第6讲 等边三角形 优等生讲义2026-2027学年 苏科版八年级数学上册
2026-09-24
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内容正文:
第6讲 等边三角形 优等生讲义
(知识梳理+典例+压轴+练习) 2026-2027学年 苏科版八年级数学上册
思维导图
课程目标
· 理解等边三角形的定义,掌握三边相等、三个角都是60°的性质
· 掌握等边三角形的三种判定方法:三边相等、三角相等、有一个角是60°的等腰三角形
· 会综合运用等边三角形的性质与全等、平行线、角平分线知识解题
· 能在动点、折叠、新定义等情境中灵活运用等边三角形的性质
· 会结合含30°直角三角形、勾股定理等工具解决压轴题
知识梳理
🔹 1. 等边三角形的定义与性质
· 定义:三边都相等的三角形叫做等边三角形,也叫正三角形。
· 性质一:三条边都相等。
· 性质二:三个内角都等于60°。
· 性质三:每一条边上的中线、高与这条边所对角的平分线互相重合(三线合一),具有等腰三角形的全部性质。
【概念辨析·典型例题】
若等边三角形ABC的边长是10cm,则△ABC的周长是____cm。
答案:30
解析:等边三角形的三条边都相等,故周长为三条边长之和:10+10+10=30cm。直接运用等边三角形“三边相等”的性质。
🔹 2. 等边三角形的判定方法
· 判定一:三条边都相等的三角形是等边三角形。
· 判定二:三个角都相等(都等于60°)的三角形是等边三角形。
· 判定三:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。
【概念辨析·典型例题】
下列说法中,不能判定△ABC是等边三角形的是( )
答案:仅有两个角相等的三角形(缺第三个条件)
解析:等边三角形的判定有三种:三条边相等、三个角相等、有一个角是60°的等腰三角形。若说法只给出“有两个角相等”(只能判定等腰),缺少60°条件,则不能判定为等边三角形。
🔹 3. 性质与判定综合(60°角+等腰→等边)
· “有一个角是60°的等腰三角形”是判定的捷径,常与全等、平行线综合。
· 由60°角构造等边三角形:取中点、作平行线、作等角,把分散条件集中。
· 等边三角形可提供“边相等+角60°”,是证全等的优质条件组合。
【概念辨析·典型例题】
如图,在△ABC中,AB=6,AC=3,∠A=60°。求证:∠C=90°。
答案:构造等边三角形后利用三线合一与等角对等边
解析:取AB的中点D,连接CD,则AD=BD=3。又AC=3,∠A=60°,得△ACD是等边三角形,故CD=AD=3,∠ACD=60°。于是CD=BD,∠BCD=∠B=30°,所以∠ACB=∠ACD+∠BCD=60°+30°=90°。
🔹 4. 等边模型与压轴综合
· 手拉手模型:两个等边三角形共顶点,旋转后对应边相等,可证全等。
· “等边+中点”常配合三线合一得30°角,再与含30°直角三角形性质联用。
· 动点问题:用含t的代数式表示运动路程,由全等或等边判定列方程。
【概念辨析·典型例题】
如图,在等边△ABC中,D是AC的中点,E是BC延长线上的一点,且CE=CD,连接BD、DE。求证:DB=DE。
答案:利用三线合一与外角求角,由等角对等边得DB=DE
解析:由等边三角形得∠ACB=60°;D是AC中点,由三线合一知BD平分∠ABC,∠DBC=30°。又CE=CD,△CDE为等腰三角形,∠E=∠CDE=30°(外角∠ACB=∠E+∠CDE)。故∠E=∠DBC=30°,等角对等边得DB=DE。
📋 知识总结表
核心概念
定义或公式
注意事项
等边三角形
三边都相等的三角形(正三角形)
是特殊的等腰三角形
性质一
三边都相等
常用于求周长与线段长
性质二
三个内角都等于60°
常用于求角度
性质三
三线合一:中线、高、角平分线重合
每条边对应一组三线合一
判定一
三边都相等
按定义直接判定
判定二
三个角都相等(都为60°)
由三角相等推出
判定三
有一个角是60°的等腰三角形
等腰+60°即可判定
核心考点
【考点1】等边三角形的性质(第1-12题)
· 求角度优先用“三个角都是60°”,结合外角性质、角平分线计算。
· 求线段优先用“三边相等”,配合平移、角平分线+平行线等模型。
· 网格面积题可用割补法:把△ABC补成平行四边形再减去周围图形面积。
1.(2025秋•桥西区期末)如图,在等边△ABC中,点D,E分别是边BC,AC上的点,∠BAD=15°,∠AFE=60°,若,则EF的长为( )
A. B.2 C. D.3
2.(2026•碑林区校级模拟)如图,在等边△ABC中,三个内角的角平分线相交于点P,过点P作BC的平行线分别交AB,AC于点M,N.若AB=8,则△AMN的周长为( )
A.12 B.8 C.16 D.15
3.(2025春•南开区校级期中)如图,将边长为5cm的等边△ABC沿边BC向右平移2cm得到△A′B′C′,则四边形AA′C′C的周长为_________ .
4.(2024春•沙坪坝区校级期末)如图,在△ABC中,∠ABC=60°,以AC为边在△ABC外作等边△ACD,过点D作DE⊥BC.若AB=5.4,CE=3,则BE=________ .
5.(2024秋•廉江市期中)如图,等边△ABC的边长为6,∠ABC,∠ACB的角平分线交于点D,过点D作EF∥BC,交AB、AC于点E、F,则△AEF的周长为 _______ .
6.(2026•金华模拟)如图,在等边三角形网格中每个小等边三角形的面积都是1,图中以格点为顶点的△ABC面积为_______ .
7.(2025春•太原月考)如图所示,在等边△ABC中,AB=3,∠ABC和∠ACB的平分线相交于O点,过O作OE∥AB,OF∥AC,交BC于点E,F,则△OEF的周长为_____ .
8.(2024春•榆林期中)如图,在四边形ABCD中,线段AC、BD相交于点O,AB=BC=CD,以AB为边作等边△ABE,点E位于四边形内部,连接DE,∠ABC=70°,∠BCD=170°.
(1)求∠EBD的度数;
(2)求证:∠EAD=∠EDA.
9.(2024秋•平桥区期末)如图,△ABC是等边三角形,BD是中线,延长BC至E,使CE=CD,DF⊥BE,垂足为点F.
(1)求证:△BDE是等腰三角形;
(2)若CF=4,求△ABC的周长.
10.(2024秋•韩城市期中)如图,在等边△ABC中,点O为△ABC内部一点,过点O作OD∥AB交BC于点D,OE∥AC交BC于点E.试判定△ODE的形状,并说明你的理由.
11.(2024春•文登区期末)如图1,等边△ABC,延长AB至点D,使BD=AB,连接CD,点E是CD边上任意一点,以AE为边作等边△AEF,连接DF.
(1)试判断△DEF的形状,并说明理由;
(2)如图2,若点E在CD的延长线上,(1)中的结论还成立吗?请说明理由.
12.(2025秋•望城区期末)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.
(1)求证:BD=DE;
(2)延长ED交AB于点F,若BF+CE=15,求AF的长.
【考点2】等边三角形的判定(第13-21题)
· 选择题逐项按三种判定方法判断:三边相等、三角相等、60°的等腰三角形。
· 遇到(a−b)²+|b−c|=0型条件:由非负性得a=b=c,直接判等边。
· 开放补充条件题:添加“∠BCE=∠B”等角或边条件,使三角形为等边。
13.(2025秋•惠州期末)如图,小温将三角板30°角的顶点P落在圆上,量出另两个交点的距离AB=6cm,则⊙O的半径为( )
A.4cm B.6cm C.8cm D.
14.(2024秋•江北区期末)下列说法错误的是( )
A.三点可以确定一个三角形
B.有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形
C.三角形至少有两个锐角
D.三角形的外角和等于360°
15.下列说法中,不能判定△ABC是等边三角形的是( )
A.有两个角等于60°的三角形
B.有一个角等于60°的等腰三角形
C.三个角都相等的三角形
D.有两边相等且有两角相等的三角形
16.(2026春•博山区期末)在复习《三角形的证明》这一章时,小明从三角形构成元素“边”“角”的特殊化入手,整理本章三角形之间的关系.如图,请帮他在括号内填上一个适当的条件 __________________ 使等腰△ABC成为等边三角形.
17.(2025秋•江北区期中)在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别是a,b,c,且满足(a﹣b)2+|b﹣c|=0,则△ABC是_______ 三角形.
18.(2025秋•府谷县期末)如图,在四边形ABCD中,AD∥CB,∠ADC的角平分线与CB的延长线交于点E,∠E=60°,求证:△ECD为等边三角形.
19.(2026春•榕城区期中)如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B,点E在线段AB上,CE∥DA.若要使△BCE成为等边三角形,可增加的一个条件是____________________ ,请说明理由.
20.(2025秋•信阳校级月考)如图1,∠ABC=∠ADC=90°,AC与BD相交于点E,∠ABD=∠ADB.
(1)如图1,求证:AC垂直平分BD;
(2)如图2,在图1的基础上,过点B作BF∥CD交CA的延长线于点F,如果AB=AF,求证:△BCD是等边三角形.
21.(2020秋•周至县期末)如图,在四边形ABCD中,点E是DC的中点,EC=EB,∠ADC=120°,DF∥BE,且DF平分∠ADC,求证:△BEC是等边三角形.
【考点3】等边三角形的性质与判断(第22-31题)
· 由“AB=AD且∠A=60°”先证△ABD为等边三角形,再展开计算。
· 构造辅助线(取中点、作平行)制造等边三角形或60°角。
· 坐标几何题:结合坐标系计算边长,判断三角形是否为等边。
22.(2025秋•开州区月考)如图,在边长为2的等边三角形ABC中,D为边BC上一点,且BDCD.点E,F分别在边AB,AC上,且∠EDF=90°,M为边EF的中点,连接CM交DF于点N.若DF∥AB,则CM的长为( )
A. B. C. D.
23.(2026•通化模拟)如图,在四边形ABCD中,AB=AD=12,BC=DC,∠A=60°,点E在边AD上,CE∥AB,连接BD,交CE于点F.若CE=7,则EF的长为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
24.(2023秋•朝阳区校级期中)由于木质的衣架没有柔性,在挂置衣服的时候不太方便操作.小敏设计了一种衣架,在使用时能轻易收拢,然后套进衣服后松开即可.如图所示,衣架杆OA=OB=18cm,若衣架收拢时,∠BOA=60°,如图②所示,则此时AB=_______ cm.
25.(2025秋•浦北县期末)如图,在四边形ABCD中,AB=AD=12,BC=DC,∠A=60°,点E在AD上,连接BD,CE相交于点F,CE∥AB.若CE=9,则CF长为_____ .
26.(2025秋•高要区期末)由于木质的衣架没有柔性,在挂置衣服的时候不太方便操作.小敏设计了一种衣架,在使用时能轻易收拢,然后套进衣服后松开即可.如图1,衣架杆OA=OB=15cm.若衣架收拢时,∠AOB=60°,如图2,则此时A,B两点间的距离是_______ cm.
27.(2024秋•义乌市期末)如图,在等边△ABC中,点D是BC边上固定一点,点P是AB边上一动点,连接AD,PD.当AP=1时,PD=BD,当AP=3时,PD有最小值,则线段AD的长为 ________________ .
28.(2023秋•南京期中)如图,在△ABC中,AB=6,AC=3,∠A=60°.求证:∠C=90.(用两种不同方法)
29.(2024秋•闽侯县期中)如图,在平面直角坐标系xOy中,A(0,m),B(n,0),C(2n,m),m>0,n>0,且∠BAO=30°.
(1)求证:△ABC是等边三角形;
(2)如备用图,AD∥BC,延长CB于点E,使得.连接EO并延长,交AD于点D,若OD=OE,求BC﹣AD的值(用含n的式子表示).
30.(2025秋•同步)在等边三角形ABC内任取一点O,作OE∥AB,OF∥AC,分别交BC于点E,F,△OEF是等边三角形吗?为什么?
31.如图,在等边三角形ABC中,点D,E分别在边BC,AC上,DE∥AB,过点E作EF⊥DE,交直线 BC于点F.
(1)求证:;
(2)若CD=2,求DF的长.
【考点4】创新及压轴题(第32-37题)
· 动点题:用t表示运动路程,由全等或等边条件列方程。
· “等边+中点+延长”构造30°直角三角形,用斜边一半性质求线段。
· 新定义题先理解定义,再结合等边、全等、矩形等知识逐步推理。
32.(2024秋•寻乌县期末)如图1,△ABC是边长为6cm的等边三角形,点P,Q分别从顶点A,B同时出发,沿线段AB,BC运动,且它们的速度都为1厘米/秒.当点P到达点B时,P、Q两点停止运动.设点P的运动时间为t(秒).
