2.4 等腰三角形的判定定理 同步讲义 2026-2027学年浙教版数学八年级上册
2026-10-01
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内容正文:
2.4 等腰三角形的判定定理
内 容 导 航
题型1 等腰三角形的判定
题型2 等腰三角形的判定与性质
题型3 等边三角形的判定
题型4 等边三角形的判定与性质
考 点 演 练
题型1 等腰三角形的判定
解|题|知|识
判定定理:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等.【简称:等角对等边】
说明:①等腰三角形是一个轴对称图形,它的定义既作为性质,又可作为判定办法.
②等腰三角形的判定和性质互逆;
③在判定定理的证明中,可以作未来底边的高线也可以作未来顶角的角平分线,但不能作未来底边的中线;
④判定定理在同一个三角形中才能适用.
【典例1】在正方形网格中,网格线的交点成为格点.如图,A、B分别在格点处,若C也是图中的格点,且使得△ABC是以AB为腰的等腰三角形.则符合条件的点C有( )
A.7个 B.6个 C.5个 D.4个
【答案】D
【解答】解:如图:AB为腰分情况讨论.
①点C在AB左边时,符合条件的C点有2个;
②点C在AB右边时,符合条件的C点有2个.
故选:D.
【变式1】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,在直线AC上取一点P,使得△PAB为等腰三角形,则符合条件的点P共有( )个.
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解答】解:作图如下:一共有4个,AP=AB,AP=BP,AB=BP,
故选:B.
【变式2】下列能断定△ABC为等腰三角形的是( )
A.∠A=40°,∠B=70° B.AB=AC=3,BC=7
C.∠A=20°,∠B=70° D.AB=1,BC=4,周长为6
【答案】A
【解答】解:A、由条件可知∠C=180°﹣∠A﹣∠B=180°﹣40°﹣70°=70°,
∴∠C=∠B,
∴△ABC为等腰三角形;
B、根据三角形两边之和大于第三边,不能构成三角形;
C、∵∠A=20°,∠B=70°,
∴∠C=180°﹣∠A﹣∠B=180°﹣20°﹣70°=90°,
∴△ABC为直角三角形;
D、∵AB=1,BC=4,周长为6,
∴AC=6﹣AB﹣BC=6﹣1﹣4=1,
∵AB+AC=1+1=2<BC
∴不能构成三角形;
故选:A.
【变式3】下列条件中,不能判定△ABC是等腰三角形的是( )
A.AB=3,AC=3,BC=4 B.∠A:∠B:∠C=3:4:4
C.∠B=50°,∠C=80° D.AB:AC:BC=4:5:6
【答案】D
【解答】解:对于选项A,
∵AB=3,AC=3,BC=4
∴AB=AC,
∴选项A中的条件能判定△ABC是等腰三角形,
故选项A不符合题意;
对于选项B,
∵∠A:∠B:∠C=3:4:4,
∴设∠A=3α,∠B=4α,∠C=4α,
∴∠B=∠C=4α,
∴选项B中的条件能判定△ABC是等腰三角形,
故选项B不符合题意;
对于选项C,
∵∠B=50°,∠C=80°,
∴∠A=180°﹣(∠B+∠C)=50°,
∴∠A=∠B=50°,
∴△ABC是等腰三角形,
∴选项C中的条件能判定△ABC是等腰三角形,
故选项C不符合题意;
对于选项D,
∵AB:AC:BC=4:5:6,
∴AB=4k,AC=5k,BC=6k,
∴AB≠AC≠BC,
∴选项D中的条件不能判定△ABC是等腰三角形,
故选项D符合题意.
故选:D.
题型2 等腰三角形的判定与性质
解|题|知|识
1、等腰三角形提供了好多相等的线段和相等的角,判定三角形是等腰三角形是证明线段相等、角相等的重要手段.
2、在等腰三角形有关问题中,会遇到一些添加辅助线的问题,其顶角平分线、底边上的高、底边上的中线是常见的辅助线,虽然“三线合一”,但添加辅助线时,有时作哪条线都可以,有时不同的做法引起解决问题的复杂程度不同,需要具体问题具体分析.
3、等腰三角形性质问题都可以利用三角形全等来解决,但要注意纠正不顾条件,一概依赖全等三角形的思维定势,凡可以直接利用等腰三角形的问题,应当优先选择简便方法来解决.
【典例1】如图,M,A,N是直线l上的三点,AM=3,AN=5,P是直线l外一点,且∠PAN=60°,AP=1,若动点Q从点M出发,向点N移动,移动到点N停止,在△APQ形状变化过程中,依次出现的特殊三角形是( )
A.直角三角形—等边三角形—直角三角形—等腰三角形
B.直角三角形—等腰三角形—直角三角形—等边三角形
C.等腰三角形—直角三角形—等腰三角形—直角三角形
D.等腰三角形—直角三角形—等边三角形—直角三角形
【答案】D
【解答】解:动点Q从M点出发沿直线l向N点移动,
当AQ=AP=1时,△APQ是等腰三角形;
当Q运动到A的右侧AQAP时,△APQ是直角三角形;
当AQ=AP=1时,因为∠PAN=60,此时△APQ是等边三角形;
当AQ=2PA=2时,△APQ是直角三角形.
∴依次出现的特殊三角形是等腰三角形——直角三角形——等边三角形——直角三角形.
故选:D.
【变式1】如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,BD平分∠ABC交AC于点D,则图中等腰三角形的个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【解答】解:∵AB=AC,∠A=36°,
∴△ABC是等腰三角形,∠C=∠ABC(180°﹣36°)=72°,
∵BD平分∠ABC交AC于点D,
∴∠ABD=∠DBC=36°,
∵∠A=∠ABD=36°,
∴△ABD是等腰三角形.
∵∠BDC=∠A+∠ABD=72°=∠C,
∴△BDC是等腰三角形,
即图中等腰三角形的个数有3个,
故选:B.
【变式2】如图,在长方形ABCD中,AB=3,点P是直线AD上一动点,若满足△PBC是等腰三角形的点P有5个,则CB的长可能为( )
A.3 B. C. D.4
【答案】D
【解答】解:设长方形的边长BC=a.
以B为原点,BC为x轴建立直角坐标系,
则各点坐标为B(0,0),C(a,0),A(0,3),D(a,3).
∵点P在直线AD上,
∴可设P点坐标为(x,3).
△PBC是等腰三角形,情况一:PB=PC,
点P在BC边的垂直平分线上.
BC的垂直平分线是直线.
该直线与直线AD(y=3)只有一个交点.
∴这种情况恒有1个点P.
情况二:PB=BC,
根据两点间距离公式,PB2=x2+32.
又BC2=a2,
∴x2+9=a2,
即x2=a2﹣9,
若a>3,
则a2﹣9>0,
方程有两个解,对应2个点P.
若a=3,则x=0,对应1个点P(即点A).
若a<3,则无实数解,对应0个点P.
情况三:PC=BC,
根据两点间距离公式,PC2=(x﹣a)2+32.
