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专题01巧构等腰三角形的四种模型
题型归纳
题型一过腰或底作平行线构造新等腰(边)三角形
题型二巧用平行线与角平分线构造新等腰三角形
题型三巧用角平分线与垂线构造新等腰三角形
题型四利用倍角关系构造新等腰三角形
题型专练
题型一:过腰或底作平行线构造新等腰(边)三角形
1.(25-26八年级下·四川达州期末)如图,在△ABC中,CD平分∠ACB交AB于点D,E为AC上一点,
且DE∥BC.
D
B
(I)求证:DE=CE:
(②)若∠A=90°,AD=4,BC=12,求△BCD的面积.
2.(25-26八年级上安徽合肥期末)已知,在等边三角形ABC中,点E在AB上,点D在CB的延长线上,
且ED=EC
D
D4
B
B
E
图1
图2
图3
(I)聪聪探究AE和DB的大小关系的思路是:
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①【特殊情况,探索结论】如图1,当点E为AB的中点时,确定线段AE与DB的大小关系,请你直接写
出结论:AE
DB(填“>”,“<”或“=”);
②【特例启发,解答题目】如图2,当点E为AB边上任意一点时,确定线段AE与DB的大小关系,请你
写出结论:AE
DB(填“>”,“<”或“=”);理由如下:(请你将理由补充完整)
证明:过点E作EF∥BC,交AC于点F,
(②)【拓展结论,设计新题】如图3,在等边三角形ABC中,点E在线段AB的延长线上,点D在线段CB
的延长线上,且ED=EC,若△ABC的边长为1,AE=3,求CD的长.
3.(25-26八年级下广东佛山阶段检测)综合实践
数学是一门充满乐趣,奥妙,又极具探索的学科,对一个人的思维也是一种“挑战”,几何图形变幻无穷,
但只要我们借助图形的直观,从特殊情形出发,逐步“从特殊到一般”进行探索,思路和方法自然就会显
现出来.于是数学课上,刘老师出示了以下的题目:如图,在等边△ABC中,点E在AB上,点D在CB的
延长线上,且ED=EC,试确定线段AE与DB的大小关系,并说明理由.
D B
图1
图2
备用图
小优与同桌小秀讨论后,进行了如下解答:
(I)【特殊情况,归纳猜想】如图1,当E为AB的中点时,确定线段AE与BD的大小关系,请你直接写出
你的结论:AE_BD(选填“>”、“<”或者“=”):
(2)【特例启发,推理证明】如图2,当E不是AB的中点时,小优和小秀认为(1)中的结论仍然成立,所
以他们尝试过点E作EF∥BC,交AC于点F.刘老师肯定了这种做法,请你帮助小优和小秀完成接下来
的证明过程:
(3)【拓展延伸,问题解决】当点E在BA的延长线上时,点D在BC边上,且CE=DE,请自己画图,并探
究(1)中的结论是否发生变化?写出你的猜想并加以证明
4.(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.
图1
图2
图3
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()如图1,过点P作PF∥BC,交AB于点F,图中有一个等边三角形:
(②)如图2,点P在AC上运动(不与AC重合),点O是CB延长线上一点,且BO=AP,过P作PE⊥AB于
品,连接PQ交4B于D:试说明:在点p运动的过程中,线段ED的长是定值DE-4B。
(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,
5.(2026八年级上:陕西西安·专题练习)如图,△ABC为边长为6的等边三角形,E是边AB边上任意
动点,点D在CB的延长线上,且满足AE=BD
B
D B
B
图①
图②
图③
(I)如图①,当点E为AB的中点时,DE=
(2)如图②,点E在运动过程中,DE与EC满足什么数量关系?请说明理由:
(3)如图③,F是AC的中点,连接EF.在AB边上是否存在点E,使得DE+EF值最小?若存在,求出这
个最小值:若不存在,请说明理由
题型二:巧用平行线与角平分线构造新等腰三角形
6.(25-26八年级下四川达州阶段检测)如图,在△ABC中,点D为AC边上一点,连接BD并延长到点
E,过点E作EF∥BC交AC于点F,交AB于点G.
(I)若BD=DE,求证:CD=DF;
(2)若BG=GE,∠ACB=759,∠E=20°,求∠A的度数.
7.(25-26八年级上广东汕头期末)如图,△ABC中,AB=AC,∠B的平分线交AC于D,AE∥BC
交BD的延长线于点E,AF⊥AB交BE于点F.
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E
D
B
(I)若∠BAC=40°.求∠AFE的度数:
(2)若AD=CD,AF=2,求BF的长
8.(25-26七年级下·上海期末)如图,已知:在△ABC中,D为边AB上一点,过点D作BC的平行线,
交∠ABC的平分线于点E,交AC于点F,G为BE的中点,连接FG并延长,交BC于点H,
求证:
(1)BD=DE;
(2 BD=DF+BH
9.(1)如图1,△ABC中,AB≠AC,∠ABC,∠ACB的平分线交于O点,过O点作EF∥BC交AB
AC于点E,F.图中有个等腰三角形.猜想:EF与BE,CF之间有怎样的关系,并说明理由:
(2)如图2,若AB=AC,其他条件不变,图中有_个等腰三角形;EF与BE,CF间的关系是
(3)如图3,AB≠AC,若∠ABC的角平分线与△ABC外角∠ACD的角平分线交于点O,过点O作
OE∥BC交AB于E,交AC于F.图中有个等腰三角形.EF与BE,CF间的数量关系是_
图1
图2
图3
10.(25-26八年级上陕西榆林·期末)【问题提出】
(I)如图①,在四边形ABCD中,AB∥DC,E是AD的中点,连接BE,且BE平分∠ABC,延长BE交
CD的延长线于点F,若AB=7,CD=10,则BC的长为一:
【问题探究】
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(2)如图②,在△ABC中,AD是△ABC的中线,点E在AC上,连接BE交AD于点F,AE=EF.延长
AD至点H,使DH=AD,连接BH.请判断AC与BF是否相等,并说明理由:
【问题解决】
(3)为了保证某果园的灌溉效果,园方计划修建节水灌溉渠,主渠道围成四边形ABDC(如图③).已
知渠段AB∥CD,AB=5千米,CD=2千米.为实现精准灌溉,技术人员修建了BC、AE(点E在BC
上)两条分渠道,在分渠道AE上设置了控水巡检点F,经勘测,∠DFE=∠BAE,且种植区△ACE和
△ABE的面积相等.工作人员需从分渠端点D出发沿直线前往巡检点F检查设备,求巡检路线DF的长度,
B
图①
图②
图③
题型三:巧用角平分线与垂线构造新等腰三角形
11.(25-26八年级上湖北荆门期末)如图,在△ABC中,∠ACB=2∠B,∠BAC的平分线AD交BC于点
D,过C作CN⊥AD交AD于点H,交AB于点N.
B
D
(I)求证:△ANC为等腰三角形:
(2)求证:BN=CD
12.(25-26八年级上·湖北十堰期末)在△ABC中,AD是∠BAC的角平分线,BE⊥AD于点F,交AB
于点E
B
(I)求证∠ABE=∠AEB:
(2)若∠BAC=70°,∠C=40°,连接DE,求∠DEB的度数.