(1)当运动时间为t秒时,BQ的长为 _____ 厘米,BP的长为 __________ 厘米.(用含t的式子表示)
(2)当t为何值时,△PBQ是直角三角形;
(3)如图2,连接AQ、CP,相交于点M,则点P,Q在运动的过程中,∠CMQ会发生变化吗?若变化,则说明理由;若不变,请直接写出它的度数.
33.(2023秋•百色期末)如图,在等边△ABC中,D是AC的中点,E是BC延长线上的一点,且CE=CD.
(1)求∠E的度数;
(2)若DM⊥BC于点M,求证:M是BE的中点;
(3)若MC=1,求BE的长.
34.(2024秋•旬阳市期末)如图,在等边△ABC中,D是边AC上的一点,点E在边BC的延长线上,若BD=ED,CD=CE,求证:D为AC的中点.
35.(2025秋•东城区期末)如图,△ABC是等边三角形,D是AC的中点,BE⊥BC,AE∥BD,CE交BD于点F.
(1)求∠BAE的大小;
(2)判断△BEF的形状,并证明.
36.(2025秋•海淀区校级期中)如图,在等边△ABC中,D是AB的中点,E是CB延长线上的一点,且∠BDE=30°,DM⊥BC,垂足为M.
求证:
(1)DE=2DM;
(2)M是CE的中点.
37.(2026•天宁区校级模拟)新定义题型构思巧妙,立意新颖,重在考查学生的学习能力,实践能力及创新精神,让我们试试吧!我们定义:有一组邻角相等的凸四边形叫作“等邻角四边形”.
(1)定义理解:如图①,已知四边形ABCD为等邻角四边形,且∠A=126°,∠D=120°,求∠C的度数.
(2)定义运用:如图②,在五边形ABCDE中,DE∥BC,对角线BD平分∠ABC,求证:四边形ABDE为等邻角四边形;
(3)定义拓展:如图③,在等邻角四边形ABCD中,∠B=∠C,点P为边BC边上的一动点,过点P作PM⊥AB,PN⊥CD,垂足分别为M,N,试猜想,在点P的运动过程中,PM+PN的值是否会发生改变,并说明理由.
随堂检测
【练习 1】(2025秋•武汉期末)如图,D是等边△ABC内一点,连接AD,BD,CD,以CD为边作等边△CDE,使得点E在直线AC的右侧,若∠ADB=m°,∠BDC=n°,且△ADE是等腰三角形,则m与n的关系是 ____________________ .
【练习 2】(2026•柳江区模拟)如图,点D为等边△ABC的边BC上的一个动点,BC=6,过点D作DE⊥AC于点E,DF⊥BC交边AB于点F,连接EF,则△DEF的面积最大值为 ____________________ .
【练习 3】(2025春•峄城区校级月考)如图,直线1∥m,等边三角形ABC的两个顶点B,C分别落在直线l,m上,若∠ABE=21°,则∠ACD的度数是 ________ .
【练习 4】(2024春•福田区校级期末)如图,在等边△ABC中,AB=6,BE=2,∠DFC=60°,DF,则CF的长为 ____________________ .
【练习 5】(2025秋•婺城区校级月考)如图,在边长为4的等边三角形ABC中,D点在边BC上运动(不与B,C重合),点E在边AB的延长线上,点F在边AC的延长线上,AD=DE=DF.
(1)若∠AED=20°,求∠AFD的度数;
(2)若AD=3,求△BDE的周长.
课后巩固
❤复习建议
牢记等边三角形“三边相等、三角60°”,求角度、线段时优先使用这两个性质。
判定等边三角形的三种途径:三边相等、三角相等、60°的等腰三角形,选择题要逐项核对。
三线合一是连接“中点、垂直、角平分线”的桥梁,出现中点或角平分线时优先考虑。
含30°直角三角形中“30°所对直角边等于斜边一半”常与等边三角形结合,务必熟练。
压轴题先识别手拉手、中点延长等模型,通过构造等边或全等转移线段再求解。
【作业 1】下列选项中的说法错误的是( )
A.三个角相等的三角形是等边三角形
B.有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形
C.有两个角相等的三角形是等边三角形
D.有两个角是60°的三角形是等边三角形
【作业 2】若一个三角形中有两个角的平分线分别垂直于该角所对的边,则这个三角形是( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【作业 3】(2024秋•谯城区期末)如图,已知∠MON=30°,点A1,A2,A3,A4在射线ON上,点B1,B2,B3在射线OM上,△A1B1A2,△A2B2A3,△A3B3A4均为等边三角形.若OA1=2,则A1A4的长为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
【作业 4】(2024春•龙华区期中)如图,△ABC是等边三角形,点E与点F分别在边BC与AC上,将△CEF沿直线EF折叠,使得C的对应点C′落到AB边上,当△C′BE为直角三角形时,∠FEC的度数为( )
A.45°或75° B.45°或30° C.30°或75° D.45°或60°
【作业 5】(2023秋•汉寿县期中)如图,△ABC为等边三角形,∠2=∠3,则∠BEC的度数是 _________ .
【作业 6】(2024秋•惠州期中)若等边三角形ABC的边长是10cm,则△ABC的周长是 _______ cm.
【作业 7】(2025春•鲁山县期末)在“玩转三角形”活动中,小明剪掉等边三角形的一角,如图所示,发现得到的∠1与∠2度数的和总是一个定值,那么∠1+∠2= _________ .
【作业 8】(2024春•上海期末)如图,点B是线段AE上一点,AB=3BE,△ABC与△BDE都是等边三角形,联结AD、CE交于点P,过点B作BG⊥AD,BH⊥CE,垂足为G、H,联结GH,如果△ABC的面积是S,AD的长是a,那么GH=____________________ .(用含字母S和a的代数式表示)
【作业 9】(2025秋•晋江市期末)如图,在等边△ABC中,D为AC的中点,E为BC延长线上一点,且BC=2CE,则∠E的大小为 ________ .
【作业 10】(2026春•莲湖区期中)如图,在△ABC中,AB=AC,D是AB上的一点,过点D作DE⊥BC于点E,延长ED和CA,交于点F,∠F=30°.
(1)求证:△ABC是等边三角形.
(2)若BD=2,EC=3,求AC的长.
【作业 11】如图,△ABC中,∠DAC是外角,∠DAC=120°,AE平分∠DAC,AE∥BC.求证:△ABC为等边三角形.
【作业 12】(2026春•同步)如图,在△ABC中,AB=BC=CA,点O在△ABC内,OA=OB=OC,找出图中的等腰三角形和等边三角形.
【作业 13】(2024秋•市中区期末)如图,△ABC是等边三角形,点D、E分别是边AB、AC上的动点,BD=CE,BE与CD交于点O.
(1)求证:OB=OC;
(2)当△BDO是等腰三角形时,求∠ABE的度数.
【作业 14】如图,四边形ABCD中,AC,BD是对角线,△ABC是等边三角形,∠ADC=30°,AD=a,BD=b,求CD的长.
【作业 15】(2025春•富平县期中)如图,△ABC中,AB=AC,BE⊥AC于E,且D、E分别是AB、AC的中点,延长BC至点F,使CF=CE.
(1)∠ABC的度数.
(2)求证:BE=FE.
❤复习建议
牢记等边三角形“三边相等、三角60°”,求角度、线段时优先使用这两个性质。
判定等边三角形的三种途径:三边相等、三角相等、60°的等腰三角形,选择题要逐项核对。
三线合一是连接“中点、垂直、角平分线”的桥梁,出现中点或角平分线时优先考虑。
含30°直角三角形中“30°所对直角边等于斜边一半”常与等边三角形结合,务必熟练。
压轴题先识别手拉手、中点延长等模型,通过构造等边或全等转移线段再求解。
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第6讲 等边三角形 优等生讲义
(知识梳理+典例+压轴+练习) 2026-2027学年 苏科版八年级数学上册
参考答案与试题解析
思维导图
课程目标
· 理解等边三角形的定义,掌握三边相等、三个角都是60°的性质
· 掌握等边三角形的三种判定方法:三边相等、三角相等、有一个角是60°的等腰三角形
· 会综合运用等边三角形的性质与全等、平行线、角平分线知识解题
· 能在动点、折叠、新定义等情境中灵活运用等边三角形的性质
· 会结合含30°直角三角形、勾股定理等工具解决压轴题
知识梳理
🔹 1. 等边三角形的定义与性质
· 定义:三边都相等的三角形叫做等边三角形,也叫正三角形。
· 性质一:三条边都相等。
· 性质二:三个内角都等于60°。
· 性质三:每一条边上的中线、高与这条边所对角的平分线互相重合(三线合一),具有等腰三角形的全部性质。
【概念辨析·典型例题】
若等边三角形ABC的边长是10cm,则△ABC的周长是____cm。
答案:30
解析:等边三角形的三条边都相等,故周长为三条边长之和:10+10+10=30cm。直接运用等边三角形“三边相等”的性质。
🔹 2. 等边三角形的判定方法
· 判定一:三条边都相等的三角形是等边三角形。
· 判定二:三个角都相等(都等于60°)的三角形是等边三角形。
· 判定三:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。
【概念辨析·典型例题】
下列说法中,不能判定△ABC是等边三角形的是( )
答案:仅有两个角相等的三角形(缺第三个条件)
解析:等边三角形的判定有三种:三条边相等、三个角相等、有一个角是60°的等腰三角形。若说法只给出“有两个角相等”(只能判定等腰),缺少60°条件,则不能判定为等边三角形。
🔹 3. 性质与判定综合(60°角+等腰→等边)
· “有一个角是60°的等腰三角形”是判定的捷径,常与全等、平行线综合。
· 由60°角构造等边三角形:取中点、作平行线、作等角,把分散条件集中。
· 等边三角形可提供“边相等+角60°”,是证全等的优质条件组合。
【概念辨析·典型例题】
如图,在△ABC中,AB=6,AC=3,∠A=60°。求证:∠C=90°。
答案:构造等边三角形后利用三线合一与等角对等边
解析:取AB的中点D,连接CD,则AD=BD=3。又AC=3,∠A=60°,得△ACD是等边三角形,故CD=AD=3,∠ACD=60°。于是CD=BD,∠BCD=∠B=30°,所以∠ACB=∠ACD+∠BCD=60°+30°=90°。
🔹 4. 等边模型与压轴综合
· 手拉手模型:两个等边三角形共顶点,旋转后对应边相等,可证全等。
· “等边+中点”常配合三线合一得30°角,再与含30°直角三角形性质联用。
· 动点问题:用含t的代数式表示运动路程,由全等或等边判定列方程。
【概念辨析·典型例题】
如图,在等边△ABC中,D是AC的中点,E是BC延长线上的一点,且CE=CD,连接BD、DE。求证:DB=DE。
答案:利用三线合一与外角求角,由等角对等边得DB=DE
解析:由等边三角形得∠ACB=60°;D是AC中点,由三线合一知BD平分∠ABC,∠DBC=30°。又CE=CD,△CDE为等腰三角形,∠E=∠CDE=30°(外角∠ACB=∠E+∠CDE)。故∠E=∠DBC=30°,等角对等边得DB=DE。
📋 知识总结表
核心概念
定义或公式
注意事项
等边三角形
三边都相等的三角形(正三角形)
是特殊的等腰三角形
性质一
三边都相等
常用于求周长与线段长
性质二
三个内角都等于60°
常用于求角度
性质三
三线合一:中线、高、角平分线重合
每条边对应一组三线合一
判定一
三边都相等
按定义直接判定
判定二
三个角都相等(都为60°)
由三角相等推出
判定三
有一个角是60°的等腰三角形
等腰+60°即可判定
【考点1】等边三角形的性质(第1-12题)
· 求角度优先用“三个角都是60°”,结合外角性质、角平分线计算。
· 求线段优先用“三边相等”,配合平移、角平分线+平行线等模型。
· 网格面积题可用割补法:把△ABC补成平行四边形再减去周围图形面积。
1.(2025秋•桥西区期末)如图,在等边△ABC中,点D,E分别是边BC,AC上的点,∠BAD=15°,∠AFE=60°,若,则EF的长为( )
A. B.2 C. D.3
【分析】根据等边三角形性质得,AB=BC=AC,∠ABD=∠C=∠BAC=60°,再根据三角形外角性质及∠BAD=15°,∠AFE=60°得∠BAD=∠CBE=15°,由此依据“ASA”判定△ABD和△BCE全等得BD=CE,进而得CD=AE,过点E作EH⊥AF于点H,证明△AHE是等腰直角三角形得AH=EH,由勾股定理得EHAE,在Rt△EFH中,根据∠AFE=60°得∠FEH=30°,再根据含有30°角的直角三角形性质及勾股定理可得出EF的长.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC,∠ABD=∠C=∠BAC=60°,
∵∠AFE是△ABF的外角,
∴∠AFE=∠BAD+∠ABF,
∵∠BAD=15°,∠AFE=60°,
∴∠ABF=∠AFE﹣∠BAD=45°,
∴∠CBE=∠ABD﹣∠ABF=15°,
∴∠BAD=∠CBE=15°,
在△ABD和△BCE中,
,
∴△ABD≌△BCE(ASA),
∴BD=CE,
∴BC﹣BD=AC﹣CE,
∴CD=AE,
∵CE,
∴AE,
过点E作EH⊥AF于点H,如图所示:
∴∠AHE=90°,
∵∠HAE=∠BAC﹣∠BAD=60°﹣15°=45°,
∴△AHE是等腰直角三角形,
∴AH=EH,
由勾股定理得:AEEH,
∴EHAE,
在Rt△EFH中,∠AFE=60°,
∴∠FEH=90°﹣∠AFE=30°,
∴HFEF,
由勾股定理得:EHEF,
∴EFEH2,
∴EF的长为2.