又BC2=a2,
(x﹣a)2+9=a2,即(x﹣a)2=a2﹣9.
若a>3,则方程有两个解,对应2个点P.
若a=3,则 x﹣a=0,x=a,对应1个点P(即点D).
若a<3,则无实数解,对应0个点P.
∵题目要求满足条件的点P共有5个.
情况一恒提供1个点.要使总数为5,
情况二和情况三必须各提供2个点.
∴a>3.
∴1+2+2=5个点.
必须确保这5个点不重合.情况一的点是,
情况二的点是,
,
情况三的点是和,
若点重合,例如P1与P3重合,
则,
解得a2=12展,即.
当时,点P1,P3,P4会重合为一点,总点数变为3个.
因此,要得到5个不同的点P,必须满足条件:a>3且a,
A.a=3,不满足a>3.
B.,满足a>3,但不满足a,
C.,不满足a>3.
D.a=4,满足a>3且a.
所以,CB的长可能为4.正确答案是D.
故选:D.
【变式3】如图,已知钝角三角形ABC,按以下步骤尺规作图,并保留作图痕迹.
步骤1:以C为圆心,CB为半径画弧①;
步骤2:以A为圆心,AB为半径画弧②,交弧①于点D;
步骤3:连结BD,交AC的延长线于点E.
下列叙述正确的是( )
A.BC平分∠ABD B.AB=BD
C.AE=BD D.BE=DE
【答案】D
【解答】解:连接AD,CD,
由题意得,CB=CD,AB=AD,
∴△ABD是等腰三角形,
在△ABC和△ADC中,
,
∴△ABC≌△ADC(SSS),
∴∠DAC=∠BAC,
∴AE是∠DAB的角平分线,
又∵AB=AD,
∴BE=DE,
故选:D.
题型3 等边三角形的判定
解|题|知|识
(1)由定义判定:三条边都相等的三角形是等边三角形.
(2)判定定理1:三个角都相等的三角形是等边三角形.
(3)判定定理2:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
说明:在证明一个三角形是等边三角形时,若已知或能求得三边相等则用定义来判定;若已知或能求得三个角相等则用判定定理1来证明;若已知等腰三角形且有一个角为60°,则用判定定理2来证明.
【典例1】下列条件中能说明△ABC是等边三角形的是( )
A.∠A=60° B.∠B=60°,AB=AC
C.∠B+∠C=120° D.AB=AC
【答案】B
【解答】解:A、∵∠A=60°,
∴∠B+∠C=120°,
不能说明△ABC为等边三角形,
故A不符合题意;
B、∠B=60°,AB=AC,
∴△ABC是等边三角形,
故B符合题意;
C、∠B+∠C=120°,
∴∠A=60°,
∴△ABC不一定是等边三角形,
故C不符合题意;
D、AB=AC,
△ABC不一定是等边三角形,
故D不符合题意;
故选:B.
【变式1】给出下列三角形:①有两条边相等的三角形;②有一个角等于60°的等腰三角形;③有两个外角相等的三角形;④一条腰上的中线也是这条腰上的高的等腰三角形.其中是等边三角形的有( )
A.①② B.②④ C.①③ D.②③
【答案】B
【解答】解:①有两条边相等的三角形是等腰三角形,证明不出等边三角形,故错误;
②有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形,正确;
③有两个外角相等的三角形不一定是等边三角形,因为两个外角相等,则两个内角相等,只能证明为等腰三角形,故错误;
④由题意得AB=AC,CD⊥AB,DB=DA,如图,
则∠CDA=∠CDB=90°,而DC=DC,
∴△ADC≌△BDC(SAS),
∴CA=CB,
∴AB=AC=BC,
故△ABC为等边三角形,
故④正确,
故选:B.
【变式2】下列推理错误的是( )
A.在△ABC中,∵∠A=∠B=∠C,∴△ABC为等边三角形
B.在△ABC中,∵AB=AC,且∠B=∠C,∴△ABC为等边三角形
C.在△ABC中,∵∠A=60°,∠B=60°,∴△ABC为等边三角形
D.在△ABC中,∵AB=AC,∠B=60°,∴△ABC为等边三角形
【答案】B
【解答】解:A、三角形的三个内角都相等,根据三角形内角和定理,那么三个内角的度数都是60°,因此三角形ABC是等边三角形;
B、AB=AC,那么∠B=∠C,但是无法证明AB=AC=BC,因此三角形ABC是等腰三角形,而不一定是等边三角形;
C、三角形中有两个角是60°,那么另外的一个一定是60°,三内角相等那么此三角形一定是等边三角形;
D、AB=AC,那么∠B=∠C=60°,那么三角形的另一一个内角也一定是60°,因此此三角形一定是等边三角形.
故选:B.
【变式3】如图,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,BD⊥AC于点D,E是BC上一点,连接AE,与BD相交于点O,连接OC,DE,且OB=OC.
(1)求证:AE垂直平分BC;
(2)若∠OED=∠ODE,求证:CO平分∠ACB;
(3)若∠BAC=60°,求证:△CDE是等边三角形.
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:(1)∵∠ABC=∠ACB,
∴AB=AC.
∵OB=OC,点A,O在AE上,
∴AE垂直平分BC;
(2)∵∠OED=∠ODE,
∴OD=OE.
又∵BD⊥AC,AE⊥BC,
即OD⊥AC,OE⊥BC,
∴CO平分∠ACB;
(3)由(1)知AB=AC.
∵∠BAC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC,∠ABC=∠ACB=60°.
由(1)知AE垂直平分BC,
∴E是BC的中点,
∴ECBC,
∵BD⊥AC,
∴,
∴EC=CD,
∴△CDE是等边三角形.
题型4 等边三角形的判定与性质
解|题|知|识
(1)等边三角形是一个非常特殊的几何图形,它的角的特殊性给有关角的计算奠定了基础,它的边角性质为证明线段、角相等提供了便利条件.同是等边三角形又是特殊的等腰三角形,同样具备三线合一的性质,解题时要善于挖掘图形中的隐含条件广泛应用.
(2)等边三角形的特性如:三边相等、有三条对称轴、一边上的高可以把等边三角形分成含有30°角的直角三角形、连接三边中点可以把等边三角形分成四个全等的小等边三角形等.
(3)等边三角形判定最复杂,在应用时要抓住已知条件的特点,选取恰当的判定方法,一般地,若从一般三角形出发可以通过三条边相等判定、通过三个角相等判定;若从等腰三角形出发,则想法获取一个60°的角判定.
【典例1】如图,已知射线OM,以O为圆心,任意长为半径画弧,与射线OM交于点A,再以点A为圆心,AO长为半径画弧,两弧交于点B,画射线OB,作BD⊥OA,垂足为D,那么∠OBD的度数是( )
A.90° B.60° C.45° D.30°
【答案】D
【解答】解:如图,连接AB,
由题意得:OA=OB=AB,
∴△OAB是等边三角形,
∴∠OBA=60°,
∵BD⊥OA,
∴∠OBD∠OBA60°=30°,
故选:D.
