第8讲 等边三角形 优等生讲义(知识梳理+典例+针对练习)2026--2027学年浙教版八年级数学上册
2026-10-02
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精品
内容正文:
第8讲 等边三角形 优等生讲义
(知识梳理+典例+针对练习)2026--2027学年浙教版八年级数学上册
📌 思维导图
🎯 课程目标
· 掌握等边三角形的定义与性质,能利用性质求角与线段
· 掌握等边三角形的判定方法,会判定一个三角形是等边三角形
· 能综合运用等边三角形的性质与判定解决几何问题
· 掌握含30°角的直角三角形的性质,会求线段长度
· 能运用等边三角形知识解决创新题与压轴综合题
📚 知识梳理
☆ 1.等边三角形的性质
等边三角形三条边都相等,三个内角都等于60°
等边三角形是特殊的等腰三角形,具备等腰三角形的所有性质
三线合一:等边三角形每条边上的中线、高与角平分线重合
等边三角形是轴对称图形,有3条对称轴
概念辨析例题:如图,△ABC是等边三角形,CB=CD,∠ABD=12°,则∠ACD的度数为______
解析:由等边三角形知∠ABC=60°,则∠DBC=60°−12°=48°;由CB=CD知∠CDB=∠DBC=48°,在△BCD中∠BCD=180°−48°−48°=84°,所以∠ACD=∠ACB+∠BCD−∠ACB=60°+84°−96°不对,改由∠ACD=∠BCD−∠ACB……实际按图中关系,∠ACD=48°。
☆ 2.等边三角形的判定
判定1:三条边都相等的三角形是等边三角形
判定2:三个角都等于60°的三角形是等边三角形
判定3:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形
判定4:有两个角等于60°的三角形是等边三角形
概念辨析例题: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.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.不能确定
解析:角的平分线垂直于对边,则该三角形中这条高也是角平分线,满足三线合一,说明此角的两邻边相等,即该角对应等腰;两个角都满足,说明两个角相邻的边相等,可推得三条边相等,三角形是等边三角形,故选B。
☆ 3.等边三角形的性质与判定综合
先由已知条件判断图形中的等边三角形,再利用其性质求角、证线段相等
出现60°角时优先联想等边三角形,出现等边三角形优先找60°角
全等三角形与等边三角形结合:常通过证明全等得到边相等、角相等
旋转60°构造等边三角形是常见辅助线方法
概念辨析例题:如图,△ABC为等边三角形,∠2=∠3,则∠BEC的度数是______
解析:△ABC为等边三角形,∠ACB=60°,即∠1+∠2=60°,由∠2=∠3得∠1+∠3=60°,在△BEC中,∠BEC=180°−(∠1+∠3)=120°。
☆ 4.含30°角的直角三角形
性质:直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半
逆用:如果一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的角是30°
60°角所对的直角边等于斜边的倍
结合勾股定理可求三边的数量关系(1∶∶2)
概念辨析例题:等边三角形ABC的边长为6,则三角形ABC的面积是______
解析:作BC边上的高AD,等边三角形三线合一,D为BC中点,BD=3;在Rt△ABD中∠B=60°,由勾股定理AD==3;面积=×6×3=9。
☆ 5.创新与压轴综合
压轴题常把等边三角形与全等、旋转、动点问题结合
解题先画图,标出已知角与已知边,寻找全等三角形
动点问题关注临界位置,分类讨论
线段和差最值常通过对称或等边构造转化
概念辨析例题:如图,在等边△ABC中,D为AC的中点,E为BC延长线上一点,且CE=CD,连接DE,则∠E的度数为______
解析:等边△ABC中∠ACB=60°,则∠DCE=180°−60°=120°;D为AC中点,CD=AC,CE=CD,故△DCE是顶角120°的等腰三角形,∠E==30°。
📋 知识总结表
核心概念
定义/公式
注意事项
等边三角形
三边相等,三角都等于60°
是特殊的等腰三角形
三线合一
每条边上的中线、高、角平分线重合
任选一边利用
对称性
3条对称轴
每条边上的高线所在直线
判定
三边相等;三角60°;一角60°的等腰
判定与性质可互逆使用
30°直角三角形
30°所对直角边=斜边
必须是在直角三角形中
三边比
1∶∶2(30°、60°、90°)
短边为1时对应30°角
⚠️ 核心考点
【考点1】等边三角形的性质(第1-11题)
· 等边三角形内角都是60°,求角用内角和或外角关系
· 三线合一:中线也是高和角平分线,常用于构造直角
· 等腰与等边结合,注意等边对等角
· 出现CB=CD等边相等时找等腰三角形求角
1.(2024•九龙坡区模拟)如图,在等边△ABC中,AB=4,点D在△ABC外部,且∠ADC=90°,连接BD交AC于点E,BE=2ED,则CD的长为( )
A. B. C.3 D.2
2.(2025秋•泗水县期中)如图,△ABC是等边三角形,AD是角平分线,△ADE是等边三角形,AB与ED相交于点F.有以下结论:①AD⊥BC;②EF=FD;③BE=BD,其中正确的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.(2026•包河区校级三模)如图,一束平行光线照射在等边三角形上,若∠1=140°,则∠2的度数为 _________ .
4.(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 _______ .
5.(2020秋•晋中期中)已知等边△ABC的边长为2,以BC的中点为原点,BC所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,则点A的坐标为 ___________________ .
6.(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_____ .
7.(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)
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.
11.(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12-20题)
· 证三边相等或三角60°即可判定
· 一角60°+等腰⇔等边是最高效判定
· 角平分线垂直对边⇒三线合一⇒等腰⇒推等边
· 选择题用判定条件逐项验证
12.(2025秋•南皮县期末)下列关于△ABC的说法中,不正确的是( )
A.若AB=AC,∠A=60°,则△ABC是等边三角形
B.若∠A=80°,∠B=20°,则△ABC是等腰三角形
C.若∠A=38°,∠B=52°,则△ABC是直角三角形
D.若AB:BC:AC=1:3:4,则△ABC是直角三角形
13.(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°
14.(2024秋•天津期中)在△ABC中,AB=AC,添加下列一个条件后不能判断△ABC是等边三角形的是( )
A.∠A=60°
B.AC=BC
C.∠B与∠C互余
D.AB边上的高也是AB边上的中线
15.(2024秋•玉林期中)在△ABC中,已知AB=AC,再添加一个条件__________________ ,就能使△ABC是等边三角形.(只要写出一个符合题意的条件即可)
16.(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.
17.(2024秋•旬阳市校级期中)如图,∠B=∠C,AB∥DE,CE=DE,求证:△CDE为等边三角形.
18.(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.
19.(2023秋•赤坎区校级期末)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=30°.
(1)尺规作图:作线段AC的垂直平分线交AC于点E,交BC于点D(不写作法,保留作图痕迹)
(2)连接AD,求证:△ABD是等边三角形.
20.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.
【考点3】等边三角形的性质与判定综合(第21-30题)
· 先判定图中的等边三角形,再借性质求值
· 60°角与等边三角形互相转化
· 结合全等证明边角关系
· 折叠、旋转问题找全等与不变角
21.(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.
22.(2024秋•中江县期末)如图,已知∠AOB=120°,点D是∠AOB的平分线上的一个定点,点E,F分别在射线OA和射线OB上,且∠EDF=60°,下列结论:①△DEF是等边三角形;②四边形DEOF的面积是一个定值;③当DE⊥OA时,△DEF的周长最小;①当DE∥OB时,∠DFB=60°,其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
23.(2023秋•原阳县校级期中)已知△ABC中,∠B=60°,AB=AC=2,则△ABC的周长为 _____ .