故选:B.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,理解等边三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,灵活运用含有30°角的直角三角形性质及勾股定理进行计算是解决问题的关键.
2.(2026•碑林区校级模拟)如图,在等边△ABC中,三个内角的角平分线相交于点P,过点P作BC的平行线分别交AB,AC于点M,N.若AB=8,则△AMN的周长为( )
A.12 B.8 C.16 D.15
【分析】由等边三角形的性质推出AC=AB=8,由角平分线的定义和平行线的性质推出∠MBP=∠MPB,得到MP=MB,同理NP=NC,于是得到△AMN的周长=2AB=16.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=8,
∵MN∥BC,
∴∠MPB=∠PBC,
∵PB平分∠ABC,
∴∠MBP=∠PBC,
∴∠MBP=∠MPB,
∴MP=MB,
同理:NP=NC,
∴△AMN的周长=AM+AN+PM+PN=AM+BM+AN+NC=AB+AC=2AB=2×8=16.
故选:C.
【点评】本题考查等边三角形的性质,等腰三角形的判定,角平分线的定义,关键是掌握等角对等边.
3.(2025春•南开区校级期中)如图,将边长为5cm的等边△ABC沿边BC向右平移2cm得到△A′B′C′,则四边形AA′C′C的周长为 14cm .
【分析】因为△是边长为5cm的等边三角形,所以AC=5cm,由平移的性质得A′C′=AC=5cm,AA′=CC′=2cm,则A′C′+AA′+AC+CC′=14cm,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵△是边长为5cm的等边三角形,
∴AC=5cm,
∵将等边△ABC沿边BC向右平移2cm得到△A′B′C′,
∴A′C′=AC=5cm,AA′=CC′=2cm,
∴A′C′+AA′+AC+CC′=5+2+5+2=14(cm),
∴四边形AA′C′C的周长为14cm,
故答案为:14cm.
【点评】此题重点考查等边三角形的性质、平移的性质等知识,推导出A′C′=AC=5cm,AA′=CC′=2cm是解题的关键.
4.(2024春•沙坪坝区校级期末)如图,在△ABC中,∠ABC=60°,以AC为边在△ABC外作等边△ACD,过点D作DE⊥BC.若AB=5.4,CE=3,则BE= 7.8 .
【分析】过点C作CP⊥AB于P,根据∠ABC=60°得∠BAC+∠BCA=120°,再根据等边三角形性质得AC=CD,∠ACD=60°,则∠DCE+∠BCA=120°,由此得∠BAC=∠DCE,据此可依据“AAS”判定△APC和△CED全等,从而得AP=CE=3,则BP=AB﹣AP=2.4,进而在根据直角三角形性质得BC=2BP=4.8,据此可得BE的长.
【解答】解:过点C作CP⊥AB于P,如图所示:
∵∠ABC=60°,
∴∠BAC+∠BCA=180°﹣∠ABC=120°,
∵△ACD为等边三角形,
∴AC=CD,∠ACD=60°,
∵∠DCE+∠BCA=180°﹣∠ACD=120°,
∴∠BAC=∠DCE,
∵CP⊥AB,DE⊥BC,
∴∠APC=∠CED=90°,
在△APC和△CED中,
,
∴△APC≌△CED(AAS),
∴AP=CE=3,
∴BP=AB﹣AP=5.4﹣3=2.4,
在Rt△BCP中,∠ABC=60°,
∴∠BCP=30°,
∴BC=2BP=2×2.4=4.8,
∴BE=BC+CE=4.8+3=7.8.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,熟练掌握等边三角形的性质,正确地作出辅助线,构造全等三角形和含有30°角的直角三角形是解决问题的关键.
5.(2024秋•廉江市期中)如图,等边△ABC的边长为6,∠ABC,∠ACB的角平分线交于点D,过点D作EF∥BC,交AB、AC于点E、F,则△AEF的周长为 12 .
【分析】根据等边三角形性质得AB=AC=6根据EF∥BC及角平分线定义得∠DBC=∠EDB=∠EBD,∠DCB=∠FDC=∠FCD,进而得BE=DE,CF=DF,则AE+DE=AB=6,AF+DF=6,由此即可得出△AEF的周长.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,且边长为6,
∴AB=AC=6
∵EF∥BC,
∴∠DBC=∠EDB,∠DCB=∠FDC,
∵∠ABC,∠ACB的角平分线交于点D,
∴∠DBC=∠EBD,∠DCB=∠FCD,
∴∠EDB=∠EBD,∠FDC=∠FCD,
∴BE=DE,CF=DF,
∴AE+DE=AE+BE=AB=6,AF+DF=AF+CF=AC=6,
∴△AEF的周长为:AE+EF+AF=AE+DE+AF+DF=6+6=12.
故答案为:12.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,平行线的性质,等腰三角形的判定和性质,角平分线的定义,理解角平分线的定义,熟练掌握等边三角形的性质,平行线的性质,等腰三角形的判定和性质是解决问题的关键.
6.(2026•金华模拟)如图,在等边三角形网格中每个小等边三角形的面积都是1,图中以格点为顶点的△ABC面积为 10 .
【分析】本题可运用割补法,构造包含△ABC 的平行四边形(或规则多边形),通过计算该规则图形的面积,再减去周围多余三角形的面积来求解△ABC的面积.具体地,先确定能完全覆盖△ABC的最小平行四边形,数出其中小等边三角形的个数得到其面积;再分别分析△ABC周围三个直角三角形(在等边三角形网格中表现为以小三角形为单位的区域)包含的小等边三角形数量并计算面积;最后用平行四边形的面积减去这三个三角形的面积,即可得到△ABC的面积.
【解答】解:构造外接平行四边形:通过观察顶点位置,可确定一个恰好包围△ABC的平行四边形,
其内部共包含20个小等边三角形,
故面积为20.
计算外围三个小三角形面积:左侧三角形:4;
右下三角形:3;
右上三角形:3;
目标三角形面积:S△ABC=20﹣(4+3+3)=10.
故答案为:10.
【点评】题目考查了等边三角形的性质,解题的关键在于相关知识的灵活运用.
7.(2025春•太原月考)如图所示,在等边△ABC中,AB=3,∠ABC和∠ACB的平分线相交于O点,过O作OE∥AB,OF∥AC,交BC于点E,F,则△OEF的周长为 3 .
【分析】根据等边三角形得到BC=AB=3,再根据平行线和角平分线可得到△BEO、△CFO是等腰三角形,那么△OEF的周长为OE+EF+OF=BE+EF+FC=BC=3.
【解答】解:∵在等边△ABC中,AB=3,
∴BC=AB=3,
∵∠ABO=∠CBO
∵过O作OE∥AB,
∴∠BOE=∠ABO,
∴∠BOE=∠CBO,
∴EB=EO,
同理可得:FO=FC,
∴OE+EF+OF=BE+EF+FC=BC=3,
故答案为:3.
【点评】本题考查了等边三角形的性质,平行线的性质,等腰三角形的判定,角平分线的定义,得到EB=EO,FO=FC是解题的关键.
8.(2024春•榆林期中)如图,在四边形ABCD中,线段AC、BD相交于点O,AB=BC=CD,以AB为边作等边△ABE,点E位于四边形内部,连接DE,∠ABC=70°,∠BCD=170°.
(1)求∠EBD的度数;
(2)求证:∠EAD=∠EDA.
【分析】(1)先根据等边对等角和三角形内角和定理求出∠CBD=5°,再由等边三角形的性质得到∠ABE=60°,则∠EBD=∠ABC﹣∠ABE﹣∠CBD=5°;
(2)利用SAS证明△EBD≌△CBD,得到DE=CD,进而证明DE=AE,据此可证明∠EAD=∠EDA.
【解答】(1)解:∵BC=CD,
∴∠CBD=∠CDB,
∵∠BCD=170°,
∴,
∵△ABE是等边三角形,
∴∠ABE=60°,
∵∠ABC=70°,
∴∠EBD=∠ABC﹣∠ABE﹣∠CBD=5°;
(2)证明:∵△ABE是等边三角形,
∴AB=BE=AE,
∵AB=BC,
∴BE=BC,
又∵∠EBD=∠CBD=5°,BD=BD,
∴△EBD≌△CBD(SAS),
∴DE=CD,
∵CD=AB,
∴DE=AE,
∴∠EAD=∠EDA.
【点评】本题主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,三角形内角和定理,掌握其性质是解题的关键.
9.(2024秋•平桥区期末)如图,△ABC是等边三角形,BD是中线,延长BC至E,使CE=CD,DF⊥BE,垂足为点F.
(1)求证:△BDE是等腰三角形;
(2)若CF=4,求△ABC的周长.
【分析】(1)根据等边三角形的性质可知∠ACB=60°,再证明∠CBD=∠E=30°,即可得出结论;
(2)由CF=4可得出DC=2CF=8,故可得出AC的长,进而可得出结论.
【解答】(1)证明:∵△ABC等边三角形,BD是中线;
∴∠ABC=∠ACB=60°,BD⊥AC,BD平分∠ABC,
∴,
∵∠ACB=60°=∠E+∠CDE,
∵CE=CD,∠E=∠CDE,
∴∠E+∠CDE=∠ACB,
即2∠E=60°,
∠E=30°,
∴∠E=∠DBC,
∴BD=DE,
∴△BDE是等腰三角形;
(2)解∵DF⊥BE,∠ACB=60°,
∴∠FDC=90°﹣∠ACB=90°﹣60°=30°,
∴DC=2FC=2×4=8,AC=2DC=2×8=16,
∴△ABC周长:16×3=48.
【点评】本题主要考查了等边三角形的性质,三线合一,直角三角形中30°所对的边是斜边的一半等知识点,解决此题的关键是熟练运用以上知识点.
10.(2024秋•韩城市期中)如图,在等边△ABC中,点O为△ABC内部一点,过点O作OD∥AB交BC于点D,OE∥AC交BC于点E.试判定△ODE的形状,并说明你的理由.
【分析】根据等边三角形的性质可得∠ABC=∠ACB=60°,根据平行线的性质得出∠ODE=∠ABC=60°,∠OED=∠ACB=60°,进而即可得出结论.
【解答】解:△ODE是等边三角形;理由如下:
∵△ABC是等边三角形,
∴根据等边三角形的性质,∠ABC=∠ACB=60°;
∵OD∥AB,OE∥AC,
∴根据平行线的性质,∠ODE=∠ABC=60°,∠OED=∠ACB=60°,
∴OD=OD=DE,
∴△ODE是等边三角形.
【点评】本题考查了等边三角形的性质,关键是等边三角形性质的熟练掌握.
11.(2024春•文登区期末)如图1,等边△ABC,延长AB至点D,使BD=AB,连接CD,点E是CD边上任意一点,以AE为边作等边△AEF,连接DF.
(1)试判断△DEF的形状,并说明理由;
(2)如图2,若点E在CD的延长线上,(1)中的结论还成立吗?请说明理由.
【分析】(1)根据等边三角形的性质先证∠CAE=∠BAF,再证△ACE和△ABF全等,得出∠ACE=∠ABF,再证∠ACE=90°,得出∠ABF=90°,即可得出BF是AD的垂直平分线,根据线段垂直平分线的性质得出AF=FD,结合等边三角形的性质于是可推出FE=FD,即可判断△DEF的形状;
(2)方法同(1).