【变式1】如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=60°,AD⊥BC于点D,E是线段AD上一点,F是边AB上一点,且满足CE=EF,G是BF的中点,连接EG.则下列四个结论①BD=DC;②∠CEF=120°;③∠ACE=∠BFE;④当∠AEF=15°时,∠BEC=150°.其中正确的有( )
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①②③④
【答案】D
【解答】解:∵AB=AC,∠BAC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∵AD⊥BC,
∴BD=DC,
故结论①正确,符合题意;
如图,AD⊥BC,BD=DC,连接BE,
∴DE是BC的垂直平分线,
∴BE=CE,
∴∠CBE=∠BCE,
∵CE=EF,
∴BE=EF,
在△BCE中,∠BEC+∠CBE+∠BCE=180°,
∴∠BEC=180°﹣∠CBE﹣∠BCE=180°﹣2∠CBE,
在△BFE中,∠BEF+∠FBE+∠BFE=180°,
∴∠BEF=180°﹣∠FBE﹣∠BFE=180°﹣2∠FBE,
∴∠BEC+∠BEF=180°﹣2∠CBE+180°﹣2∠FBE=360°﹣2(∠CBE+∠FBE),
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
∴∠CBE+∠FBE=60°,
∴∠BEC+∠BEF=360°﹣2×60°=240°,
∵∠CEF=360°﹣∠BEC﹣∠BEF,
∴∠CEF=360°﹣(∠BEC+∠BEF)=360°﹣240°=120°,
故结论②正确,符合题意;
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,
∵∠CBE=∠BCE,
∴∠ABC﹣∠CBE=∠ACB﹣∠BCE,即∠FBE=∠ACE,
∵∠FBE=∠BFE,
∴∠ACE=∠BFE,
故结论③正确,符合题意;
当∠AEF=15°时,∠EFG=∠AEF+∠BAD=15°+30°=45°,
∵BE=EF,
∴∠FBE=∠BFE=45°,
∵∠ABC=60°,
∴∠CBE=60°﹣45°=15°,
∴∠BCE=15°,
∴∠BEC=180°﹣∠CBE﹣∠BCE=180°﹣15°﹣15°=150°,
故结论④正确,符合题意;
综上所述,结论正确的是①②③④.
故选:D.
【变式2】下列说法中,正确的有( )个.
①有一个外角为120°的等腰三角形是等边三角形;
②有两个外角相等的等腰三角形是等边三角形;
③三个外角都相等的三角形是等边三角形;
④有一边上的高也是这边上的中线的等腰三角形是等边三角形;
⑤△ABC的三边为a,b,c,满足(a﹣b)(b﹣c)(c﹣a)=0,则这个三角形是等边三角形.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解答】解:①有一个外角为120°的等腰三角形的一个内角是60°,判定这样的等腰三角形是等边三角形,故①符合题意;
②任何等腰三角形的两个底角的外角相等,因此这样的等腰三角形不一定是等边三角形,故②不符合题意;
③三个外角都相等的三角形,其三个内角相等,判定这样的三角形是等边三角形,故③符合题意;
④等腰三角形底边的高也是这边上的中线,这样的等腰三角形不一定是等边三角形,故④不符合题意;
⑤△ABC的三边为a,b,c,满足(a﹣b)(b﹣c)(c﹣a)=0,那么a﹣b=0或b﹣c=0或c﹣a=0,因此a=b或b=c或c=a,则这个三角形是等腰三角形,不一定是等边三角形,故⑤不符合题意,
∴说法正确的有2个.
故选:B.
【变式3】已知△ABC中,AB=AC=2,∠C=60°,则BC的长为( )
A.1 B.2 C. D.4
【答案】B
【解答】解:∵△ABC中,AB=AC=2,∠C=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴BC=AC=2;
故选:B.
过 关 验 收
1.生物小组的同学想用18米长的篱笆围成一个等腰三角形区域作为苗圃,如果苗圃的一边长是4米,那么苗圃的另外两边长分别是( )
A.4米,4米 B.4米,10米
C.7米,7米 D.7米,7米,或4米,10米
【答案】C
【解答】解:当4米为腰时,另两边为:4米,10米,
∵4+4<10,
∴不合题意舍去,
当4米为底边时,另两边为:7米,7米,
故选:C.
2.如图,△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点F,过点F作DE∥BC交AB于点D,交AC于点E,那么下列结论:
①△BDF和△CEF都是等腰三角形;
②DE=BD+CE;
③△ADE的周长等于AB与AC的和;
④BF=CF.
其中正确的有( )
A.①②③ B.①②③④ C.①② D.①
【答案】A
【解答】解:∵DE∥BC,
∴∠DFB=∠FBC,∠EFC=∠FCB,
∵BF是∠ABC的平分线,CF是∠ACB的平分线,
∴∠FBC=∠DFB,∠FCE=∠FCB,
∵∠DBF=∠DFB,∠EFC=∠ECF,
∴△DFB,△FEC都是等腰三角形.
∴DF=DB,FE=EC,即有DE=DF+FE=DB+EC,
∴△ADE的周长AD+AE+DE=AD+AE+DB+EC=AB+AC.
故选:A.
3.如图将一张纸条等分成14份.若第一次在剪刀处剪断,想再剪一刀,使三段能构成等腰三角形,那么第二次可以在 ②或③ 处剪断.(填所有符合条件的序号)
【答案】②或③.
【解答】解:分4厘米为等腰三角形的腰和底讨论如下:
当4为腰时,则底为14﹣2×4=6,此时能组成三角形,
∴第二次可以在②处剪断,
当4为底时,则腰为5,此时能组成三角形,
∴第二次可以在③处剪断,
在①处剪断时,三段的长分别为2、2、10,不能组成三角形,
在④处剪断时,三段的长分别为4、7、3,不能组成三角形,
综上,第二次可以在②或③处剪断,
故答案为:②或③.
4.如图,∠AOB=60°,OC平分∠AOB,如果射线OA上的点E满足△OCE是等腰三角形,那么∠OEC的度数为 120°或75°或30° .
【答案】120°或75°或30°
【解答】
解:∵∠AOB=60°,OC平分∠AOB,
∴∠AOC=30°,
①当E在E1时,OE=CE,
∵∠AOC=∠OCE=30°,
∴∠OEC=180°﹣30°﹣30°=120°;
②当E在E2点时,OC=OE,
则∠OEC=∠OCE(180°﹣30°)=75°;
③当E在E3时,OC=CE,
则∠OEC=∠AOC=30°;
故答案为:120°或75°或30°.
5.已知a,b,c是△ABC的三条边,且(a﹣b)2=0,则△ABC的形状是 等腰三角形 .
【答案】等腰三角形.
【解答】解:∵(a﹣b)2=0,
∴a﹣b=0,
∴a=b,
∴△ABC是等腰三角形,
故答案为:等腰三角形.
6.如图,已知OC是∠AOB的平分线,将直尺DEMN如图摆放,使EM边与OB边重合,顶点D落在OA边上,DN边与OC交于点P.
(1)猜想△DOP是 等腰 三角形.