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13.(25-26八年级上·安徽淮南期末)【情境建模】
E
B
D
B
H
图1
图2
图3
(①)已知:如图1,点D在△ABC的边BC上,若AD平分∠BAC,且AD⊥BC,求证:AB=AC.请你帮
助小蕊完成证明
【理解内化】
(2)请尝试直接应用“情境建模”中小蕊反思出的结论解决下列问题:如图2,已知在△ABC中,AD平分
∠BAC,AD⊥BD,AC-AB=2BD,求证:∠ABC=3∠C
【拓展应用】
(3)如图3,在△ABC中,BC=12,AD平分∠BAC,点E为AC中点,AD与BE相交于点F,过点B作
BH⊥AD交AD延长线于点H,设ABFH、△AEF的面积分别为S,S2,若AB-AC=4,则S-S2的最
大值是一
14.(1)【问题情境】利用角平分线构造全等三角形是常用的方法,如图1,OP平分∠MON.点A为
OM上一点,过点A作AC⊥OP,垂足为C,延长AC交ON于点B,求证:△AOC2ABOC
(2)【问题探究】如图2,在(1y的条件下,过点A作AD⊥ON,垂足为D,AD交OP于点E.若
AD=OD,试探究AC和OE的数量关系,并证明你的结论.
(3)【拓展延伸】如图3,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D在线段BC上,且
∠BDE-4CR,BE1DE于E,DE交AB于F试探究BE和DP之间的数显关系,并证明你的结论,
B
图1
图2
图3
15.利用角平分线构造全等三角形是常用的方法,如图①,OP平分∠MON.点A为OM上一点,过点A
作AC⊥OP,垂足为C,延长AC交ON于点B,可证得△AOC≌ABOC,则AO=BO,AC=BC.
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图①
图②
图③
图④
【问题提出】
(1)如图②,在△ABC中,CD平分∠ACB,AE⊥CD于点E,若∠EAC=63°,∠B=37°,通过上述
构造全等的办法,求∠DAE的度数:
【问题探究】
(2)如图③,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,CD平分∠ACB,BE⊥CD,垂足E在CD的延长
线上,试探究BE和CD的数量关系;
【问题解决】
(3)如图④是一块肥沃的土地△ABC,其中AC边与灌渠相邻,李伯伯想在这块地中划出一块直角三角
形土地△ADC进行水稻试验,他进行了如下操作:
①作∠ACB的平分线CD:
②再过点A作AD⊥CD交CD于点D
已知BC=13米,AC=10米,△ABC面积为20平方米,求划出的△ACD的面积.
题型四:利用倍角关系构造新等腰三角形
16.(25-26八年级下·山东枣庄·期中)三角形知识及应用
】
()如图①,在R1△ABC中,∠C=90°,∠B=459,AD平分∠BAC,交BC于点D.如果作辅助线DE⊥AB
于点E,则可以得到ACCD,AB三条线段之间的数量关系为:
(2如图,△ABC中,∠C=2∠B,AD平分∠BAC,交BC于点D.(1)中的结论是否仍然成立?若不成立,
试说明理由;若成立,请证明。
17.(25-26八年级上安徽六安·期末)数学习题课上李老师出了这样一道题:“如图①,在△ABC中,
AD平分∠BAC,∠B=2∠C.求证:AB+BD=AC”.
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E
D
D
B
D
图①
图②
图③
()李老师经过分析:要证AB+BD=AC,就是要证线段的和差问题,可以采用“截长法”:如图②,先
在AC上截取AE=AB,再设法证明BD=EC.请按照这种思路补充证明过程.
证明:在AC上截取AE=AB,连接DE;
(2)李强同学受到启发,发现也可以采用“补短法”解答这题.请按照这种思路帮助李强同学补充证明过程
证明:如图③,延长AB至点F,使BF=BD,连接DF
18.(25-26八年级下·山西晋中·期中)阅读下面材料:
在几何探究活动中,我们常通过“截长补短”的方法解决线段与角度的相关问题,阅读以下材料回答问题:
问题1:如图①,在△ABC中,AD平分∠BAC,且AC=AB+BD.求证:∠ABC=2∠C.
小亮通过思考,给出了两种辅助线思路:
思路1:如图②,在AC上截取AE,使得AE=AB,连接DE,利用全等三角形证明.
思路2:如图③,延长AB到点E,使得BE=BD,连接DE,构造等腰三角形证明,
①
②
③
④
(I)根据以上材料,任选一种思路完成证明:∠ABC=2∠C:
(2)问题2:如图④,在△ABC中,AD为∠CAF的平分线,∠ACB=2∠B,线段AB,AC,CD有怎样的
数量关系?请说明理由.
19.(25-26八年级上:广东珠海期末)实验与探究:
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.那
么,不相等的边(或角)所对的角(或边)之间的大小关系怎样呢?大边所对的角也大吗?某校数学兴趣
小组的同学们对此展开探究:
例如,如图1(1),在△ABC中,AB>AC,怎样证明∠C>∠B呢?
把AC沿∠A的平分线AD翻折,因为AB>AC,所以点C落在AB上的点C处(如图1(2))·由
∠AC'D=∠C,∠ACD>∠B,可得∠C>∠B,
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D
(1)
(2)
图1
【类比探究】
(I)如图2,在△ABC中,∠C>∠B,类比上述的方法,请证明AB>AC,
图2
【方法运用】
(2)如图3,在△ABC中,∠C=2∠B,若AD1BC,写出AC,CD,BD之间的数量关系并说明理由.
图3
20.(25-26八年级上:广东惠州期末)项目式学习一一数学建模
【问题引出】
数学习题课上李老师出了这样一道题:“如图1,在△ABC中,AD平分∠BAC,∠B=2LC
求证:AB+BD=AC”
B
D
图1
图2
图3
图4
【模型探究】
李老师给出了如下简要分析:要证AB+BD=AC就是要证线段的和差问题,李老师采用了:“截长法”,
如图2,在AC上截取AE=AB,连接DE,只要证BD=CE即可.
(1)请你根据李老师的简要分析完成【问题引出】中的证明.
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【模型应用】
(2)如图3,△ABC和△BDC是等腰三角形,且AB=AC,BD=DC,∠BAC=70,∠BDC=110°.求
∠ABD的度数
(3)在(2)的条件下,以A为顶点作一个35°角,角的两边分别交边CD,DB延长线于点E、F,连接
EF,则BE,EF,FC之间存在什么样的关系?并说明理由.
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专题01巧构等腰三角形的四种模型
题型归纳
题型一过腰或底作平行线构造新等腰(边)三角形
题型二巧用平行线与角平分线构造新等腰三角形
题型三巧用角平分线与垂线构造新等腰三角形
题型四利用倍角关系构造新等腰三角形
题型专练
题型一:过腰或底作平行线构造新等腰(边)三角形
1.
【答案】(I)证明:CD平分∠ACB,
∴.∠BCD=∠DCE,
DE∥BC,
∴.∠BCD=∠CDE,
∴∠DCE=LCDE,
∴.DE=CE
(2)24
【详解】(1)略
(2)解:如图,作DF⊥BC交BC于F,
D
E
平分
C...CD
∠ACB∠A=∠DFC=90
.AD=DF=4,
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③m)x12×4=24
2.
【答案】(1)①=:
②AE=DB,理由如下:
过点E作EF∥BC,交AC于点F,
图2
则∠AEF=∠ABC,∠AFE=∠ACB,∠FEC=∠ECD,
:△ABC是等边三角形,
∴.AB=AC,∠A=∠ABC=∠ACB=60°
.∠AEF=∠AFE=∠A=60°,∠DBE=120°,
△AEF为等边三角形,∠EFC=120°,
∴.AE=EF,∠DBE=∠EFC=120°,
ED=EC.
.∠D=∠ECD
∴.∠D=∠FEC,
在△DBE和△EFC中,
∠DBE=∠EFC=120°
∠D=∠FEC
ED=EC
∴.aDBE≌aEFC(AAS).
