内容正文:
苏科版(2024)八年级上册 1.5 等腰三角形 题型专练
【题型1】直角三角形斜边上中线等于斜边一半
【典例】如图,一根木棍斜靠在与地面(OM)垂直的墙(ON)上,设木棍中点为P,若木棍A端沿墙下滑,且B沿地面向右滑行.在此滑动过程中,点P到点O的距离( )
A.变小
B.不变
C.变大
D.无法判断
【举一反三1】如图,在中,是的中点,,与交于点,且.下列说法错误的是( )
A.的垂直平分线一定与相交于点
B.
C.当为中点时,是等边三角形
D.当为中点时,
【举一反三2】如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,点E是边AC的中点,连结DE,连结BE交AD于点F,此时∠CAD=∠CBE,下列结论中:①BE平分∠ABC;②AD2+CD2=4DE2;③∠CDE=∠ABE+∠BAD;④若记△ABF的面积为S△ABF,△BDE的面积为S△BDE,则S△ABF=S△BDE.其中正确的结论是
A.①②③
B.①③④
C.①②④
D.①②③④
【举一反三3】在中,,斜边上的中线长为__________ .
【举一反三4】如图所示,已知AD,AE分别是△ABC的高和中线,AB=6 cm,AC=8 cm,BC=10 cm,∠BAC=90°.
试求:
(1)AD的长;
(2)△ABE的面积;
(3)△ACE和△ABE的周长的差.
【题型2】等腰三角形性质与判定
【典例】在△ABC中,BD、CD分别平分∠ABC、∠ACB,过点D作直线EF平行于BC,分别交AB,AC于点E、F,若BE=2,CF=3,则线段EF的长是( )
A.6
B.5
C.4
D.3
【举一反三1】如图,在△ABC中,AC的垂直平分线交BC于点D,交AC于点E.若∠B=∠ADB,AB=2,则DC的长是__________.
【举一反三2】如图,E为△ABC的外角∠CAD平分线上的一点,AE∥BC,BF=AE.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)若AF=4,求CE的长.
【举一反三3】如图,在中,,.点D,E分别为,的中点,点P为线段上一动点(不与点D重合),将线段绕点C逆时针旋转得到,连接,,,交于点N.
(1) 求证:;
(2) 求证:;
(3) 在点P运动过程中,能否使为等腰三角形?若能,请直接写出的长;若不能,请说明理由.
【题型3】等边三角形的性质
【典例】如图,在四边形中,连接,是等边三角形,,,若,则的长为( )
A.4
B.5
C.6
D.8
【举一反三1】如图,C为线段上一动点(不与点A、B重合),在同侧分别作正和正与交于点F,与交于点G,与交于点H,连接.以下五个结论:①;②;③;④;⑤;正确的个数有( )
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
【举一反三2】如图,在中,,,D是边中点,P是边上的一个动点,连接,以为边在的下方作等边,连接,则的最小值__________ .
【举一反三3】如图,已知.
(1)尺规作图:在边上求作一点D,使得点D到,两边的距离相等;(要求:保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,若为等边三角形,延长至点E,使,连接.请将图形补画完整,并求证:.
【举一反三4】如图,在等边三角形中,点在上,点在的延长线上,且,连接并延长交于点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【题型4】等边三角形的判定
【典例】有一个外角是120°,另外两个外角相等的三角形( )
A.可以是顶角不为60°等腰三角形
B.仅有等边三角形
C.一角为60°的非等腰三角形
D.不能确定
【举一反三1】下列三角形:(1)有两个角等于60°;(2)有一个角等于60°的等腰三角形;(3)三个外角都相等的三角形;(4)一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 .
【举一反三2】如图,一面镜子斜固定在地面上,且,点P是距离地面为的一个光源,光线射出经过镜面D处反射到地面E点,当光线经过的路径(P﹣D﹣E)长最短为时,的长是__________ .
【举一反三3】如图,在中,,D是上的一点,过点D作于点E,延长和,交于点F.若,,,求的长
【题型5】等边三角形的性质和判定
【典例】如图,E是等边△ABC中AC边上的点,∠1=∠2,BE=CD,则△ADE的形状是( )
A.等腰三角形
B.等边三角形
C.不等边三角形
D.不能确定形状
【举一反三1】如图,已知是等边三角形,点D在上,点E在的延长线上,,交于点F,,若,且,则BE的长为( )
A.8
B.9
C.10
D.11
【举一反三2】如图,在△ABC中,∠ABC=60°,AB=5,BE平分∠ABD,AE∥BD交BE于点E.则△ABE的周长是__________ .