(2)证明你的猜想,写出解答过程.
【答案】(1)等腰;(2)证明见解答过程.
【解答】解:(1)△DOP是等腰三角形,
故答案为:等腰;
(2)证明:∵OC平分∠AOB,
∴∠DOP=∠BOP,
∵DN∥EM,
∴∠DPO=∠BOP,
∴∠DOP=∠DPO,
∴OD=PD,
∴△DOP是等腰三角形.
7.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=16cm,BC=12cm,AC=20cm,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1cm,点Q从点B开始沿B→C→A方向运动,且速度为每秒2cm,它们同时出发,设出发的时间为t秒.
(1)BP= (16﹣t)cm (用t的代数式表示)
(2)当点Q在边BC上运动时,出发几秒后,△PQB是等腰三角形?
(3)当点Q在边CA上运动时,出发 11秒或12 秒后,△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由题意可知AP=t,BQ=2t,
∵AB=16cm,
∴BP=AB﹣AP=(16﹣t)cm,
故答案为:(16﹣t)cm;
(2)当点Q在边BC上运动,△PQB为等腰三角形时,则有BP=BQ,
即16﹣t=2t,解得t,
∴出发秒后,△PQB能形成等腰三角形;
(3)①当△BCQ是以BC为底边的等腰三角形时:CQ=BQ,如图1所示,
则∠C=∠CBQ,
∵∠ABC=90°,
∴∠CBQ+∠ABQ=90°.
∠A+∠C=90°,
∴∠A=∠ABQ,
∴BQ=AQ,
∴CQ=AQ=10(cm),
∴BC+CQ=22(cm),
∴t=22÷2=11;
②当△BCQ是以BQ为底边的等腰三角形时:CQ=BC,如图2所示,
则BC+CQ=24(cm),
∴t=24÷2=12,
综上所述:当t为11或12时,△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形.
故答案为:11秒或12.
8.如图,BE是△ABC的角平分线,DE∥BC.求证:△BDE是等腰三角形.
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠EBC,
∵DE∥BC,
∴∠DEB=∠EBC,
∴∠ABE=∠DEB,
∴DB=DE,
∴△BDE是等腰三角形.
9.在平面直角坐标系中,已知点A(2,3),在x轴上找一点P,使得△AOP是等腰三角形,点P的坐标不可能为( )
A.(4,0) B. C. D.(6,0)
【答案】D
【解答】解:设点P的坐标为(a,0),
∵点A(2,3),点O(0,0),
∴AP2=(2﹣a)2+32=(2﹣a)2+9,
AO2=22+32=13,
OP2=a2,
分三种情况:
当AP=AO时,即(2﹣a)2+9=13,
解得:a1=4,a2=0(舍去);
当AP=OP时,即(2﹣a)2+9=a2,
解得:a;
当AO=OP时,即a2=13,
解得:a1,a2;
综上所述:△AOP等腰三角形,点P的坐标为(4,0)或(,0)或(,0)或(,0),
故选:D.
10.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为点D,若BC=10,AD=6,则图中阴影部分的面积是( )
A.60 B.30 C.20 D.15
【答案】D
【解答】解:∵AB=AC,
∴△ABC为等腰三角形,
∵AD⊥BC,
∴AD垂直平分BC,
∴AD右阴影部分三角形可填补至AD左边空白部分,
∴阴影部分的面积,
故选:D.
11.如图,在△ABC中,点M,N为AC边上的两点,AM=NM,BM⊥AC,ND⊥BC于点D,且NM=ND,若∠A=70°,则∠C=( )
A.40° B.50° C.60° D.70°
【答案】B
【解答】解:∵BM⊥AC,
∴∠AMB=90°,
∵∠A=70°,
∴∠ABM=90°﹣∠A=20°,
∵AM=MN,
∴BM是AN的垂直平分线,
∴BA=BN,
∴∠ABM=∠NBM=90°﹣∠A=20°,
∵MN=ND,NM⊥BM,ND⊥BC,
∴BN平分∠MBD,
∴∠NBM=∠NBD=20°,
∴∠C=180°﹣∠A﹣∠ABM﹣∠NBM﹣∠NBD=50°,
故选:B.
12.如图,△ABC中,BC=10,∠B与∠C的平分线交于点O,过O作OE∥AB,OF∥AC,分别交BC于点E、F,则△OEF的周长为 10 .
【答案】10.
【解答】解:∵OB,OC分别是∠ABC,∠ACB的平分线,
∴∠ABO=∠EBO,∠ACO=∠FCO,
∵OE∥AB,OF∥AC,
∴∠ABO=∠BOE,∠ACO=∠COF,
∴∠EBO=∠BOE,∠FCO=∠COF,
∴BE=OE,OF=FC,
∴BC=BE+EF+FC=OF+OE+EF,
∵BC=10,
∴OF+OE+EF=10,
∴△OEF的周长=OF+OE+EF=10,
故答案为:10.
13.如图,一个直角三角板的一条直角边经过∠AOB的顶点O,一把直尺经过三角板的直角顶点E并且与这条直角边垂直,直尺与∠AOB的两边分别交于C、D,当CE=DE时,∠AOE与∠AOB的数量关系为: ∠AOB=2∠AOE .
【答案】∠AOB=2∠AOE.
【解答】解:∵OE⊥CD,DE=CE,
∴OE是CD的垂直平分线,
∴OC=OD,
∴∠AOB=2∠AOE,
故答案为:∠AOB=2∠AOE.
14.如图,已知AB∥CD,BC平分∠ABD,交AD于点E.
(1)求证:△BCD是等腰三角形;
(2)若AD⊥BD于点D,∠CDA=28°,求∠3的度数.
【答案】(1)见解析;(2)∠3=31°.
【解答】(1)证明:∵BC平分∠ABD,
∴∠1=∠2,
∵AB∥CD,
∴∠2=∠3,
∴∠1=∠3,
∴△BCD是等腰三角形;
(2)解:∵AD⊥BD,
∴∠ADB=90°,
∵∠CDA=28°,
∴∠CDB=∠CDA+∠ADB=28°+90°=118°,
∵AB∥CD,
∴∠ABD+∠CDB=180°,
∴∠ABD=180°﹣118°=62°,
∵BC平分∠ABD,
∴∠1=∠2∠ABD62°=31°,
∵∠1=∠3,
∴∠3=31°.
15.如图,在△ABC中,AB=AC,点D、E、F分别在AB、BC、AC边上,且BE=CF,BD=CE.
(1)求证:△DEF是等腰三角形;
(2)当∠A=40°时,求∠DEF的度数.
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
在△DBE和△ECF中
,
∴△DBE≌△ECF(SAS),
∴DE=EF,
∴△DEF是等腰三角形;
(2)∵△DBE≌△ECF,
∴∠1=∠3,∠2=∠4,
∵∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠B(180°﹣40°)=70°
∴∠1+∠2=110°
∴∠3+∠2=110°
∴∠DEF=70°
16.已知在△ABC中,AB=AC,点D是边AB上一点,∠BCD=∠A.