【解答】解:(1)△DEF为等腰三角形,理由:
如图1,连接BF,
∵△ABC为等边三角形,
∴AC=AB=BC,∠ACB=∠BAC=∠ABC=60°,
∵△AEF为等边三角形,
∴AE=AF=FE,∠FAE=60°,
∴∠BAC﹣∠BAE=∠FAE﹣∠BAE,
即∠CAE=∠BAF,
在△ACE和△ABF中,
,
∴△ACE≌△ABF(SAS),
∴∠ACE=∠ABF,
∵AB=BC,BD=AB,
∴BC=BD,
∴∠BCD=∠BDC,
∵∠ABC=∠BCD+∠BDC=60°,
∴∠BCD=∠BDC=30°,
∴∠ACE=∠ACB+∠BCD=60°+30°=90°,
∴∠ABF=90°,
又BD=AB,
∴BF是AD的垂直平分线,
∴AF=FD,
∵AF=FE,
∴FE=FD,
即△DEF为等腰三角形;
(2)成立,理由:
∵△ABC为等边三角形,
∴AC=AB=BC,∠ACB=∠BAC=∠ABC=60°,
∵△AEF为等边三角形,
∴AE=AF=FE,∠FAE=60°,
∴∠BAC+∠BAE=∠FAE+∠BAE,
即∠CAE=∠BAF,
在△ACE和△ABF中,
,
∴△ACE≌△ABF(SAS),
∴∠ACE=∠ABF,
∵AB=BC,BD=AB,
∴BC=BD,
∴∠BCD=∠BDC,
∵∠ABC=∠BCD+∠BDC=60°,
∴∠BCD=∠BDC=30°,
∴∠ACE=∠ACB+∠BCD=60°+30°=90°,
∴∠ABF=90°,
又BD=AB,
∴BF是AD的垂直平分线,
∴AF=FD,
∵AF=FE,
∴FE=FD,
即△DEF为等腰三角形,
∴当点E在CD的延长线上时,(1)中的结论仍成立.
【点评】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,线段垂直平分线的判定与性质,等腰三角形的判定,熟练掌握这些知识点是解题的关键.
12.(2025秋•望城区期末)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.
(1)求证:BD=DE;
(2)延长ED交AB于点F,若BF+CE=15,求AF的长.
【分析】(1)根据等边三角形性质得∠ABC=∠ACB=∠A=60°,AB=BC=AC,再根据点D是AC的中点得AD=CD=CE,∠DBC=∠DBA=30°,再由三角形的外角性质求出∠E=∠CDE=30°得∠DBC=∠E=30°,据此可得出结论;
(2)由(1)得∠E=∠CDE=30°,则∠ADF=∠CDE=30°,进而得∠AFD=90°则△ADF和△EBF都是直角三角形,设AF=a,根据含有30°角的直角三角形性质得AD=2AF=2a,进而得AD=CD=CE=2a,AB=BC=AC=4a,则BF=AB﹣AF=3a,然后根据BF+CE=15得a=3,据此即可得出AF的长.
【解答】(1)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=∠A=60°,AB=BC=AC,
∵点D是AC的中点,
∴AD=CD,∠DBC=∠DBA∠ABC=30°,
∵CE=AD,
∴CE=CD,
∴∠E=∠CDE,
∵∠ACB是△CDE的外角,
∴∠ACB=∠E+∠CDE=2∠E=60°,
∴∠E=∠CDE=30°,
在△DBE中,∠DBC=∠E=30°,
∴BD=DE;
(2)解:由(1)得:∠E=∠CDE=30°,
∴∠ADF=∠CDE=30°,
在△ADF中,∠A=60°,
∴∠AFD=180°﹣(∠ADF+∠A)=180°﹣(30°+60°)=90°
∴△ADF和△EBF都是直角三角形,
设AF=a,根据含有30°角的直角三角形性质得:AD=2AF=2a,
∵点D是AC的中点,
∴AD=CD=2a,
∴CE=AD=2a,AC=AD+CD=4a,
∴AB=BC=AC=4a,
∴BF=AB﹣AF=4a﹣a=3a,
∵BF+CE=15,
∴3a+2a=15,
解得:a=3,
∴AF=a=3,
即AF的长为3.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,等腰三角形的判定和性质,含有30°角的直角三角形性质,理解等边三角形的性质,熟练掌握等腰三角形的判定和性质,含有30°角的直角三角形性质是解决问题的关键.
【考点2】等边三角形的判定(第13-21题)
· 选择题逐项按三种判定方法判断:三边相等、三角相等、60°的等腰三角形。
· 遇到(a−b)²+|b−c|=0型条件:由非负性得a=b=c,直接判等边。
· 开放补充条件题:添加“∠BCE=∠B”等角或边条件,使三角形为等边。
13.(2025秋•惠州期末)如图,小温将三角板30°角的顶点P落在圆上,量出另两个交点的距离AB=6cm,则⊙O的半径为( )
A.4cm B.6cm C.8cm D.
【分析】连接OA,OB,由圆周角定理得∠AOB=2∠P=60°,结合OA=OB推出△AOB是等边三角形,即可求解.
【解答】解:如图,三角板30°角的顶点P落在圆上,AB=6cm,,连接OA,OB,
∴∠AOB=2∠P=2×30°=60°,
∵OA=OB,
∴△AOB是等边三角形,
∴OA=AB=6cm,
∴⊙O的半径为6cm.
故选:B.
【点评】本题考查了圆周角定理、等边三角形的判定,掌握知识点的应用是解题的关键.
14.(2024秋•江北区期末)下列说法错误的是( )
A.三点可以确定一个三角形
B.有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形
C.三角形至少有两个锐角
D.三角形的外角和等于360°
【分析】由等边三角形的判定方法,三角形内角和定理,三角形的外角性质,三角形的概念,即可判断.
【解答】解:A、共线的三点不可以确定一个三角形,故A符合题意;
B、C、D中的说法正确,故B、C、D不符合题意.
故选:A.
【点评】本题考查等边三角形的判定,三角形内角和定理,三角形的外角性质,三角形,关键是掌握等边三角形的判定方法,三角形内角和定理,三角形的外角性质,三角形的概念.
15.下列说法中,不能判定△ABC是等边三角形的是( )
A.有两个角等于60°的三角形
B.有一个角等于60°的等腰三角形
C.三个角都相等的三角形
D.有两边相等且有两角相等的三角形
【分析】根据等边三角形的判定方法逐一判断即可解答.
【解答】解:根据两个角都等于60°的三角形是等边三角形可对选项A进行判断,故A不符合题意;
根据有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形可对选项B进行判断,故B不符合题意;
根据三个角相等的三角形是等边三角形可对选项C进行判断,故C不符合题;
根据有两边相等可判断三角形为等腰三角形,但不一定是等边三角形,可对选项D进行判断,故D符合题意.
故选:D.
【点评】本题考查了等边三角形的判定,熟练掌握等边三角形的判定方法是解题的关键.
16.(2026春•博山区期末)在复习《三角形的证明》这一章时,小明从三角形构成元素“边”“角”的特殊化入手,整理本章三角形之间的关系.如图,请帮他在括号内填上一个适当的条件 ∠A=60°(答案不唯一) 使等腰△ABC成为等边三角形.
【分析】由等边三角形的判定方法,即可得到答案.
【解答】解:∵有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形,
∴括号内填上一个条件∠A=60°(答案不唯一),使等腰△ABC成为等边三角形.
故答案为:∠A=60°(答案不唯一).
【点评】本题考查等边三角形的判定,等腰三角形的性质,关键是掌握等边三角形的判定方法:三条边都相等的三角形是等边三角形,三个角都相等的三角形是等边三角形,有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
17.(2025秋•江北区期中)在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别是a,b,c,且满足(a﹣b)2+|b﹣c|=0,则△ABC是 等边 三角形.
【分析】根据完全平方和绝对值的非负性,a﹣b=0,b﹣c=0,可求a=b=c,进而可得△ABC是等边三角形,然后作答即可.
【解答】解:∵(a﹣b)2+|b﹣c|=0,
∴a﹣b=0,b﹣c=0,
解得,a=b,b=c,
∴a=b=c,
∴△ABC是等边三角形,
故答案为:等边.
【点评】本题考查了绝对值的非负性,等边三角形的判定等知识.熟练掌握绝对值的非负性,等边三角形的判定是解题的关键.
18.(2025秋•府谷县期末)如图,在四边形ABCD中,AD∥CB,∠ADC的角平分线与CB的延长线交于点E,∠E=60°,求证:△ECD为等边三角形.
【分析】根据平行线的性质得出∠A=∠ABE,∠ADE=∠E,进而利用等边三角形的判定解答即可.
【解答】证明:∵AD∥CB,
∴∠A=∠ABE,∠ADE=∠E=60°,
∵∠ADC的角平分线与CB的延长线交于点E,
∴∠ADE=∠CDE=60°,
∴∠C=180°﹣∠CDE﹣∠E=180°﹣60°﹣60°=60°,
∴∠C=∠CDE=∠E=60°.
∴△ECD为等边三角形.
【点评】此题考查等边三角形的判定,关键是根据平行线的性质得出∠A=∠ABE,∠ADE=∠E解答.
19.(2026春•榕城区期中)如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B,点E在线段AB上,CE∥DA.若要使△BCE成为等边三角形,可增加的一个条件是 ∠BCE=60°(答案不唯一) ,请说明理由.
【分析】由等边三角形的判定方法,即可得到答案.
【解答】解:要使△BCE成为等边三角形,可增加的一个条件是∠BCE=∠B(答案不唯一),理由如下:
∵CE∥DA,
∴∠A=∠BEC,
∵∠A=∠B,
∴∠B=∠BEC,
∵∠BCE=60°,
∴△BCE 成为等边三角形.
故答案为:∠BCE=60°(答案不唯一).
【点评】本题考查等边三角形的判定,平行线的性质,关键是掌握等边三角形的判定方法:三条边都相等的三角形是等边三角形,三个角都相等的三角形是等边三角形,有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
20.(2025秋•信阳校级月考)如图1,∠ABC=∠ADC=90°,AC与BD相交于点E,∠ABD=∠ADB.
(1)如图1,求证:AC垂直平分BD;
(2)如图2,在图1的基础上,过点B作BF∥CD交CA的延长线于点F,如果AB=AF,求证:△BCD是等边三角形.
【分析】(1)根据等角对等边可求AB=AD,CB=CD,再运用垂直平分线的判定定理和两点确定一条直线即可证明AC垂直平分BD.
(2)根据等腰三角形性质和三角形外角性质可知∠BAC=2∠F,再通过平行线性质和直角三角形性质可求∠BAC=2∠ACB,利用三角形内角和求∠BCD=60°,最后通过等边三角形的判定定理即可求证.
【解答】证明:(1)∵∠ABD=∠ADB,∠ABC=∠ADC=90°,
∴AB=AD,∠ABC﹣∠ABD=∠ADC﹣∠ADB,
∴A在BD的垂直平分线上,∠CBD=∠CDB,
∴CB=CD,
∴C在BD的垂直平分线上,
∴AC垂直平分BD;
(2)证明:设∠F=a,
∵AB=AF,
∴∠ABF=∠F=a(等边对等角),
∵∠BAC是△ABF的外角,
∴∠BAC=∠F+∠ABF=2a(三角形外角的性质),
由(1)得AC⊥BD,CB=CD,
∴∠BCE=∠DCE,
∵BF∥CD,
∴∠F=∠DCE(两直线平行,内错角相等),
∴∠F=∠BCE=a,
∵∠ABC=90°,
∴∠BCE+∠BAC=90°,
即a+2a=90°,
解得a=30°,
∴∠DCB=2∠BCE=2×30°=60°,
又∵BC=CD,
∴△BCD是等边三角形.
【点评】本题主要考查了等边三角形的判定、线段垂直平分线的判定、三角形外角的性质,关键是相关性质的熟练掌握.
21.(2020秋•周至县期末)如图,在四边形ABCD中,点E是DC的中点,EC=EB,∠ADC=120°,DF∥BE,且DF平分∠ADC,求证:△BEC是等边三角形.
【分析】由角平分线的定义可得∠ADF=∠CDF=60°,再由平行线的性质可得∠BEC=∠CDF=60°,最后由等边三角形的判定定理即可得证.
【解答】证明:∵DF平分∠ADC,∠ADC=120°,
∴∠ADF=∠CDF=60°.
∵DF∥BE,
∴∠BEC=∠CDF=60°.
又∵EC=EB,
∴△BEC是等边三角形.