:.DB=EF,
:AE=DB:
(2)CD=4
【详解】(1)①解:,ED=EC,
∴.∠D=∠ECD
,△ABC是等边三角形,
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∴.∠ACB=∠ABC=60°,
:点E为AB的中点,
÷∠ECD=)∠ACB=30,AB=BE.
∴∠D=30°,
,∠ABC=∠D+∠DEB
.∠DEB=∠ABC-∠D=30°,
∴.∠DEB=∠D.
∴DB=BE,
.AE=DB:
故答案为:=:
②略
(2)解:过点E作EF∥BC,交AC的延长线于点F,如图3所示:
图3
则∠AEF=∠ABC,∠AFE=∠ACB,∠FEC=∠ECD
:△ABC是等边三角形,
∴.AB=AC,∠A=∠ABC=∠ACB=60°,
.∠AEF=∠AFE=∠A=60°,∠DBE=60°,
∴:△AEF为等边三角形,∠EFC=60°,
∴.AE=EF,∠DBE=∠EFC=60°,
.ED=EC,
.∠D=∠ECD,
.∠D=∠FEC,
在△DBE和△EFC中,
[∠DBE=∠EFC=60°
∠D=∠FEC
ED=EC
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.ADBE≌△EFC(AAS),
.AE=EF=3.DB=EF=3,
BC=1,
∴.CD=BC+DB=1+3=4,
3.
【答案】(I)尸
(2)如图,过点E作EF∥BC交AC于点F,
则∠AEF=∠ABC=60°,
,∠A=60°
∴,△AEF是等边三角形,
.AE=FE=AF,∠AFE=60°,
∴.∠EFC=∠DBE=120°,
.AB=AC,AE=AF,
..BE=CF.
:EF∥BC,
∴.∠ECB=∠CEF,
.ED=EC,
∴.LD=∠ECB=∠CEF」
在△DBE和△EFC中,
∠DBE=∠EFC
∠D=∠CEF
BE=FC
·aDBE≌aEFC(AAS),
∴BD=FE,
:BD=AE:
(3)不发生变化,证明如下:
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如图,过点E作EF∥BC交CA的延长线于点F,
F
20
3
D
.∠I=∠F,∠BCE+∠CEF=180°,
.∠B=∠I=∠BAC=60°,
.∠EAF=∠2=∠F=60°,
∴,△AEF是等边三角形,
.AE=EF,∠F=∠B=60°,
.DE=CE,
.∠3=∠BCE,
.∠3+∠4=180°
.∠4=∠CEF,
在△BDE与△FEC中,
∠4=∠CEF
∠B=∠F
DE=CE
∴.△BDE≌aFEC(AAS).
.BD=EF,
.'AE BD
【详解】(1)解::△ABC是等边三角形,点E为AB的中点,
∴.∠A=∠ABC=∠ACB=60°,∠BCE=∠ACE=30°,AE=BE,
.ED=EC,
∴.∠D=∠ECD=30°,
,∠EBC=∠D+∠BED
.∠D=∠BED=30°,
.BD=BE.
∴.AE=BD;
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(2)略
(3)略
4.
【答案】(1)2
(2)见解析
(3)还成立,理由见解析
【详解】(1)解:如图1,△ABC是等边三角形
.∠A=∠ABC=60°,
.PF l BC.
∴∠AFP=∠ABC=60°,
∴△AFP为等边三角形,
△AFP、△ABC是等边三角形,共2个
故答案为:2:
(②)线段ED的长是定值,DE=AB,理由如下:
如图2,作PFI川BC交AB于F,
是等边三角形
←OB
图2
AABC
.∠A=∠ABC=60°,
.PF BC,
∠AFP=∠ABC=60°,
∴△AFP为等边三角形,
.PF=PA,
又PE⊥AB,
.AE=EF,
.OB=PA.PF=PA,
..BO=PF,
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:∠DBQ=180°-∠ABC=120°,
∠DFP=180°-∠AFP=120°,
∴∠DBQ=∠DFP.
在△QBD和△PFD中,
∠DBQ=∠DFP
∠QDB=∠FDP
BO=PF
∴.AQBD2APFD(AAS),
.FD=BD,
.ED=EF+FD=
F(F+F)-48
1
(3)(2)中的结论还成立.
理由:如图3,过点作QH⊥AB于H,
图3
CA=CB,∠ABC=∠QBH
.∠A=∠ABC=∠QBH,
在△APE与△BOH中,
∠A=∠QBH
∠AEP=∠H=90°
PA=OB
∴△APE≌△BQH(AAS):
∴AE=BH,QH=PE,
在△PED与△QHD中,
∠QDH=∠EDP
∠QHD=∠PED
OH=PE
'.△PED≌△QHD(AAS)
.DE=DH,
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DE-EH-(EB+BH)-(EB+AE)-4B.
5.
【答案】()3V5
(2)DE=CE,理由见解析
(3)3V万
【详解】(I)解:如图①,过点E作EH⊥BC于H,
A
E
为边长为的等边三角形,点是
的中点,
D
B H
图①
△ABC
6
∴AE=BE=DB=3,∠ABC=60°,且EH⊥BC,
∠BEH=30°
H=子,BH=E-Bm-5aH-
2
.39
:DH=DB+BH=3+22:
∴.DE=VDHP+EH
故答案为:3V3:
(2)解:DE=CE.理由如下:
如图②,过E作EF川BC交AC于F.
B
是等边三角形,
D B
图②
△ABC
∴.∠ABC=∠ACB=∠A=60°,AB=AC=BC
.EF Il BC.
∴.∠AEF=∠ABC=60°,∠AFE=∠ACB=60°,
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∴.∠AEF=∠AFE=∠A=60°,
∴△AEF是等边三角形,
.AE=EF=AF,
:AB-AE=AC-AF,
.BE=CF.
:∠ABC=∠ACB=∠AFE=6O°,
∴∠DBE=∠EFC=I20°,且AE=EF=DB,BE=CF,
'△DBE≌△EFC(AS),
:DE CE,
(3)解:如图③,将△ABC沿AB翻折得到△ABC',连接C'F交AB于点E',连接CE,DE',过点F作
FH⊥AC'于点H,
C
H
图③
:将△ABC沿AB翻折得到△ABC',
∴AC=AC'=BC=BC'=6,∠BAC=∠BAC'=60°,且AE'=AE',CE=CE
:△ACE'2△AC'E'(SAS),
.C'E'=CE',
由(2)可知:DE=CE,
.C'E'=CE'=DE'
.DE+EF =CE+EF=C'E+EF,
∴.根据两点之间线段最短,可得当点C,点E,点F三点共线时,DE+EF的值最小,即点E在点E'处,
:F是AC的中点,
.AF=CF=3,且HF⊥AC,∠FAH=180°-∠CAB-∠C'AB=60°,
H-m=5h5,
2
315
CH=6+
22¥
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CF =CH2+HF2
可=
∴DE+EF的最小值为3V7」
题型二:巧用平行线与角平分线构造新等腰三角形
6.
【答案】(1)
证明:EF∥BC
∴.∠DEF=∠DBC,∠DFE=∠DCB,
又BD=DE,
.aDEF≌aDBC(AAS).
∴CD=DF;
(2)∠A=65°
【详解】(1)略
(2)解:,BG=GE,∠E=20°,
.∠GBE=∠E=20°,
,EF∥BC,
.∠FBC=∠E=20°,
.∠ABC=∠ABE+∠CBE=40°,
又:∠A+∠ABC+∠ACB=180°,∠ACB=75°,
∴.∠A=65°
7.