(1)如图1,试说明CD=CB的理由;
(2)如图2,过点B作BE⊥AC,垂足为点E,BE与CD相交于点F.
①试说明∠BCD=2∠CBE的理由;
②如果△BDF是等腰三角形,求∠A的度数.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵∠BDC是△ADC的一个外角,
∴∠BDC=∠A+∠ACD,
∵∠ACB=∠BCD+∠ACD,∠BCD=∠A,
∴∠BDC=∠ACB,
∴∠ABC=∠BDC.
∴CD=CB;
(2)①∵BE⊥AC,
∴∠BEC=90°,
∴∠CBE+∠ACB=90°,
设∠CBE=α,则∠ACB=90°﹣α,
∴∠ACB=∠ABC=∠BDC=90°﹣α,
∴∠BCD=180°﹣∠BDC﹣∠ABC=180°﹣(90°﹣α)﹣(90°﹣α)=2α,
∴∠BCD=2∠CBE;
②∵∠BFD是△CBF的一个外角,
∴∠BFD=∠CBE+∠BCD=α+2α=3α,
分三种情况:
当BD=BF时,
∴∠BDC=∠BFD=3α,
∵∠ACB=∠ABC=∠BDC=90°﹣α,
∴90°﹣α=3α,
∴α=22.5°,
∴∠A=∠BCD=2α=45°;
当DB=DF时,
∴∠DBE=∠BFD=3α,
∵∠DBE=∠ABC﹣∠CBE=90°﹣α﹣α=90°﹣2α,
∴90°﹣2α=3α,
∴α=18°,
∴∠A=∠BCD=2α=36°;
当FB=FD时,
∴∠DBE=∠BDF,
∵∠BDF=∠ABC>∠DBF,
∴不存在FB=FD,
综上所述:如果△BDF是等腰三角形,∠A的度数为45°或36°.
17.引入概念1:如果一个三角形的两个角分别等于另一个三角形的两个角,那么称这两个三角形互为“等角三角形”.
引入概念2:从不等边三角形一个顶点引出一条射线与对边相交,顶点与交点之间的线段把这个三角形分割成两个小三角形.若分成的两个小三角形中一个是等腰三角形,另一个与原来三角形是“等角三角形”,我们把这条线段叫做这个三角形的“巧等线”.
【理解概念】:
(1)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为点D,请判断△ACD与△CBD 是 (填“是”或“否”)为“等角三角形”.
(2)如图2,在△ABC中,CD为角平分线,∠A=40°,∠B=60°,请说明CD是△ABC的“巧等线”.
【应用概念】:
(3)在△ABC中,若∠A=40°,CD为△ABC的“巧等线”,请直接写出所有可能的∠B度数.
【答案】(1)是;
(2)∵∠A=40°,∠B=60°,
∴∠ACB=180°﹣∠A﹣∠B=80°,
∵CD为角平分线,
∴∠ACD=∠BCD=40°,
∴∠ACD=∠A,
∴CD=AD,
∴△ACD是等腰三角形,
∵∠ADC=180°﹣∠A﹣∠ACD=180°﹣40°﹣40°=100°,
∴∠BDC=180°﹣100°=80°,
∴∠BCD=∠ACB,∠B=∠B,
∴△ABC与△CBD是“等角三角形”,
∴CD为△ABC的“巧等线”;
(3)∠B的度数为30°或60°或()°或()°.
【解答】解:(1)∵CD⊥AB,
∴∠ADC=∠CDB=90°,
∴∠B+∠BCD=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠BCD+∠ACD=90°,
∴∠B=∠ACD,
∴△ACD与△CBD是“等角三角形”,
故答案为:是;
(2)∵∠A=40°,∠B=60°,
∴∠ACB=180°﹣∠A﹣∠B=80°,
∵CD为角平分线,
∴∠ACD=∠BCD=40°,
∴∠ACD=∠A,
∴CD=AD,
∴△ACD是等腰三角形,
∵∠ADC=180°﹣∠A﹣∠ACD=180°﹣40°﹣40°=100°,
∴∠BDC=180°﹣100°=80°,
∴∠BCD=∠ACB,∠B=∠B,
∴△ABC与△CBD是“等角三角形”,
∴CD为△ABC的“巧等线”;
(3)∠B的度数为30°或60°或()°或()°,理由如下:
根据题意可知,存在以下四种情况:
①当△ACD是等腰三角形,AC=AD时,∠ADC=∠ACD=70°,∠BCD=∠A=40°,
∴∠B=180°﹣∠A﹣∠ACD﹣∠BCD=30°;
②当△ACD是等腰三角形,CD=AD时,∠BCD=∠A=∠ACD=40°,
∴∠B=180°﹣∠A﹣∠ACD﹣∠BCD=60°;
③当△BCD是等腰三角形,CD=BD时,∠ACD=∠B=∠BCD,
∴∠B()°;
④当△BCD是等腰三角形,BC=BD时,∠ACD=∠B,∠BCD=∠BDC=∠A+∠ACD=40°+∠B,
∴在△BCD中,40°+∠B+40°+∠B+∠B=180°,
∴∠B=()°,
故:∠B的度数为30°或60°或()°或()°.
18.如图,∠CAD是△ABC的外角,点F是AB的中点,过点F作线段EG,使其交∠CAD的平分线于点E,交CB的延长线于点G,且AE∥BC.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)若AE=1,AB=4,BC=3BG,求△ABC的周长.
【答案】(1)证明:∵AE∥BC,
∴∠ABC=∠DAE,∠C=∠CAE.
∵AE平分∠DAC,
∴∠DAE=∠CAE.
∴∠ABC=∠C.
∴AB=AC.
∴△ABC是等腰三角形.
(2)解:∵F是AC的中点,
∴AF=CF.
∵AE∥BC,
∴∠AEF=∠BGF.
由对顶角相等可知:∠AFE=∠BFG,
在△AFE和△BFG中,
,
∴△AFE≌△CFG(ASA).
∴AE=BG=1.
∵BC=3BG,
AC=AB=4,
∴△ABC的周长=AB+AC+BC=4+4+3=11.
【解答】(1)证明:∵AE∥BC,
∴∠ABC=∠DAE,∠C=∠CAE.
∵AE平分∠DAC,
∴∠DAE=∠CAE.
∴∠ABC=∠C.
∴AB=AC.
∴△ABC是等腰三角形.
(2)解:∵F是AC的中点,
∴AF=CF.
∵AE∥BC,
∴∠AEF=∠BGF.
由对顶角相等可知:∠AFE=∠BFG,
在△AFE和△BFG中,
,
∴△AFE≌△CFG(ASA).
∴AE=BG=1.
∵BC=3BG,
AC=AB=4,
∴△ABC的周长=AB+AC+BC=4+4+3=11.
19.如图,一条船上午8时从海岛A出发,以15海里/时的速度向正北方向航行,上午10时到达海岛B处,分别从A,B处望灯塔C,测得∠NAC=30°,∠NBC=60°.
