外角的性质.
(1)根据等边三角形的性质得到,根据角平分线的定义得到,即,根据等边对等角得到,,根据三角形外角的性质即可求出的度数;
(2)设,则,根据等边对等角得到,根据三角形内角和求出,根据余角的定义得到,根据角平分线的定义得到,即可得到.
【详解】(1)解:为等边三角形,
,
又平分,
,
,
,
,
又,
;
(2)解:.理由如下:
∵,,
,
设,则,
,
,
,
,
平分,
,
.
16.(25-26八年级上·山东德州·期末)如图,已知在等边三角形中,点D、E分别在直线AB、直线上,且.
(1)当点D、E分别在边、边上时,如图1所示,与相交于点G,求的度数;
(2)当点D、E分别在边CA、边的延长线上时,如图2所示,的度数是否变化?如不变,请说明理由.如变化,请求出的度数.
【答案】(1)60°
(2)不变;60°
【分析】此题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,三角形外角的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.
(1)根据等边三角形的性质得到, 推出, 根据全等三角形的性质得到, 根据三角形外角的性质即可得到结论:
(2)由三角形为等边三角形,利用等边三角形的性质得到, 利用等角的补角相等得到夹角相等,利用得到与 全等,利用全等三角形的对应角相等得到, 利用外角性质及等量代换即可得证
【详解】(1)证明:为等边三角形,
,
在和中
,
,
,
,
,
,
,
(2)证明:为等边三角形,
,
,
在和中,
,
,
,
,
.
17.(24-25八年级上·河南信阳·期中)如图,点是内一点,是外的一点,,,,,连接.
(1)求证:是等边三角形;
(2)当时,试判断的形状,并说明理由;
(3)探究:当为多少度时,是等腰三角形.
【答案】(1)见解析
(2)是直角三角形,理由见解析
(3)当等于或或时,是等腰三角形
【分析】本题考查了全等三角形的性质,等边三角形的判定与性质,等腰三角形的性质与判定等知识.
()根据全等三角形的性质得到,再证明,即可证明是等边三角形;
()先求出,根据全等的性质得到,即可求出,从而得到是直角三角形;
()分别表示出,,,分①,②,③三种情况讨论即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴是等边三角形;
(2)解:是直角三角形,理由如下:
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是直角三角形;
(3)解:由题意得:,,
∴;
①若,则,即,
∴;
②若,则,即,
∴;
③若,则,即,
∴;
综上,当等于或或时,是等腰三角形.
18.(25-26八年级上·广东湛江·期中)如图,在中,,点、分别从点、点同时出发,沿的边运动,已知点的速度是,点的速度是,当点第一次到达点时,、同时停止运动.
(1)点、同时运动几秒后,、两点重合?
(2)点、同时运动几秒后,可得到等边?
(3)点、在边上运动时,能否得到以为底边的等腰,如果能,请求出此时、运动的时间.
【答案】(1)9秒
(2)3秒
(3)能;12秒
【分析】本题考查的是等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理、等边三角形的性质是解题的关键.
(1)设点M、N运动t秒后,M、N两点重合,表示出M、N的运动路程,N的运动路程比M的运动路程多,列出方程求解即可;
(2)设点M、N运动t秒后,得到等边三角形,表示出,的长,根据,只要,三角形就是等边三角形,列式计算即可;
(3)根据证明得,列式计算即可.
【详解】(1)解:设运动时间为秒,、两点重合,则:,解得,
∴点、同时运动9秒时,、两点重合;
(2)解:设运动时间为秒,
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴点、同时运动3秒时,可得到等边三角形;
(3)解:如图,∵,
∴,
∵是以为底边的等腰三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得:,
此时运动的时间为12秒.
19.(25-26八年级上·河北衡水·期末)操作探究:已知是等边三角形,点是边上一点.
(1)如图1,过点作交于点,图中有 个等边三角形;
(2)如图2,点在上运动(不与重合),点是延长线上一点,且,过作于E,连接交于,试说明:在点运动的过程中,线段的长是定值(即);
(3)若将条件中“是等边三角形”改为“是等腰三角形,”,如图3所示,(2)中的结论是否还成立?请说明理由.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)还成立,理由见解析
【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的综合应用.
(1)根据是等边三角形,,得出、是等边三角形即可;
(2)作交于,先判定为等边三角形,再根据三线合一,得到,然后判定,得到,进而得到;
(3)作于,先判定,得到,,再判定,得到,进而得到(2)中的结论还成立.
【详解】(1)解:如图1,是等边三角形
,
,
,
为等边三角形,
、是等边三角形,共2个
故答案为:;
(2)线段的长是定值,即,理由如下:
如图,作交于,
是等边三角形
,
,
,
为等边三角形,
,
又,
,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
(3)(2)中的结论还成立.
理由:如图3,过点作于,
在与中,
在与中,
20.(25-26八年级上·辽宁大连·期中)(1)在中,点D,E,F分别在边上,且满足,.
①如图(1),若为等边三角形,求证:;
②如图(2),若,,且,求的长;
(2)如图(3),在四边形中,,.过点C分别作的垂线,垂足分别为M,N.若,求的值.
【答案】(1)①证明见解析;②的长为6;(2)
【分析】(1)①由等边三角形的性质得出,再由三角形外角的定义得出,即可证得,由全等三角形的性质即可得出.
②在取点G,使得,连接.同(1)得,由全等三角形的性质得出,,由直角三角形性质得出,由三角形外角的定义和性质可得出,由等角对等边可得出,设 则,,.由含30度直角三角形的性质得出,代入即可求出x.
(2)延长至点E,连接,使得,延长,交于点F,连接.先证明和为等边三角形,由等边三角形的性质进一步证明,由全等三角形的性质可得出,,同理可证,,则,,设,,,,则,,由含30度直角三角形的性质即可得出答案.
【详解】证明:(1)①∵是等边三角形
∴,
∵,,
∴,
在与中,
∴,
∴
②解:在取点G,使得,连接.
同(1)得,
∴,,
∵,且.
∴,
∵,即,
∴,
∴,
设,
∵,,
∴,,.
∵,,
∴,
∴,
∴,解得,
∴.
(2)延长至点E,连接,使得,延长,与交于点F,连接,如图,
∵,,
∴为等边三角形,
∴,,
∵,,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∵,,
∴,
又∵,,
∴
∴,,
同理可证∶,,
∴,,
∵,
设,,,
则,,,
∵,,,
∴,
∴,,
即,
解得:,
∴.
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