【点评】本题考查了等边三角形的判定定理、角平分线的定义、平行线的性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【考点3】等边三角形的性质与判断(第22-31题)
· 由“AB=AD且∠A=60°”先证△ABD为等边三角形,再展开计算。
· 构造辅助线(取中点、作平行)制造等边三角形或60°角。
· 坐标几何题:结合坐标系计算边长,判断三角形是否为等边。
22.(2025秋•开州区月考)如图,在边长为2的等边三角形ABC中,D为边BC上一点,且BDCD.点E,F分别在边AB,AC上,且∠EDF=90°,M为边EF的中点,连接CM交DF于点N.若DF∥AB,则CM的长为( )
A. B. C. D.
【分析】连接MD,先求出BD,CD,证明△FDC是等边三角形得FD=CFC=CD,根据直角三角形斜边中线性质得MD=MF=MEEF,证明CM是线段FD的垂直平分线得CM⊥FD,DN=FNFD,在Rt△CDN中,由勾股定理得CN,在Rt△BDE中,根据∠BDE=30°得BE,由勾股定理得DE,再由勾股定理求出EF得MD=MF=MEEF√19/6,然后在Rt△MND中,由勾股定理求出MN,继而可得CM的长.
【解答】解:连接MD,如图所示:
∵△ABC是边长为2的等边三角形,
∴BC=AC=2,∠B=∠ACB=60°,
∵BDCD,
∴CD=2BD,
∴BC=BD+CD=3BD=2,
∴BD,
∴CD=2BD,
∵DF∥AB,
∴∠FDC=∠B=60°,
∴∠FDC=∠ACB=60°,
∴△FDC是等边三角形,
∴FD=CFC=CD=4/3,
∵∠EDF=90°,M为边EF的中点,
∴MD是Rt△DEF斜边EF上的中线,
∴MD=MF=MEEF,
∴点M在线段FD的垂直平分线上,
又∵FC=CD,
∴点C在线段FD的垂直平分线上,
∴CM是线段FD的垂直平分线,
∴CM⊥FD,DN=FNFD,
在Rt△CDN中,由勾股定理得:CN,
在Rt△BDE中,∠BDE=180°﹣(∠EDF+∠FDC)=180°﹣(90°+60°)=30°,
∴BEBD,
由勾股定理得:DE,
在Rt△DEF中,由勾股定理得:EF,
∴MD=MF=MEEF,
在Rt△MND中,由勾股定理得:MN,
∴CM=CN+MN.
故选:A.
【点评】此题主要考查了等边三角形的判定和性质,平行线的性质,熟练掌握等边三角形的判定和性质,平行线的性质,直角三角形斜边中线的性质,灵活运用含有30°角的直角三角形的性质及勾股定理进行计算是解决问题的关键.
23.(2026•通化模拟)如图,在四边形ABCD中,AB=AD=12,BC=DC,∠A=60°,点E在边AD上,CE∥AB,连接BD,交CE于点F.若CE=7,则EF的长为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【分析】首先根据AB=AD=12、∠A=60°,可证△ABD是等边三角形,连接AC交BD于点G,可证AC是线段BD的垂直平分线,根据等边三角形的三线合一定理可证∠BAC=∠DAC=30°,根据平行线的性质可证∠ACE=∠DAC=30°,从而可得DE=5,根据平行线的性质可证△DEF是等边三角形,根据等边三角形的性质可知EF=DE=5.
【解答】解:如图所示,连接AC交BD于点G,
∵AB=AD=12,∠A=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴AB=AD=BD=12,∠BAD=∠ABD=∠ADB=60°,
∵AB=AD=12,BC=DC,
∴AG⊥BD,BG=DG,
∴∠BAC=∠DAC=60°÷2=30°,
∵CE∥AB,
∴∠ACE=∠BAC=∠DAC=30°,
∴AE=CE=7,
∴DE=AD﹣AE=12﹣7=5,
∵EF∥AB,
∴∠EFD=∠ABD=60°,∠FED=∠BAD=60°(两直线平行,同位角相等),
∴△DEF是等边三角形,
∴EF=DE=5.
故选:B.
【点评】本题考查了等边三角形的判定与性质,平行线的性质,解决本题的关键是利用角之间的关系找到边之间的关系.
24.(2023秋•朝阳区校级期中)由于木质的衣架没有柔性,在挂置衣服的时候不太方便操作.小敏设计了一种衣架,在使用时能轻易收拢,然后套进衣服后松开即可.如图所示,衣架杆OA=OB=18cm,若衣架收拢时,∠BOA=60°,如图②所示,则此时AB= 18 cm.
【分析】判定△OAB是等边三角形,得到AB=OA=18cm.
【解答】解:连接AB,
∵OA=OB,∠BOA=60°,
∴△OAB是等边三角形,
∴AB=OA=18cm.
故答案为:18.
【点评】本题考查等边三角形的判定和性质,关键是判定△OAB是等边三角形.
25.(2025秋•浦北县期末)如图,在四边形ABCD中,AB=AD=12,BC=DC,∠A=60°,点E在AD上,连接BD,CE相交于点F,CE∥AB.若CE=9,则CF长为 3 .
【分析】首先根据AB=AD=12,∠A=60°,可证△ABD是等边三角形,连接AC交BD于点G,可证AC是线段BD的垂直平分线,根据等边三角形的三线合一定理可证∠BAC=∠DAC=30°,根据平行线的性质可证∠ACE=∠DAC=30°,从而可得DE=4,根据平行线的性质可证△DEF是等边三角形,根据等边三角形的性质可知EF=DE=4.
【解答】解:如图所示,连接AC交BD于点G,
∵AB=AD=12,∠A=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴AB=AD=BD=12,∠BAD=∠ABD=∠ADB=60°(等边三角形的性质),
∵AB=AD=12,BC=DC,
∴AG⊥BD,BG=DG,
∴∠BAC=∠DAC=60°÷2=30°,
∵CE∥AB,
∴∠ACE=∠BAC=∠DAC=30°(两直线平行,内错角相等),
∴AE=CE,
∴DEAD=6,
∵EF∥AB,
∴∠EFD=∠ABD=60°,∠FED=∠BAD=60°(两直线平行,同位角相等),
∴△DEF是等边三角形,
∴EF=DE=6(等边三角形的性质),
∴CF=9﹣6=3.
故答案为:3.
【点评】本题考查了等边三角形的判定与性质,平行线的性质,解决本题的关键是利用角之间的关系找到边之间的关系.
26.(2025秋•高要区期末)由于木质的衣架没有柔性,在挂置衣服的时候不太方便操作.小敏设计了一种衣架,在使用时能轻易收拢,然后套进衣服后松开即可.如图1,衣架杆OA=OB=15cm.若衣架收拢时,∠AOB=60°,如图2,则此时A,B两点间的距离是 15 cm.
【分析】根据有一个角是60°的等腰三角形的等边三角形进行解答.
【解答】解:∵OA=OB,∠AOB=60°,
∴△AOB是等边三角形,
∵OA=OB=15cm,
∴AB=OA=OB=15cm.
故答案为:15.
【点评】本题主要考查等边三角形的判定和性质,关键是相关性质和判定定理的熟练掌握.
27.(2024秋•义乌市期末)如图,在等边△ABC中,点D是BC边上固定一点,点P是AB边上一动点,连接AD,PD.当AP=1时,PD=BD,当AP=3时,PD有最小值,则线段AD的长为 .
【分析】如图,过点A作AJ⊥BC于点J,.求出AJ,DJ的长可得结论.
【解答】解:如图,过点A作AJ⊥BC于点J,.
∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=60°,AB=BC=AC,
∵当AP′=1时,P′D=BD,
∴△BDP′是等边三角形,
∴BD=BP′,
∴CD=AP′=1,
∵当AP″=3时,PD有最小值,
∴P′P″=BP″=2,
∴AB=BC=5,
∵AJ⊥BC,
∴BJ=CJ=2.5,
∴DJ=CJ=CD=1.5,
∵AJ,
∴AD.
故答案为:.
【点评】本题考查等边三角形的判定和性质,勾股定理,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
28.(2023秋•南京期中)如图,在△ABC中,AB=6,AC=3,∠A=60°.求证:∠C=90.(用两种不同方法)
【分析】方法一:取AB的中点D,连接CD,由此可得AD=BD=3,再根据∠A=60°,即可判定△ACD为等边三角形,然后由等边三角形的性质得∠ADC=∠ACD=60°,AD=CD=3进而得BD=CD=3,则∠B=∠DCB,再根据三角形的外角定理可求出∠B=∠DCB=30°,据此可得出结论;
方法二:延长AC到E,使AC=CE,连接BE,由此可得出AB=AE=6,再根据∠A=60°即可判定△ABE为等边三角形,然后根据等边三角形的性质得BC⊥AE,据此可得出结论.
【解答】证法一:取AB的中点D,连接CD,如图1所示:
∵AB=6,
∴AD=BDAB=3,
∵AC=3,
∴AD=BD=3,
∵∠A=60°,
∴△ACD为等边三角形,
∴∠ADC=∠ACD=60°,AD=CD=3
∴BD=CD=3,
∴∠B=∠DCB,
又∵∠ADC=∠B+∠DCB=60°,
∴∠B=∠DCB=30°,
∴∠ACB=∠ACD+∠BCD=60°+30°=90°.
证法二:延长AC到E,使AC=CE,连接BE,如图2所示:
∵AB=6,AC=3,
∴CE=AC=3,
∴AE=AC+CE=6,
∴AB=AE=6,
又∵∠A=60°,
∴△ABE为等边三角形,且BC为AE边上的中线,
∴BC⊥AE,
即∠ACB=90°.
【点评】此题主要考查了等边三角形的判定和性质,熟练掌握等边三角形的判定和性质,正确地添加辅助线构造等边三角形是解决问题的关键.
29.(2024秋•闽侯县期中)如图,在平面直角坐标系xOy中,A(0,m),B(n,0),C(2n,m),m>0,n>0,且∠BAO=30°.
(1)求证:△ABC是等边三角形;
(2)如备用图,AD∥BC,延长CB于点E,使得.连接EO并延长,交AD于点D,若OD=OE,求BC﹣AD的值(用含n的式子表示).
【分析】(1)根据A(0,m),B(n,0),C(2n,m)得OB=n,AC∥x轴,AC=2n,在Rt△AOB中,根据∠BAO=30°得∠ABO=60°,AB=2OB=2n,进而得AC=AB=2n,∠BAC=∠ABO=60°,据此即可得出结论;
(2)过点E作EF⊥x轴于F,过点D作DH⊥y轴于H,根据∠OBE=∠C=60°得∠BEF=30°,则BFBE,OF=OB﹣BF,证明△ODH和△EOF全等得DH=OF,再求出∠ADH=30°得AD=2DH=2n/3,由此可得出BC﹣AD的值.
【解答】(1)证明:∵A(0,m),B(n,0),C(2n,m),m>0,n>0,
∴OB=n,AC∥x轴,AC=2n,
在Rt△AOB中,∠BAO=30°,
∴∠ABO=60°,AB=2OB=2n,
AC=AB=2n,
∵AC∥x轴,
∴∠BAC=∠ABO=60°,
∴△ABC是等边三角形;
(2)解:过点E作EF⊥x轴于F,过点D作DH⊥y轴于H,如图所示:
则∠AHD=∠OHD=∠EFO=∠EFB=90°,
∵△ABC是等边三角形,AC∥x轴,AD∥BC,
∴∠OBE=∠C=60°,∠DAB=∠ABC=60°,BC=2n,
在Rt△BEF中,∠BEF=90°﹣∠OBE=30°,BE,
∴BFBE,
∴OF=OB﹣BF,
∵EF⊥x轴,
∴EF∥OH,
∴∠DOH=∠OEF,
在△ODH和△EOF中,
,
∴△ODH≌△EOF(AAS),
∴DH=OF,
∵∠DAB=60°,∠BAO=30°,
∴∠ADH=∠DAB﹣∠BAO=30°,
∴AD=2DH,
∴BC﹣AD.
【点评】此题主要考查了等边三角形的判定与性质,含有30°角的直角三角形的性质,坐标与图形,全等三角形的判定和性质,理解等边三角形的判定与性质,含有30°角的直角三角形的性质,熟练掌握坐标与图形,全等三角形的判定和性质是解决问题的关键.
30.(2025秋•同步)在等边三角形ABC内任取一点O,作OE∥AB,OF∥AC,分别交BC于点E,F,△OEF是等边三角形吗?为什么?
【分析】根据等边三角形的性质和平行线的性质即可得到结论.
【解答】解:是,
理由:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,
∵OE∥AB,OF∥AC,
∴∠OEF=∠B=60°,
∴∠OFE=∠C=60°,
∴△OEF是等边三角形.
【点评】本题考查了等边三角形的性质,平行线的性质,熟练掌握等边三角形的性质是解题的关键.