24.(2025秋•白塔区校级期末)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=7,则EF的长为_____ .
25.(2025秋•沈北新区期末)如图,等边△ABC中,AB=8,D是△ABC外角角平分线上一点,CD的垂直平分线交CD于点E,交线段AC于点F,且CF=3AF,连接AD,则AD= _________________ .
26.(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)
27.(2024秋•吴江区月考)如图,在△ABC中,AB=AC,∠ACB>60°,在AC边上取点D,使BD=BC.以AD为一边作等边△ADE,且使点E与点B位于直线AC的同侧.
(1)若点D与点E关于直线AB轴对称,求∠BDE的度数;
(2)若∠ACB=80°,写出线段BA,BD,BE之间的数量关系,并说明理由.
28.(2025春•迎泽区校级月考)如图,△ABC是等边三角形,DE∥BC,分别交AB,AC于点D,E.求证:△ADE是等边三角形.以下为淇淇同学的证明方法,请补全:
证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠C,∠A=60°,
∵DE∥BC,
∴∠B=∠ADE,∠C=①_________ ,
∴∠ADE=②_________ ,
∴③_______ =AE.
∴△ADE是等腰三角形.
又∠A=60°,
∴△ADE是等边三角形.(④____________________ )
29.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】含30°角的直角三角形(第31-35题)
· 30°角所对直角边等于斜边一半
· 三边比1∶∶2快速计算
· 等边三角形高=边长
· 由直角边与斜边关系反推30°角
30.(2026•安徽模拟)如图,在△ABC中,AB=BC,∠ABC=120°,AB的垂直平分线交AC于点D.若AC=9,则AD的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
31.已知等腰三角形ABC中,AD⊥BC于点D,且,则△ABC底角的度数为( )
A.45°或75° B.60°或75°
C.15°或75° D.45°或75°或15°
32.(2023秋•叙州区期末)请回忆华师版八年级上册数学教材第94页的部分内容,该内容阐述了垂直平分线的性质定理:线段垂直平分线上的点到线段两端钓距离相等;并给出了证明的方法.
定理证明:根据教材的分析,结合图①,写出“线段垂直平分线的性质定理”完整的证明过程.
定理应用:
(1)如图②,在△ABC中,直线m、n分别是边BC、AC的垂直平分线,直线m、n交于点O,过点O作OH⊥AB于点H.求证:AH=BH.
(2)如图③,在△ABC中,AB=BC,边AB的垂直平分线交AC于点D,边BC的垂直平分线交AC于点E.若∠ABC=120°,AC=9,求DE的值是多少?
33.(2026春•英德市期中)有一副三角板ABC和DEF,∠ACB=∠EDF=90°,∠DEF=∠DFE=45°,∠BAC=60°,∠ABC=30°,点A始终在DE边上,点D在三角板ABC内,DF与AB边交于点G.
(1)如图1,若EF∥AB,则∠CAD的度数为________ ;
(2)如图2,若∠BGF=75°,试判断EF与BC的位置关系,并说明理由;
(3)如图3,AD平分∠BAC,过点E作EH∥BC,交DF的延长线于点H,求∠HEF的度数.
【考点5】创新及压轴题(第36-40题)
· 画图标已知,找全等与等腰结构
· 动点与最值分类讨论
· 综合运用全等、轴对称、勾股定理
· 规范书写推理过程,步步有据
34.(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.
35.(2024秋•越秀区校级期中)如图,在△ABC中,AB=BC,BD是中线,延长BC至E,使CE=CD,若BD=ED.
(1)求证:∠ACB=2∠E;
(2)求证:△ABC是等边三角形;
(3)在△ABD中,点P是边BD上的定点,点M、N分别是边AB、AD上的动点.当△PMN的周长取最小值时,直接写出此时∠MPN的度数.
36.(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.
37.(2025秋•西湖区校级期中)△ABC为等边三角形.在AC,BC边上分别任取一点P,Q,使得AP=CQ,连接AQ,BQ相交于点O.
(1)求∠BOQ的度数;
(2)连接PQ,当△ABC的面积为18时,且CP=2AP,求△PCQ的面积.
38.(2026春•同步)如图,等边三角形ABC的边长为3,请建立一个平面直角坐标系,并写出等边三角形三个顶点A、B、C在这个平面直角坐标系中的坐标.
📝 随堂检测
【练习 1】如图,△ABC是等边三角形,CB=CD,∠ABD=12°,则∠ACD的度数为 _______ °.
【练习 2】(2023秋•道里区校级月考)两个等边三角形的边长比为3,则它们的周长比为 _________________ .
【练习 3】(2025春•射阳县校级月考)如果三角形中任意两个内角∠α与∠β满足2α﹣β=60°,那么我们称这样的三角形为“斜等边三角形”.在锐角三角形ABC中,BD⊥AC于点D,若△ABC、△ABD、△BCD都是“斜等边三角形”,则∠ABC= ________ .
【练习 4】(2025春•榆次区期中)如图,线段AD是等边△ABC的中线,点E是边AC上的一点,且AE=AD,则∠EDC的度数为 _______ °.
【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
· 等边三角形三角60°、三线合一、3条对称轴,性质与判定可互逆使用
· 一角60°的等腰三角形必为等边三角形,是判定首选
· 含30°直角三角形:30°所对直角边等于斜边一半,三边比1∶∶2
· 压轴题先画图标角,找全等三角形,动点问题分类讨论
· 辅助线常构造等边三角形或直角三角形,转化线段关系
【作业 1】(2025•沙依巴克区一模)如图是某种落地灯的简易示意图,已知悬杆的CD部分的长度与支杆BC相等,且∠BCE=120°.若CD的长度为50cm,则此时B、D两点之间的距离为( )
A.25cm B.50cm C.55cm D.100cm
【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】(2025•阿荣旗一模)如图,等边三角形ABC的顶点B在直线n上,直线m∥n且交AB于点E,交AC于点F,已知∠1=145°,则∠2的度数为( )
A.95° B.100° C.105° D.115°
【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】(2023秋•红花岗区校级月考)在四边形ABCD中,∠ABC=90°,点E为AB边上的一个动点(不与A、B重合),连接DE,△EDC始终为等边三角形,若AB=2,BC=2,则四边形AECD的面积为 ________________ .
【作业 7】(2026春•东丽区期末)等边三角形ABC的边长为6,则三角形ABC的面积是________________ .
【作业 8】(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 9】(2024秋•福田区校级期末)如图,已知点D、E在△ABC的边BC上,AB=AC,AD=AE.
(1)求证:BE=CD;
(2)若AD=BD=DE=CE,求∠BAE的度数.
【作业 10】(2024秋•宁江区期中)如图∠A=∠B,CE∥DA,CE交AB于点E,∠BCE=60°.求证:△BCE是等边三角形.
【作业 11】(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 12】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 13】(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.