【举一反三3】如图,AD,BE在AB的同侧,AD=4,BE=9,AB=12,点C为AB的中点,若∠DCE=120°,则DE的最大值是 __________ .
【举一反三4】如图,AB=AC,∠BAC=120°,AD⊥AC,AE⊥AB.
(1)求∠C的度数;
(2)求证:△ADE是等边三角形.
【题型6】含30°角的直角三角形的性质
【典例】如图所示,是等边三角形,为的中点,,垂足为.若,则的边长为( )
A.2
B.4
C.6
D.8
【举一反三1】如图,一棵竖直的树在一次大风中离地面米处折断倒下,倒下部分与地面成角,这棵树在折断前的高度为__________ 米.
【举一反三2】(课本P170习题T3)已知: 如图,在 中, 是边 上的高, .求证: .
【举一反三3】如图,等边的边长为,点P在边上以每秒的速度从A向B运动,到点B停止;点Q在射线上以每秒的速度从B向C运动,随着点P的停止而停止;设运动时间为t秒.
(1)用含t的式子表示线段长度:__________ ,__________ ;
(2)当t为何值时,为直角三角形;
(3)若运动过程中,线段与边交于点M,请问是否存在点M为线段中点的情况?若存在,请求出此时的t值和的长度;若不存在,请说明理由.
【题型7】等边对等角
【典例】如图,AB=AC,BD=BC,若∠A=40°,则∠ABD的度数是( )
A.20°
B.30°
C.35°
D.40°
【举一反三1】已知等腰三角形的顶角是,则它的一个底角的度数是__________ .
【举一反三2】如图,在平面直角坐标系中,,点,…在x轴上,点,…在射线OM上,,…均为等腰三角形,且,…,…均为直角三角形,若,则线段的长为__________ .
【举一反三3】如图,在中,,D是上的一点,过点D作于点E,延长和,交于点F.若,,,求的长
【举一反三4】已知△ABC是等腰三角形,过△ABC的一个顶点的一条直线,把△ABC分成两个小三角形,如果这两个小三角形也是等腰三角形,试求出△ABC各内角的度数.(写出所有的情况)
【题型8】三线合一
【典例】如图所示,在三角形纸片 中, ,把△ 沿 折叠,若点 落在点 的位置,则线段 ( )。
A.是边 上的中线
B.是边 上的高
C.是 的平分线
D.以上三种都成立
【举一反三1】如图,等腰的底边长为6,面积是36,腰的垂直平分线分别交边于E,F两点若点为边的中点,点为线段上一动点,则周长的最小值为( )
A.16
B.15
C.12
D.10
【举一反三2】等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角是,则其顶角的度数为__________ .
【举一反三3】如图,在等边三角形中,平分,在、边上分别取点M、N,使,,在上有一动点P,则的最小值为__________ .
【举一反三4】如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,E是AB的中点,连接DE并延长交CB的延长线于点F,点G在边BC上,且∠GDF=∠ADF.
(1)试说明:△ADE≌△BFE;
(2)连接EG,判断EG与DF的位置关系,并说明理由.
【题型9】等腰三角形性质的实际应用
【典例】如图,△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别是E、F,则下列四个结论中,正确的个数是( )
(1)AD上任意一点到C、B的距离相等;
(2)AD上任意一点到AB、AC的距离相等;
(3)BD=CD,AD⊥BC;
(4)∠BDE=∠CDF.
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
【举一反三1】如图,小刚荡秋千,秋千旋转了70°,小刚的位置从A点运动到了A'点,则∠OAA'的度数为
A.50°
B.55°
C.65°
D.70°
【举一反三2】下列说法:
(1)等腰三角形的高、中线、角平分线互相重合;
(2)等腰三角形的两腰上的中线长相等;
(3)等腰三角形的腰一定大于其腰上的高;
(4)等腰三角形的一边长为8,一边长为16,那么它的周长是32或40.
其中不正确的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【举一反三3】如图,在△ABC中,AB=AC,AD是角平分线,点E,F是AD上的任意两点.若△ABC的面积为10 cm2,则图中阴影部分的面积为__________ cm2.
【举一反三4】如图,∠B=∠C,要使△ABD△ACE,需增加的一个条件是__________(只填写一个你认为适合的条件).
【举一反三5】如图,四边形ADBC中,BC=2BD,BA平分∠DBC,AB=AC,求证:AD⊥BD.
【举一反三6】如图,在梯形中,,,,,,点Q从点A出发以的速度向点D运动,点P从点B出发以的速度向点C运动,P、Q两点同时出发,当点P到达点C时,两点同时停止运动.
(1)当t=__________ s时,四边形的面积为;
(2)若以P、Q、C、D为顶点的四边形是平行四边形,求t的值;
(3)当时,若,当t为何值时,是等腰三角形?