(1)求海岛B到灯塔C的距离;
(2)若这条船到达海岛B处后,继续向正北方向航行,问还要经过多长时间,小船与灯塔C的距离最短?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由题意得:AB=15×2=30(海里).
∵∠NBC=60°,∠NAC=30°,
∴∠ACB=∠NBC﹣∠NAC=30°.
∴∠ACB=∠NAC.
∴AB=BC=30 (海里).
∴从海岛B到灯塔C的距离为30海里.
(2)如图,过点C作CP⊥AB于点P.
∴根据垂线段最短,线段CP的长为小船与灯塔C的最短距离,∠BPC=90°.
又∵∠NBC=60°,
∴∠PCB=180°﹣∠BPC﹣∠CBP=30°.
在Rt△CBP中,∠BCP=30°,
∴(海里),
15÷15=1(小时).
故还要经过1小时长时间,小船与灯塔C的距离最短.
20.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=7,则EF的长为 5 .
【答案】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.
故答案为:5.
21.如图是某种落地灯的简易示意图,已知悬杆CD与支杆BC,CD=BC,且∠BCE=120°.若CD的长度为50cm,则此时B,D两点之间的距离为 50 cm.
【答案】50.
【解答】解:连接BD,
由条件可知∠BCD=60°,
又∵BC=CD,
∴△BCD是等边三角形,
∴BD=CD=50cm,
故答案为:50.
22.如图,AB⊥BC,∠ACB=20°,∠CBD=40°,AC=4,BD=2,则∠BCD= 30° .
【答案】30°.
【解答】解:在AC上取一点E,使CE=BE,连接ED,如图,
由条件可知∠ACB=∠EBC=20°,
∴∠AEB=∠ACB+∠EBC=40°,
∵AB⊥BC,
∴∠ABC=90°,
∴∠ACB+∠A=90°=∠EBC+∠EBA,
∴∠A=∠EBA,
∴BE=AE,
∴CE=BE=AE,
∵AC=4=AE+BE,
∴CE=BE=AE=2,
∴CE=BE=AE=BD=2,
∵∠CBD=40°,
∴∠EBD=∠CBD+∠EBC=40°+20°=60°,
∴△BDE是等边三角形,
∴DE=BD=2=CE,∠DEB=60°,
∴∠AED=60°+40°=100°,∠ECD=∠EDC,
由条件可得∠ECD=∠EDC=50°,
∴∠BCD=∠ECD﹣∠ECB=50°﹣20°=30°,
故答案为:30°.
23.如图,工人在某施工现场作业,地面AB上有一个长为1.6米的梯子CM斜靠在墙上,梯子CM底端与地面AB的交点为C,梯子CM与墙面AM的交点为M,此时梯子的倾斜角为75°(即∠ACM=75°),如果梯子底端不动,顶端靠在对面的墙上,梯子CN与墙面BN的交点为N,此时梯子CN的倾斜角为45°(即∠BCN=45),若连接MN,那么MN的长是 1.6 米.
【答案】1.6.
【解答】解:根据题意,∠ACM=75°,∠BCN=45°,CM=1.6米,
∴∠MCN=180°﹣∠ACM﹣∠BCN=60°,
∵CM=CN,
∴△CMN为等边三角形,
∴MN=CM=1.6米,
故答案为:1.6.
24.如图,在△ABC中,AD垂直平分BC,垂足为D,过点D作DF⊥AB垂足为F,FD的延长线与AC边的延长线交于点E,∠E=30°.
(1)求证:△ABC是等边三角形;
(2)求证:.
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:(1)∵DF⊥AB,
∴∠DFA=90°,
∵∠E=30°,
∴∠BAC=90°﹣∠E=60°,
∵AD垂直平分BC,
∴AB=AC,
∴△ABC是等边三角形;
(2)∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC,∠B=∠ACB=60°,
∵DF⊥AB,
∴∠DFB=90°,
∴∠BDF=90°﹣∠B=30°,
∴BFBD,
∵AD垂直平分BC,
∴BC=2BD=2CD,
∴AC=2BD,
∵∠ACB是△DCE的一个外角,
∴∠CDE=∠ACB﹣∠E=30°,
∴∠CDE=∠E=30°,
∴CD=CE,
∴AC=2CE=2CD,
∴AE=3CD=3DB,
∴BDAE,
∴BFAE.
25.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,AD是BC边上的中线,分别以点C,D为圆心,大于长为半径画弧,两弧相交于点M,N.作直线MN分别交AC,BC于点F,E,连接DF.
(1)△ADF是等边三角形吗?为什么?
(2)若EF的长为2,求AB的长.
【答案】(1)是,理由见解析;
(2)8.
【解答】解:(1)△ADF是等边三角形.
理由是:在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,
∴∠B=∠C(180°﹣∠BAC)(180°﹣120°)60°=30°,
∵以点C,D为圆心,大于长为半径画弧,两弧相交于点M,N.作直线MN分别交AC,BC于点F,E,
∴MN是CD的垂直平分线,
∴DF=CF,
∴∠FDC=∠C=30°,
∴∠AFD=∠C+∠FDC=60°.
∵在△ABC中,AB=AC,AD是BC边上的中线,
∴,
∴∠ADF=∠DAF=∠AFD=60°,
∴△ADF是等边三角形;
(2)由(1)知,MN是CD的垂直平分线,
∴∠FEC=90°,
∵∠C=30°,EF=2,
∴FC=2EF=4,
∵DF=FC,
∴DF=4,
∵△ADF是等边三角形,
∴AF=DF=4,
∴AC=AF+FC=4+4=8,
∵AB=AC,
∴AB=8,
即AB的长为8.
26.如图,在边长为2的等边三角形ABC中,D为边BC上一点,且.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,求CM的长.
【答案】.
【解答】解:∵等边三角形边长为2,BDCD,
∴BD,CD,
∵等边三角形ABC中,DF∥AB,
∴∠FDC=∠B=60°,
∵∠EDF=90°,
∴∠BDE=30°,
∴DE⊥BE,
∴∠BED=90°,
∵∠B=60°,
∴∠BDE=30°,
∴BEBD,
∴DE
如图,连接DM,则Rt△DEF中,DMEF=FM,
∵∠FDC=∠FCD=60°,
∴△CDF是等边三角形,
∴CD=CF,
∴CM垂直平分DF,
∴∠DCN=30°,DN=FN,
∴Rt△CDN中,DN,CN,
∵M为EF的中点,
∴MNDE,
∴CM=CN+MN.
27.在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,AD⊥BC,垂足为G,且AD=AB.∠EDF=60°,其两边分别交边AB,AC于点E,F.
(1)求证:△ABD是等边三角形;
(2)求证:BE=AF.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:∵AB=AC,AD⊥BC,
∴∠BAD=∠DAC∠BAC,
∵∠BAC=120°,
∴∠BAD=∠DAC120°=60°,
∵AD=AB,
∴△ABD是等边三角形;
(2)证明:∵△ABD是等边三角形,
∴∠ABD=∠ADB=60°,BD=AD
∵∠EDF=60°,
∴∠ADB=∠EDF,
∴∠ADB﹣∠ADE=∠EDF﹣∠ADE,
∴∠BDE=∠ADF,
在△BDE与△ADF中,
,
∴△BDE≌△ADF(ASA),
∴BE=AF.