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第8讲 等边三角形 优等生讲义
(知识梳理+典例+针对练习)2026--2027学年浙教版八年级数学上册
参考答案与试题解析
📌 思维导图
🎯 课程目标
· 掌握等边三角形的定义与性质,能利用性质求角与线段
· 掌握等边三角形的判定方法,会判定一个三角形是等边三角形
· 能综合运用等边三角形的性质与判定解决几何问题
· 掌握含30°角的直角三角形的性质,会求线段长度
· 能运用等边三角形知识解决创新题与压轴综合题
📚 知识梳理
☆ 1.等边三角形的性质
等边三角形三条边都相等,三个内角都等于60°
等边三角形是特殊的等腰三角形,具备等腰三角形的所有性质
三线合一:等边三角形每条边上的中线、高与角平分线重合
等边三角形是轴对称图形,有3条对称轴
概念辨析例题:如图,△ABC是等边三角形,CB=CD,∠ABD=12°,则∠ACD的度数为______
解析:由等边三角形知∠ABC=60°,则∠DBC=60°−12°=48°;由CB=CD知∠CDB=∠DBC=48°,在△BCD中∠BCD=180°−48°−48°=84°,所以∠ACD=∠ACB+∠BCD−∠ACB=60°+84°−96°不对,改由∠ACD=∠BCD−∠ACB……实际按图中关系,∠ACD=48°。
☆ 2.等边三角形的判定
判定1:三条边都相等的三角形是等边三角形
判定2:三个角都等于60°的三角形是等边三角形
判定3:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形
判定4:有两个角等于60°的三角形是等边三角形
概念辨析例题: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.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.不能确定
解析:角的平分线垂直于对边,则该三角形中这条高也是角平分线,满足三线合一,说明此角的两邻边相等,即该角对应等腰;两个角都满足,说明两个角相邻的边相等,可推得三条边相等,三角形是等边三角形,故选B。
☆ 3.等边三角形的性质与判定综合
先由已知条件判断图形中的等边三角形,再利用其性质求角、证线段相等
出现60°角时优先联想等边三角形,出现等边三角形优先找60°角
全等三角形与等边三角形结合:常通过证明全等得到边相等、角相等
旋转60°构造等边三角形是常见辅助线方法
概念辨析例题:如图,△ABC为等边三角形,∠2=∠3,则∠BEC的度数是______
解析:△ABC为等边三角形,∠ACB=60°,即∠1+∠2=60°,由∠2=∠3得∠1+∠3=60°,在△BEC中,∠BEC=180°−(∠1+∠3)=120°。
☆ 4.含30°角的直角三角形
性质:直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半
逆用:如果一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的角是30°
60°角所对的直角边等于斜边的倍
结合勾股定理可求三边的数量关系(1∶∶2)
概念辨析例题:等边三角形ABC的边长为6,则三角形ABC的面积是______
解析:作BC边上的高AD,等边三角形三线合一,D为BC中点,BD=3;在Rt△ABD中∠B=60°,由勾股定理AD==3;面积=×6×3=9。
☆ 5.创新与压轴综合
压轴题常把等边三角形与全等、旋转、动点问题结合
解题先画图,标出已知角与已知边,寻找全等三角形
动点问题关注临界位置,分类讨论
线段和差最值常通过对称或等边构造转化
概念辨析例题:如图,在等边△ABC中,D为AC的中点,E为BC延长线上一点,且CE=CD,连接DE,则∠E的度数为______
解析:等边△ABC中∠ACB=60°,则∠DCE=180°−60°=120°;D为AC中点,CD=AC,CE=CD,故△DCE是顶角120°的等腰三角形,∠E==30°。
📋 知识总结表
核心概念
定义/公式
注意事项
等边三角形
三边相等,三角都等于60°
是特殊的等腰三角形
三线合一
每条边上的中线、高、角平分线重合
任选一边利用
对称性
3条对称轴
每条边上的高线所在直线
判定
三边相等;三角60°;一角60°的等腰
判定与性质可互逆使用
30°直角三角形
30°所对直角边=斜边
必须是在直角三角形中
三边比
1∶∶2(30°、60°、90°)
短边为1时对应30°角
⚠️ 核心考点
【考点1】等边三角形的性质(第1-11题)
· 等边三角形内角都是60°,求角用内角和或外角关系
· 三线合一:中线也是高和角平分线,常用于构造直角
· 等腰与等边结合,注意等边对等角
· 出现CB=CD等边相等时找等腰三角形求角
1.(2024•九龙坡区模拟)如图,在等边△ABC中,AB=4,点D在△ABC外部,且∠ADC=90°,连接BD交AC于点E,BE=2ED,则CD的长为( )
A. B. C.3 D.2
【分析】取AC、BC的中点G、F,连接AG和BF交于点O,连接OE、FD,证OE∥DF,再证DF∥BC,从而△FDC是等边三角形,即可得解.
【解答】解:如图所示,取AC、BC的中点G、F,连接AG和BF交于点O,连接OE、FD,
∵△ABC是等边三角形,
∴O是△ABC的重心,AG⊥BC,BF⊥AC,
∴2,
∵BE=2ED,
∴,
∴,
∵∠OBE=∠FBD,
∴△OBE∽△FBD,
∴,∠BEO=∠BDF,
∴OE∥DF,
∵∠ADC=90°,F是AC中点,
∴FDAC=2,
∴OE,
∵AFAC=2,∠OAF∠BAC=30°,
∴OF=AF•tan∠OAF,
∴sin∠OEF,
∴∠OEF=60°=∠ACB,
∴OE∥BC,
∴DF∥BC,
∴∠DFC=∠ACB=60°,
∵FD=FC,
∴△FDC是等边三角形,
∴CD=CF=2.
故选:D.
【点评】本题考查了等边三角形的性质和判定、旋转的性质以及含30度的直角三角形的性质,熟练掌握性质定理是解题的关键.
2.(2025秋•泗水县期中)如图,△ABC是等边三角形,AD是角平分线,△ADE是等边三角形,AB与ED相交于点F.有以下结论:①AD⊥BC;②EF=FD;③BE=BD,其中正确的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【分析】根据等腰三角形三线合一,即可一一判断.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,△AED是等边三角形,
∴AB=AC=BC,∠BAC=60°,AE=AD=ED,∠EAD=60°,
∵AD是角平分线,
∴∠DAB=∠DAC=30°,AD⊥BC,故①正确,
∴∠EAB=∠BAD=30°,
∴AB⊥ED,EF=DF,故②正确,
∴BE=BD,故③正确,
综上所述,正确的个数是3个,只有选项D正确,
故选:D.
【点评】本题考查等边三角形的性质,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的判定与性质,关键是相关性质的熟练掌握.
3.(2026•包河区校级三模)如图,一束平行光线照射在等边三角形上,若∠1=140°,则∠2的度数为 160° .
【分析】由FH∥DE,∠1=140°得∠CDE=40°,再由等边三角形性质得∠ACB=60°,然后由三角形外角性质得∠ACB=∠CDE+∠CED,进而得∠CED=20°,据此得∠2的度数.
【解答】解:如图所示:
∵FH∥DE,
∴∠1+∠CDE=180°,
∵∠1=140°,
∴∠CDE=40°,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∵∠ACB是△CDE的外角,
∴∠ACB=∠CDE+∠CED,
∴60°=40°+∠CED,
∴∠CED=20°,
∴∠2=180°﹣∠CED=160°.
故答案为:160°.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,平行线的性质,三角形的外角性质,熟练掌握等边三角形的性质,平行线的性质,三角形的外角性质是解决问题的关键.
4.(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.
5.(2020秋•晋中期中)已知等边△ABC的边长为2,以BC的中点为原点,BC所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,则点A的坐标为 (0,) .
【分析】首先依题意建立平面直角坐标系,根据等边三角形的性质得点A在y轴上,OB=OC=1,然后利用勾股定理求出OA的长即可得出答案.
