等腰三角形专项训练卷2026-2027学年浙教版八年级上册数学(浙江专用)
2026-09-24
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内容正文:
等腰三角形专项训练卷
2026-2027学年浙教版八年级上册数学(浙江专用)
—— 参考答案与详细解析 ——
(满分 240 分,建议用时 120 分钟)
本卷共 40 道解答题,全卷不含选择题与填空题
一、基础巩固题
1.【答案】证明见解析
【解析】证明:∵ DE∥AC,
∴ ∠EDA=∠DAC(两直线平行,内错角相等).
∵ AD 平分 ∠BAC,∴ ∠BAD=∠DAC.
∴ ∠BAD=∠EDA.∴ AE=DE(等角对等边).
∵ AD⊥BD,∴ ∠ADB=90°,∴ ∠BDE=90°-∠EDA.
在 Rt△ABD 中,∠B=90°-∠BAD,
∴ ∠BDE=∠B.
∴ BE=DE(等角对等边).
∴ △BDE 是等腰三角形.
【易错卡点】由 ∠BAD=∠EDA 得出 AE=DE 就收笔,把 AE 当成了要证的腰;本题证的是 BE=DE,必须再用「直角三角形两锐角互余」在 ∠BDE 与 ∠B 之间搭一次桥.
2.【答案】(1)底边长 3 cm,两腰长均为 9 cm;(2)7.5 cm、7.5 cm 或 6 cm、9 cm
【解析】(1)设底边长为 x cm,则腰长为 3x cm.
由周长得 x+3x+3x=21,解得 x=3,∴ 3x=9.
检验:3+9>9,能构成三角形.
∴ 三边长分别为 3 cm、9 cm、9 cm.
(2)「一边长为 6 cm」未说明它是腰还是底,需分类讨论.
① 若 6 cm 为底边长,则两腰长为 (21-6)÷2=7.5(cm),三边为 6、7.5、7.5.
检验:6+7.5>7.5,能构成三角形.
② 若 6 cm 为腰长,则另一腰长也为 6 cm,底边长为 21-6×2=9(cm),三边为 6、6、9.
检验:6+6>9,能构成三角形.
∴ 其他两边长为 7.5 cm、7.5 cm 或 6 cm、9 cm.
【易错卡点】第(2)问只讨论「6 是腰」或只讨论「6 是底」,漏掉另一种情形.
3.【答案】证明见解析
【解析】已知:如图,OC 平分 ∠AOB,P 是 OC 上任意一点,PD⊥OA 于点 D,PE⊥OB 于点 E.
求证:PD=PE.
证明:∵ PD⊥OA,PE⊥OB,
∴ ∠PDO=∠PEO=90°.
∵ OC 平分 ∠AOB,∴ ∠DOP=∠EOP.
在 △PDO 和 △PEO 中,
∵ ∠PDO=∠PEO,∠DOP=∠EOP,OP=OP,
∴ △PDO≌△PEO(AAS).
∴ PD=PE.
【易错卡点】把「已知」写成结论、或漏写「P 是 OC 上任意一点」这一关键表述,证明就失去一般性.
4.【答案】(1)50°;(2)证明见解析
【解析】(1)∵ AB=AC,∴ ∠ABC=∠C=40°.
∵ AB=AC,BD=CD,∴ AD⊥BC(等腰三角形底边上的中线也是底边上的高),
∴ ∠ADB=90°.
∴ ∠BAD=90°-∠ABC=90°-40°=50°.
(2)证明:∵ BE 平分 ∠ABC,∴ ∠ABE=∠CBE=∠ABC.
∵ EF∥BC,∴ ∠FEB=∠CBE.
∴ ∠FBE=∠FEB.
∴ FB=FE(等角对等边).
【易错卡点】第(2)问去证 △FBE 与某个三角形全等,绕远路;直接导角用「等角对等边」一步到位.
5.【答案】36°
【解析】∵ AB=AD,∴ ∠B=∠ADB.
∵ ∠BAD=36°,∴ ∠ADB==72°.
∵ AD=CD,∴ ∠C=∠CAD.
∵ ∠ADB 是 △ADC 的外角,∴ ∠ADB=∠C+∠CAD=2∠C.
∴ 2∠C=72°,∴ ∠C=36°.
【易错卡点】只用一次「等边对等角」就卡住;要看到 ∠ADB 同时是 △ABD 的底角、又是 △ADC 的外角,用外角搭桥.
二、能力提升题
6.【答案】(1)证明见解析;(2)75°
【解析】(1)证明:∵ AD∥BC,∴ ∠DAC=∠ACB(两直线平行,内错角相等).
∵ AC 平分 ∠BCD,∴ ∠ACD=∠ACB.
∴ ∠DAC=∠ACD.
∴ AD=CD(等角对等边).
(2)∵ AD=CD,∴ ∠DAC=∠ACD.
∵ ∠D=120°,∴ ∠DAC=∠ACD==30°.
∴ ∠ACB=∠ACD=30°.
∵ AC=BC,∴ ∠B=∠BAC.
∴ ∠B==75°.
【易错卡点】第(1)问试图证 △ADC≌△ABC,条件不足;本题只需「平行线导角 + 角平分线」即得等腰.
7.【答案】(1)30°;(2)6 cm
【解析】(1)∵ AB=AC,∠A=40°,
∴ ∠ABC=∠C==70°.
∵ DE 垂直平分 AB,∴ DA=DB,∴ ∠DBA=∠A=40°.
∴ ∠DBC=∠ABC-∠DBA=70°-40°=30°.
(2)∵ DE 垂直平分 AB,∴ AD=BD.
∴ △BCD 的周长=BC+CD+BD=BC+CD+AD=BC+AC=16.
∵ △ABC 的周长=AB+AC+BC=26,
∴ AB=26-(AC+BC)=26-16=10,∴ AC=AB=10.
∴ BC=16-AC=16-10=6(cm).
【易错卡点】第(2)问把「△BCD 的周长」直接当成 BD+CD,漏掉 BC;或忘记 AD=BD 的等量替换.
8.【答案】(1)50°;(2)证明见解析
【解析】(1)∵ ∠AFD=155°,∴ ∠CFD=180°-155°=25°.
∵ DF⊥BC,∴ ∠FDC=90°.
在 △CDF 中,∠C=180°-90°-25°=65°.
∵ AB=BC,∴ ∠A=∠C=65°,∴ ∠B=180°-65°-65°=50°.
∵ DE⊥AB,∴ ∠BED=90°.
在 Rt△BDE 中,∠BDE=90°-∠B=90°-50°=40°.
∴ ∠EDF=∠BDF-∠BDE=90°-40°=50°.
(2)证明:∵ AB=BC,F 是 AC 的中点,
∴ BF⊥AC,且 BF 平分 ∠ABC.
∴ ∠CFD=90°-∠C,∠CBF=∠ABC.
∵ ∠A=∠C,∴ ∠ABC=180°-2∠C,
∴ ∠ABC=90°-∠C.
∴ ∠CFD=∠ABC=∠B.
【易错卡点】第(1)问把 ∠EDF 误算成 ∠BDF+∠BDE=130°;DE 与 DF 在 DB 同侧,应作差.
9.【答案】(1)34°;(2)17 cm
【解析】(1)∵ EF 垂直平分 AC,∴ EA=EC,∴ ∠EAC=∠C.
∴ ∠AEB=∠EAC+∠C=2∠C(三角形的外角等于与它不相邻的两个内角之和).
∵ AD⊥BC,BD=DE,∴ AD 是线段 BE 的垂直平分线,∴ AB=AE.
∴ ∠B=∠AEB=2∠C.
在 △ABE 中,∠BAE+∠B+∠AEB=180°,
∴ 44°+2∠C+2∠C=180°,解得 ∠C=34°.
(2)由(1)知 AB=AE=EC.
∴ △ABC 的周长=AB+BC+AC=AE+BD+DC+AC=EC+BD+DC+AC.
∵ BD=DE,且 DC=DE+EC(E 在 D、C 之间),
∴ BD+EC=DE+EC=DC=5.
∴ 周长=(BD+EC)+DC+AC=5+5+7=17(cm).
【易错卡点】第(2)问去单独求 BD 的长度,会得到很不整齐的数;应观察 BD+EC=DC,用整体代换.
10.【答案】(1)27°;(2)26
【解析】(1)∵ DE 垂直平分 AC,∴ DA=DC,∴ ∠DCA=∠A=42°.
∵ AB=AC,∴ ∠ACB==69°.
∴ ∠DCB=∠ACB-∠DCA=69°-42°=27°.
(2)∵ DE 垂直平分 AC,AE=5,∴ AC=2AE=10,∴ AB=AC=10.
∵ DA=DC,∴ △DCB 的周长=DC+DB+BC=DA+DB+BC=AB+BC=16.
∴ BC=16-AB=16-10=6.
∴ △ABC 的周长=AB+AC+BC=10+10+6=26.
【易错卡点】把 ∠DCB 当成 ∠ACB 直接答 69°;∠DCB 是 ∠ACB 与 ∠DCA 的差.
11.【答案】(1)115°;(2)证明见解析
【解析】(1)∵ △ABD 是等腰直角三角形,且 ∠BAD=90°,
∴ AB=AD,∠DBA=45°.
∵ AB=AC,∠BAC=40°,∴ ∠ABC==70°.
∴ ∠DBC=∠DBA+∠ABC=45°+70°=115°.
(2)证明:∵ △ABD 和 △ACE 都是等腰直角三角形,∠BAD=∠CAE=90°,
∴ AB=AD,AC=AE.
又 AB=AC,∴ AD=AE.