【答案】(1)125
(2)4
【详解】(1)解:AB=AC,∠BAC=40°,
∠ABC=180°-400
=70°
2
BD平分∠ABC,
∠ABD=2D8C=×70=35,
AF⊥AB,
10128
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.∠BAF=90°
∴∠AFE=∠BAF+∠ABD=90°+35°=125°
答:∠AFE的度数为125°
(2)'AE∥BC,∠E=∠DBC.
E
D
B
在△ADE和△CDB中,
∠E=∠DBC
∠ADE=∠CDB
AD=CD
:△ADE≌aCDB(AAS),
.AE=CB.
'∠E=∠DBC,∠ABD=∠DBC,
.∠E=∠ABD,
:AB=AE,
∴AB=CB=AC,
∴△ABC为等边三角形,
∠ABC=60°,
.∠ABD=30°,
AF=2,
.BF=4,
答:BF的长为4.
8
【答案】(I)证明:DE∥BC,
∴∠GBH=∠E(两直线平行,内错角相等),
:BE平分∠ABC,
.∠CBE=∠DBE,
.∠DBE=∠E,
11/28
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∴BD=DE:
(2)证明:G为BE的中点,
∴.BG=EG,
在△BGH和△EGF中,
∠BGH=∠EGF
BG=EG
∠GBH=∠E
aBGH≌aEGF(ASA),
:BH=EF,
.BD=DE=DF+EF=DF+BH
9.
【答案】(1)2,EF=BE+CF,理由见解析.(2)5,EF=BE+CF(3)2,BE=EF+CF
【详解】(I)解:EF=BE+CF,理由如下:
:∠ABC,∠ACB的平分线交于O点,
.∠EBO=∠CBO.∠FCO=∠BCO,
:EF∥BC
∴.∠EOB=∠CBO,∠FOC=∠BCO.
·∠EBO=LEOB,∠FCO=∠FOC,
∴.BE=OE,CF=OF,
∴,△OEB和△OFC为等腰三角形,即图中有2个等腰三角形.
:.EF=OE+OF=BE+CF.
故答案为:2.
(2)解::AB=AC,即△ABC为等腰三角形,
.∠ABC=∠ACB,
:∠ABC,∠ACB的平分线交于O点,
∴.∠EBO=∠CBO=∠FCO=∠BCO
∴.OB=OC,即△BCO为等腰三角形,
:EF∥BC,
∴.∠EOB=∠CBO,∠FOC=∠BCO,∠AEF=∠ABC=∠ACB=∠AFE,
∠EBO=∠EOB,∠FCO=∠FOC,AE=AF,即△AEF为等腰三角形,
12128
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.BE=OE,CF=OF,
.△OEB和△OFC为等腰三角形,
..EF=OE+OF=BE+CF
综上所述,共有5个等腰三角形,
故答案为:5,EF=BE+CF
(3)解:,∠ABC的角平分线与△ABC外角∠ACD的角平分线交于点O,
∴.∠EBO=∠CBO,∠FCO=∠DCO,
EF∥BC,
∴.∠EOB=∠CBO,∠FOC=∠DCO,
∴∠EBO=LEOB,∠FCO=∠FOC,
∴BE=OE,CF=OF,
:.△OEB和△OFC为等腰三角形,即图中有2个等腰三角形.
∴.BE=OE=EF+OF=EF+CF
故答案为:2,BE=EF+CF
10.
【答案】(1)17;(2)AC=BF,证明见解答过程;(3)3km
【详解】(1)解:延长BE交CD的延长线于点F,
如图①所示:
E
图①
:AB∥DC
∴.∠A=∠FDE,∠ABE=∠F
点E是AD的中点,
..AE=DE,
在△ABE和△DFE中
∠A=∠FDE
∠ABE=∠F
AE=DE
∴△ABE≌△DFE(AAS)」
13128
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.AB=DF,
.CF=CD+DF=CD+AB.
~BE平分∠ABC,
.∠ABE=∠CBE,
又∠ABE=∠F,
∠CBE=LF,
.BC=CF=CD+AB.
AB=7,CD=10,
∴.BC=7+10=17.
(2)证明:延长AD至点H,使DH=AD,连接BH,
如图②所示:
D
H
图②
:AD是△ABC的中线,,
∴CD=BD,
在△ACD和△HBD中,
DH=AD
∠CDA=∠BDH
CD=BD
·.AACD≌△HBD(SAS),
·.AC=BH,∠H=∠CAD
AE=EF,∠AFE=∠BFH,
.∠EAF=∠AFE,
.∠H=∠EAF=∠EFA=∠BFH,
:BH=BF
.AC=BF.
(3)过点A作AH⊥BC于点H,延长CD,AE相交于点N,
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如图③所示:
图③
:.SABE=2
CE·AH
E·AH,S4cE=2
1
S.ABE=SACE
.CE=BE,
AB∥CD,
.∠N=∠BAE,∠NCE=∠ABE
在△NCE和△ABE中,
∠N=∠BAE
∠NCE=∠ABE,
CE=BE
.ANCE≌△ABE(AAS),
.CN=AB
∠DFE=∠BAE,∠N=∠BAE.
.∠DFE=∠N,
:DF DN
.DN=CN-CD=AB-CD,
.DF=AB-CD.
AB=5km,CD =2km,
.DF=AB-CD=5-2=3km
题型三:巧用角平分线与垂线构造新等腰三角形
11.
【答案】(1)
证明:,CW⊥AD,
15128
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.∠AHN=∠AHC=90°.
又,AD平分∠BAC,
.∠NAH=∠CAH,
又AH=AH,
.△ANH≌aACH(ASA).
∴.AN=AC,
.△ANC为等腰三角形:
(2)
证明:如图,连接WD,
B
AD平分∠BAC,
.∠NAD=∠CAD.
由(1)得AN=AC,
又,AD=AD
:△AND≌aACD(SAS),
,ND=CD,∠AND=∠ACD
又:∠ACB=2∠B,即∠ACD=2∠B
.∠AWD=2∠B」
:∠AND=∠B+∠NDB,
.∠B=∠NDB,
.BN =ND.
.BN=CD
12.
【答案】(I)
证明:,AD是∠BAC的角平分线,
.∠BAD=∠CAD,
.90°-∠BAF=90°-∠EAF,
:BE⊥AD,
16128
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.∠AFB=∠AFE=90°」
.∠ABF=90°-∠BAF,∠AEF=90°-∠EAF,
∴.∠ABF=∠AEF,即∠ABE=∠AEB;
(2)15°
【详解】(1)略
(2)解:,∠BAC=70°,∠C=40°,
.∠ABC=180°-∠BAC-∠C=70°,
由得乙ABE=∠AEB-180°-,B1C-5.
2
.AB=AE,
:AD是∠BAC的角平分线,
.∠BAD=∠CAD,
又AD=AD,
∴△ABD≌aAED(SAS).
∴∠AED=∠ABD=70°,
∴.∠DEB=∠AED-∠AEB=15°
13,
【答案】(I)证明::AD平分∠BAC,
.∠BAD=∠CAD,
:AD⊥BC,
∴.∠BDA=∠CDA=90°
:.∠B+∠BAD=90°,∠C+∠CAD=90°,
∴∠B=∠C,
.AB=AC:
(②)证明:如图,延长BD交AC于E点,
D
B
:AD平分∠BAC,AD⊥BD,
由(I)可得∠ABE=∠AEB,AB=AE,
17128
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∴.BE=2BD,
AC-AB=2BD.
.AC-AE=BE.
.BE=CE,
∴.∠C=∠EBC,
:∠ABE=∠AEB=∠C+∠EBC=2∠C.
∴.∠ABC=∠ABE+∠EBC=2∠C+∠C=3∠C:
(3)12
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:延长BH,AC交于点G,如图所示:
F
D
·G
AD平分∠BAC,
.∠BAH=∠GAH,
,BH⊥AD,
∴∠AHB=∠AHG,
.AH AH
.△ABH≌aAGH(ASA).