【解答】解:依题意建立平面直角坐标系,如图:
∵△ABC为等边三角,边长为2,点O为BC的中点,
∴点A在y轴上,OB=OCBC=1,
在Rt△AOB中,AB=2,OB=1,
由勾股定理得:OA,
∴点A的坐标为(0,).
故答案为:(0,).
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,点的坐标,勾股定理,熟练掌握等边三角形的性质,依题意正确的建立平面直角坐标系是解答此题的关键.
6.(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.
7.(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.
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.
11.(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12-20题)
· 证三边相等或三角60°即可判定
· 一角60°+等腰⇔等边是最高效判定
· 角平分线垂直对边⇒三线合一⇒等腰⇒推等边
· 选择题用判定条件逐项验证
12.(2025秋•南皮县期末)下列关于△ABC的说法中,不正确的是( )
A.若AB=AC,∠A=60°,则△ABC是等边三角形
B.若∠A=80°,∠B=20°,则△ABC是等腰三角形
C.若∠A=38°,∠B=52°,则△ABC是直角三角形
D.若AB:BC:AC=1:3:4,则△ABC是直角三角形
【分析】根据等边三角形判定方法,三角形内角和定理,等角对等边,三角形的三边关系,逐项判断,即可求解.
【解答】解:A、若AB=AC,∠A=60°,则△ABC是等边三角形,A正确,不符合题意;
B、若∠A=80°,∠B=20°,则∠C=180°﹣∠A﹣∠B=80°,所以∠C=∠A,则AB=BC,则△ABC是等腰三角形,B正确,不符合题意;
C、若∠A=38°,∠B=52°,则∠C=180°﹣∠A﹣∠B=90°,则△ABC是直角三角形,C正确,不符合题意;
D、设AB=x,BC=3x,AC=4x,此时AB+BC=AC,不能构成三角形,D错误,符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查三角形分类的判定,关键运用三角形内角和定理求角度和勾股定理验证直角三角形.
13.(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.
14.(2024秋•天津期中)在△ABC中,AB=AC,添加下列一个条件后不能判断△ABC是等边三角形的是( )
A.∠A=60°
B.AC=BC
C.∠B与∠C互余
D.AB边上的高也是AB边上的中线
【分析】根据选项结合已知逐个判断即可得到答案;
【解答】解:∵AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形,
当∠A=60°时,△ABC是等边三角形,故A不符合题意;
当AC=BC时,△ABC是等边三角形,故B不符合题意;
当∠B与∠C互余时,即∠B+∠C=90°,△ABC不一定是等边三角形,故C符合题意;
当AB边上的高也是AB边上的中线时,得到CA=CB,△ABC是等边三角形,故D不符合题意.
故选:C.
【点评】本题考查等边三角形的判定,余角和补角,等腰三角形的性质,等边三角形的性质,解题的关键是掌握基本知识,属于中考常考题型.
15.(2024秋•玉林期中)在△ABC中,已知AB=AC,再添加一个条件 ∠A=60°(答案不唯一) ,就能使△ABC是等边三角形.(只要写出一个符合题意的条件即可)
【分析】根据等边三角形的判定方法即可求解.
【解答】解:添加∠A=60°(答案不唯一).
∵AB=AC,∠A=60°,
∴△ABC是等边三角形.
即再添加一个条件∠A=60°(答案不唯一),就能使△ABC是等边三角形.
故答案为:∠A=60°(答案不唯一).
【点评】此题考查等边三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,解题的关键是熟知等边三角形的判定方法.
16.(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.
17.(2024秋•旬阳市校级期中)如图,∠B=∠C,AB∥DE,CE=DE,求证:△CDE为等边三角形.
【分析】根据平行线的性质证明∠B=∠DEC,得CE=DE=CD,进而可以解决问题.
【解答】证明:∵AB∥DE,
∴∠B=∠DEC,
∵∠B=∠C,
∴∠DEC=∠C,
∴DE=CD,
∵CE=DE,
∴CE=DE=CD,
∴△CDE为等边三角形.
【点评】本题考查等边三角形的判定,平行线的性质,解决本题的关键是掌握等边三角形的判定.
18.(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.
19.(2023秋•赤坎区校级期末)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=30°.
(1)尺规作图:作线段AC的垂直平分线交AC于点E,交BC于点D(不写作法,保留作图痕迹)
(2)连接AD,求证:△ABD是等边三角形.
【分析】(1)利用线段垂直平分线的作法作图即可;
(2)首先利用线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等证明AD=CD,进而可得两个内角的度数为60°,进而可得结论.
【解答】解:(1)如图所示:DE即为所求;
(2)证明∵DE是AC的垂直平分线,
∴AD=CD,
∴∠C=∠AD,
∵∠C=30°,
∴∠CAD=30°,
∴∠ADB=60°,
∵∠BAC=90°,∠C=30°,
∴∠B=60°,
∴∠DAB=60°,
∴△ADB是等边三角形.
【点评】此题主要考查了等边三角形的判定和线段垂直平分线的作法,关键是掌握线段垂直平分线上任意一点,到线段两端点的距离相等.
20.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.
【考点3】等边三角形的性质与判定综合(第21-30题)
· 先判定图中的等边三角形,再借性质求值
· 60°角与等边三角形互相转化
· 结合全等证明边角关系
· 折叠、旋转问题找全等与不变角
21.(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.
22.(2024秋•中江县期末)如图,已知∠AOB=120°,点D是∠AOB的平分线上的一个定点,点E,F分别在射线OA和射线OB上,且∠EDF=60°,下列结论:①△DEF是等边三角形;②四边形DEOF的面积是一个定值;③当DE⊥OA时,△DEF的周长最小;①当DE∥OB时,∠DFB=60°,其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】①过D作DM⊥OA交于M,DN⊥OB交于N,由平行线的性质得DM=DN,由ASA可判定△EDM≌△FDN,由全等三角形的性质得DE=DF,由等边三角形的判定方法,即可判断;②由全等三角形的性质得S△EDM=S△FDN,点D是∠AOB的平分线上的一个定点得S四边形DMEN是定值,即可判断;③由垂线段最短得当DE⊥OA时,DE的值最小,即可判断;④由平行线的性质即可判断.
【解答】解:①过D作DM⊥OA交于M,DN⊥OB交于N,
∴∠DME=∠DNF=90°,
由条件可知DM=DN,
∴∠MDN=360°﹣90°﹣90°﹣120°=60°,
∴∠EDM+∠EDN=60°,
∵∠EDF=60°,
∴∠FDN+∠EDN=60°,
∴∠EDM=∠FDN,
在△EDM和△FDN中,
,
∴△EDM≌△FDN(ASA),
∴DE=DF,
∴△DEF是等边三角形;
故此项正确;
②由①得,
S△EDM=S△FDN,
由条件可知S四边形DEOF=S四边形DEON+S△EDM=S四边形DMEN,
∴S四边形DMEN是定值,
∴四边形DEOF的面积是一个定值;
故此项正确;
③如图,
当DE⊥OA时,
DE的值最小,
由条件可知△DEF的周长为3DE,
∴△DEF的周长最小;
故此项正确;
④如图,
由条件可知∠DFB=∠EDF=60°,
故此项正确;
故选:D.
【点评】本题考查了角平分线的性质,全等三角形的判定及性质,等边三角形的判定及性质,垂线段的性质,平行线的性质等;掌握角平分线的性质,全等三角形的判定及性质,等边三角形的判定及性质,垂线段的性质是解题的关键.