在 △ABD 和 △ACE 中,
∵ AB=AC,∠BAD=∠CAE,AD=AE,
∴ △ABD≌△ACE(SAS).
∴ BD=CE.
【易错卡点】把 ∠DBC 误算成 ∠DBA-∠ABC;须先判断 D、A、C 与 B 的相对位置,本题是两角相加.
12.【答案】(1)8 cm、8 cm、12 cm;(2)9 cm、9 cm 或 10 cm、8 cm
【解析】(1)设腰长为 a cm,则底边长为 1.5a cm.
由周长得 a+a+1.5a=28,解得 a=8,∴ 1.5a=12.
检验:8+8>12,能构成三角形.
∴ 三边长分别为 8 cm、8 cm、12 cm.
(2)「一边长为 10 cm」未说明它是否为腰,需分类讨论.
① 若 10 cm 为底边长,则腰长为 (28-10)÷2=9(cm),三边为 10、9、9.
检验:9+9>10,能构成三角形.
② 若 10 cm 为腰长,则另一腰长也为 10 cm,底边长为 28-10×2=8(cm),三边为 10、10、8.
检验:8+10>10,能构成三角形.
∴ 另两边长为 9 cm、9 cm 或 10 cm、8 cm.
【易错卡点】第(1)问设「腰长=1.5×底边」,把 1.5 倍关系设反;题中说的是「底边长是腰长的 1.5 倍」.
13.【答案】(1)证明见解析;(2)19°
【解析】(1)证明:∵ ∠A=∠ABE,∴ EA=EB(等角对等边).
又 AD=DB,∴ ED 是等腰 △EAB 底边 AB 上的中线,
∴ ED 也平分顶角 ∠AEB,即 ED 平分 ∠AEB.
(2)∵ AB=AC,∠A=38°,
∴ ∠ABC=∠ACB==71°.
由(1)知 EA=EB,AD=DB,
∴ ED⊥AB,即 ∠BDF=90°.
在 Rt△BDF 中,∠F=90°-∠DBF=90°-∠ABC=90°-71°=19°.
【易错卡点】第(1)问去证 △ADE≌△BDE 时,误把 ∠A=∠ABE 当作全等条件;应先用「等角对等边」得 EA=EB,再用三线合一.
14.【答案】(1)∠BDC=50°,∠ABE=20°;(2)∠BEC+∠BDC=110°
【解析】(1)∵ BD=BC,∴ ∠BCD=∠BDC.
∵ ∠ABC=80°,∴ ∠BDC==50°.
∵ ∠A+∠ABC+∠ACB=180°,∠A=40°,
∴ ∠ACB=180°-40°-80°=60°.
∵ CE=BC,∴ △BCE 是等边三角形,∴ ∠EBC=60°.
∴ ∠ABE=∠ABC-∠EBC=80°-60°=20°.
(2)∠BEC+∠BDC=110°.
理由:设 ∠BEC=α,∠BDC=β.
∵ CE=BC,∴ ∠CBE=∠BEC=α.
在 △ABE 中,由外角得 α=∠A+∠ABE=40°+∠ABE.
∴ ∠ABC=∠ABE+∠CBE=∠ABE+(40°+∠ABE)=40°+2∠ABE.
∵ BD=BC,∴ ∠BCD=∠BDC=β.
在 △BDC 中,(40°+2∠ABE)+2β=180°,
∴ β=70°-∠ABE.
∴ α+β=(40°+∠ABE)+(70°-∠ABE)=110°,即 ∠BEC+∠BDC=110°.
【易错卡点】第(2)问看到 α、β 两个未知量就放弃;关键是先把 ∠ABC 用 ∠ABE 表示,再代入两个三角形的内角和消元.
15.【答案】证明见解析
【解析】(1)证明:在 △ABD 和 △CBE 中,
∵ ∠BAD=∠BCE,∠B=∠B,BD=BE,
∴ △ABD≌△CBE(AAS).
∴ BA=BC.
(2)证明:∵ BA=BC,∴ ∠BAC=∠BCA.
∵ ∠BAD=∠BCE,
∴ ∠BAC-∠BAD=∠BCA-∠BCE,
即 ∠FAC=∠FCA.
∴ FA=FC,即 △AFC 为等腰三角形.
【易错卡点】第(2)问再去证全等;已知 BA=BC 后,用「等边对等角」作角差一步得 ∠FAC=∠FCA.
16.【答案】(1)证明见解析;(2)直线 OA 垂直平分线段 BC
【解析】(1)∵ AB=AC,∴ ∠ABC=∠ACB.
∵ BD 平分 ∠ABC,CE 平分 ∠ACB,
∴ ∠OBC=∠ABC,∠OCB=∠ACB,
∴ ∠OBC=∠OCB.
∴ OB=OC,即 △OBC 是等腰三角形.
(2)直线 OA 垂直平分线段 BC.
理由:在 △AOB 和 △AOC 中,
∵ AB=AC,OB=OC,OA=OA,
∴ △AOB≌△AOC(SSS),
∴ ∠BAO=∠CAO,即 OA 平分 ∠BAC.
又 AB=AC,∴ OA 垂直平分 BC(等腰三角形顶角的平分线、底边上的高、底边上的中线互相重合).
另解:∵ OB=OC,AB=AC,∴ 点 A、O 都在线段 BC 的垂直平分线上,
∴ 直线 OA 垂直平分线段 BC.
【易错卡点】第(2)问只答「OA⊥BC」或只答「OA 平分 BC」,漏掉另一半;「垂直平分」必须同时说明垂直与平分.
17.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析
【解析】(1)证明:∵ AC⊥BC,BD⊥AD,
∴ ∠ACB=∠BDA=90°,即 △ABC 与 △BAD 都是直角三角形.
在 Rt△ABC 和 Rt△BAD 中,
∵ AB=BA(公共斜边),AC=BD,
∴ Rt△ABC≌Rt△BAD(HL).
∴ BC=AD.
(2)证明:由(1)知 Rt△ABC≌Rt△BAD,
∴ ∠ABC=∠BAD(全等三角形的对应角相等),
即 ∠OBA=∠OAB.
∴ OA=OB(等角对等边).
∴ △OAB 是等腰三角形.
【易错卡点】第(1)问用「边边角」或只说明「都是直角三角形」就下结论;两个直角三角形全等必须凑齐「斜边+一条直角边」(HL),其中 AB 是公共斜边(AB=BA,不是 AB=AB),写对应关系时不能错位.第(2)问去证 △OAB 与某个三角形全等、或反复用勾股定理算长度;由(1)的全等直接得∠OBA=∠OAB,一步「等角对等边」即可.
18.【答案】证明见解析
【解析】过点 D 作 DG∥AC 交 BC 于点 G.
∵ DG∥AC,∴ ∠GDF=∠E,∠DGB=∠ACB.
在 △GDF 和 △CEF 中,
∵ ∠GDF=∠E,DF=EF,∠DFG=∠EFC(对顶角相等),
∴ △GDF≌△CEF(ASA).
∴ GD=CE.
∵ BD=CE,∴ BD=GD.
∴ ∠B=∠DGB.
∵ ∠DGB=∠ACB,∴ ∠B=∠ACB.
∴ AB=AC,即 △ABC 是等腰三角形.
【易错卡点】直接去证 △BDF≌△CEF,边 DF=EF 与 BD=CE 不是对应关系,证不下去;须作平行线把 BD、CE 转化到同一三角形中.
19.【答案】(1)56°;(2)y=45+;(3)36° 或 ()°
【解析】(1)∵ AB=AC,∠A=44°,
∴ ∠ABC=∠C==68°.
∵ BE 平分 ∠ABC,∴ ∠ABE=∠CBE=34°.
∵ CD⊥AB,∴ ∠BDC=90°.
在 △BDP 中,∠BPD=180°-90°-34°=56°.
(2)∵ ∠A=x°,∴ ∠ABC=°=(90-)°.
∴ ∠ABP=∠ABC=(45-)°.
∵ CD⊥AB,∴ ∠BDP=90°.
∴ ∠BPD=90°-∠ABP=90°-(45-)°=(45+)°.
∵ ∠BPD 与 ∠EPC 是对顶角,∴ y=∠EPC=∠BPD=45+.
∴ y 与 x 的关系式为 y=45+.
(3)∵ CD⊥AB,∴ 在 Rt△ACD 中,∠ACD=90°-∠A=(90-x)°.
∵ E 在 AC 上,P 在 CD 上,∴ ∠PCE=∠ACD=(90-x)°.
在 △EPC 中,
∠PEC=180°-∠EPC-∠PCE=180°-(45+)-(90-x)=(45+)°.
分三种情况讨论:
① 若 EP=EC,则 ∠EPC=∠PCE:45+=90-x,解得 x=36;
② 若 PC=PE,则 ∠PCE=∠PEC:90-x=45+,解得 x=;
③ 若 CP=CE,则 ∠CPE=∠CEP:45+=45+,解得 x=0,
与 ∠A>0 矛盾,舍去.
经检验,x=36 与 x= 都满足 ∠A<90°.
综上所述,当 △EPC 是等腰三角形时,∠A 的度数为 36° 或 ()°.
【易错卡点】第(3)问只分「腰=腰」一种情况;等腰三角形未指明哪两边相等时必须分三种情况讨论,且要检验结果是否满足 ∠A<90°.
20.【答案】(1)证明见解析;(2)DE=DF
【解析】(1)∵ EF∥BC,∴ ∠AEF=∠B,∠AFE=∠C.
∵ AB=AC,∴ ∠B=∠C,∴ ∠AEF=∠AFE.
∴ AE=AF,即 △AEF 是等腰三角形.
(2)DE=DF.