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2.4 等腰三角形的判定定理
内 容 导 航
题型1 等腰三角形的判定
题型2 等腰三角形的判定与性质
题型3 等边三角形的判定
题型4 等边三角形的判定与性质
考 点 演 练
题型1 等腰三角形的判定
解|题|知|识
判定定理:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等.【简称:等角对等边】
说明:①等腰三角形是一个轴对称图形,它的定义既作为性质,又可作为判定办法.
②等腰三角形的判定和性质互逆;
③在判定定理的证明中,可以作未来底边的高线也可以作未来顶角的角平分线,但不能作未来底边的中线;
④判定定理在同一个三角形中才能适用.
【典例1】在正方形网格中,网格线的交点成为格点.如图,A、B分别在格点处,若C也是图中的格点,且使得△ABC是以AB为腰的等腰三角形.则符合条件的点C有( )
A.7个 B.6个 C.5个 D.4个
【变式1】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,在直线AC上取一点P,使得△PAB为等腰三角形,则符合条件的点P共有( )个.
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式2】下列能断定△ABC为等腰三角形的是( )
A.∠A=40°,∠B=70° B.AB=AC=3,BC=7
C.∠A=20°,∠B=70° D.AB=1,BC=4,周长为6
【变式3】下列条件中,不能判定△ABC是等腰三角形的是( )
A.AB=3,AC=3,BC=4 B.∠A:∠B:∠C=3:4:4
C.∠B=50°,∠C=80° D.AB:AC:BC=4:5:6
题型2 等腰三角形的判定与性质
解|题|知|识
1、等腰三角形提供了好多相等的线段和相等的角,判定三角形是等腰三角形是证明线段相等、角相等的重要手段.
2、在等腰三角形有关问题中,会遇到一些添加辅助线的问题,其顶角平分线、底边上的高、底边上的中线是常见的辅助线,虽然“三线合一”,但添加辅助线时,有时作哪条线都可以,有时不同的做法引起解决问题的复杂程度不同,需要具体问题具体分析.
3、等腰三角形性质问题都可以利用三角形全等来解决,但要注意纠正不顾条件,一概依赖全等三角形的思维定势,凡可以直接利用等腰三角形的问题,应当优先选择简便方法来解决.
【典例1】如图,M,A,N是直线l上的三点,AM=3,AN=5,P是直线l外一点,且∠PAN=60°,AP=1,若动点Q从点M出发,向点N移动,移动到点N停止,在△APQ形状变化过程中,依次出现的特殊三角形是( )
A.直角三角形—等边三角形—直角三角形—等腰三角形
B.直角三角形—等腰三角形—直角三角形—等边三角形
C.等腰三角形—直角三角形—等腰三角形—直角三角形
D.等腰三角形—直角三角形—等边三角形—直角三角形
【变式1】如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,BD平分∠ABC交AC于点D,则图中等腰三角形的个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【变式2】如图,在长方形ABCD中,AB=3,点P是直线AD上一动点,若满足△PBC是等腰三角形的点P有5个,则CB的长可能为( )
A.3 B. C. D.4
【变式3】如图,已知钝角三角形ABC,按以下步骤尺规作图,并保留作图痕迹.
步骤1:以C为圆心,CB为半径画弧①;
步骤2:以A为圆心,AB为半径画弧②,交弧①于点D;
步骤3:连结BD,交AC的延长线于点E.
下列叙述正确的是( )
A.BC平分∠ABD B.AB=BD
C.AE=BD D.BE=DE
题型3 等边三角形的判定
解|题|知|识
(1)由定义判定:三条边都相等的三角形是等边三角形.
(2)判定定理1:三个角都相等的三角形是等边三角形.
(3)判定定理2:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
说明:在证明一个三角形是等边三角形时,若已知或能求得三边相等则用定义来判定;若已知或能求得三个角相等则用判定定理1来证明;若已知等腰三角形且有一个角为60°,则用判定定理2来证明.
【典例1】下列条件中能说明△ABC是等边三角形的是( )
A.∠A=60° B.∠B=60°,AB=AC
C.∠B+∠C=120° D.AB=AC
【变式1】给出下列三角形:①有两条边相等的三角形;②有一个角等于60°的等腰三角形;③有两个外角相等的三角形;④一条腰上的中线也是这条腰上的高的等腰三角形.其中是等边三角形的有( )
A.①② B.②④ C.①③ D.②③
【变式2】下列推理错误的是( )
A.在△ABC中,∵∠A=∠B=∠C,∴△ABC为等边三角形
B.在△ABC中,∵AB=AC,且∠B=∠C,∴△ABC为等边三角形
C.在△ABC中,∵∠A=60°,∠B=60°,∴△ABC为等边三角形
D.在△ABC中,∵AB=AC,∠B=60°,∴△ABC为等边三角形
【变式3】如图,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,BD⊥AC于点D,E是BC上一点,连接AE,与BD相交于点O,连接OC,DE,且OB=OC.
(1)求证:AE垂直平分BC;
(2)若∠OED=∠ODE,求证:CO平分∠ACB;
(3)若∠BAC=60°,求证:△CDE是等边三角形.
题型4 等边三角形的判定与性质
解|题|知|识
(1)等边三角形是一个非常特殊的几何图形,它的角的特殊性给有关角的计算奠定了基础,它的边角性质为证明线段、角相等提供了便利条件.同是等边三角形又是特殊的等腰三角形,同样具备三线合一的性质,解题时要善于挖掘图形中的隐含条件广泛应用.
(2)等边三角形的特性如:三边相等、有三条对称轴、一边上的高可以把等边三角形分成含有30°角的直角三角形、连接三边中点可以把等边三角形分成四个全等的小等边三角形等.
(3)等边三角形判定最复杂,在应用时要抓住已知条件的特点,选取恰当的判定方法,一般地,若从一般三角形出发可以通过三条边相等判定、通过三个角相等判定;若从等腰三角形出发,则想法获取一个60°的角判定.
【典例1】如图,已知射线OM,以O为圆心,任意长为半径画弧,与射线OM交于点A,再以点A为圆心,AO长为半径画弧,两弧交于点B,画射线OB,作BD⊥OA,垂足为D,那么∠OBD的度数是( )
A.90° B.60° C.45° D.30°
【变式1】如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=60°,AD⊥BC于点D,E是线段AD上一点,F是边AB上一点,且满足CE=EF,G是BF的中点,连接EG.则下列四个结论①BD=DC;②∠CEF=120°;③∠ACE=∠BFE;④当∠AEF=15°时,∠BEC=150°.其中正确的有( )
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①②③④
【变式2】下列说法中,正确的有( )个.
①有一个外角为120°的等腰三角形是等边三角形;
②有两个外角相等的等腰三角形是等边三角形;
③三个外角都相等的三角形是等边三角形;
④有一边上的高也是这边上的中线的等腰三角形是等边三角形;
⑤△ABC的三边为a,b,c,满足(a﹣b)(b﹣c)(c﹣a)=0,则这个三角形是等边三角形.