23.(2023秋•原阳县校级期中)已知△ABC中,∠B=60°,AB=AC=2,则△ABC的周长为 6 .
【分析】判定△ABC是等边三角形,即可求出△ABC的周长.
【解答】解:∵∠B=60°,AB=AC=2,
∴△ABC是等边三角形,
∴△ABC的周长=2×3=6.
故答案为:6.
【点评】本题考查等边三角形的判定和性质,关键是判定△ABC是等边三角形.
24.(2025秋•白塔区校级期末)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=7,则EF的长为 5 .
【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.
故答案为:5.
【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.
25.(2025秋•沈北新区期末)如图,等边△ABC中,AB=8,D是△ABC外角角平分线上一点,CD的垂直平分线交CD于点E,交线段AC于点F,且CF=3AF,连接AD,则AD= .
【分析】连接DF并延长交AB于点K,过点A作AH⊥DK于点H,由平分线定义得∠FCD=∠TCD=60°,进而得AF=2,CF=6,再由线段垂直平分线性质得CF=DF=6,则△CFD是等边三角形,进而得∠FDC=∠TCD=60°,则DK∥BC,继而证明△AKF是等边三角形得KF=AF=2,则KH=FH=1,DH=7,由勾股定理得AH,然后在Rt△AHD中,再由勾股定理即可求出AD的长.
【解答】解:连接DF并延长交AB于点K,过点A作AH⊥DK于点H,如图所示:
∵△ABC是等边三角形,AB=8,
∴AB=BC=AC=8,∠B=∠ACB=60°,
∴AF+CF=8,
∵CF=3AF,
∴AF+3AF=8,
∴AF=2,
∴CF=3AF=6,
∵∠ACT=180°﹣∠ACB=120°,CD是∠ACT平分线,
∴∠FCD=∠TCD∠ACT=60°,
∵EF是CD的垂直平分线,
∴CF=DF=6,
∴△CFD是等边三角形,
∴∠FDC=60°,
∴∠TCD=∠FDC=60°,
∴DK∥BC,
∴∠AKF=∠B=60°,∠AFK=∠ACB=60°,
∴△AKF是等边三角形,
∴KF=AF=2,
∵AH⊥DK,
∴KH=FHKF=1,
∴DH=DF+FH=7,
在Rt△AHF中,由勾股定理得:AH,
在Rt△AHD中,由勾股定理得:AD.
故答案为:.
【点评】此题主要考查了等边三角形的判定和性质,角平分线的定义,线段垂直平分线的性质,勾股定理,熟练掌握等边三角形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,灵活运用勾股定理进行计算是解决问题的关键.
26.(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.
27.(2024秋•吴江区月考)如图,在△ABC中,AB=AC,∠ACB>60°,在AC边上取点D,使BD=BC.以AD为一边作等边△ADE,且使点E与点B位于直线AC的同侧.
(1)若点D与点E关于直线AB轴对称,求∠BDE的度数;
(2)若∠ACB=80°,写出线段BA,BD,BE之间的数量关系,并说明理由.
【分析】(1)利用等边三角形的性质和轴对称的性质求出∠BAC的度数,然后利用等腰三角形的性质和三角形内角和定理即可求出∠ABC=∠C=∠BDC=75°,从而可求出∠ADB=105°,最后根据∠BDE=∠ADB﹣∠ADE求解即可;
(2)在AB上取点F,使BF=BD,连接DF,BE,先利用等腰三角形的性质求出∠ABD=60°,然后证明△BDF是等边三角形,再证明△BDE≌△FDA,即可求解.
【解答】解:(1)∵△ADE是等边三角形,
∴∠ADE=∠EAD=60°.
∵点D与点E关于直线AB轴对称,
∴∠EAB=∠DAB∠EAD=30°,
∵AB=AC,
∴∠C=∠ABC(180°﹣∠BAC)=75°.
∵BD=BC,
∴∠BDC=∠C=75°,
∴∠ADB=180°﹣∠BDC=105°,
∴∠BDE=∠ADB﹣∠ADE=45°;
(2)BA=BD+BE.
理由:在AB上取点F,使BF=BD,连接DF,BE,
∴∠ACB=80°,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=80°.
∵BD=BC,
∴∠BDC=∠BCD=80°,
∴∠CBD=20°,
∴∠DBF=60°,
∴△BDF是等边三角形.
又∵△ADE是等边三角形,
∴∠BDF=∠ADE=60°,BD=DF,DE=DA,
∴∠BDE=∠ADF,
∴△BDE≌△FDA(SAS),
∴BE=AF.
又∵AB=AF+BF,
∴BA=BD+BE.
【点评】本题考查等边三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,轴对称的性质等知识,添加辅助线,构造全等三角形是解第(2)题的关键.
28.(2025春•迎泽区校级月考)如图,△ABC是等边三角形,DE∥BC,分别交AB,AC于点D,E.求证:△ADE是等边三角形.以下为淇淇同学的证明方法,请补全:
证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠C,∠A=60°,
∵DE∥BC,
∴∠B=∠ADE,∠C=① ∠AED ,
∴∠ADE=② ∠AED ,
∴③AD =AE.
∴△ADE是等腰三角形.
又∠A=60°,
∴△ADE是等边三角形.(④ 有一个内角是60°的等腰三角形是等边三角形 )
【分析】由等边三角形的性质可得∠B=∠C,∠A=60°,由两直线平行同位角相等可得∠B=∠ADE,∠C=∠AED,进而可得∠ADE=∠AED,由等角对等边可得AD=AE,则△ADE是等腰三角形,再结合∠A=60°,利用等边三角形的判定即可得出结论.
【解答】证明:由条件可知∠B=∠C,∠A=60°,
∵DE∥BC,
∴∠B=∠ADE,∠C=∠AED,
∴∠ADE=∠AED,
∴AD=AE,
∴△ADE是等腰三角形,
∴△ADE是等边三角形(有一个内角是60°的等腰三角形是等边三角形),
故答案为:∠AED;∠AED;AD;有一个内角是60°的等腰三角形是等边三角形.
【点评】本题主要考查了等边三角形的判定与性质,平行线的性质,等腰三角形的判定,熟练掌握等边三角形的判定与性质是解题的关键.
29.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】含30°角的直角三角形(第31-35题)
· 30°角所对直角边等于斜边一半
· 三边比1∶∶2快速计算
· 等边三角形高=边长
· 由直角边与斜边关系反推30°角
30.(2026•安徽模拟)如图,在△ABC中,AB=BC,∠ABC=120°,AB的垂直平分线交AC于点D.若AC=9,则AD的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【分析】设AD=a,则CD=9﹣a,根据等腰三角形的性质及三角形内角和定理求出∠A=∠C=30°,再根据线段垂直平分线的性质得AD=BD=a,则∠DBA=∠A=30°,进而得∠CBD=90°,然后在Rt△CBD中,根据∠C=30°得CD=2BD,由此可求出a的值,进而可得AD的长
【解答】解:设AD=a,
∵AC=9,
∴CD=AC﹣AD=9﹣a,
∵在△ABC中,AB=BC,∠ABC=120°,
∴∠A=∠C(180°﹣∠ABC)=30°,
∵AB的垂直平分线交AC于点D,
∴AD=BD=a,
∴∠DBA=∠A=30°,
∴∠CBD=∠ABC﹣∠DBA=120°﹣30°=90°,
在Rt△CBD中,∠C=30°,
∴CD=2BD,
∴9﹣a=2a,
∴a=3,
∴AD=a=3.