理由:∵ AB=AC,AD⊥BC,∴ AD 平分 ∠BAC.
又 △AEF 是等腰三角形,AE=AF,
∴ AD⊥EF,且 AD 平分 EF(三线合一),
即 AD 是线段 EF 的垂直平分线.
∵ 点 D 在直线 AD 上,∴ DE=DF(线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等).
【易错卡点】第(2)问用「面积法」或「全等」硬算;识别 AD 是 EF 的垂直平分线,直接由性质得 DE=DF.
21.【答案】(1)证明见解析;(2)32
【解析】(1)证明:∵ AE∥BC,
∴ ∠B=∠DAE,∠C=∠CAE(两直线平行,同位角、内错角相等).
∵ AE 平分 ∠DAC,∴ ∠DAE=∠CAE.
∴ ∠B=∠C.
∴ AB=AC,即 △ABC 是等腰三角形.
(2)∵ F 是 AC 的中点,∴ AF=CF.
∵ AE∥BC,∴ ∠C=∠CAE,∠AFE=∠GFC(对顶角相等).
在 △AFE 和 △CFG 中,
∵ ∠CAE=∠C,AF=CF,∠AFE=∠GFC,
∴ △AFE≌△CFG(ASA).
∴ AE=GC=8.
∵ GC=2BG,∴ BG=4,∴ BC=BG+GC=4+8=12.
由(1)得 AC=AB=10.
∴ △ABC 的周长=AB+AC+BC=10+10+12=32.
【易错卡点】第(2)问忘记由(1)的结论取 AC=AB=10;另「GC=2BG」中 BG 与 GC 的大小关系容易看反.
22.【答案】(1)证明见解析;(2)36°
【解析】(1)证明:∵ BE 平分 ∠DEC,∴ ∠DEB=∠BEC.
∵ DE∥BC,∴ ∠DEB=∠EBC(两直线平行,内错角相等).
∴ ∠BEC=∠EBC.
∴ BC=CE(等角对等边).
(2)∵ BC=CE,CE=AB,∴ BC=AB.
∴ ∠A=∠C.
设 ∠A=∠C=x.
∵ EA=EB,∴ ∠ABE=∠A=x.
∵ ∠BEC 是 △ABE 的外角,∴ ∠BEC=∠A+∠ABE=2x.
由(1)∠EBC=∠BEC=2x.
在 △EBC 中,∠BEC+∠EBC+∠C=180°,
∴ 2x+2x+x=180°,解得 x=36°.
∴ ∠C=36°.
【易错卡点】第(2)问漏用第(1)问的结论 ∠EBC=∠BEC;另外 EA=EB 给出的 ∠ABE=∠A 极易被忽略,导致方程列不出来.
23.【答案】①②③ 正确,④ 错误
【解析】① 正确.
∵ AB=AC,∴ ∠B=∠C=40°.
∵ ∠BAD=180°-∠B-∠ADB=140°-∠ADB,
∠CDE=180°-∠ADE-∠ADB=140°-∠ADB,
∴ ∠CDE=∠BAD.
② 正确.
∵ AB=AC,D 为 BC 中点,∴ AD⊥BC,∴ ∠ADC=90°.
∵ ∠ADE=40°,∴ ∠CDE=∠ADC-∠ADE=50°.
在 △CDE 中,∠DEC=180°-∠C-∠CDE=180°-40°-50°=90°.
∴ DE⊥AC.
③ 正确.
∵ ∠BAD=30°,由①得 ∠CDE=30°,
∴ ∠ADC=∠ADE+∠CDE=40°+30°=70°.
在 △ADC 中,∠DAC=180°-∠C-∠ADC=180°-40°-70°=70°,
∴ ∠DAC=∠ADC,∴ CD=AC.
∵ AB=AC,∴ CD=AB.
在 △ABD 和 △DCE 中,
∵ ∠B=∠C=40°,AB=CD,∠BAD=∠CDE=30°,
∴ △ABD≌△DCE(ASA).
∴ BD=CE.
④ 错误.
∵ ∠AED 是 △CDE 的外角,∴ ∠AED=∠C+∠CDE>40°.
又 ∠ADE=40°,∴ ∠AED≠∠ADE,即 AE≠AD.
∴ △ADE 为等腰三角形时只有两种可能:
· 若 AE=DE,则 ∠DAE=∠ADE=40°,此时 ∠BAD=∠BAC-∠DAE=100°-40°=60°;
· 若 AD=DE,则 ∠DAE=∠AED==70°,此时 ∠BAD=100°-70°=30°.
∴ ∠BAD 的取值是 60° 或 30°,并不唯一,故 ④ 不正确.
【易错卡点】④ 最容易只看「AE=DE」一种情况就判对;等腰三角形必须把三种可能都列出,且要先用外角排除 AE=AD.
24.【答案】8 个
【解析】∵ OA==5.
按「哪两条边相等」分三种情况讨论:
① 以点 O 为圆心、OA 长为半径画圆,该圆与 x 轴、y 轴共有 4 个交点,
这 4 个交点分别与 O、A 构成 4 个以 OA 为腰的等腰三角形;
② 以点 A 为圆心、OA 长为半径画圆,该圆与 x 轴正半轴、y 轴正半轴共有 2 个交点,
这 2 个交点分别与 O、A 构成 2 个以 AO 为腰的等腰三角形;
③ 作线段 OA 的垂直平分线,它与 x 轴正半轴、y 轴正半轴共有 2 个交点,
这 2 个交点分别与 O、A 构成 2 个以 OA 为底的等腰三角形.
∴ 符合条件的点 B 共有 4+2+2=8(个).
【易错卡点】只画「以 O 为圆心」的一种圆,得 4 个就收工;必须把「OA 为腰」的两种和「OA 为底」的一种都考虑,且注意落在坐标轴上的交点是否重合.
25.【答案】②③④ 正确,① 错误
【解析】① 错误.
AB 上取一点、AC 上取一点,如果这两点都是任意取的,它们到 D 的距离一般不相等;
只有当这两点关于直线 AD 对称时,到 D 的距离才相等.故 ① 不正确.
② 正确.
∵ AD 平分 ∠BAC,∴ AD 上任意一点到 AB、AC 两边的距离相等(角平分线的性质).
③ 正确.
∵ AB=AC,∴ ∠B=∠C.
∵ DE⊥AB,DF⊥AC,∴ ∠BED=∠CFD=90°.
∴ ∠BDE=90°-∠B,∠CDF=90°-∠C.
∴ ∠BDE=∠CDF.
④ 正确.
∵ AB=AC,AD 平分 ∠BAC,
∴ AD 既是底边 BC 上的中线,又是底边 BC 上的高,
∴ BD=CD,且 AD⊥BC(三线合一).
【易错卡点】① 把「角平分线上的点到两边距离相等」误搬到「两边上各取一点到 D 的距离」,混淆了「点到直线的距离」与「两点间距离」.
26.【答案】(1)90°;(2)证明见解析
【解析】(1)∵ △ABC 是等边三角形,∴ AC=BC,∠ACB=∠B=60°.
∵ D 是 AC 的中点,∴ CD=AC.
∵ CE=BC,∴ CD=CE.
∴ ∠E=∠CDE.
∵ ∠E+∠CDE=∠ACB=60°,∴ ∠E=∠CDE=30°.
在 △BEF 中,∠EFB=180°-∠B-∠E=180°-60°-30°=90°.
(2)证明:连结 BD.
∵ △ABC 是等边三角形,D 是 AC 的中点,
∴ BD⊥AC,且 BD 平分 ∠ABC,∴ ∠ABD=∠CBD=30°.
∵ ∠E=30°,∠DBE=∠CBD=30°,∴ ∠E=∠DBE.
∴ BD=DE.
由(1)∠EFB=90°,∴ ∠DFB=90°.
在 Rt△BDF 中,∠DBF=30°,∴ DF=BD.
∴ DF=DE,即 DE=2DF.
【易错卡点】第(2)问只想到证全等,找不到另一组边;应当先由「等角对等边」得 BD=DE,再用含 30° 角的直角三角形性质处理 DF.
27.【答案】15° 或 45° 或 75°
【解析】① 当点 B 是顶角顶点(即 AB=BC)时:
∵ BD⊥AC,∴ AD=CD=AC(等腰三角形底边上的高也是中线).
又 BD=AC,∴ BD=AD.
∴ 在 Rt△ABD 中,∠A=∠ABD==45°.
此时底角为 45°.
② 当点 B 是底角顶点、且 BD 在 △ABC 外部时(此时 AC=BC,∠C 为钝角):
∵ AC=BC,BD=AC,∴ BD=BC.
在 Rt△BDC 中,sin∠BCD==,∴ ∠BCD=30°.
∴ 顶角 ∠ACB=180°-30°=150°,
∴ 底角 ∠A=∠ABC==15°.
③ 当点 B 是底角顶点、且 BD 在 △ABC 内部时(此时 AC=BC,∠C 为锐角):
同②得 ∠BCD=30°,即顶角 ∠C=30°,
∴ 底角 ∠A=∠ABC==75°.
综上所述,这个等腰三角形底角的度数为 15°、45° 或 75°.
【易错卡点】常见只分「B 是顶角顶点」和「B 是底角顶点」两类,漏掉「BD 在三角形外部」这一情形,从而丢掉 15° 这个答案.
28.【答案】8
【解析】过点 A 作 AM⊥CD 于点 M,过点 B 作 BN⊥CE 于点 N.
则 ∠AMD=∠AMC=∠BNC=90°.
∵ AC⊥BC,∴ ∠ACB=90°,
∴ ∠ACM+∠BCN=90°.
又 ∠BCN+∠CBN=90°,
∴ ∠ACM=∠CBN.