.'BH=GH,AB=AG,
8m=成m分8m
,E为AC的中点,
1
÷8a=8,acs=23c,
…S1-S2
=S.RFH -S.AEF
=(SBFH+S.ADF)-(SA+SMBF))
18128
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-SABH -SABE
2
-68)
1
=2.,
当△BCG的面积最大时,S-S2最大,
.AB-AC=4,AB=AG,
..AG-AC=4.
即CG=4,
BC=12,
:当BC⊥CG时,△BCG的面积最大,
六△BCG的最大面积为:2×12×4=24,
六8-S的摄大值为:×24=12,
14.
C答案】(4)见解析:(2)OE=24C,见解析:(3)BE2DF;见解
【详解】(1)在△AOC和△BOC中,
∠AOC=∠BOC
OC=OC
∠OCA=∠OCB=90°
.△AOC≌△BOC(ASA):
(2)OE=2AC,理由如下:
NB
D
p、C
MA
由(1)得,△AOC≌ABOC,
.AC=BC,即AB=2AC,
∠BCO=∠ADB=90°,
19128
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∴.∠BOC+∠OBC=∠DAB+∠OBC=90°,
.∠BOC=∠DAB
在△DOE和△DAB中,
[∠DOE=∠DAB
OD=AD
∠ODE=∠ADB=90°
∴△DOE≌△DAB(ASA),
∴OE=AB,
:.OE =2AC:
(3)BE=)DF.理由如下:
如图:过点D作DG∥AC,交BE的延长线于点G,与AF相交于H,
G
A
H
C DGIAC
.∠GDB=∠C,∠BHD=∠A=90°,
:∠BDE=∠ACB
:∠EDB=∠EDG=∠ACB,
2
BE⊥ED,
.∠BED=90°,
∴.∠BED=∠BHD,
,∠EFB=∠HFD,
∠EBF=∠HDF,
AB=AC,∠BAC=90°
.∠C=∠ABC=45°,
DGI AC.
∴.∠GDB=∠C=45°,
.∠GDB=∠ABC=45°,
..BH DH,
20128
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在△BGH和△DFH中,
[∠HBG=∠HIDF
BH DH
∠BHG=∠DHF=90°
:∴△BGH≌△DFH(ASA),
∴BG=DF,
在△BDE和△GDE中,
I∠BDE=∠GDE
DE=DE
∠BED=∠GED=90°
:.△BDE≌△GDE(ASA),
BE=EG,即BE=)BG,
2
.BE-IBG-
2
DF
15.
【路案】(D4E=26:〈2BE-CD,是见解折(3及o-四
13·
【详解】(1)如图2,延长AE交BC于点F,
D
E
B
F
由已知可知AC=FC,
.∠EFC=∠EAC=63
,∠EFC=∠B+∠DAE,
.∠DAE=∠EFC-∠B=63°-37°=26°:
(2)BE=CD,证明如下:
2
如图,延长BE、CA交于点F,则∠BAF=180°-∠BAC=90°,
21128
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B
BE⊥CD,
.∠BED=90°=∠BAC,
:∠BDC=∠ABF+∠BED=∠ACD+∠BAC,
.∠ABF=∠ACD,
又AB=AC,
.△ABF≌△ACD(ASA)」
.BF=CD.
由己知可知,BE=FE=}BE,
2
1
...BE=CD:
(3)如图,延长AD交BC于E,
B
E
A
由已知可知,AD=ED,EC=AC=I0,
S.4CD=S.ECD,
.S.4BC=20
10
10
.S.c=138.we-
×20=200
13
13
1
100
5m=23c=13
题型四:利用倍角关系构造新等腰三角形
16.
22128
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【答案】(I)AB=AC+CD
(2)成立,证明见解析
【详解】(I)解:,DE⊥AB,
.∠AED=90°=∠C,
:AD平分∠BAC,
·.∠CAD=∠EAD,
在△CAD和△EAD中
[∠C=∠AED
∠CAD=∠EAD
AD=AD
.△CAD≌aEAD(AAS),
∴.CD=DE,AC=AE,
,∠B=45°,∠DEB=90°.
·.∠BDE=45°=∠B,则DE=EB,
∴.DC=BE.
.AE+BE=AC+DC=AB
故答案为:AB=AC+CD
(2)解:成立
证明:如图2,在AB上截取AE=AC,连接DE,
E
D
B
图2
,在△ACD和△AED中,
AC=AE
∠CAD=∠BAD
AD=AD
.△ACD≌△AED(SAS).
.CD=ED∠C=∠AED」
又∠C=2∠B,
.∠AED=2∠B,
23128
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又:∠AED=∠B+∠EDB,
∴.2∠B=∠B+∠EDB,
.∠B=∠EDB,
∴,ED=EB,
.AB=AE+EB,ED=EB=CD,AE=AC,
..AB=AC+CD
17.
【答案】(1)
证明:AD平分∠BAC,
∠BAD=∠EAD,
在△ABD和△AED中,
AB=AE
∠BAD=∠EAD
AD=AD
.∴AABD≌△AED(SAS)
∴∠B=∠AED,BD=DE,
又:∠B=2∠C,
.∠AED=2∠C.
,∠AED=∠C+∠EDC=2LC,
∴.∠C=∠EDC,
.DE =CE,
..BD=CE,
∴.AB+BD=AE+CE=AC.
(2)
证明:BF=BD,
.∠F=∠BDF,
∴.∠ABD=∠F+∠BDF=2∠F,
∠ABD=2∠C,
∠F=∠C,
在△AFD和△ACD中,
24128
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∠F=∠C
∠FAD=∠CAD
AD=AD
∴△AFD≌△ACD(AAS).
.AC=AF,
∴.AB+BD=AB+BF=AC.
18.
【答案】(1)
证明:按照思路1:
AD平分∠BAC,
.∠BAD=∠CAD,
在△ABD和△AED中,
(AB=AE
∠BAD=∠EAD
AD=AD
∴.△ABD≌△AED
.∠ABC=∠AED,BD=ED,
:AC=AB+BD,AE=AB,
∴.EC=BD=ED
∴.△DEC是等腰三角形,
∠EDC=∠C,
∴.∠AED=∠EDC+∠C=2∠C,
∴.∠ABC=2∠C」
按照思路2:
:BE =BD,
:∴△EBD是等腰三角形,
.∠AED=∠BDE,
:AC=AB+BD,
.AC=AB+BE=AE,
AD平分∠BAC,
∴.∠BAD=∠CAD
25128
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在△AED和△ACD中,
AD=AD
∠EAD=∠CAD
AE=AC
.△AED≌△ACD
∴.∠AED=∠C
'∠ABC=∠AED+∠BDE=2∠AED=2∠C,
∴.∠ABC=2∠C
(2)
AB,AC,CD三者之间的关系是:CD=AB+AC.
理由如下:
在射线AF上截取线段AE,使AE=AC,
E
A
平分
B
D
.·AD
∠CAF
.∠CAD=∠FAD,
在△AED和△ACD中,
AE=AC
∠EAD=∠CAD(SAS)
AD=AD
.·.△AED≌△ACD
∴.ED=CD,∠ACD=∠AED,
∴.∠ACB=∠DEF,
又:∠DEF=∠B+∠EDB,∠ACB=2∠B
∠B=∠EDB,
.BE DE=CD.
.AB+AE=CD
.AB+AC=CD」
19.