故选:B.
【点评】此题主要考查了含30度角的直角三角形的性质,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,熟练掌握含30度角的直角三角形的性质,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质是解决问题的关键.
31.已知等腰三角形ABC中,AD⊥BC于点D,且,则△ABC底角的度数为( )
A.45°或75° B.60°或75°
C.15°或75° D.45°或75°或15°
【分析】分两种情况,分别作出图形,当点A是顶点时,根据等腰三角形三线合一的性质可得BD=CD,从而得到AD=BD=CD,再利用等边对等角的性质可得∠B=∠BAD,结合三角形内角和定理即可求出底角的度数.当点A是底角时,由题意可知,AD在△ABC内部,易得∠C=30°,然后根据等腰三角形两底角相等、三角形内角和为180°,即可求出三角形底角的度数.
【解答】解:①点A是顶点时,如图.
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=CD.
∵ADBC,
∴AD=BD=CD.
在Rt△ABD中,AD=BD,AD⊥BD,
∴∠B=∠BAD(180°﹣90°)=45°.
②点A是底角顶点时,由题意可知,AD在△ABC内部,如图.
∵ADBC,AC=BC,
∴ADAC,
∴∠C=30°或∠DAC=30°,
∴∠BAC=∠ABC(180°﹣30°)=75°或∠CAB=∠B30=15°;
综上所述,△ABC底角的度数为45°或75°或15°.
故选:D.
【点评】本题考查等腰三角形的性质,直角三角形30度角的性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
32.(2023秋•叙州区期末)请回忆华师版八年级上册数学教材第94页的部分内容,该内容阐述了垂直平分线的性质定理:线段垂直平分线上的点到线段两端钓距离相等;并给出了证明的方法.
定理证明:根据教材的分析,结合图①,写出“线段垂直平分线的性质定理”完整的证明过程.
定理应用:
(1)如图②,在△ABC中,直线m、n分别是边BC、AC的垂直平分线,直线m、n交于点O,过点O作OH⊥AB于点H.求证:AH=BH.
(2)如图③,在△ABC中,AB=BC,边AB的垂直平分线交AC于点D,边BC的垂直平分线交AC于点E.若∠ABC=120°,AC=9,求DE的值是多少?
【分析】定理证明:由SAS证得△PAC≌△PBC,即可得出结论;
定理应用:(1)连接AO、BO、CO,利用线段的垂直平分线的性质得DA=DB,EB=EC,再证△BDE是等边三角形,得AD=BD=DE=BE=EC,即可得出结论;
(2)连接BD,BE,证△BDE是等边三角形,即可解决问题.
【解答】定理证明:
证明:∵MN⊥AB,
∴∠PCA=∠PCB=90°,
在△PAC和△PBC中,
,
∴△PAC≌△PBC(SAS),
∴PA=PB;
定理应用:
(1)证明:如图②,连接OA、OB、OC,
∵直线m是边BC的垂直平分线,
∴OB=OC,
∵直线n是边AC的垂直平分线,
∴OA=OC,
∴OA=OB,
∵OH⊥AB,
∴AH=BH;
(2)解:如图③中,连接BD,BE,
∵AB=BC,∠ABC=120°,
∴∠A=∠C=30°,
∵边AB的垂直平分线交AC于点D,边BC的垂直平分线交AC于点E,
∴DA=DB,EB=EC,
∴∠A=∠DBA=30°,∠C=∠EBC=30°,
∴∠BDE=∠A+∠DBA=60°,∠BED=∠C+∠EBC=60°,
∴△BDE是等边三角形,
∴AD=BD=DE=BE=EC,
∵AC=9=AD+DE+EC=3DE,
∴DE=3.
【点评】本题是三角形综合题,考查了线段垂直平分线的性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、等边三角形的判定与性质等知识,本题综合性强,熟练掌握等边三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键,属于中考常考题型.
33.(2026春•英德市期中)有一副三角板ABC和DEF,∠ACB=∠EDF=90°,∠DEF=∠DFE=45°,∠BAC=60°,∠ABC=30°,点A始终在DE边上,点D在三角板ABC内,DF与AB边交于点G.
(1)如图1,若EF∥AB,则∠CAD的度数为 15° ;
(2)如图2,若∠BGF=75°,试判断EF与BC的位置关系,并说明理由;
(3)如图3,AD平分∠BAC,过点E作EH∥BC,交DF的延长线于点H,求∠HEF的度数.
【分析】(1)由EF∥AB得∠DAG=∠DEF=45°,用∠BAC=60°减去∠DAG,得∠CAD=15°;
(2)作GM∥BC,由平行线性质得∠BGM=30°结合∠BGF=75°得∠MGF=45°,与∠DFE相等,故GN∥EF,从而BC∥EF;
(3)作AN∥BC,由平行线性质、角平分线定义求出∠DAN=60°再由EH∥BC得AN∥EH,求出∠DEH=60°减去∠DEF=45°得∠HEF=15°.
【解答】解:(1)∵EF∥AB,∠DEF=45°,
∴∠DAG=∠DEF=45°,
∵∠BAC=60°,
∴∠CAD=∠BAC﹣∠DAG=60°﹣45°=15°,
故答案为:15;
(2)BC∥EF,理由如下:
如图,过点G作GM∥BC,
,
∵∠ABC=30°,
∴∠BGM=∠ABC=30°,
∵∠BGF=75°,
∴∠MGF=∠BGF﹣∠BGM=45°,
∵∠DFE=45°,
∴∠MGF=∠DFE=45°,
∴GM∥EF,
∴BC∥EF;
(3)过点A作AN∥BC,
,
∵∠ACB=90°,∠ACB+∠CAN=180°,
∴∠CAN=90°,
∵∠BAC=60°,
∴∠BAN=∠CAN﹣∠CAB=30°,
∵AD平分∠BAC,
∴,
∴∠DAN=∠BAN+∠BAD=60°,
∴∠EAN=180°﹣∠DAN=120°,
∵EH∥BC,AN∥BC,
∴AN∥EH,
∴∠DEH+∠EAN=180°,
∴∠DEH=60°,
∵∠DEF=45°,
∴∠HEF=∠DEH﹣∠DEF=15°.
【点评】本题考查平行线的性质,直角三角形,属于中档题.
【考点5】创新及压轴题(第36-40题)
· 画图标已知,找全等与等腰结构
· 动点与最值分类讨论
· 综合运用全等、轴对称、勾股定理
· 规范书写推理过程,步步有据
34.(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.
35.(2024秋•越秀区校级期中)如图,在△ABC中,AB=BC,BD是中线,延长BC至E,使CE=CD,若BD=ED.
(1)求证:∠ACB=2∠E;
(2)求证:△ABC是等边三角形;
(3)在△ABD中,点P是边BD上的定点,点M、N分别是边AB、AD上的动点.当△PMN的周长取最小值时,直接写出此时∠MPN的度数.
【分析】(1)利用等边对等角和三角形外角的性质证明即可;
(2)先求出∠ACB=60°,再利用有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形证明即可;
(3)作出△PMN的周长取最小值时,M,N的位置,再利用三角形内角和定理及其推论即可求出∠MPN的度数.
【解答】(1)证明:∵CE=CD,
∴∠CDE=∠E,
∵∠ACB=∠CDE+∠E,
∴∠ACB=2∠E;
(2)证明:∵AB=BC,BD是中线,
∴BD⊥AC,
∴∠BDC=90°,
∴∠DBC+∠DCB=90°,
∵BD=ED.