在 △ACM 和 △CBN 中,
∵ ∠AMC=∠CNB=90°,∠ACM=∠CBN,AC=CB,
∴ △ACM≌△CBN(AAS).
∴ AM=CN,CM=BN.
∵ AD=AC,AM⊥CD,
∴ DM=CM=CD=3(等腰三角形底边上的高也是中线).
∴ 在 Rt△ADM 中,AM===4.
∴ CN=AM=4.
∵ BC=BE,BN⊥CE,
∴ EN=CN=CE(等腰三角形底边上的高也是中线).
∴ CE=2CN=8.
【易错卡点】不加辅助线直接硬算;关键是看出 △ACM 与 △CBN 的「一线三等角」全等,把 AM 的长度平移成 CN.
29.【答案】(1)证明见解析;(2)50°;(3)证明见解析
【解析】(1)证明:∵ AC=AD,∴ ∠ACD=∠ADC.
∵ ∠AED 是 △ABE 的外角,也是 △CDE 的外角,且 ∠BAC=∠BDC=α,
∴ ∠AED=∠ABD+α=∠ACD+α.
∴ ∠ABD=∠ACD.
又 ∠ACD=∠ADC,∴ ∠ABD=∠ADC.
(2)∵ AC=AD,∠CAD=β,
∴ ∠ACD==90°-.
∵ ∠AED 是 △CDE 的外角,且 ∠BDC=α,
∴ ∠AED=∠ACD+α=90°-+α.
∵ ∠AED=65°,∴ 90°-+α=65°.
∴ β-2α=50°.
(3)证明:延长 BA 到点 F,使 AF=AC,连结 FD.
∵ ∠BAC=α,∠CAD=β,∴ ∠DAF=180°-α-β.
∵ α+2β=180°,∴ ∠DAF=(α+2β)-α-β=β.
∴ ∠DAF=∠DAC.
在 △ADF 和 △ADC 中,
∵ AF=AC,∠DAF=∠DAC,AD=AD,
∴ △ADF≌△ADC(SAS).
∴ FD=CD,∠F=∠ACD.
由(1)得 ∠ABD=∠ACD,∴ ∠F=∠ABD.
∴ FD=BD.
∴ BD=CD.
【易错卡点】第(2)问在两个三角形中各自设未知量,越算越乱;关键是抓住 ∠AED 同时是两个三角形的外角,一步建立等式.
30.【答案】(1)4 根;(2)5 根
【解析】(1)由题意可知 P1P2=P2P3=P3P4=P4P5=…,即每焊上一根钢条就新产生一个等腰三角形.
∵ ∠A=20°,AP1=P1P2,∴ △AP1P2 是等腰三角形,∴ ∠AP2P1=∠A=20°.
由平角关系得 ∠P2P1P3=40°;又 P1P2=P2P3,
∴ △P1P2P3 的底角 ∠P2P1P3=∠P1P3P2=40°.
依此类推,每焊一根钢条,新得到的等腰三角形的底角依次为
20°、40°、60°、80°、100°、…(公差为 ∠A=20°).
∵ 等腰三角形的底角必须是锐角,
∴ 当算出的底角达到 100°(>90°)时就无法再焊下一根.
∴ 满足 20°n<90° 的最大正整数为 n=4,即这样的钢条至多需要 4 根.
(2)当 ∠A=15° 时,同理每焊一根钢条,新等腰三角形的底角依次为
15°、30°、45°、60°、75°、90°、…(公差为 ∠A=15°).
当底角达到 90° 时,新等腰三角形的两条腰互相平行,钢条无法再触及另一边,故不能再焊.
∴ 满足 15°n<90° 的最大正整数为 n=5,即这样的钢条至多需要 5 根.
【易错卡点】把「等长钢条」当成了任意长度的钢条,于是可以一直焊下去;关键是每焊一根后新形成的等腰三角形底角必须是锐角,超过 90° 就焊不动了.
三、素养挑战题
31.【答案】(1)证明见解析;(2)∠AEB=90°,且 AE=BE+2CM.
【解析】(1)∵ △ABC 和 △ADE 是顶角相等的等腰三角形,
∴ AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE.
∴ ∠BAC-∠CAD=∠DAE-∠CAD,即 ∠BAD=∠CAE.
在 △BAD 和 △CAE 中,
∵ AB=AC,∠BAD=∠CAE,AD=AE,
∴ △BAD≌△CAE(SAS),∴ BD=CE.
(2)∠AEB=90°,且 AE=BE+2CM.理由如下:
同(1)的方法可证 △ACD≌△BCE,
∴ AD=BE,∠ADC=∠BEC.
∵ △DCE 是等腰直角三角形,∴ ∠CDE=∠CED=45°,
∴ ∠ADC=180°-∠CDE=180°-45°=135°,∴ ∠BEC=135°.
∴ ∠AEB=∠BEC-∠CED=135°-45°=90°.
∵ CD=CE,CM⊥DE,∴ DM=ME.
∵ ∠DCE=90°,∴ 在 Rt△DCE 中 DM=ME=CM,∴ DE=2CM.
∴ AE=AD+DE=BE+2CM.
【易错卡点】① 第(2)问不去说明「△ACD≌△BCE」,直接凭图猜 ∠AEB=90°,缺少全等这一关键环节;注意两次全等的对应关系不同:第(1)问是 △BAD≌△CAE,第(2)问是 △ACD≌△BCE.
② 把「∠ADC=180°-∠CDE=135°」写成 ∠ADC=∠CDE=45°,忘记 A、D、E 三点共线这一条件决定了 ∠ADC 与 ∠CDE 互补.
③ 得到 DE=2CM 后,忘记 AE=AD+DE,把 AE 与 BE 的关系写成 AE=BE+CM.
32.【答案】(1)t=12,两点在点 C 处重合;(2)存在,t=12 或 t=16.
【解析】(1)∵ M 从点 A、N 从点 B 同时出发沿同一方向(A→C→B→A)运动,
∴ 出发时 N 在 M 前方 12 cm 处(沿运动方向),
∴ 当 N 比 M 多走 12 cm 时两点重合,即 2t=t+12,解得 t=12.
此时 M 走了 12 cm,恰好从 A 沿边到点 C,所以两点在点 C 处重合.
(2)存在.
由(1)知 t=12 s 时 M、N 都在点 C 处,此时 AM=AN=AC,满足条件;
当 12<t≤18 s 时,M、N 都在 BC 上,CM=t-12,BN=36-2t
(N 沿 B→C→A→B 回到 B 共走 36 cm,且第一次回到 B 用 18 s 即停止).
若 AM=AN,则 △AMN 是等腰三角形,∴ ∠AMN=∠ANM,∴ ∠AMC=∠ANB.
∵ △ABC 是等边三角形,∴ ∠C=∠B=60°,又 AC=AB,
∴ △ACM≌△ABN(AAS),∴ CM=BN.
∴ t-12=36-2t,解得 t=16.
检验:t=16<18,且此时 CM=BN=4>0,点 M、N 都在 BC 边上,成立.
∴ 当运动时间为 12 s 或 16 s 时,AM=AN.
【易错卡点】① 第(1)问把「追及」的方向搞反,写成 2t=t-12 或 2t+t=12,关键是要先看清沿 A→C→B→A 的顺时针方向出发时 N 在 M 的前方 12 cm 处.
② 第(2)问漏掉 t=12 s(两点重合于 C 时 AM=AN=AC 也满足),只写出 t=16 s;或者只凭 CM=BN 列式而不写 △ACM≌△ABN 的说理.
③ 忘记 N 在 t=18 s 时就已经回到 B 停止运动,把解出的 t 值拿到 18 s 之外去「检验」.
33.【答案】(1)4 个;(2)2 个;【想一想】5 条;【算一算】∠B 的度数为 5°、20°、42.5°、80° 或 140°.
【解析】(1)分三类讨论(记另一个顶点为 P,P 在直线 l 上):
① 以 O 为顶角顶点:以 O 为圆心、OA 长为半径画弧交直线 l 于 P1、P2 两点,得 △OAP1、△OAP2,共 2 个;
② 以 A 为顶角顶点:以 A 为圆心、AO 长为半径画弧交直线 l 于 O 和另一点 P3,得 △AOP3,共 1 个;
③ 以 P 为顶角顶点:作 OA 的垂直平分线交直线 l 于 P4(此时 PA=PO),得 △AOP4,共 1 个.
∴ 一共能画 2+1+1=4 个.
(2)仍然分以上三类,但当 OA 与直线 l 的锐角为 60°,且 OA=OP1 时 △AOP1 恰为等边三角形:
① 中交得的两点中,P1 使 △AOP1 为等边三角形;
② 中以 A 为圆心、AO 为半径画弧,除 O 外所得交点恰好也是 P1;
③ 中 OA 的垂直平分线交直线 l 的交点也恰好是 P1.
即 ②③ 两类作图得到的点与 ① 中一点重合,只剩下 ① 中的另一个点 P2.
∴ 只能画 2 个.
【想一想】设过顶点 C 的直线 CD 交 AB 于点 D,记 ∠ACD=x.
∵ ∠A=20°,∠B=50°,∴ ∠ACB=110°,∠BCD=110°-x,
△ACD 的内角为 20°、x、160°-x;△BCD 的内角为 50°、110°-x、20°+x.
若 △ACD 是等腰三角形,则:
① ∠A=∠ACD:x=20°;
② ∠A=∠ADC:20°=160°-x,x=140°,但 x>∠ACB=110°,直线落在三角形外,舍去;
③ ∠ACD=∠ADC:x=160°-x,x=80°.