【答案】(1)见解析,(2)BD=AC+CD,理由见解析
26128
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【详解】(I)证明:把△ABC翻折,使点B落在点C上,折痕分别交AB、BC于点D、E
D
B
由翻折的性质可知,CD=BD,
AD+CD>AC,
.AD+BD=AB>AC,AB>AC;
[方法运用]
(2)解:BD=AC+CD,理由如下:
如图(3),在BD上取E,使DE=CD,连接AE,
E D
(3)
DE=CD
∠ADE=90°=∠ADC AD=AD
∴.△ADE≌△ADC(SAS)
∴.AE=AC,∠AED=∠C=2∠B,
:∠AED=∠B+∠BAE,
.∠B=∠BAE,
.BE=AE=AC,
∴.BD=BE+DE=AC+CD,即BD=AC+CD;
20
【答案】(1)证明见解析:(2)∠ABD=90°,(3)EF+BE=FC,理由见解析
【详解】解:(1)如图2,在AC上截取AE=AB,连接DE,
:AD平分∠BAC,
∴.∠BAD=∠CAD
又AE=AB,AD=AD
∴△ABD≌△AED(SAS).
.∠B=∠AED,BD=DE
.·∠AED=∠B=2∠C=∠C+∠EDC
27128
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.∠EDC=∠C,
:DE EC=BD,
:AC=AE+EC=AB+BD,AB+BD=AC:
(2)AB=AC,∠BAC=70°,
÷∠ABC=∠4CB=)x180°-70)=55°,
2
.BD=DC,∠BDC=110°
∠DBc=∠DCR-2x0s0-10)=35,
:.∠ABD=∠ABC+∠DBC=90°,
(3)EF+BE=FC,理由如下:
由(2)中同理可得:∠ACD=∠ABD=90°,
.∠ABE=90°,
如图,在CD上取点G,使CG=BE,连接AG,
由AB=AC,∠ABE=∠ACD=90,BE=CG,
可得:△ABE≌△ACG(SAS),
.∠EAB=∠GAC,AE=AG
:∠EAB+∠BAF=35°=∠GAC+∠BAF,
.∠FAG=∠BAC-(∠GAC+∠BAF)=70°-35°=35°,
.∠FAG=∠FAE
∴.AFAG≌△FAE(SAS),
∴EF=FG,
GF+GC=FC,
∴EF+BE=FC.
28128
专题01 巧构等腰三角形的四种模型
题型一 过腰或底作平行线构造新等腰(边)三角形
题型二 巧用平行线与角平分线构造新等腰三角形
题型三 巧用角平分线与垂线构造新等腰三角形
题型四 利用倍角关系构造新等腰三角形
题型一:过腰或底作平行线构造新等腰(边)三角形
1.(25-26八年级下·四川达州·期末)如图,在中,平分交于点,为上一点,且.
(1)求证:;
(2)若,,,求的面积.
【答案】(1)证明:平分,
,
,
,
,
.
(2)24
【分析】(1)可证,,即可得证;
(2)作交于,可求,即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:如图,作交于,
平分,,
,
.
2.(25-26八年级上·安徽合肥·期末)已知,在等边三角形中,点在上,点在的延长线上,且.
(1)聪聪探究和的大小关系的思路是:
①【特殊情况,探索结论】如图1,当点为的中点时,确定线段与的大小关系,请你直接写出结论:__________(填“>”,“<”或“=”);
②【特例启发,解答题目】如图2,当点为边上任意一点时,确定线段与的大小关系,请你写出结论:__________(填“>”,“<”或“=”);理由如下:(请你将理由补充完整)
证明:过点作,交于点.
(2)【拓展结论,设计新题】如图3,在等边三角形中,点在线段的延长线上,点在线段的延长线上,且,若的边长为1,,求的长.
【答案】(1)①;
②,理由如下:
过点作,交于点,
则,,,
是等边三角形,
,,
,,
为等边三角形,,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
;
(2)
【分析】本题考查了等边三角形的性质,三角形全等的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,熟练掌握判定和性质是解题的关键.
(1)①根据等边三角形的性质,等腰三角形的判定和性质解答即可.
②过点作,交于点,根据等边三角形的性质,三角形全等的判定和性质,解答即可.
(2)过点作,交于点,根据等边三角形的性质,三角形全等的判定和性质,解答即可.
【详解】(1)①解:∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∵点E为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为:;
②略
(2)解:过点作,交的延长线于点,如图3所示:
则,,,
是等边三角形,
,,
,,
为等边三角形,,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
.
3.(25-26八年级下·广东佛山·阶段检测)综合实践
数学是一门充满乐趣,奥妙,又极具探索的学科,对一个人的思维也是一种“挑战”.几何图形变幻无穷,但只要我们借助图形的直观,从特殊情形出发,逐步“从特殊到一般”进行探索,思路和方法自然就会显现出来.于是数学课上,刘老师出示了以下的题目:如图,在等边中,点在上,点在的延长线上,且,试确定线段与的大小关系,并说明理由.
小优与同桌小秀讨论后,进行了如下解答:
(1)【特殊情况,归纳猜想】如图,当为的中点时,确定线段与的大小关系,请你直接写出你的结论: (选填“”、“”或者“=”);
(2)【特例启发,推理证明】如图2,当不是的中点时,小优和小秀认为(1)中的结论仍然成立,所以他们尝试过点E作,交于点F.刘老师肯定了这种做法,请你帮助小优和小秀完成接下来的证明过程;
(3)【拓展延伸,问题解决】当点E在的延长线上时,点D在边上,且,请自己画图,并探究(1)中的结论是否发生变化?写出你的猜想并加以证明.
【答案】(1)=
(2)如图,过点作交于点,
则,
∵,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
(3)不发生变化,证明如下:
如图,过点作交的延长线于点,
∴,,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∴.
【分析】()证明,得到,即可求证;
()过点作交于点,可证是等边三角形,得到,再证明,得到,即可求证;
()过点作交的延长线于点,同理()证明即可求证;
【详解】(1)解:∵是等边三角形,点为的中点,
∴,,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)略
(3)略
4.(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,
5.(2026八年级上·陕西西安·专题练习)如图,为边长为6的等边三角形,是边边上任意一动点,点在的延长线上,且满足.
(1)如图①,当点为的中点时,_____;
(2)如图②,点在运动过程中,与满足什么数量关系?请说明理由;
(3)如图③,是的中点,连接.在边上是否存在点,使得值最小?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)
【分析】本题考查了等边三角形的判定和性质,含度角的直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,折叠的性质,勾股定理.
(1)如图①,过点作于,由等边三角形的性质可得,由直角三角形的性质可求, ,由勾股定理可求解;
(2)如图②,过作交于,可证是等边三角形,,由可证,可得;
(3)如图③,将沿翻折得到,连接交于点,连接,,过点作于点,由可证,可得,可得当点,点,点三点共线时,的值最小,由勾股定理可求最小值.
【详解】(1)解:如图①,过点作于,
为边长为的等边三角形,点是的中点,
,,且,
,
∴, ,
∴,
∴.
故答案为:;
(2)解:.理由如下:
如图②,过作交于.
是等边三角形,
,.
,
,,
,
是等边三角形,
,
,
.
,
,且,,
,
,
(3)解:如图③,将沿翻折得到,连接交于点,连接,,过点作于点.
∵将沿翻折得到,
,,且,
,
,
由(2)可知:,
.
,
根据两点之间线段最短,可得当点,点,点三点共线时,的值最小,即点在点处,
是的中点,
,且',',
, ,
,
,
的最小值为.
题型二:巧用平行线与角平分线构造新等腰三角形
6.(25-26八年级下·四川达州·阶段检测)如图,在中,点D为边上一点,连接并延长到点E,过点E作交于点F,交于点G.