31.如图,在等边三角形ABC中,点D,E分别在边BC,AC上,DE∥AB,过点E作EF⊥DE,交直线 BC于点F.
(1)求证:;
(2)若CD=2,求DF的长.
【分析】(1)先利用等边三角形的性质可得∠B=∠C=60°,再利用平行线的性质可得∠B=∠EDC=60°,然后根据垂直定义可得∠DEF=90°,从而可得∠F=30°,最后在Rt△DEF中,利用含30度角的直角三角形的性质即可解答;
(2)先利用三角形内角和定理可得∠DEC=60°,从而可得△DEC是等边三角形,进而可得CD=DE=2,然后利用(1)的结论,即可解答.
【解答】(1)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠C=60°,
∵DE∥AB,
∴∠B=∠EDC=60°,
∵EF⊥DE,
∴∠DEF=90°,
∴∠F=90°﹣∠EDC=30°,
∴DEDF;
(2)解:∵∠EDC=∠C=60°,
∴∠DEC=180°﹣∠EDC﹣∠C=60°,
∴△DEC是等边三角形,
∴CD=DE=2,
∵DEDF,
∴DF=4.
【点评】本题考查了等边三角形的判定与性质,平行线的性质,含30度角的直角三角形,根据题目的已知条件并结合图形进行分析是解题的关键.
【考点4】创新及压轴题(第32-37题)
· 动点题:用t表示运动路程,由全等或等边条件列方程。
· “等边+中点+延长”构造30°直角三角形,用斜边一半性质求线段。
· 新定义题先理解定义,再结合等边、全等、矩形等知识逐步推理。
32.(2024秋•寻乌县期末)如图1,△ABC是边长为6cm的等边三角形,点P,Q分别从顶点A,B同时出发,沿线段AB,BC运动,且它们的速度都为1厘米/秒.当点P到达点B时,P、Q两点停止运动.设点P的运动时间为t(秒).
(1)当运动时间为t秒时,BQ的长为 t 厘米,BP的长为 (6﹣t) 厘米.(用含t的式子表示)
(2)当t为何值时,△PBQ是直角三角形;
(3)如图2,连接AQ、CP,相交于点M,则点P,Q在运动的过程中,∠CMQ会发生变化吗?若变化,则说明理由;若不变,请直接写出它的度数.
【分析】(1)根据题意、结合图形解答;
(2)分∠PQB=90°、∠BPQ=90°两种情况,根据直角三角形的性质列式计算即可;
(3)证明△ABQ≌△CAP,根据全等三角形的性质、等边三角形的内角是60°解答即可.
【解答】解:(1)由题意得,BQ=t,BP=6﹣t,
故答案为:t;(6﹣t);
(2)设时间为t,则AP=BQ=t,PB=5﹣t,
①当∠PQB=90°时,
∵∠B=60°,
∴∠BPQ=30°,
∴PB=2BQ,得6﹣t=2t,
解得,t=2,
②当∠BPQ=90°时,
∵∠B=60°,
∴∠BQP=30°,
∴BQ=2BP,得t=2(6﹣t),
解得,t=4,
∴当第2秒或第4秒时,△PBQ为直角三角形;
(3)∠CMQ不变,理由如下:
在△ABQ与△CAP中,
,
∴△ABQ≌△CAP(SAS),
∴∠BAQ=∠ACP,
∴∠CMQ=∠ACP+∠CAM=∠BAQ+∠CAM=∠BAC=60°,
∴∠CMQ不会变化.
【点评】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、直角三角形的判定,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
33.(2023秋•百色期末)如图,在等边△ABC中,D是AC的中点,E是BC延长线上的一点,且CE=CD.
(1)求∠E的度数;
(2)若DM⊥BC于点M,求证:M是BE的中点;
(3)若MC=1,求BE的长.
【分析】(1)根据等边三角形的性质得∠ACB=∠ABC=∠A=60°,因为∠ACB=∠E+∠CDE,即可解答;
(2)要证M是BE的中点,根据题意可知,证明△BDE△为等腰三角形,利用等腰三角形的高和中线向重合即可得证;
(3)根据含30°的直角三角形的性质得到CE=CD=4,然后根据BE=2EM即可得到结果.
【解答】(1)解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=∠ABC=∠A=60°,
∵CE=CD,
∴∠E=∠CDE,
又∵∠ACB=∠E+∠CDE,
∴∠E=∠ACB=30°;
(2)证明:连接BD,
∵AB=AC=BC,D是AC的中点,
∴∠DBC∠ABC=30°,
∴∠DBC=∠E,
∴DB=DE,
又∵DM⊥BE,
∴M是BE的中点;
(3)解:∵DM⊥BE,∠ACB=60°,
∴∠MDC=30°,
∴DC=2MC=2,
∴CE=CD=2,
∴BE=2ME=2×(1+2)=6.
【点评】本题考查了等腰三角形顶角平分线、底边上的中线和高三线合一的性质以及等边三角形每个内角为60°的知识.辅助线的作出是正确解答本题的关键.
34.(2024秋•旬阳市期末)如图,在等边△ABC中,D是边AC上的一点,点E在边BC的延长线上,若BD=ED,CD=CE,求证:D为AC的中点.
【分析】由等边三角形的性质得∠ACB=∠ABC=60°,再由等腰三角形的性质得∠CED=∠CDE,然后证∠ABD=∠CBD,即可得出结论.
【解答】证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=∠ABC=60°,
∵CD=CE,
∴∠CED=∠CDE,
∵∠ACB=∠CED+∠CDE,
∴∠CED=∠CDE∠ACB60°=30°,
∵BD=ED,
∴∠CBD=∠CED=30°,
∴∠ABD=∠ABC﹣∠CBD=60°﹣30°=30°,
∴∠ABD=∠CBD,
∴BD是△ABC的角平分线,
∵△ABC是等边三角形,
∴BD是△ABC的AC边上的中线,
∴D为AC的中点.
【点评】本题考查了等边三角形的性质以及等腰三角形的性质,熟练掌握等边三角形的性质和等腰三角形的性质是解题的关键.
35.(2025秋•东城区期末)如图,△ABC是等边三角形,D是AC的中点,BE⊥BC,AE∥BD,CE交BD于点F.
(1)求∠BAE的大小;
(2)判断△BEF的形状,并证明.
【分析】(1)根据等边三角形性质得BC=AC,∠ABC=∠BCA=60°,根据点D是AC的中点得∠ABD=∠CBD=30°,再根据AE∥BD得∠BAE=∠ABD=30°;
(2)根据BE⊥BC得∠EBF=60°,∠EBA=30°,由此∠BAE=∠EBF=30°,则EA=EB,由此可依据“SSS”判定△EAC和△EBC全等得∠ACE=∠BCE∠BCA=30°,再根据三角形外角性质得∠BFE=∠CBD+∠BCE=60°,进而得∠EBF=∠BFE=60°,据此得△BEF是等边三角形.
【解答】解:(1)∵△ABC是等边三角形,
∴BC=AC,∠ABC=∠BCA=60°,
∵点D是AC的中点,
∴∠ABD=∠CBD∠ABC=30°,
∵AE∥BD,
∴∠BAE=∠ABD=30°;
(2)△BEF是等边三角形,证明如下:
∵BE⊥BC,
∴∠EBC=90°,
∴∠EBF=∠EBC﹣∠CBD=60°,∠EBA=∠EBC﹣∠ABC=30°,
在△EAB中,∠BAE=∠EBF=30°,
∴EA=EB,
在△EAC和△EBC中,
,
∴△EAC≌△EBC(SSS),
∴∠ACE=∠BCE∠BCA=30°,
∵∠BFE是△FBC的外角,
∴∠BFE=∠CBD+∠BCE=60°,
在△BEF中,∠EBF=∠BFE=60°,
∴△BEF是等边三角形.
【点评】此题主要考查了等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质是解决问题的关键.
36.(2025秋•海淀区校级期中)如图,在等边△ABC中,D是AB的中点,E是CB延长线上的一点,且∠BDE=30°,DM⊥BC,垂足为M.
求证:
(1)DE=2DM;
(2)M是CE的中点.
【分析】(1)根据直角三角形的性质即可解答;
(2)根据等边三角形的性质即可证明.
【解答】证明:(1)∵DM⊥BE,
∴∠DME=90°,
在Rt△DME 中,∠BDE=30°,
∵△ABC为等边三角形,
∴∠ABC=60°,
∴∠ABE=180°﹣60°=120°,
∴∠E=180°﹣∠ABE﹣∠BDE=30°,
∴DE=2DM;
(2)在等边三角形ABC中,D是AB的中点,
∴,
∵∠BDE=30°,∠ABC=60°,∠BMD=90°,
∴∠BDM=30°,∠EDM=60°,
∴∠E=180°﹣∠BMD﹣∠EDM=180°﹣90°﹣60°=30°,
∴∠DCB=∠E,
∴DE=DC,
∵DM⊥BC,
∴M是CE的中点.
【点评】本题考查了直角三角形的性质及等边三角形的性质,熟练掌握直角三角形的性质及等边三角形的性质是解题的关键.
37.(2026•天宁区校级模拟)新定义题型构思巧妙,立意新颖,重在考查学生的学习能力,实践能力及创新精神,让我们试试吧!我们定义:有一组邻角相等的凸四边形叫作“等邻角四边形”.
(1)定义理解:如图①,已知四边形ABCD为等邻角四边形,且∠A=126°,∠D=120°,求∠C的度数.
(2)定义运用:如图②,在五边形ABCDE中,DE∥BC,对角线BD平分∠ABC,求证:四边形ABDE为等邻角四边形;
(3)定义拓展:如图③,在等邻角四边形ABCD中,∠B=∠C,点P为边BC边上的一动点,过点P作PM⊥AB,PN⊥CD,垂足分别为M,N,试猜想,在点P的运动过程中,PM+PN的值是否会发生改变,并说明理由.
【分析】(1)根据“等邻角四边形”的定义,再结合已知条件和四边形内角和定理,即可求解;
(2)根据两直线平行,内错角相等,再结合角平分线的定义和“等邻角四边形”的定义即可证明.
(3)作BQ⊥CD,垂足为Q,证明PM+PN=BQ为定值即可.
【解答】(1)解:已知四边形ABCD为等邻角四边形,且∠A=126°,∠D=120°,
∴根据“等邻角四边形”定义,∠B、∠C均不可能与∠A、∠D中的任意一个角相等,否则总内角和大于360°,
∴∠B=∠C,
∵∠A+∠B+∠C+∠D=360°,
∴126°+120°+2∠C=360°,
解得:∠C=57°;
(2)证明:∵DE∥BC,
∴∠EDB=∠DBC.
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC.
∴∠EDB=∠ABD.
∴四边形ABDE为等邻角四边形;
(3)解:PM+PN的值不会发生改变;理由如下:
在等邻角四边形ABCD中,PN⊥CD,如图③,作BQ⊥CD,垂足为Q,自P作PR⊥BQ,垂足为R,
∴四边形PNQR是矩形.
∴PN=RQ,∠BRP=90°,且PR∥CQ,
∴∠C=∠RPB.
∵∠B(∠MBP)=∠C,
∴∠MBP=∠RPB.
在∠BMP和∠PRB中,
,
∴∠BMP≌∠PRB(AAS),
∴PM=BR,
∴BQ=BR+RQ=PM+PN.
故在点P的运动过程中,PM+PN的值不会发生改变,总等于BQ.
【点评】本题属于四边形综合题,主要考查了新定义、平行线的性质、矩形的性质、全等三角形的判定及性质等知识点,解题的关键是能灵活运用上面的知识点.
随堂检测
【练习 1】(2025秋•武汉期末)如图,D是等边△ABC内一点,连接AD,BD,CD,以CD为边作等边△CDE,使得点E在直线AC的右侧,若∠ADB=m°,∠BDC=n°,且△ADE是等腰三角形,则m与n的关系是 m=n或m+2n=360或2m+n=360 .
【分析】证明△BCD和△ACE全等得∠BDC=∠AEC=n°,则∠AED=n°﹣60°,再分三种情况讨论如下:①当DA=DE时,则∠DAE=∠AED=n°﹣60°,进而得∠ADE=300°﹣2n°,则∠ADC=360°﹣2n°,然后根据∠ADB+∠BDC+∠ADC=360°得m°+n°+360°﹣2n°=360°,据此可得m与n的关系;②当DA=EA时,则∠ADE=∠AED=n°﹣60°,进而得∠ADC=n°,然后根据∠ADB+∠BDC+∠ADC=360°得m°+n°+n°=360°,据此可得m与n的关系;③当EA=DE时,则∠ADE=∠DAE(180°﹣∠AED),进而得∠ADC,然后根据∠ADB+∠BDC+∠ADC=360°得,据此可得m与n的关系,综上所述即可得出答案.