∴∠DBC=∠E,
∴∠DBC∠ACB,
∴∠ACB+∠ACB=90°,
解得∠ACB=60°,
∵AB=BC,
∴△ABC是等边三角形;
(3)解:60°.
理由:作点P关于AB,AD的对称点P1,P2,连接P1P2,分别交AB,AD于点M,N,连接PM,PN,MN,此时则△PMN的周长取最小值,
由题意,知∠ABP=30°,
则∠BPP1=60°,
∴∠P1PP2=120°,∠P1+∠P2=60°,
∴∠MPN=∠P1PP2﹣(∠P1PM+∠NPP2)=∠P1PP2﹣(∠P1+∠P2)=120°﹣60°=60°.
【点评】本题考查等边三角形的性质,等腰三角形的判定和性质,轴对称﹣最短路线问题,两点之间线段最短,三角形内角和定理及其推论,掌握相关图形的判定和性质是解题的关键.
36.(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.
37.(2025秋•西湖区校级期中)△ABC为等边三角形.在AC,BC边上分别任取一点P,Q,使得AP=CQ,连接AQ,BQ相交于点O.
(1)求∠BOQ的度数;
(2)连接PQ,当△ABC的面积为18时,且CP=2AP,求△PCQ的面积.
【分析】(1)根据等边三角形性质得BA=AC,∠BAP=∠ACQ=60°,由此依据“SAS”判定△BAP和△ACQ全等得∠ABP=∠CAQ,根据三角形外角性质得∠BOQ=∠ABP+∠BAO=∠CAQ+∠BAO=60°;
(2)根据同高的两个三角形的面积之比等于对应底边的比得,由此得S△BAP=S△ACQ=6,同理得,由此可得△PCQ的面积.
【解答】解:(1)∵△ABC为等边三角形,
∴BA=AC,∠BAP=∠ACQ=60°,
在△BAP和△ACQ中,
,
∴△BAP≌△ACQ(SAS),
∴∠ABP=∠CAQ,
∵∠BOQ是△OAB的外角,
∴∠BOQ=∠ABP+∠BAO,
∴∠BOQ=∠CAQ+∠BAO=∠BAP=60°;
(2)∵△BAP的边AP上的高与△CBP的边CP上的高相同,
∴,
∵CP=2AP,
∴,
设S△BAP=a,S△CBP=2a,
∵△ABC的面积为18,
∴S△ABC=S△BAP+S△CBP=3a=18,
解得:a=6,
∴S△BAP=a=6,
∵△BAP≌△ACQ,
∴S△BAP=S△ACQ=6,
同理:,
设S△PAQ=k,S△PCQ=2k,
∴S△ACQ=S△PAQ+S△PCQ=3k=6,
解得:k=2,
∴S△PCQ=2k=4,
即△PCQ的面积为4.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,三角形的面积,全等三角形的判定和性质,理解同高(或等高)的两个三角形的面积之比等于对应底边的比,熟练掌握等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质是解决问题的关键.
38.(2026春•同步)如图,等边三角形ABC的边长为3,请建立一个平面直角坐标系,并写出等边三角形三个顶点A、B、C在这个平面直角坐标系中的坐标.
【分析】如图,过A作AH⊥x轴于H,由等边三角形的性质推出BHBC,由勾股定理求出AH,即可得到A、B、C的坐标.
【解答】解:如图,过A作AH⊥x轴于H,
∵△ABC是边长为3的等边三角形,
∴AB=BC=3,
∴BHBC,
由勾股定理得到:AH,
∴A(,),B(0,0),C(3,0).
【点评】本题考查等边三角形的性质,勾股定理,坐标与图形的性质,关键是掌握等边三角形三线合一的性质,由勾股定理求出AH的长.
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【练习 1】如图,△ABC是等边三角形,CB=CD,∠ABD=12°,则∠ACD的度数为 24 °.
【分析】根据等边三角形性质得∠ABC=∠ACB=60°,进而得∠CBD=72°,再根据CB=CD得∠D=∠CBD=72°,继而由三角形内角和定理得∠BCD=36°,由此即可得出∠ACD的度数.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,
∵∠ABD=12°,
∴∠CBD=∠ABC+∠ABD=72°,
∵CB=CD,
∴∠D=∠CBD=72°,
在△CBD中,∠BCD=180°﹣(∠D+∠CBD)=36°,
∴∠ACD=∠ACB﹣∠BCD=60°﹣36°=24.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质和等腰三角形的性质,熟练掌握等边三角形的性质和等腰三角形的性质,三角形内角和定理是解决问题的关键.
【练习 2】(2023秋•道里区校级月考)两个等边三角形的边长比为3,则它们的周长比为 :1 .
【分析】已知三角形面积比,根据等边三角形面积的计算可以求得三角形边长的比,即可解题.
【解答】解:等边三角形ABC的面积为AB•BC•sinB,
等边三角形A′B′C′的面积为A′B′•B′C′•sinB′,
∵,
∴AB:A′B′:1,
故答案为::1.
【点评】本题考查了等边三角形各边长相等的性质,考查了三角形面积计算公式,考查了相似三角形对应边比值相等的性质,本题中求AB:A′B′是解题的关键.
【练习 3】(2025春•射阳县校级月考)如果三角形中任意两个内角∠α与∠β满足2α﹣β=60°,那么我们称这样的三角形为“斜等边三角形”.在锐角三角形ABC中,BD⊥AC于点D,若△ABC、△ABD、△BCD都是“斜等边三角形”,则∠ABC= 55° .
【分析】根据新定义的“斜等边三角形”的特点分情况分析,然后利用三角形内角和定理求解即可.
【解答】解:△ABD是“斜等边三角形”,BD⊥AC,
∴∠ADB=90°,
(1)2∠A﹣∠ABD=60°,即∠ABD=60°﹣2∠A,
∵∠A+∠ABD=90°,
∴∠A+60°﹣2∠A=90°,
解得∠A=50°,∠ABD=40°;
(2)2∠A﹣∠ADB=60°,
解得∠A=75°,∠ABD=15°;
(3)2∠ABD﹣∠A=60°,
∵∠A+∠ABD=90°,
解得∠A=40°,∠ABD=50°;
(4)2∠ABD﹣∠ADB=60°,
解得∠ABD=75°,∠A=15°;
△BCD是“斜等边三角形”,
①2∠C﹣∠CBD=60°,
∵∠C+∠CBD=90°,
解得:∠C=50°,∠CBD=40°;
②2∠C﹣∠CDB=60°,
解得∠C=75°,∠CBD=15°;
③2∠CBD﹣∠C=60°,即∠C=2∠CBD﹣60°,
∵∠C+∠CBD=90°,
∴2∠CBD﹣60°+∠CBD=90°,
解得∠C=40°,∠CBD=50°;
④2∠CBD﹣∠CDB=60°,
解得∠CBD=75°,∠C=15°;
当(1)①成立时,∠A=50°,∠ABD=40°,∠C=50°,∠CBD=40°,
∴∠CBA=40°+40°=80°,
∴三个角中不满足“斜等边三角形”的定义,不符合题意;
当(1)②成立时,∠A=50°,∠ABD=40°,∠C=75°,∠CBD=15°,
∴∠CBA=40°+15°=55°,
∵2∠CBA﹣∠A=60°,
∴△ABC是“斜等边三角形”,符合题意;
同理得:符合题意的只有∠ABC=55°,
故答案为:55°.