若 △BCD 是等腰三角形,则:
④ ∠B=∠BCD:50°=110°-x,x=60°;
⑤ ∠B=∠BDC:50°=20°+x,x=30°;
⑥ ∠BCD=∠BDC:110°-x=20°+x,x=45°.
不同取值为 20°、80°、60°、30°、45°,共 5 个,对应 5 条不同的直线.
【算一算】设直线 CD 交 AB 于点 D,记 ∠ACD=x.
∵ ∠BAC=10°,∴ △ACD 的内角为 10°、x、170°-x;
记 ∠B=β,则 ∠ACB=170°-β,△BCD 的内角为 β、170°-β-x、10°+x.
两个三角形都要是等腰三角形,逐一搭配讨论(注意 x>0、x<∠ACB):
① 10°=x(x=10°)与 ∠B=∠BCD 搭配:β=170°-β-10°,β=80°;
② 10°=x(x=10°)与 ∠B=∠BDC 搭配:β=10°+10°,β=20°;
③ 10°=x(x=10°)与 ∠BCD=∠BDC 搭配:170°-β-10°=20°,β=140°;
④ 10°=170°-x(x=160°)与 ∠B=∠BCD 搭配:β=170°-β-160°,β=5°;
⑤ x=170°-x(x=85°)与 ∠B=∠BCD 搭配:β=170°-β-85°,β=42.5°.
其余搭配或得 β≤0,或所得 x≥∠ACB 使 D 落在 AB 之外,均舍去.
∴ ∠B 的度数为 5°、20°、42.5°、80° 或 140°.
【易错卡点】① 画图时只想到「以 O 为圆心、OA 为半径画弧」一种作法(得 2 个)就作答,漏掉以 A、以 P 为顶角顶点的两类作图.
② 60° 的情形照搬 50° 的「4 个」,没有发现三种作图给出的点重合在一起(△AOP1 恰为等边三角形),实际只有 2 个.
③【想一想】只讨论 △ACD 或只讨论 △BCD 一侧,漏解;还要检验 x<∠ACB,把直线落到三角形外的 x=140° 舍去.
④【算一算】分类搭配不完整,尤其容易漏掉 42.5° 与 140° 这两组非整数解.
34.【答案】(1)(2)证明见解析.
【解析】(1)∵ △ABC 和 △ADE 互为「兄弟三角形」,
∴ ∠BAC=∠DAE,AB=AC,AD=AE,
∴ ∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,即 ∠CAE=∠BAD,
∴ △BAD≌△CAE(SAS),∴ BD=CE.
(2)过点 A 作 AG⊥BM 于点 G,AH⊥EM 于点 H.
∵ △ABC 和 △ADE 互为「兄弟三角形」,
∴ ∠BAC=∠DAE,AB=AC,AD=AE,
∴ ∠BAC+∠DAC=∠DAE+∠DAC,即 ∠CAE=∠BAD,
∴ △BAD≌△CAE(SAS),∴ ∠ABG=∠ACH.
∵ AG⊥BM,AH⊥EM,∴ ∠AGB=∠AHC=90°.
在 △ABG 和 △ACH 中,
∵ ∠AGB=∠AHC,∠ABG=∠ACH,AB=AC,
∴ △ABG≌△ACH(AAS),∴ AG=AH.
∵ AG⊥BM,AH⊥EM,且 AG、AH 分别是点 A 到 ∠BME 两边的距离,
∴ 点 A 在 ∠BME 的平分线上,即 AM 平分 ∠BME.
【易错卡点】① 第(2)问只证到「△BAD≌△CAE」就停手,忘了还要再作两条垂线、用「到角两边距离相等的点在角平分线上」收尾;只看全等是证不出角平分线的.
② 作垂线时把垂足作在 BM 与 EM 的延长线上却不加说明,导致「点到角两边的距离」这一判定依据说不通;应指明 D、E 均在 △ABC 外时垂足落在线段上.
③ 两问的角相等结论写混:第(1)问中间量是 ∠CAE=∠BAD,第(2)问因为 D、E 在 △ABC 外,同样是 ∠CAE=∠BAD,但符号推导过程(减 ∠DAC 还是加 ∠DAC)不同,不要互相照抄.
35.【答案】(1)PQ=2 cm;(2)t= 秒;(3)t=5.5 秒或 6 秒或 6.6 秒.
【解析】∵ ∠B=90°,AB=8 cm,BC=6 cm,
∴ AC===10(cm).
(1)t=2 时,AP=2,∴ PB=8-2=6;BQ=2×2=4.
∵ ∠PBQ=90°,∴ PQ====2(cm).
(2)点 Q 在 BC 上时,PB=8-t,BQ=2t,且 ∠PBQ=90°.
∵ 直角三角形中斜边最长,∴ △PQB 为等腰三角形只能有 PB=BQ,
∴ 8-t=2t,解得 t=.
检验:t=<3,此时点 Q 确在 BC 上,且 PB>0,成立.
(3)点 Q 在 CA 上时,CQ=2t-6,由 0<CQ≤10 得 3<t≤8.
过点 B 作 BH⊥AC,垂足为 H.
由面积法得 AB·BC=AC·BH,∴ BH==4.8(cm).
在 Rt△BCH 中,CH===3.6(cm).
设 CQ=m(3.6<m≤10),则 HQ=m-3.6,且在 Rt△BHQ 中 BQ2=BH2+HQ2.
① 若 BC=CQ,则 m=6,2t-6=6,t=6;
② 若 BC=BQ,则 BQ=6,∴ 4.82+(m-3.6)2=36,(m-3.6)2=12.96,
m-3.6=3.6,m=7.2,2t-6=7.2,t=6.6;
③ 若 BQ=CQ,则 m2=4.82+(m-3.6)2,
m2=23.04+m2-7.2m+12.96,7.2m=36,m=5,2t-6=5,t=5.5.
∴ 当点 Q 在 CA 上运动时,能使 △BCQ 成为等腰三角形的运动时间为 5.5 秒、6 秒或 6.6 秒.
【易错卡点】① 第(2)问在直角三角形中去讨论三条边两两相等——斜边最长,等边只可能出现在两条直角边上,多算反而添错.
② 第(3)问误以为 Q 在 CA 上时 ∠BCQ 仍是直角,直接套勾股定理;此时 ∠BCQ=∠C≠90°,必须过 B 作 AC 的垂线把 △BCQ 拆成两个直角三角形.
③ 解出 m 后忘记检验 Q 的位置范围(3<t≤8),把使 Q 落在 CA 之外的值保留下来;若 BC=BQ,另一解 m-3.6=-3.6(即 m=0,Q 与 C 重合)也应舍去.
36.【答案】5+5.
【解析】∵ 将 △BCD 绕点 B 逆时针旋转 90° 得到 △BAE,
∴ AE=CD,BE=BD,∠DBE=90°,
∴ △DBE 是等腰直角三角形,∴ DE=BD.
∴ △AED 的周长=AD+AE+DE=AD+CD+BD=AC+BD.
∵ AC 的长为定值,∴ 当 BD 取最小值时,△AED 的周长最小.
∵ △ABC 是等腰直角三角形,BC=5,∠ABC=90°,
∴ AB=BC=5,AC==5.
由「垂线段最短」知,当 BD⊥AC 时 BD 最小,
此时 BD=AC=,DE=BD=5.
∴ △AED 周长的最小值=AC+DE=5+5.
【易错卡点】① 没有把 △AED 的周长转化为「AC+√2BD」,而是一个劲地分别去求 AD、AE、DE 的最小值,找不到突破口;关键是用旋转把 AE 换成 CD,让 AD+AE=AC 成为定值.
② 判断「BD 最小」时凭图觉得 D 靠近 A 或 C 时最小,没有说出依据(点到直线上各点的连线中垂线段最短).
③ 旋转方向是逆时针 90°,若误按顺时针作图,会把 ∠DBE 写成 ∠ABC 的补角,DE=√2BD 这一步就不成立.
37.【答案】① 是;② CD=;【深入探究】AD=CB(证明见解析);【推广应用】DE=2a.
【解析】① 是.
设等腰直角三角形 ABC 中 AB=AC,∠A=90°,则 BC=AB.
取 C 为勾股顶点,此时另两边为 CA、CB,CB2-CA2=2AB2-AB2=AB2;
而第三边 AB 上的高恰为 AC=AB,其平方为 AB2,两者相等,
所以等腰直角三角形是勾股高三角形.
② ∵ CD⊥AB,∴ CA2=AD2+CD2,CB2=BD2+CD2.
∵ BD=2AD=2,∴ AD=1,BD=2,∴ CB>CA.
由 C 为勾股顶点且 CB>CA 得 CB2-CA2=CD2,
∴ (BD2+CD2)-(AD2+CD2)=CD2,即 BD2-AD2=CD2.
∴ CD2=4-1=3,∴ CD=.
【深入探究】AD=CB.证明如下:
∵ C 为勾股顶点且 CA>CB,CD 是 AB 边上的高,
∴ CA2-CB2=CD2.
∵ CD⊥AB,∴ CA2=AD2+CD2,
∴ (AD2+CD2)-CB2=CD2,∴ AD2=CB2.
∵ AD>0,CB>0,∴ AD=CB.
【推广应用】DE=2a.证明如下:
∵ 等腰 △ABC 中 AB=AC>BC,CD⊥AB,
∴ 勾股顶点为 C,且 CA2-CB2=CD2.
由【深入探究】的结论得 AD=CB(即 AD=BC).
∵ DE∥BC,∴ △ADE∽△ABC,
∴ ==.
∵ AB=AC,∴ AE=AD=BC.
∴ CE=AC-AE=AC-BC=a.