【解答】解:连接AE,如图所示:
∵△ABC和△CDE都是等边三角形,
∴BC=AC,DC=EC,∠BCD=∠DCE=∠CDE=∠CED=60°,
∴∠BCA﹣∠ACD=∠DCE﹣∠ACD,
∴∠BCD=∠ACE,
在△BCD和△ACE中,
,
∴△BCD≌△ACE(SAS),
∴∠BDC=∠AEC=n°,
∴∠AED=∠AEC﹣∠CED=n°﹣60°,
当△ADE是等腰三角形时,有以下三种情况:
①当DA=DE时,则∠DAE=∠AED=n°﹣60°,
在△DAE中,∠ADE=180°﹣(∠DAE+∠AED)=180°﹣(n°﹣60°+n°﹣60°)=300°﹣2n°,
∴∠ADC=∠ADE+∠CDE=300°﹣2n°+60°=360°﹣2n°,
∵∠ADB+∠BDC+∠ADC=360°,
∴m°+n°+360°﹣2n°=360°,
∴m=n;
②当DA=EA时,则∠ADE=∠AED=n°﹣60°,
∴∠ADC=∠ADE+∠CDE=n°﹣60°+60°=n°,
∵∠ADB+∠BDC+∠ADC=360°,
∴m°+n°+n°=360°,
∴m+2n=360;
③当EA=DE时,
在△ADE中,∠ADE=∠DAE(180°﹣∠AED)(180°﹣n°+60°),
∴∠ADC=∠ADE+∠CDE,
∵∠ADB+∠BDC+∠ADC=360°,
∴,
∴2m+n=360,
综上所述:m与n的关系是m=n或m+2n=360或2m+n=360.
故答案为:m=n或m+2n=360或2m+n=360.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理,理解等边三角形的性质,等腰三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理是解决问题的关键,分类讨论是解决问题的难点,也是易错点.
【练习 2】(2026•柳江区模拟)如图,点D为等边△ABC的边BC上的一个动点,BC=6,过点D作DE⊥AC于点E,DF⊥BC交边AB于点F,连接EF,则△DEF的面积最大值为 .
【分析】首先利用等边三角形的性质和已知条件得到∠BFD=∠CDE=30°,∠FDE=60°,设BD=x,然后用x分别表示DF、CD、DE,如图,过F作FH⊥⊥DE于H,在Rt△EFD中,用x表示FH,最后利用三角形的面积公式建立二次函数模型即可求解.
【解答】解:∵△ABC为等边三角形,
∴∠B=∠C=60°,
∵DE⊥AC于点E,DF⊥BC交边AB于点F,
∴∠BFD=∠CDE=30°,∠FDE=60°,
设BD=x,
∴DFx,
∵BC=6,
∴CD=6﹣x,
∴DE(6﹣x),
如图,过F作FH⊥DE于H,
在Rt△EFD中,FHFDxx,
∴S△DEFDE×FH
x(6﹣x)
(﹣x2+6x)
(x﹣3)2,
∴当x=3时,△DEF的面积最大值为.
故答案为:.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,同时也利用了含30°角的直角三角形的性质,解题的关键是建立二次函数的模型求出最值.
【练习 3】(2025春•峄城区校级月考)如图,直线1∥m,等边三角形ABC的两个顶点B,C分别落在直线l,m上,若∠ABE=21°,则∠ACD的度数是 39° .
【分析】过点A作AF∥l,则l∥m∥AF,由平行线的性质得到∠BAF=∠ABE=21°,∠ACD=∠CAF,再由等边三角形的性质得到∠BAC=60°,据此求出∠CAF的度数即可得到答案.
【解答】解:如图所示,过点A作AF∥l,
∵l∥m,
∴l∥m∥AF(平行于同一直线的两直线相互平行),
∵∠ABE=21°,
∴∠BAF=∠ABE=21°,∠ACD=∠CAF,
由等边三角形的性质可得∠BAC=60°,
∴∠CAF=60°﹣21°=39°,
∴∠ACD=39°,
故答案为:39°.
【点评】本题主要考查了等边三角形的性质,关键是等边三角形性质的熟练掌握.
【练习 4】(2024春•福田区校级期末)如图,在等边△ABC中,AB=6,BE=2,∠DFC=60°,DF,则CF的长为 .
【分析】过点D作DH⊥CE于点H,根据等边三角形性质及∠DFC=60°得∠ECB=∠DBA,进而可依据“ASA”判定△ECB和△DBA全等,则BE=AD=2,进而得CD=AC﹣AD=4,然后在Rt△DHF中求出∠FDH=30°,则FHDF,DH,在Rt△CDH中再由勾股定理求出CH,继而可得CF的长.
【解答】解:过点D作DH⊥CE于点H,如图所示:
∵△ABC为等边三角形,AB=6,
∴∠A=∠ABC=∠BCA=60°,AB=BC=CA=6,
∵∠DFC=∠ECB+∠DBC=60°,∠ABC=∠DBA+∠DBC=60°,
∴∠ECB=∠DBA,
在△ECB和△DBA中,
,
∴△ECB≌△DBA(ASA),
∴BE=AD=2,
∴CD=AC﹣AD=6﹣2=4,
∵DH⊥CE于点H,
∴△DHF和△DHC均为直角三角形,
在Rt△DHF中,∠DFC=60°,DF,
∴∠FDH=30°,
∴FHDF,
由勾股定理得:DH,
在Rt△CDH中,由勾股定理得:CH,
∴CF=CH+FH.
故答案为:.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,熟练掌握等边三角形的性质,正确地添加辅助线构造含有30°角的直角三角形,然后利用含有30°角的直角三角形的性质及勾股定理进行计算是解决问题的关键.
【练习 5】(2025秋•婺城区校级月考)如图,在边长为4的等边三角形ABC中,D点在边BC上运动(不与B,C重合),点E在边AB的延长线上,点F在边AC的延长线上,AD=DE=DF.
(1)若∠AED=20°,求∠AFD的度数;
(2)若AD=3,求△BDE的周长.
【分析】(1)根据J题意,易得∠DAE=∠AED=20°,结合已知条件有∠DAF=∠AFD,∠BAC=60°,从而根据∠AFD=∠DAF=∠BAC﹣∠DAE求解即可;
(2)由等边三角形的性质可得∠ABC=∠ACB=60°,易得∠EBD=∠DCF=120°,结合已知条件,得∠EDB=∠AFD,结合DE=DF,证得△BDE≌△CFD(AAS),从而得到BE=CD,即可得到△BDE的周长.
【解答】解:(1)∵AD=DE,∠AED=20°,
∴∠DAE=∠AED=20°,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∴∠DAF=∠BAC﹣∠DAE=40°,
∵AD=DF,
∴∠DAF=∠AFD,
∴∠AFD=∠DAF=40°;
(2)∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,
∴∠EBD=∠DCF=120°,
∴∠AED+∠EDB=60°,
∵∠DAE=∠AED,
∴∠DAE+∠EDB=60°,
∵∠DAE+∠DAF=∠BAC=60°,
∴∠EDB=∠DAF,
∵∠DAF=∠AFD,
∴∠EDB=∠AFD,
在△BDE和△CFD中,
,
∴△BDE≌△CFD(AAS),
∴BE=CD,
∵等边三角形ABC的边长为4,AD=3,
∴△BDE的周长为BD+BE+DE=BD+CD+AD=BC+AD=4+3=7.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,等边对等角,证明△BDE≌△CFD是解题的关键.
课后巩固
❤复习建议
牢记等边三角形“三边相等、三角60°”,求角度、线段时优先使用这两个性质。
判定等边三角形的三种途径:三边相等、三角相等、60°的等腰三角形,选择题要逐项核对。
三线合一是连接“中点、垂直、角平分线”的桥梁,出现中点或角平分线时优先考虑。
含30°直角三角形中“30°所对直角边等于斜边一半”常与等边三角形结合,务必熟练。
压轴题先识别手拉手、中点延长等模型,通过构造等边或全等转移线段再求解。
【作业 1】下列选项中的说法错误的是( )
A.三个角相等的三角形是等边三角形
B.有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形
C.有两个角相等的三角形是等边三角形
D.有两个角是60°的三角形是等边三角形
【分析】三个角都相等的三角形是等边三角形,有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形,据此可对A和B作出判断;有两个角是60°的三角形的三个角都是60°,故它一定是等边三角形,据此对D作出判断,再判断出C的正误,从而得到答案.
【解答】解:A、三个角都相等的三角形是等边三角形,所以A选项正确;
B、有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形,所以B选项正确;
C、有两个角相等的三角形是等腰三角形,不一定是等边三角形,所以C选项错误;
D、有两个角是60°的三角形是等边三角形,所以D选项正确.
故选:C.
【点评】本题主要考查等边三角形的判定,掌握等边三角形的判定定理是关键.
【作业 2】若一个三角形中有两个角的平分线分别垂直于该角所对的边,则这个三角形是( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【分析】在△ABC中,∠BAC的平分线AD⊥BC,∠ABC的平分线BE⊥AC,则∠BAD=∠CAD,∠ADB=∠ADC=90°,∠ABE=∠CBE,∠BEA=∠BEC=90°,由此可依据“ASA”判定△ABD和△ACD中全等得AB=AC,同理证明△ABE和△CBE全等得AB=CB,由此得AB=AC=CB,据此即可得出答案.
【解答】解:在△ABC中,∠BAC的平分线AD⊥BC,∠ABC的平分线BE⊥AC,如图所示:
∴∠BAD=∠CAD,∠ADB=∠ADC=90°,∠ABE=∠CBE,∠BEA=∠BEC=90°,
在△ABD和△ACD中,
,
∴△ABD≌△ACD(ASA),
∴AB=AC,
同理:△ABE≌△CBE(ASA),
∴AB=CB,
∴AB=AC=CB,
∴△ABC是等边三角形.
故选:C.
【点评】此题主要考查了等边三角形的判定,全等三角形的判定和性质,熟练掌握等边三角形的判定,全等三角形的判定和性质是解决问题的关键.
【作业 3】(2024秋•谯城区期末)如图,已知∠MON=30°,点A1,A2,A3,A4在射线ON上,点B1,B2,B3在射线OM上,△A1B1A2,△A2B2A3,△A3B3A4均为等边三角形.若OA1=2,则A1A4的长为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
【分析】根据等边三角形性质及三角形外角性质证明△OA2B2是等腰三角形,得OA1=A1B1=A1A2=2,进而得OA2=4,再证明△OA2B2是等腰三角形,得OA2=A2B2=A2A3=4,进而得OA3=8,同理可证明△OA3B3是等腰三角形,得OA3=A3B3=A3A4=8,然后根据A1A4=A1A2+A2A3+A3A4即可得出答案.
【解答】解:如图所示:
∵△A1B1A2是等边三角形,
∴A1A2=A2B1=A1B1,∠1=60°,
∵∠1是△OA1B1的外角,
∴∠1=∠2+∠MON,
又∵∠MON=30°,
∴60°=∠2+30°,
∴∠2=30°
∴∠2=∠MON=30°,
∴△OA2B2是等腰三角形,即OA1=A1B1=2,
∴A1A2=A2B1=A1B1=2,
∴OA2=OA1+A1A2=4,
∵△A2B2A3是等边三角形,
∴∠4=60°,A2A3=A3B2=A2B2,
∴∠1=∠4=60°,
∴A1B1∥A2B2,
∴∠3=∠2=∠MON=30°,
∴△OA2B2是等腰三角形,即OA2=A2B2=4,
∴A2A3=A3B2=A2B2=4,
∴OA3=OA2+A2A3=4+4=8,
同理可证明:△OA3B3是等腰三角形,即OA3=A3B3=8,
∵△A3B3A4是等边三角形,
∴A3A1=A3B3=8,
∴OA4=OA3+A3A4=2+4+8=14.
故选:B.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,三角形的外角性质,等腰三角形的判定,熟练掌握等边三角形的性质,三角形的外角性质,等腰三角形的判定是解决问题的关键.
【作业 4】(2024春•龙华区期中)如图,△ABC是等边三角形,点E与点F分别在边BC与AC上,将△CEF沿直线EF折叠,使得C的对应点C′落到AB边上,当△C′BE为直角三角形时,∠FEC的度数为( )
A.45°或75° B.45°或30° C.30°或75° D.45°或60°
【分析】先根据等边三角形性质得∠B=60,因此当△C'BE为直角三角形时,有以下两种情况:①当∠C′EB=90时,则∠C'EC=90°,由折叠的性质可得出∠FEC的度数;②当∠BC'E为直角时,则∠C'EB=30°,进而得∠C'EC=150,由折叠的性质可得出∠FEC的度数,综上所述即可得出答案.