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式3】已知△ABC中,AB=AC=2,∠C=60°,则BC的长为( )
A.1 B.2 C. D.4
过 关 验 收
1.生物小组的同学想用18米长的篱笆围成一个等腰三角形区域作为苗圃,如果苗圃的一边长是4米,那么苗圃的另外两边长分别是( )
A.4米,4米 B.4米,10米
C.7米,7米 D.7米,7米,或4米,10米
2.如图,△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点F,过点F作DE∥BC交AB于点D,交AC于点E,那么下列结论:
①△BDF和△CEF都是等腰三角形;
②DE=BD+CE;
③△ADE的周长等于AB与AC的和;
④BF=CF.
其中正确的有( )
A.①②③ B.①②③④ C.①② D.①
3.如图将一张纸条等分成14份.若第一次在剪刀处剪断,想再剪一刀,使三段能构成等腰三角形,那么第二次可以在 处剪断.(填所有符合条件的序号)
4.如图,∠AOB=60°,OC平分∠AOB,如果射线OA上的点E满足△OCE是等腰三角形,那么∠OEC的度数为 .
5.已知a,b,c是△ABC的三条边,且(a﹣b)2=0,则△ABC的形状是 .
6.如图,已知OC是∠AOB的平分线,将直尺DEMN如图摆放,使EM边与OB边重合,顶点D落在OA边上,DN边与OC交于点P.
(1)猜想△DOP是 三角形.
(2)证明你的猜想,写出解答过程.
7.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=16cm,BC=12cm,AC=20cm,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1cm,点Q从点B开始沿B→C→A方向运动,且速度为每秒2cm,它们同时出发,设出发的时间为t秒.
(1)BP= (用t的代数式表示)
(2)当点Q在边BC上运动时,出发几秒后,△PQB是等腰三角形?
(3)当点Q在边CA上运动时,出发 秒后,△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形?
8.如图,BE是△ABC的角平分线,DE∥BC.求证:△BDE是等腰三角形.
9.在平面直角坐标系中,已知点A(2,3),在x轴上找一点P,使得△AOP是等腰三角形,点P的坐标不可能为( )
A.(4,0) B. C. D.(6,0)
10.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为点D,若BC=10,AD=6,则图中阴影部分的面积是( )
A.60 B.30 C.20 D.15
11.如图,在△ABC中,点M,N为AC边上的两点,AM=NM,BM⊥AC,ND⊥BC于点D,且NM=ND,若∠A=70°,则∠C=( )
A.40° B.50° C.60° D.70°
12.如图,△ABC中,BC=10,∠B与∠C的平分线交于点O,过O作OE∥AB,OF∥AC,分别交BC于点E、F,则△OEF的周长为 .
13.如图,一个直角三角板的一条直角边经过∠AOB的顶点O,一把直尺经过三角板的直角顶点E并且与这条直角边垂直,直尺与∠AOB的两边分别交于C、D,当CE=DE时,∠AOE与∠AOB的数量关系为: .
14.如图,已知AB∥CD,BC平分∠ABD,交AD于点E.
(1)求证:△BCD是等腰三角形;
(2)若AD⊥BD于点D,∠CDA=28°,求∠3的度数.
15.如图,在△ABC中,AB=AC,点D、E、F分别在AB、BC、AC边上,且BE=CF,BD=CE.
(1)求证:△DEF是等腰三角形;
(2)当∠A=40°时,求∠DEF的度数.
16.已知在△ABC中,AB=AC,点D是边AB上一点,∠BCD=∠A.
(1)如图1,试说明CD=CB的理由;
(2)如图2,过点B作BE⊥AC,垂足为点E,BE与CD相交于点F.
①试说明∠BCD=2∠CBE的理由;
②如果△BDF是等腰三角形,求∠A的度数.
17.引入概念1:如果一个三角形的两个角分别等于另一个三角形的两个角,那么称这两个三角形互为“等角三角形”.
引入概念2:从不等边三角形一个顶点引出一条射线与对边相交,顶点与交点之间的线段把这个三角形分割成两个小三角形.若分成的两个小三角形中一个是等腰三角形,另一个与原来三角形是“等角三角形”,我们把这条线段叫做这个三角形的“巧等线”.
【理解概念】:
(1)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为点D,请判断△ACD与△CBD (填“是”或“否”)为“等角三角形”.
(2)如图2,在△ABC中,CD为角平分线,∠A=40°,∠B=60°,请说明CD是△ABC的“巧等线”.
【应用概念】:
(3)在△ABC中,若∠A=40°,CD为△ABC的“巧等线”,请直接写出所有可能的∠B度数.
18.如图,∠CAD是△ABC的外角,点F是AB的中点,过点F作线段EG,使其交∠CAD的平分线于点E,交CB的延长线于点G,且AE∥BC.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)若AE=1,AB=4,BC=3BG,求△ABC的周长.
19.如图,一条船上午8时从海岛A出发,以15海里/时的速度向正北方向航行,上午10时到达海岛B处,分别从A,B处望灯塔C,测得∠NAC=30°,∠NBC=60°.
(1)求海岛B到灯塔C的距离;
(2)若这条船到达海岛B处后,继续向正北方向航行,问还要经过多长时间,小船与灯塔C的距离最短?
20.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=7,则EF的长为 .
21.如图是某种落地灯的简易示意图,已知悬杆CD与支杆BC,CD=BC,且∠BCE=120°.若CD的长度为50cm,则此时B,D两点之间的距离为 cm.
22.如图,AB⊥BC,∠ACB=20°,∠CBD=40°,AC=4,BD=2,则∠BCD= .
23.如图,工人在某施工现场作业,地面AB上有一个长为1.6米的梯子CM斜靠在墙上,梯子CM底端与地面AB的交点为C,梯子CM与墙面AM的交点为M,此时梯子的倾斜角为75°(即∠ACM=75°),如果梯子底端不动,顶端靠在对面的墙上,梯子CN与墙面BN的交点为N,此时梯子CN的倾斜角为45°(即∠BCN=45),若连接MN,那么MN的长是 米.
24.如图,在△ABC中,AD垂直平分BC,垂足为D,过点D作DF⊥AB垂足为F,FD的延长线与AC边的延长线交于点E,∠E=30°.
(1)求证:△ABC是等边三角形;
(2)求证:.
25.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,AD是BC边上的中线,分别以点C,D为圆心,大于长为半径画弧,两弧相交于点M,N.作直线MN分别交AC,BC于点F,E,连接DF.
(1)△ADF是等边三角形吗?为什么?
(2)若EF的长为2,求AB的长.
26.如图,在边长为2的等边三角形ABC中,D为边BC上一点,且.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,求CM的长.
27.在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,AD⊥BC,垂足为G,且AD=AB.∠EDF=60°,其两边分别交边AB,AC于点E,F.
(1)求证:△ABD是等边三角形;
(2)求证:BE=AF.
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