取 BC 的中点 M,连接 AM,则 AM⊥BC,BM=BC.
在 Rt△ABM 中,cos B==;
在 Rt△CDB 中,cos B=,∴ BD=.
∴ AD=AB-BD=AB-.
∵ AD=BC,∴ AB-=BC,∴ 2AB2-BC2=2AB·BC,
∴ 2AB(AB-BC)=BC2,即 BC2=2a·AB.
∵ ==,∴ DE===2a.
【易错卡点】① 判断等腰直角三角形是否属于勾股高三角形时,误把直角顶点 A 当作勾股顶点——A 处两条边相等,平方差为 0,必然不成立;勾股顶点应取 C(或 B),此时两腰与斜边的平方差恰好等于第三边 AB 上的高(即一条腰)的平方.
② 求 CD 时把 CA2-CB2=CD2 与 CB2-CA2=CD2 写反,得到 CD2=AD2-BD2=-3 这样的负数;应先比较 AD 与 BD 的大小确定谁大,再定符号.
③【推广应用】中没有先用【深入探究】的 AD=BC,导致 AD 与 CE 的关系断链,无法把 BC2 与 a·AB 联系起来.
【拓展提示】【推广应用】中求 DE 的关键一步是「DE∥BC ⇒ △ADE∽△ABC」,用到后续才系统学习的「平行线分线段成比例」。现阶段可这样理解并直接使用:△ADE 与 △ABC 都是等腰三角形且顶角同为 ∠A,两腰对应成比例,故对应边成比例 DE/BC=AD/AB=AE/AC。若尚未接触该结论,本题可暂作拓展题选做。
38.【答案】(1)证明见解析;(2)PB=PA+PC;(3)PA+PB=PC.
【解析】(1)∵ △ABC 是等边三角形,∴ AB=AC,
∵ 点 P 与点 A 重合,∴ PB=AB,PC=AC,PA=0,
∴ PA+PB=PC(或 PA+PC=PB).
(2)PB=PA+PC.证明如下:
在 BP 上截取 BF=CP,连接 AF.
∵ △ABC 和 △ADE 都是等边三角形,
∴ AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,
∴ ∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,即 ∠BAD=∠CAE,
∴ △BAD≌△CAE(SAS),∴ ∠ABD=∠ACE.
∵ AC=AB,CP=BF,∴ △CAP≌△BAF(SAS),
∴ ∠CAP=∠BAF,AF=AP,
∴ ∠CAP+∠CAF=∠BAF+∠CAF,即 ∠FAP=∠BAC=60°,
∴ △AFP 是等边三角形,∴ PF=AP.
∴ PA+PC=PF+BF=PB.
(3)PA+PB=PC.证明如下:
在 CP 上截取 CF=BP,连接 AF.
同(2)可证 △BAD≌△CAE,∴ ∠ABD=∠ACE.
∵ AB=AC,BP=CF,∴ △BAP≌△CAF(SAS),
∴ ∠CAF=∠BAP,AP=AF,
∴ ∠BAF+∠BAP=∠BAF+∠CAF,即 ∠FAP=∠BAC=60°,
∴ △AFP 是等边三角形,∴ PF=AP.
∴ PA+PB=PF+CF=PC.
【易错卡点】① 只会对图①(点 P 与 A 重合)作说明,图②图③不知从何下手——这类「线段和」问题的固定套路是「截长补短」:在最长线段上截一段等于已知线段,再证剩下的部分与另一条相等.
② 截取后忘记证 △AFP 是等边三角形,于是 PF=AP 拿不到,线段和关系就断链.
③ 两次全等的对应顶点写乱(如把 △CAP≌△BAF 写成 △CAP≌△ABF),导致角相等的结论与实际不符.
39.【答案】(1)证明见解析;(2)BE=;问题 2:BC=.
【解析】(1)∵ 等腰 △ABC 中,AB=AC,∠A>90°,△BDE 由 △ABE 翻折得到,
∴ ∠ABC=∠C,∠BDE=∠A=180°-2∠C.
∵ ∠EDC+∠BDE=180°,
∴ ∠EDC=180°-(180°-2∠C)=2∠C,即 ∠EDC=2∠ACB.
(2)连接 AD,交 BE 于点 F.
∵ 折叠,∴ EA=ED,AF=FD,AD⊥BE,AE=AC=2.
∵ E 是 AC 的中点,∴ EA=EC,
∴ EF 是 △ADC 的中位线,∴ EF=CD=.
在 Rt△AEF 中,AF===.
在 Rt△ABF 中,BF===.
∴ BE=BF+EF=+=.
问题 2:连接 AD,过点 B 作 BM⊥AD 于点 M,过点 C 作 CG⊥BM 于点 G.
∵ AB=BD=4,∴ AM=MD,∠ABM=∠DBM=∠ABD.
∵ 2∠BDC=∠ABD,∴ ∠BDC=∠ABD=∠DBM,∴ BM∥CD.
又 BM⊥AD,∴ CD⊥AD.
在 Rt△ACD 中,AD===,
∴ AM=MD=.
在 Rt△BDM 中,BM===.
∵ CG⊥BM,CD⊥AD,BM⊥AD,∴ 四边形 CGMD 是矩形,
∴ CG=MD=,GM=CD=1.
∴ BG=BM-GM=-1=.
在 Rt△BCG 中,BC===.
【易错卡点】① 第(1)问不去用「翻折前后对应角相等」得 ∠BDE=∠A,而是盯着 ∠EDC 与 ∠ACB 硬凑,缺少把 ∠A 换成 180°-2∠C 这一步.
② 第(2)问没看出 EF 是 △ADC 的中位线,于是找不到求 AF 的第二个条件;另外注意 EA=ED=EC=2 只给出「E 是 AC 中点」与折叠的直接推论,不要与 AB 混淆.
③ 问题 2 中把 2∠BDC=∠ABD 中的 ∠BDC 误写成 ∠ACD 或 ∠ADC;这一条件的作用是证出 ∠BDC=∠DBM 从而 BM∥CD,进而得到 CD⊥AD,整条思路的入口一旦写错就完全走不通.
【拓展提示】本题第(2)问用到「三角形中位线」,问题 2 用到「矩形」的判定与性质,均属后续内容。中位线结论在此可用全等直接证明(八上范围):延长 EF 至 G 使 FG=EF,由 △AFE≌△DFG(SAS)得 AE=DG 且 AE∥DG,又 AE=EC,故 DG∥EC 且 DG=EC,于是四边形 ECDG 是平行四边形,从而 EF∥CD 且 EF=½CD。学有余力的同学可据此把本题完整纳入八上知识体系;若尚未学习,可暂作拓展题选做。
40.【答案】(1)CE∥AB,证明见解析;(2)∠BAC=20°;(3)证明见解析.
【解析】(1)CE∥AB.证明如下:
由旋转的性质可得 ∠DCE=∠ACB.
∵ AB=AC,∴ ∠B=∠ACB,∴ ∠B=∠DCE,∴ CE∥AB.
(2)设 ∠BAC=x,则 ∠ADC=2∠BAC=2x.
由旋转的性质可得 AC=DC,∴ ∠CAD=∠ADC=2x.
∵ 点 B、C、D 在同一条直线上,且 ∠ACB 是 △ACD 的外角,
∴ ∠ACB=∠ADC+∠CAD=4x.
∵ AB=AC,∴ ∠B=∠ACB=4x.
在 △ABC 中,∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°,
∴ x+4x+4x=180°,解得 x=20°,即 ∠BAC=20°.
(3)连接 CF、CG.
由旋转的性质可知 ∠BAC=∠D,CB=CE,CA=CD.
∵ CA=CD,∴ ∠CAD=∠D,∴ ∠BAC=∠CAD.
在 △AGC 和 △AFC 中,
∵ AG=AF,∠GAC=∠FAC,AC=AC,
∴ △AGC≌△AFC(SAS),∴ CG=CF,∠AGC=∠AFC.
∵ CA=CD,点 F 为线段 AD 的中点,∴ CF⊥AD,∴ ∠AFC=90°,
∴ ∠AGC=90°,∴ ∠BGC=90°.
在 Rt△BGC 和 Rt△EFC 中,
∵ CB=CE,CG=CF,∴ Rt△BGC≌Rt△EFC(HL),∴ BG=EF.
∴ AB=AG+BG=AF+BG=AE+EF+BG=AE+2BG.
【易错卡点】① 第(1)问只写「由旋转得 ∠DCE=∠ACB」就下结论 CE∥AB,漏掉用 AB=AC 得 ∠B=∠ACB 这一步——没有 ∠B=∠DCE,同位角相等就用不上.
② 第(2)问没有用「∠ACB 是 △ACD 的外角」,把 ∠ACB 写成 180°-4x 之类,方程列不出来;关键是 D 落在直线 BC 上使得 ∠ACB=∠ADC+∠CAD=4x.
③ 第(3)问看到 CG=CF、CB=CE 就急着说两个三角形全等,没有先由「CA=CD 且 F 是 AD 中点」得出 CF⊥AD(三线合一),用不上 HL;另外错把结论写成 AB=AE+BG(漏掉系数 2),要意识到 AF=AE+EF 而 EF=BG,所以 AF+BG=AE+2BG.