【解答】解:∵△ABC为等边三角形,
∴∠B=60,
∴当△C'BE为直角三角形时,有以下两种情况:
①当∠C′EB=90时,如图1所示:
则∠C'EC=180﹣∠C'EB=90°,
由折叠的性质得:∠FEC=1/2∠C'EC=45°,
②当∠BC'E为直角时,如图2所示:
则∠C'EB=90﹣∠B=30°,
∴∠C'EC=180﹣∠C'EB=150,
由折叠的性质得:∠FEC=1/2∠C'EC=75°,
综上所述:∠FEC的度数为 45°或75°.
故选:A.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,图形的折叠及其性质,熟练掌握等边三角形的性质,图形的折叠及其性质是解决问题的关键,分类讨论是解决问题的难点,也是易错点.
【作业 5】(2023秋•汉寿县期中)如图,△ABC为等边三角形,∠2=∠3,则∠BEC的度数是 120° .
【分析】先根据等边三角形的性质得∠BCA=60°,再根据∠2=∠3可得∠BCE=∠BCA﹣∠3=60°﹣∠2,由此得∠2+∠BCE=∠2+60°﹣∠2=60°,然后再由三角形的内角和定理可得出∠BEC的度数.
【解答】解:∵△ABC为等边三角形,
∴∠BCA=60°,
又∵∠2=∠3,
∴∠BCE=∠BCA﹣∠3=60°﹣∠2,
∴∠2+∠BCE=∠2+60°﹣∠2=60°,
∴∠BEC=180°﹣(∠2+∠BCE)=180°﹣60°=120°.
故答案为:120°
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,三角形的内角和定理,理解等边三角形的三个角都等于60°是解决问题的关键.
【作业 6】(2024秋•惠州期中)若等边三角形ABC的边长是10cm,则△ABC的周长是 30 cm.
【分析】根据等边三角形三条边相等得到AB=BC=AC=10cm,据此根据三角形周长公式求解即可.
【解答】解:∵等边三角形ABC的边长是10cm,
∴AB=BC=AC=10cm,
∴△ABC的周长是AB+BC+AC=30cm,
故答案为:30.
【点评】本题主要考查了等边三角形的性质,掌握等边三角形的性质是解题的关键.
【作业 7】(2025春•鲁山县期末)在“玩转三角形”活动中,小明剪掉等边三角形的一角,如图所示,发现得到的∠1与∠2度数的和总是一个定值,那么∠1+∠2= 240° .
【分析】由等边三角形的性质得到∠A=60°,由三角形的外角性质推出∠1+∠2=∠A+∠AED+∠ADE+∠A=240°.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=60°,
∵∠1=∠A+∠AED,∠2=∠A+∠ADE,
∴∠1+∠2=∠A+∠AED+∠ADE+∠A=180°+60°=240°.
故答案为:240°.
【点评】本题考查等边三角形的性质,三角形的外角性质,关键是掌握三角形的一个外角等于和它不相邻两个内角的和.
【作业 8】(2024春•上海期末)如图,点B是线段AE上一点,AB=3BE,△ABC与△BDE都是等边三角形,联结AD、CE交于点P,过点B作BG⊥AD,BH⊥CE,垂足为G、H,联结GH,如果△ABC的面积是S,AD的长是a,那么GH= .(用含字母S和a的代数式表示)
【分析】先求出∠CBD=60°,进而得∠ABD=∠CBE=120°,由此可依据“SAS”判定△ABD和△CBE全等得∠BAD=∠BCE,AD=CE=a,再证明△ABG和△CBH全等得BG=BH,∠ABG=∠CBH,进而可得∠CBG=∠DBH,由此得∠GBH=60°,则△BGH为等边三角形,S△CBECE•BHa•GH,然后根据AB=3BE得S△ABC=3S△CBE,即,由此即可得出答案.
【解答】解:∵△ABC和△BDE都是等边三角形,
∴AB=CB,∠ABC=60°,BD=BE,∠DBE=60°,
∴∠CBD=180°﹣∠ABC﹣∠DBE=60°,
∴∠ABD=∠ABC+∠CBD=120°,∠CBE=∠CBD+∠DBE=120°,
即∠ABD=∠CBE,
在△ABD和△CBE中,
,
∴△ABD≌△CBE(SAS),
∴∠BAD=∠BCE,AD=CE=a,
∵BG⊥AD,BH⊥CE,
∴∠AGB=∠CHB=90°,
在△ABG和△CBH中,
,
∴△ABG≌△CBH(AAS),
∴BG=BH,∠ABG=∠CBH,
∴∠ABC+∠CBG=∠CBD+∠DBH,
∵∠ABC=∠CBD=60°,
∴∠CBG=∠DBH,
∴∠GBH=∠GBD+∠DBH=∠GBD+∠CBG=∠CBD=60°,
∴△BGH为等边三角形,
∴GH=BH=BG,
∴S△CBECE•BHa•GH,
∵AB=3BE,△ABC的面积是S,
∴S△ABC=3S△CBE,
即,
∴GH.
故答案为:.
【点评】此题主要考查了等边三角形的判定和性质,列代数式,理解等边三角形的判定和性质,利用三角形的面积公式列出代数式是解决问题的关键,准确识图,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解决问题的难点.
【作业 9】(2025秋•晋江市期末)如图,在等边△ABC中,D为AC的中点,E为BC延长线上一点,且BC=2CE,则∠E的大小为 30° .
【分析】由等边三角形性质得BC=AC,∠ACB=60°,根据点D为AC的中点得AC=2CD,由此得CE=CD,进而得∠E=∠CDE,再根据三角形外角性质得∠ACB=∠E+∠CDE=2∠E=60°,据此即可得出∠E的度数.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴BC=AC,∠ACB=60°,
∵点D为AC的中点,
∴AC=2CD,
∴BC=2CD,
∵BC=2CE,
∴CE=CD,
∴∠E=∠CDE,
∵∠ACB是△CDE的外角,
∴∠ACB=∠E+∠CDE=2∠E,
∴2∠E=60°,
∴∠E=30°,
故答案为:30°.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,三角形的外角性质,熟练掌握等边三角形的性质,三角形的外角性质是解决问题的关键.
【作业 10】(2026春•莲湖区期中)如图,在△ABC中,AB=AC,D是AB上的一点,过点D作DE⊥BC于点E,延长ED和CA,交于点F,∠F=30°.
(1)求证:△ABC是等边三角形.
(2)若BD=2,EC=3,求AC的长.
【分析】(1)由垂直的定义得到∠DEC=90°,求出∠C=60°,即可证明△ABC是等边三角形;
(2)由含30度角的直角三角形的性质求出BE=1,得到BC=4,由等边三角形的性质得到AC=BC=4.
【解答】(1)证明:∵DE⊥BC,
∴∠DEC=90°,
∵∠F=30°,
∴∠C=90°﹣30°=60°,
∵AB=AC,
∴△ABC是等边三角形;
(2)解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=60°,AC=BC,
∵DE⊥BC,
∴∠BDE=90°﹣60°=30°,
∴BEBD2=1,
∴BC=BE+EC=1+3=4,
∴AC=4.
【点评】本题考查等边三角形的判定和性质,含30°角的直角三角形,关键是掌握等边三角形的判定方法,含30°角的直角三角形的性质.
【作业 11】如图,△ABC中,∠DAC是外角,∠DAC=120°,AE平分∠DAC,AE∥BC.求证:△ABC为等边三角形.
【分析】根据角平分线的定义及平行的定义得到∠C=∠B=60°,即可得证.
【解答】证明:∵AE平分∠DAC,∠DAC=120°,
∴∠EAC=∠DAE=60°,
∵AE∥BC,
∴∠EAC=∠C,∠DAE=∠B,
∴∠C=∠B=60°,
∴△ABC为等边三角形.
【点评】本题考查角平分线的定义,等边三角形的判定,平行线的性质,掌握以上知识点是解题的关键.
【作业 12】(2026春•同步)如图,在△ABC中,AB=BC=CA,点O在△ABC内,OA=OB=OC,找出图中的等腰三角形和等边三角形.
【分析】根据等腰三角形和等边三角形的定义,进行判断即可.
【解答】解:∵OA=OB=OC,
∴△AOB,△BOC,△AOC是等腰三角形;
∵AB=BC=CA,
∴△ABC既是等腰三角形,也是等边三角形;
综上分析可知:等腰三角形有:△AOB,△BOC,△AOC,△ABC;等边三角形有:△ABC.
【点评】本题主要考查了等腰三角形和等边三角形的定义,熟练掌握等腰三角形定义:有两边相等的三角形是等腰三角形;等边三角形定义:三边都相等的三角形是等边三角形.
【作业 13】(2024秋•市中区期末)如图,△ABC是等边三角形,点D、E分别是边AB、AC上的动点,BD=CE,BE与CD交于点O.
(1)求证:OB=OC;
(2)当△BDO是等腰三角形时,求∠ABE的度数.
【分析】(1)根据等边三角形的性质可得:∠DBC=∠ECB=60°,证明△BCD≌△CBE,得到∠BCD=∠CBE,即可得证;
(2)由(1)得:∠BCD=∠CBE,∠ABC=60°,设∠BCD=∠CBE=x,则∠ABE=60°﹣x,∠BOD=2x,在△BOD中,∠BDO=∠A+∠ACD>60°,∠DBO<60°,推出OB≠OD,当△BDO是等腰三角形时,分两种情况:①BD=OD,②BD=OB,列方程即可求解.
【解答】(1)证明:由题意可得:∠DBC=∠ECB=60°,
∵BD=CE,
在△BCD和△CBE中,
,
∴△BCD≌△CBE(SAS),
∴∠BCD=∠CBE,
∴OB=OC;
(2)由(1)得:∠BCD=∠CBE,∠ABC=60°,
设∠BCD=∠CBE=x,则∠ABE=60°﹣x,∠BOD=∠BCD+∠CBE=2x,
∵∠BDO=∠A+∠ACD>60°,∠DBO<60°,
∴∠BDO≠∠DBO,
∴OB≠OD,
①若BD=OD,则∠ABE=∠BOD,
∴60°﹣x=2x,
解得:x=20°,
∴∠ABE=60°﹣20°=40°;
②若BD=OB,则∠BDO=∠BOD=2x,
∴∠ABE+∠BDO+∠BOD=180°,
∴60°﹣x+2x+2x=180°,
∴x=40°,
∴∠ABE=60°﹣40°=20°;
∴∠ABE的度数是20°或40°.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,三角形的外角性质,解题的关键是掌握相关知识.
【作业 14】如图,四边形ABCD中,AC,BD是对角线,△ABC是等边三角形,∠ADC=30°,AD=a,BD=b,求CD的长.
【分析】以CD为边作等边△CDE,连接AE,证明△BCD≌△ACE(SAS),得出BD=AE=b,∠ADC=30°,∠CDE=60°,再结合勾股定理求解.
【解答】解:如图,以CD为边作等边△CDE,连接AE,
∵△ABC和△CDE是等边三角形,
∴BC=AC,CD=CE=DE,∠ACB=∠DCE=∠CDE=60°,
∴∠ACB+∠ACD=∠DCE+∠ACD,
∴∠BCD=∠ACE,
在△BCD 和△ACE中,
∴△BCD≌△ACE(SAS),
∴BD=AE=b,∠ADC=30°,∠CDE=60°,
∴∠ADE=90°,
∵AD=a,AE=b,
∴DE,
∴CD.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,勾股定理等知识,正确作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
【作业 15】(2025春•富平县期中)如图,△ABC中,AB=AC,BE⊥AC于E,且D、E分别是AB、AC的中点,延长BC至点F,使CF=CE.
(1)∠ABC的度数.
(2)求证:BE=FE.
【分析】(1)根据等边三角形的判定得出△ABC是等边三角形,即可得出∠ABC的度数;
(2)根据BE=FE得出∠F=∠CEF=30°,再等边三角形的性质得出∠EBC=30°,即可证明.
【解答】(1)解:∵BE⊥AC于E,E是AC的中点,
∴△ABC是等腰三角形,即AB=BC,
∵AB=AC,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°;
(2)∵CF=CE,
∴∠F=∠CEF,
∵∠ACB=60°=∠F+∠CEF,
∴∠F=30°,
∵△ABC是等边三角形,BE⊥AC,
∴∠EBC=30°,
∴∠F=∠EBC,
∴BE=EF.
【点评】此题考查等边三角形的判定与性质,熟练掌握等边三角形的判定与性质是解题的关键.
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