(1)若,求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)
证明:∵,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)
【分析】(1)只需要证明,则可证明;
(2)由等边对等角得到的度数,由平行线的性质得到的度数,则可求出的度数,再由三角形内角和定理可得答案.
【详解】(1)略
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴.
7.(25-26八年级上·广东汕头·期末)如图,中,,的平分线交于,交的延长线于点,交于点.
(1)若.求的度数;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)
(2)4
【分析】(1)根据等腰三角形的性质,可知,再根据角平分线以及垂直关系即可求解;
(2)根据平行条件,可证明,从而可知为等边三角形,进而可知的长度.
本题考查全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.
【详解】(1)解:,,
,
平分,
,
,
,
.
答:的度数为.
(2),,
在和中,
,
,
,
,,
,
,
,
为等边三角形,
,
,
,
,
答:的长为4.
8.(25-26七年级下·上海·期末)如图,已知:在中,D为边上一点,过点D作的平行线,交的平分线于点,交于点,为的中点,连接并延长,交于点.
求证:
(1);
(2).
【答案】(1)证明:,
(两直线平行,内错角相等),
平分,
,
,
;
(2)证明:为的中点,
,
在和中,
,
,
,
.
【分析】(1)根据平行线的性质及角平分线的定义可得,进而得到;
(2)先证,得到,再根据边的关系即可证明.
【详解】(1)略
(2)略
9.(1)如图1,中,,,的平分线交于O点,过O点作交,于点E,F.图中有 个等腰三角形.猜想:与,之间有怎样的关系,并说明理由;
(2)如图2,若,其他条件不变,图中有 个等腰三角形;与,间的关系是 ;
(3)如图3,,若的角平分线与外角的角平分线交于点O,过点O作交于E,交于F.图中有 个等腰三角形.与,间的数量关系是 .
【答案】(1)2, ,理由见解析.(2)5,(3)2,
【知识点】角平分线的有关计算、根据平行线的性质探究角的关系、等腰三角形的性质和判定
【分析】(1)本题考查平行线性质、角平分线性质、等腰三角形的性质和判定,根据角平分线性质和平行线性质得到角相等,再进行等量代换得到,,再利用等角对等边,得到,,即可解题.
(2)本题考查平行线性质、角平分线性质、等腰三角形的性质和判定,根据角平分线性质和平行线性质,再进行等量代换得到、、、,再利用等角对等边,得到对应线段相等,即可解题.
(3)本题解法与(1)类似.
【详解】(1)解: ,理由如下:
,的平分线交于O点,
,,
,
,,
,,
,,
和为等腰三角形,即图中有2个等腰三角形.
.
故答案为:2.
(2)解:,即为等腰三角形,
,
,的平分线交于O点,
,
,即为等腰三角形,
,
,,,
,,,即为等腰三角形,
,,
和为等腰三角形,
.
综上所述,共有5个等腰三角形,
故答案为:5,.
(3)解:的角平分线与外角的角平分线交于点O,
,,
,
,,
,,
,,
和为等腰三角形,即图中有2个等腰三角形.
.
故答案为:2,.
10.(25-26八年级上·陕西榆林·期末)【问题提出】
(1)如图①,在四边形中,,是的中点,连接,且平分,延长交的延长线于点,若,,则的长为______;
【问题探究】
(2)如图②,在中,是的中线,点在上,连接交于点,.延长至点,使,连接.请判断与是否相等,并说明理由;
【问题解决】
(3)为了保证某果园的灌溉效果,园方计划修建节水灌溉渠,主渠道围成四边形(如图③).已知渠段,千米,千米.为实现精准灌溉,技术人员修建了、(点在上)两条分渠道,在分渠道上设置了控水巡检点,经勘测,,且种植区和的面积相等.工作人员需从分渠端点出发沿直线前往巡检点检查设备,求巡检路线的长度.
【答案】(1)17;(2),证明见解答过程;(3)
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质和判定,平行线的性质等知识点,熟练掌握全等三角形的判定和性质,正确地添加辅助线,构造全等三角形和等腰三角形是解决问题的关键.
(1)延长交的延长线于点,证明和全等得,进而得,再根据平分得,则,由此可得出之间的等量关系,即可求解;
(2)延长至点,使,连接,根据是的中线,得出,证明和全等得,再根据,得,进而得,由此即可得出结论;
(3)过点作于点,延长相交于点,根据三角形面积公式及得,证明和全等得,再根据得,则,然后根据,即可得出答案.
【详解】(1)解:延长交的延长线于点,
如图①所示:
,
,
点是的中点,
,
在和中
,
,
,
,
平分,
,
又,
,
,
∵,,
.
(2)证明:延长至点,使,连接,
如图②所示:
∵是的中线,,
,
在和中,
,
,
,
,,
,
,
,
.
(3)过点作于点,延长相交于点,
如图③所示:
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
题型三:巧用角平分线与垂线构造新等腰三角形
11.(25-26八年级上·湖北荆门·期末)如图,在中,的平分线交于点D,过C作交于点H,交于点N.
(1)求证:为等腰三角形;
(2)求证:.
【答案】(1)
证明:∵,
∴,
又∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴为等腰三角形;
(2)
证明:如图,连接,
∵平分,
∴,
由(1)得,
又∵
∴,
∴,
又∵,即
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质和判定,等腰三角形的定义,等角对等边,熟知相关知识是解题的关键.
(1)由垂线的定义可得,由角平分线的定义可得,则可证明,得到,据此可证明结论;
(2)连接,先证,得到,,根据三角形外角的性质和已知条件证明,从而可得,由此即可得到.
【详解】(1)略
(2)略
12.(25-26八年级上·湖北十堰·期末)在中,是的角平分线,于点F,交于点E.
(1)求证;
(2)若,连接,求的度数.
【答案】(1)
证明:∵是的角平分线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即;
(2)
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等角对等边,角平分线的定义,三角形内角和定理,熟知相关知识是解题的关键.
(1)由角平分线的定义可得,根据垂线的定义和直角三角形两锐角互余可得,据此可证明结论;
(2)由三角形内角和定理可得,由等角对等边可得,证明,得到,据此可得答案.
【详解】(1)略
(2)解:∵,
∴,
由(1)得,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
13.(25-26八年级上·安徽淮南·期末)【情境建模】
(1)已知:如图1,点在的边上,若平分,且,求证:.请你帮助小蕊完成证明.
【理解内化】
(2)请尝试直接应用“情境建模”中小蕊反思出的结论解决下列问题:如图2,已知在中,平分,,,求证:.
【拓展应用】
(3)如图3,在中,平分,点为中点,与相交于点,过点作交延长线于点,设、的面积分别为,,若,则的最大值是______.
【答案】(1)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴;
(2)证明: 如图,延长交于点,
∵平分,,
由()可得,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)12
【分析】()由平分,得,再根据,,证出则可得出结论;
()延长交于点,由()可得,,证明 ,进而可以解决问题;
(3)延长,交于点G,证明,得出,,即可得出,根据为的中点,得出,求出,从而得出当的面积最大时,最大,求出的面积的最大值,即可得出答案.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:延长,交于点G,如图所示:
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵为的中点,
∴,
∵
,
∴当的面积最大时,最大,
∵,,
∴,
即,
∵,
∴当时,的面积最大,
∴的最大面积为:,
∴的最大值为:.
14.(1)【问题情境】利用角平分线构造全等三角形是常用的方法,如图1,平分.点为上一点,过点作,垂足为,延长交于点,求证:.
(2)【问题探究】如图2,在(1)的条件下,过点作,垂足为交于点.若,试探究和的数量关系,并证明你的结论.