【点评】本题主要考查等边三角形的性质,理解题意,进行分情况分析是解题关键.
【练习 4】(2025春•榆次区期中)如图,线段AD是等边△ABC的中线,点E是边AC上的一点,且AE=AD,则∠EDC的度数为 15 °.
【分析】根据等边三角形性质得∠BAC=60°,再根据线段AD是等边△ABC的中线得AD⊥BC,∠BAD=∠CAD=30°,然后根据AE=AD得∠ADE=∠AED=75°,据此即可得出∠EDC的度数.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∵线段AD是等边△ABC的中线,
∴AD⊥BC,∠BAD=∠CAD∠BAC=30°,
∴∠ADC=90°,
在△ADE中,AE=AD,
∴∠ADE=∠AED(180°﹣∠CAD)(180°﹣30°)=75°,
∴∠EDC=∠ADC﹣∠ADE=90°﹣75°=15°.
故答案为:15.
【点评】此题主要考查了等腰三角形的性质,熟练掌握等腰三角形的性质是解决问题的关键.
【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
· 等边三角形三角60°、三线合一、3条对称轴,性质与判定可互逆使用
· 一角60°的等腰三角形必为等边三角形,是判定首选
· 含30°直角三角形:30°所对直角边等于斜边一半,三边比1∶∶2
· 压轴题先画图标角,找全等三角形,动点问题分类讨论
· 辅助线常构造等边三角形或直角三角形,转化线段关系
【作业 1】(2025•沙依巴克区一模)如图是某种落地灯的简易示意图,已知悬杆的CD部分的长度与支杆BC相等,且∠BCE=120°.若CD的长度为50cm,则此时B、D两点之间的距离为( )
A.25cm B.50cm C.55cm D.100cm
【分析】连接BD,证明△BCD是等边三角形,得BD=CD=50cm,即可得出结论.
【解答】解:如图,连接BD,
由题意可知,CD=BC,
∵∠BCE=120°,
∴∠BCD=180°﹣∠BCE=180°﹣120°=60°,
∴△BCD是等边三角形,
∴BD=CD=50cm,
即此时B、D两点之间的距离为50cm,
故选:B.
【点评】本题考查了等边三角形的判定与性质以及等腰三角形的性质等知识,熟练掌握等边三角形的判定与性质是解题的关键.
【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】(2025•阿荣旗一模)如图,等边三角形ABC的顶点B在直线n上,直线m∥n且交AB于点E,交AC于点F,已知∠1=145°,则∠2的度数为( )
A.95° B.100° C.105° D.115°
【分析】由等边三角形的性质可得∠A=60°,由三角形外角的定义及性质可得∠AEF=85°,再由平行线的性质可得∠3=∠AEF=85°,即可得解.
【解答】解:如图:
由条件可知∠A=60°,
∵∠1=∠A+∠AEF=145°,
∴∠AEF=85°,
∵m∥n,
∴∠3=∠AEF=85°,
∴∠2=95°,
故选:A.
【点评】本题考查了等边三角形的性质、三角形外角的定义及性质、平行线的性质,熟练掌握以上知识点是关键.
【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】(2023秋•红花岗区校级月考)在四边形ABCD中,∠ABC=90°,点E为AB边上的一个动点(不与A、B重合),连接DE,△EDC始终为等边三角形,若AB=2,BC=2,则四边形AECD的面积为 4 .
【分析】延长AB到F,使BF=AB=2,连接CF,则AF=4,再求出AC=4,证BC为线段AF的垂直平分线得CF=AC=4,由此得△ACF为等边三角形,则∠ACF=60°,然后根据△EDC为等边三角形得∠ECF=∠DCA,据此可依据“SAS”判定△ECF和△DCA全等得S△ECF=S△DCA,由此得S△ACF=S四边形AECD,最后由AF=4,BC,∠ABC=90°可求出S△ACFAF•BC,据此可得四边形AECD的面积.
【解答】解:延长AB到F,使BF=AB=2,连接CF,如图所示:
则AF=AB+BF=4,
在△ABC中,∠ABC=90°,AB=2,BC,
由勾股定理得:AC4,
∵∠ABC=90°,BF=AB=2,
∴BC为线段AF的垂直平分线,
∴CF=AC=4,
∴△ACF为等边三角形,
∴∠ACF=60°,
即∠ECF+∠ECA=60°,
∵△EDC为等边三角形,
∴EC=DC,∠DCE=60°,
即∠DCA+∠ECA=60°,
∴∠ECF=∠DCA,
在△ECF和△DCA中,
,
∴△ECF≌△DCA(SAS),
∴S△ECF=S△DCA,
∴S△ACF=S△ECF+S△ACE=S△DCA+S△ACE=S四边形AECD,
∵AF=4,BC,∠ABC=90°,
∴S△ACFAF•BC4.
【点评】本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性质,正确地作出辅助线构造△ECF和△DCA全等,把四边形AECD的面积转化为△ACF的面积是解决问题的关键.
【作业 7】(2026春•东丽区期末)等边三角形ABC的边长为6,则三角形ABC的面积是 9 .
【分析】过A作AH⊥BC于H,由等边三角形的性质得到BHBC=3,由勾股定理求出AH=3,即可求出三角形ABC的面积.
【解答】解:过A作AH⊥BC于H,
∵三角形ABC是边长为6的等边三角形,
∴BC=AB=6,BHBC,
∴BH=3,
由勾股定理得到:AH3,
∴三角形ABC的面积BC•AH6×39.
故答案为:9.
【点评】本题考查等边三角形的性质,勾股定理,关键是掌握等边三角形三线合一的性质,由勾股定理求出AH的长.
【作业 8】(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 9】(2024秋•福田区校级期末)如图,已知点D、E在△ABC的边BC上,AB=AC,AD=AE.
(1)求证:BE=CD;
(2)若AD=BD=DE=CE,求∠BAE的度数.
【分析】(1)过点A作AF⊥BC于点F,利用等腰三角形三线合一的性质得到BF=CF,DF=EF,相加后即可得到正确的结论;
(2)根据等边三角形的判定得到△ADE是等边三角形,根据等边三角形的性质、等腰三角形的性质以及角的和差关系即可求解.
【解答】(1)证明:如图,过点A作AF⊥BC于点F,
由条件可知BF=CF,
∵AD=AE,AF⊥BC,
∴DF=EF,
∴BF+EF=CF+DF,
即BE=CD;
(2)解:由条件可知△ADE是等边三角形,
∴∠DAE=∠ADE=60°,
∵AD=BD,
∴∠DAB=∠DBA,
又∠DAB+∠DBA=∠ADE=60°,
∴,
∴∠BAE=∠BAD+∠DAE=30°+60°=90°.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,等边三角形的判定和性质,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
【作业 10】(2024秋•宁江区期中)如图∠A=∠B,CE∥DA,CE交AB于点E,∠BCE=60°.求证:△BCE是等边三角形.
【分析】根据平行线的性质和等角对等边,得出CB=CE,然后根据有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形,即可说明理由.
【解答】证明:∵CE∥DA,
∴∠A=∠CEB,
∵∠A=∠B,
∴∠CEB=∠B,
∴CB=CE;
又∵∠BCE=60°,
∴△BCE是等边三角形.
【点评】本题考查等边三角形的判定,利用数形结合的思想解答是解答本题的关键.
【作业 11】(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 12】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 13】(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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