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等腰三角形专项训练卷
2026-2027学年浙教版八年级上册数学(浙江专用)
(满分 240 分,建议用时 120 分钟)
本卷共 40 道解答题,全卷不含选择题与填空题
班级:______ 姓名:______ 学号:______ 得分:______
卷首速览 等腰三角形核心知识点 + 常用几何模型
一、核心知识点
1.定义 有两条边相等的三角形叫做等腰三角形。相等的两边叫做腰,另一边叫做底边,两腰的夹角叫做顶角,腰与底边的夹角叫做底角。
2.性质定理 ① 等边对等角:等腰三角形的两个底角相等;② 三线合一:等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合;③ 等腰三角形是轴对称图形,其对称轴是底边上的高(顶角平分线、底边中线)所在直线。
3.判定定理 ① 等角对等边:有两个角相等的三角形是等腰三角形;② 定义法:有两条边相等的三角形是等腰三角形。
4.三边关系(分类依据) 三角形任意两边之和大于第三边。已知等腰三角形两边长时,必须分「已知边为腰」与「已知边为底」两类讨论,并逐一检验能否构成三角形。
5.等边三角形 三边都相等,三个内角都等于 60°。判定:三边相等的三角形、三个角都相等的三角形、有一个角是 60° 的等腰三角形,都是等边三角形。
6.关联结论 ① 线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等;反之,到线段两端点距离相等的点在线段的垂直平分线上。② 角平分线上的点到角两边的距离相等;反之,到角两边距离相等的点在角的平分线上。③ 等腰三角形一腰上的高与底边的夹角等于顶角的一半。
二、常用几何模型(本卷高频)
◆ 三线合一:特征——等腰 △ABC(AB=AC),作顶角平分线(或底边上的高、中线)AD;结论——由一条线得另外两条:AD⊥BC 且 BD=DC;把等腰三角形分成两个全等的直角三角形。
◆ 手拉手全等:特征——两个等腰三角形共顶点 A,且 ∠BAC=∠DAE;结论——△BAD≌△CAE(SAS),BD=CE;两条「拉手线」的夹角等于旋转角。
◆ 一线三等角:特征——一条直线上有三个相等的角(常用特例:一线三垂直,α=90°);结论——∠ACB=∠DBE,可判定两三角形相似;当 α=90° 且另有一组对边相等时两三角形全等。
◆ 折叠(翻折):特征——沿某条直线翻折,对应点落在指定位置;结论——折痕是对应点连线的垂直平分线;折叠前后两图形全等,对应边、对应角都相等。
◆ 倍长中线:特征——题中出现三角形一边上的中线;结论——延长中线至一倍,构造一对全等三角形(SAS),把分散的边集中到同一个三角形中。
◆ 截长补短:特征——要证 a=b+c 型的线段和差关系;结论——在长线段上截取一段等于已知线段,或把短线段延长,再构造全等完成转化。
◆ 8 字型(对顶角):特征——两条线段相交,需要寻找角与角之间的关系;结论——对顶角相等;配合三角形外角定理「角搭桥」,是角度计算与证明的常用手段。
◆ 垂线段最短:特征——求某条线段的最小值;结论——直线外一点与直线上各点连结的所有线段中,垂线段最短(作高找到最小值位置)。
三、常用解题思路
1.见「角平分线 + 平行线」→ 立即想等腰三角形:角平分线、平行线、等腰三角形三者「知二得三」。
2.见等腰三角形中出现高、中线、角平分线中的任意一条 → 想三线合一,把图形补成两个全等的直角三角形。
3.要证线段相等 → 优先找「等角对等边」;要证线段和差 → 用截长补短构造全等。
4.遇到「动点」「不确定的等腰三角形」→ 先固定哪两条边相等,按三类分类讨论,再检验点是否落在题目允许的范围内。
————— 以下为试题部分,请先通读上面的知识点与模型,再开始作答 —————
一、基础巩固题(第 1~5 题,每题 4 分,共 20 分。请写出必要的解答过程)
1.(4 分)如图,AD 平分 ∠BAC,AD⊥BD,垂足为点 D,DE∥AC 交 AB 于点 E.求证:△BDE 是等腰三角形.
2.(4 分)等腰三角形的周长为 21 cm.
(1)若已知腰长是底边长的 3 倍,求各边长;
(2)若已知一边长为 6 cm,求其他两边长.
3.(4 分)请证明命题:「角平分线上的点到角两边的距离相等」是真命题.
(要求:结合图形写出「已知」「求证」,再写出证明过程)
4.(4 分)如图,在 △ABC 中,AB=AC,D 是 BC 边上的中点,连结 AD,BE 平分 ∠ABC 交 AC 于点 E,过点 E 作 EF∥BC 交 AB 于点 F.
(1)若 ∠C=40°,求 ∠BAD 的度数;
(2)求证:FB=FE.
5.(4 分)如图,在 △ABC 中,点 D 在 BC 边上,AB=AD=CD.若 ∠BAD=36°,求 ∠C 的度数.
二、能力提升题(第 6~30 题,每题 6 分,共 150 分。请写出必要的解答过程)
6.(6 分)如图,在四边形 ABCD 中,AD∥BC,AC 平分 ∠BCD.
(1)求证:AD=CD;
(2)若 AC=BC,∠D=120°,求 ∠B 的度数.
7.(6 分)如图,在 △ABC 中,AB=AC,DE 是边 AB 的垂直平分线,交 AB 于点 E,交 AC 于点 D,连结 BD.
(1)若 ∠A=40°,求 ∠DBC 的度数;
(2)若 △BCD 的周长为 16 cm,△ABC 的周长为 26 cm,求 BC 的长.
8.(6 分)如图,在 △ABC 中,AB=BC,DE⊥AB 于点 E,DF⊥BC 于点 D,交 AC 于点 F.
(1)若 ∠AFD=155°,求 ∠EDF 的度数;
(2)若点 F 是 AC 的中点,求证:∠CFD=∠B.
9.(6 分)如图,在 △ABC 中,EF 垂直平分 AC,交 AC 于点 F,交 BC 于点 E,AD⊥BC,且 BD=DE,连结 AE.
(1)若 ∠BAE=44°,求 ∠C 的度数;
(2)若 AC=7 cm,DC=5 cm,求 △ABC 的周长.
10.(6 分)如图,在 △ABC 中,AB=AC,AC 的垂直平分线分别交 AB、AC 于点 D、E.
(1)若 ∠A=42°,求 ∠DCB 的度数;
(2)若 AE=5,△DCB 的周长为 16,求 △ABC 的周长.
11.(6 分)如图,在 △ABC 中,AB=AC,∠BAC=40°,分别以 AB、AC 为边在 △ABC 的外部作两个等腰直角三角形 ABD 和 ACE,使 ∠BAD=∠CAE=90°.
(1)求 ∠DBC 的度数;
(2)求证:BD=CE.
12.(6 分)一个等腰三角形的周长为 28 cm.
(1)如果底边长是腰长的 1.5 倍,求这个等腰三角形的三边长;
(2)如果一边长为 10 cm,求这个等腰三角形的另两边长.
13.(6 分)如图,在 △ABC 中,点 D 是 AB 的中点,点 F 是 BC 延长线上一点,连结 DF,交 AC 于点 E,连结 BE,∠A=∠ABE.
(1)求证:ED 平分 ∠AEB;
(2)若 AB=AC,∠A=38°,求 ∠F 的度数.
14.(6 分)如图,在 △ABC 中,∠A=40°,点 D、E 分别在边 AB、AC 上,BD=BC=CE,连结 CD、BE.
(1)若 ∠ABC=80°,求 ∠BDC、∠ABE 的度数;
(2)写出 ∠BEC 与 ∠BDC 之间的关系,并说明理由.
15.(6 分)如图,在 △ABC 中,点 E 在 AB 上,点 D 在 BC 上,BD=BE,∠BAD=∠BCE,AD 与 CE 相交于点 F.
(1)证明:BA=BC;
(2)求证:△AFC 为等腰三角形.
16.(6 分)如图,已知 △ABC 中,AB=AC,BD 和 CE 分别是 ∠ABC 和 ∠ACB 的角平分线,且相交于点 O.
(1)试说明 △OBC 是等腰三角形;
(2)连结 OA,试判断直线 OA 与线段 BC 的关系,并说明理由.
17.(6 分)如图,已知 AC⊥BC,BD⊥AD,AC 与 BD 相交于点 O,且 AC=BD.
(1)求证:BC=AD;
(2)求证:△OAB 是等腰三角形.
18.(6 分)如图,E 在 △ABC 的边 AC 的延长线上,D 点在边 AB 上,DE 交 BC 于点 F,DF=EF,BD=CE.求证:△ABC 是等腰三角形.
19.(6 分)如图,已知等腰 △ABC 中,AB=AC,∠A<90°,CD 是 AB 边上的高,BE 是 △ABC 的角平分线,CD 与 BE 交于点 P.当 ∠A 的大小变化时,△EPC 的形状也随之改变.
(1)当 ∠A=44° 时,求 ∠BPD 的度数;
(2)设 ∠A=x°,∠EPC=y°,求变量 y 与 x 的关系式;
(3)当 △EPC 是等腰三角形时,请直接写出 ∠A 的度数.
20.(6 分)如图,在等腰 △ABC 中,AB=AC,AD 是 BC 边上的高,点 E、F 分别是边 AB、AC 上的点,且 EF∥BC.
(1)试说明 △AEF 是等腰三角形;
(2)试比较 DE 与 DF 的大小关系,并说明理由.
21.(6 分)如图,在 △ABC 中,已知点 D 在线段 AB 的反向延长线上,过 AC 的中点 F 作线段 GE 交 ∠DAC 的平分线于点 E,交 BC 于点 G,且 AE∥BC.
(1)求证:△ABC 是等腰三角形;
(2)若 AE=8,AB=10,GC=2BG,求 △ABC 的周长.
22.(6 分)如图,在 △ABC 中,点 D、E 分别在边 AB、AC 上,DE∥BC,EB 平分 ∠DEC.
(1)求证:BC=CE;
(2)若 CE=AB,EA=EB,求 ∠C 的度数.