(3)【拓展延伸】如图3,中,,点在线段上,且于交于,试探究和之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)见解析;(2),见解析;(3);见解析
【知识点】全等三角形综合问题、等腰三角形的性质和判定
【分析】本题主要考查了等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,
(1)根据“”证明即可得出结论;
(2)先证,再证得出,进而即可得解;
(3)如图:过点作,交的延长线于点,与相交于,证出和,然后进行线段的等量代换即可得解;
解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
【详解】(1)在和中,
,
;
(2),理由如下:
由(1)得,,
,即,
,
,
,
在和中,
,
,
,
;
(3).理由如下:
如图:过点作,交的延长线于点,与相交于,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
在和中,
,
,即,
.
15.利用角平分线构造全等三角形是常用的方法,如图,平分.点为上一点,过点作,垂足为,延长交于点,可证得,则,.
【问题提出】
(1)如图,在中,平分,于点,若,,通过上述构造全等的办法,求的度数;
【问题探究】
(2)如图,在中,,,平分,,垂足在的延长线上,试探究和的数量关系;
【问题解决】
(3)如图是一块肥沃的土地,其中边与灌渠相邻,李伯伯想在这块地中划出一块直角三角形土地进行水稻试验,他进行了如下操作:
作的平分线;
再过点作交于点
已知米,米,面积为平方米,求划出的的面积.
【答案】();(),理由见解析;().
【知识点】角平分线的有关计算、三角形的外角的定义及性质、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等边对等角
【分析】()延长交于点,由已知可知,再由等腰三角形的在得 ,然后由三角形的外角性质即可得出结论;
()延长交于点,证,得,再由已知可知,即可得出结论;
()延长交于, 由已知可知,,则再由三角形面积关系得,即可得出结论.
【详解】()如图, 延长交于点,
由已知可知,
∴,
∵,
∴;
(),证明如下:
如图,延长交于点,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
由已知可知,,
∴;
()如图,延长交于,
由已知可知,,,
∴,
∵,
∴,
∴.
题型四:利用倍角关系构造新等腰三角形
16.(25-26八年级下·山东枣庄·期中)三角形知识及应用
(1)如图①,在中,平分,交于点D.如果作辅助线于点E,则可以得到三条线段之间的数量关系为 ;
(2)如图,中,平分,交于点D.(1)中的结论是否仍然成立?若不成立,试说明理由;若成立,请证明.
【答案】(1)
(2)成立,证明见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,
(1)证明,得,再根据等角对等边得到,由此即可求解;
(2)在上截取,连接,证明,得,再根据三角形外角的性质,等腰三角形的判定得到,由此即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵平分,
∴,
在和中
,
∴,
∴,
∵,
∴,则,
∴,
∴;
故答案为:.
(2)解:成立.
证明:如图2,在上截取,连接,
∵在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
17.(25-26八年级上·安徽六安·期末)数学习题课上李老师出了这样一道题:“如图①,在中,平分.求证:”.
(1)李老师经过分析:要证,就是要证线段的和差问题,可以采用“截长法”:如图②,先在上截取,再设法证明.请按照这种思路补充证明过程.
证明:在上截取,连接;
(2)李强同学受到启发,发现也可以采用“补短法”解答这题.请按照这种思路帮助李强同学补充证明过程.
证明:如图③,延长至点F,使,连接.
【答案】(1)
证明:平分,
,
在和中,
,
,
,,
又,
,
∵,
,
,
,
.
(2)
证明:,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
.
【分析】本题考查了角平分线的定义,三角形全等的判定与性质,三角形外角的性质,等腰三角形的判定及线段和差的转化.
(1)通过构造全等三角形,利用全等推导出角与边的关系,结合外角性质证,进而利用线段和差代换即可;
(2)先通过构造等腰三角形与角的关系,再构造全等三角形,利用线段和差代换即可得出结论.
【详解】(1)略
(2)略
18.(25-26八年级下·山西晋中·期中)阅读下面材料:
在几何探究活动中,我们常通过“截长补短”的方法解决线段与角度的相关问题,阅读以下材料回答问题:
问题1:如图①,在中,平分,且.求证:.
小亮通过思考,给出了两种辅助线思路:
思路1:如图②,在上截取,使得,连接,利用全等三角形证明.
思路2:如图③,延长到点,使得,连接,构造等腰三角形证明.
(1)根据以上材料,任选一种思路完成证明:;
(2)问题2:如图④,在中,为的平分线,,线段,,有怎样的数量关系?请说明理由.
【答案】(1)
证明:按照思路1:
平分,
,
在和中,
,
,,
,,
,
是等腰三角形,
,
,
∴.
按照思路2:
,
是等腰三角形,
,
,
,
平分,
在和中,
,
,
.
(2)
,,三者之间的关系是: .
理由如下:
在射线上截取线段,使,
平分,
,
在和中,
,
,
,,
,
又,
,
,
.
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质、角平分线的性质,等腰三角形的判定和性质,三角形外角的性质.重点在于利用材料里的“截长补短”法,构造全等三角形.
(1)先通过证明,证得,再证明是等腰三角形,,所以;
(2)在射线上截取线段,使,先证明,证得,,然后再证明,,最后证得
【详解】(1)略
(2)略
19.(25-26八年级上·广东珠海·期末)实验与探究:
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.那么,不相等的边(或角)所对的角(或边)之间的大小关系怎样呢?大边所对的角也大吗?某校数学兴趣小组的同学们对此展开探究:
例如,如图1(1),在中,,怎样证明呢?
把沿的平分线翻折,因为,所以点落在AB上的点处(如图1(2)).由,,可得.
【类比探究】
(1)如图2,在中,,类比上述的方法,请证明.
【方法运用】
(2)如图3,在中,,若,写出,,之间的数量关系并说明理由.
【答案】(1)见解析,(2),理由见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质和判定、三角形外角的性质,三角形内角和定理.构造全等三角形,转化线段和角的关系是解题的关键.
(1)把翻折,使点落在点上,折痕分别交、于点D、E,由翻折可得:,
(2)在上取,使,连接,可得,进而可得,由此证明, ,进而得出结论.
【详解】(1)证明:把翻折,使点落在点上,折痕分别交、于点、
由翻折的性质可知,,
,
,即
[方法运用]
(2)解:,理由如下:
如图(3),在上取,使,连接,
,,,
,
,,
,
,
,
,即
20.(25-26八年级上·广东惠州·期末)项目式学习——数学建模
【问题引出】
数学习题课上李老师出了这样一道题:“如图1,在中,平分,.
求证:”.
【模型探究】
李老师给出了如下简要分析:要证就是要证线段的和差问题,李老师采用了:“截长法”,如图2,在上截取,连接,只要证即可.
(1)请你根据李老师的简要分析完成【问题引出】中的证明.
【模型应用】
(2)如图3,和是等腰三角形,且.求的度数.
(3)在(2)的条件下,以为顶点作一个角,角的两边分别交边延长线于点、,连接,则之间存在什么样的关系?并说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2);(3),理由见解析
【分析】本题属于三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定与性质,三角形的外角性质,解答本题的关键是作出辅助线,构造全等三角形解决问题.
(1)在上截取,连接,结合角平分线的定义证明,得到,根据三角形外角性质以及等角对等边求出,进而得出结论;
(2)根据等边对等角,三角形内角和求出的度数,再进一步求出的度数;
(3)在上取点,使,连接,求得,证明,得到,得到,证明,得到,据此求解即可.
【详解】解:(1)如图2,在上截取,连接,
平分,
.
又,
,
,
,
,
,即;
(2),
,
,
,
,
(3),理由如下:
由(2)中同理可得:,
,
如图,在上取点,使,连接,
由,
可得:,
,
,
,
,
,
,
.
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