23.(6 分)如图,△ABC 中,AB=AC,∠B=40°,D 为线段 BC 上一动点(不与点 B、C 重合),连结 AD,作 ∠ADE=40°,DE 交线段 AC 于点 E.判断以下四个结论是否正确,并逐条说明理由:
① ∠CDE=∠BAD;
② 当 D 为 BC 中点时,DE⊥AC;
③ 当 ∠BAD=30° 时,BD=CE;
④ 当 △ADE 为等腰三角形时,∠BAD=30°.
24.(6 分)已知在平面直角坐标系 xOy 中,O(0,0),A(4,3),点 B 在 x 轴或 y 轴上移动.若 O、A、B 三点可构成等腰三角形,求符合条件的点 B 的个数,并说明理由.
25.(6 分)如图,在 △ABC 中,AB=AC,AD 是 △ABC 的角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为 E、F.判断以下四个结论是否正确,并逐条说明理由:
① AB 上一点与 AC 上一点到 D 的距离相等;
② AD 上任意一点到 AB、AC 的距离相等;
③ ∠BDE=∠CDF;
④ BD=CD,AD⊥BC.
26.(6 分)如图,△ABC 是等边三角形,延长 BC 到点 E,使 CE=BC.点 D 是边 AC 的中点,连结 ED 并延长交 AB 于点 F.
(1)求 ∠EFB 的度数;
(2)求证:DE=2DF.
27.(6 分)等腰 △ABC 中,BD⊥AC,垂足为点 D,且 BD=AC.求这个等腰三角形底角的度数.(本题未指明哪两条边相等,也未给出图形,请分类讨论并画出相应的示意图)
28.(6 分)如图,点 D、C、E 在同一条直线 l 上,点 A、B 在直线 l 的同侧,AC⊥BC.若 AD=AC=BC=BE=5,CD=6,求 CE 的长.
29.(6 分)如图,在四边形 ABCD 中,AC 与 BD 相交于点 E,AC=AD,∠BAC=∠BDC=α,∠CAD=β.
(1)求证:∠ABD=∠ADC;
(2)当 ∠AED=65° 时,求 β-2α 的度数;
(3)当 α+2β=180° 时,求证:BD=CD.
30.(6 分)课本「目标与评定」中有这样一道思考题:如图,钢架中 ∠A=20°,焊上等长的钢条来加固钢架.若 AP1=P1P2,且相邻钢条首尾相接(P1P2=P2P3=P3P4=…),问这样的钢条至多需要多少根?
(1)求当 ∠A=20° 时,这样的钢条至多需要多少根;
(2)继续探究:当 ∠A=15° 时,这样的钢条至多需要多少根?
三、素养挑战题(第 31~40 题,每题 7 分,共 70 分。请写出必要的解答过程)
31.(7 分)两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来,则形成一组全等的三角形,把具有这个规律的图形称为「手拉手」图形.
(1)问题发现:如图 1,若 △ABC 和 △ADE 是顶角相等的等腰三角形,BC、DE 分别是底边.求证:BD=CE;
(2)解决问题:如图 2,若 △ACB 和 △DCE 均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点 A、D、E 在同一条直线上,CM 为 △DCE 中 DE 边上的高,连接 BE.请判断 ∠AEB 的度数及线段 CM、AE、BE 之间的数量关系,并说明理由.
32.(7 分)如图,在等边 △ABC 中,AB=12 cm,现有 M、N 两点分别从点 A、B 同时出发,沿 △ABC 的边按顺时针方向运动,已知点 M 的速度为 1 cm/s,点 N 的速度为 2 cm/s,当点 N 第一次到达点 B 点时,M、N 同时停止运动,设运动时间为 t(s).
(1)当 t 为何值时,M、N 两点重合?两点重合在什么位置?
(2)当点 M、N 在 BC 边上运动时,是否存在使 AM=AN 的位置?若存在,请求出此时点 M、N 的运动时间;若不存在,请说明理由.
33.(7 分)(1)如图 1,线段 OA 的一个端点 O 在直线 l 上,且 OA 与直线 l 所成的锐角为 50°,以 OA 为一边画等腰三角形,并且使另一个顶点 P 在直线 l 上,这样的等腰三角形能画几个?
(2)如图 1,如果 OA 与直线 l 所成的锐角为 60°,以 OA 为一边画等腰三角形,并且使另一个顶点 P 在直线 l 上,这样的等腰三角形能画几个?
【想一想】如图 2,△ABC 中,∠A=20°,∠B=50°,过顶点 C 作一条直线 CD,分割出一个等腰三角形,这样的直线最多可以画几条?
【算一算】如图 2,在 △ABC 中,∠BAC=10°,若存在过点 C 的一条直线 CD,能把该三角形分成两个等腰三角形,试求 ∠B 的度数.
34.(7 分)新定义:顶角相等且顶角顶点重合的两个等腰三角形互为「兄弟三角形」.
(1)如图 1,△ABC 和 △ADE 互为「兄弟三角形」,点 A 为重合的顶角顶点.求证:BD=CE;
(2)如图 2,△ABC 和 △ADE 互为「兄弟三角形」,点 A 为重合的顶角顶点,点 D、E 均在 △ABC 外,连接 BD、CE 交于点 M,连接 AM.求证:AM 平分 ∠BME.
35.(7 分)如图,已知 △ABC 中,∠B=90°,AB=8 cm,BC=6 cm,P、Q 是 △ABC 边上的两个动点,其中点 P 从点 A 开始沿 A→B 方向运动,且速度为每秒 1 cm,点 Q 从点 B 开始沿 B→C→A 方向运动,且速度为每秒 2 cm,它们同时出发,设出发的时间为 t 秒.
(1)出发 2 秒后,求 PQ 的长;
(2)当点 Q 在边 BC 上运动时,出发几秒钟,△PQB 能形成等腰三角形?
(3)当点 Q 在边 CA 上运动时,求能使 △BCQ 成为等腰三角形的运动时间.
36.(7 分)如图,等腰 Rt△ABC 中,D 是 AC 上一动点,连接 BD.将 △BCD 绕点 B 逆时针旋转 90° 得到 △BAE,连接 ED.若 BC=5,求 △AED 周长的最小值.
37.(7 分)我们新定义一种三角形:若一个三角形中存在两边的平方差等于第三边上高的平方,则称这个三角形为勾股高三角形,这样的两边交点为勾股顶点.
【特例感知】
① 等腰直角三角形______勾股高三角形(请填写「是」或者「不是」);
② 如图 1,已知 △ABC 为勾股高三角形,其中 C 为勾股顶点,CD 是 AB 边上的高.若 BD=2AD=2,试求线段 CD 的长度.
【深入探究】
如图 1,已知 △ABC 为勾股高三角形,其中 C 为勾股顶点且 CA>CB,CD 是 AB 边上的高.试探究线段 AD 与 CB 的数量关系,并给予证明.
【推广应用】
如图 2,等腰 △ABC 为勾股高三角形,其中 AB=AC>BC,CD 为 AB 边上的高,过点 D 作 BC 的平行线与 AC 边交于点 E.若 CE=a,试求线段 DE 的长度.
38.(7 分)△ABC 和 △ADE 都是等边三角形.
(1)将 △ADE 绕点 A 旋转到图①的位置时,连接 BD、CE 并延长相交于点 P(点 P 与点 A 重合),有 PA+PB=PC(或 PA+PC=PB)成立,请证明;
(2)将 △ADE 绕点 A 旋转到图②的位置时,连接 BD、CE 相交于点 P,连接 PA,猜想线段 PA、PB、PC 之间有怎样的数量关系?并加以证明;
(3)将 △ADE 绕点 A 旋转到图③的位置时,连接 BD、CE 相交于点 P,连接 PA,猜想线段 PA、PB、PC 之间的数量关系,直接写出结论,不需要证明.
39.(7 分)综合与实践
问题情境:数学活动课上,王老师给同学们每人发了一张等腰三角形纸片探究折叠的性质.已知 AB=AC,∠A>90°,点 E 为 AC 上一动点,将 △ABE 以 BE 为对称轴翻折.同学们经过思考后进行如下探究:
独立思考:小明说「当点 D 落在 BC 上时,∠EDC=2∠ACB」;小红说「若点 E 为 AC 中点,给出 AC 与 DC 的长,就可求出 BE 的长」.
实践探究:奋进小组的同学们经过探究后提出问题 1,请你回答:
问题 1:在等腰 △ABC 中,AB=AC,∠A>90°,△BDE 由 △ABE 翻折得到.
(1)如图 1,当点 D 落在 BC 上时,求证:∠EDC=2∠ACB;
(2)如图 2,若点 E 为 AC 中点,AC=4,CD=3,求 BE 的长.
问题解决:小明经过探究发现:若将问题 1 中的等腰三角形换成 ∠A<90° 的等腰三角形,可以将问题进一步拓展.
问题 2:如图 3,在等腰 △ABC 中,AB=AC=BD=4,∠A<90°,2∠BDC=∠ABD.若 CD=1,求 BC 的长.
40.(7 分)在等腰三角形 ABC 中,AB=AC,△DEC 是由 △ABC 绕点 C 按顺时针方向旋转 α 角(0<α<180°)得到,且点 A 的对应点 D 恰好落在直线 BC 上,如图 1.
(1)判断直线 CE 与直线 AB 的位置关系,并证明;
(2)当 ∠ADC=2∠BAC 时,求 ∠BAC 的大小;
(3)如图 2,点 F 为线段 AD 的中点,点 G 在线段 AB 上且 AG=AF,当点 E 在线段 AD 上时,求证:AB=AE+2BG.
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