【题型10】等角对等边
【典例】如图,∠A=36°,∠ADB=108°,则图中共有等腰三角形( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
【举一反三1】如图,在中,,,现用两把完全相同的长方形直尺,一把紧贴着边,另一把紧贴着边并且与第一把直尺相交于一点,过点B和两把直尺的交点作射线,交于点D,则下列结论错误的是( )
A.是的角平分线
B.
C.
D.
【举一反三2】一个三角形的两个内角分别是70°和40°,第三个内角的度数是__________,这个三角形是__________三角形.
【举一反三3】如图,已知:在中,,,将一块足够大的直角三角尺(,)按如图放置,顶点在线段上滑动,三角尺的直角边始终经过点,并且与的夹角,斜边交于点.点在滑动时,__________ 时,的形状是等腰三角形.
【举一反三4】如图,是等边三角形,是的高,延长至,使,连接,过点作于点.
(1)求证:;
(2)若的周长为12,求的长.
【举一反三5】小明:课本第页有一个“等角对等边”的定理,而第页有一个“大角对大边”,这两个结论都反映在同一个三角形中边、角之间大小的对应关系.
小红:是的,课本第页的勾股定理“在中,若,则”也反映了三角形中角的大小与边之间的数量关系.
小明:我猜想,如果,三边平方之间也有某种关系.比如:当时,或当时,.
你认为小明的猜想是否正确?如果正确,请选择其中的一个加以证明;如果不正确,请举出反例.
【题型11】角平分线与平行线构造等腰三角形
【典例】如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线交于点E,过点E作MN∥BC交AB于点M,交AC于点N,若BM+CN=9,则线段MN的长为( )
A.9
B.18
C.4.5
D.以上都不对
【举一反三1】将两个全等的一个角是30°的直角三角形拼成如图所示的图形,其中两条长直角边在同一条直线上,则图中等腰三角形的个数是( )
A.4
B.3
C.2
D.1
【举一反三2】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
【举一反三3】若一个三角形的外角平分线与三角形的一边平行,则这个三角形是 三角形.
【举一反三4】如图,AD和CD分别为△ABC的两个外角的平分线,过点D作EF∥AC分别交BA和BC的延长线于点E和F,连接BD.给出以下结论:①ED=DF;②AE+CF=EF;③BD平分∠ABC;④∠ADB+∠CDF=90°,其中正确的是__________.
【举一反三5】如图,已知AD∥BC,BD是∠ABC的平分线,那么△ABD是等腰三角形吗?为什么?
【举一反三6】如图,BD是∠ABC的平分线,DE∥BC,那么△BED是等腰三角形吗?请说明理由.
苏科版(2024)八年级上册 1.5 等腰三角形 题型专练(参考答案)
【题型1】直角三角形斜边上中线等于斜边一半
【典例】如图,一根木棍斜靠在与地面(OM)垂直的墙(ON)上,设木棍中点为P,若木棍A端沿墙下滑,且B沿地面向右滑行.在此滑动过程中,点P到点O的距离( )
A.变小
B.不变
C.变大
D.无法判断
【答案】B
【解析】在木棍滑动的过程中,点P到点O的距离不发生变化,理由是:连接OP,∵∠AOB=90°,P为AB中点,AB=2a,∴OP=AB=a,即在木棍滑动的过程中,点P到点O的距离不发生变化,永远是a;故选B.
【举一反三1】如图,在中,是的中点,,与交于点,且.下列说法错误的是( )
A.的垂直平分线一定与相交于点
B.
C.当为中点时,是等边三角形
D.当为中点时,
【答案】B
【解析】∵,
点在线段的垂直平分线上, 即的垂直平分线一定与相交于点,故选项A正确,不符合题意;
∵是的中点,
∴,
∵,
∴,
设,
,
,
,
,
,
, 即,故选项B错误,符合题意;
当为中点时,则,
,
是线段的垂直平分线,
,
,,,
,
,
是等边三角形,故选项C正确,不符合题意;
连接,并延长交于,如图2所示:
当为中点时,
点为的中点,
根据三角形三条中线交于一点得:点为的中点,
当为中点时,是等边三角形,
,,平分,平分,
,
,
在中,,
,
,
,,
∴
∴,故D正确,不符合题意,
故选:B.
【举一反三2】如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,点E是边AC的中点,连结DE,连结BE交AD于点F,此时∠CAD=∠CBE,下列结论中:①BE平分∠ABC;②AD2+CD2=4DE2;③∠CDE=∠ABE+∠BAD;④若记△ABF的面积为S△ABF,△BDE的面积为S△BDE,则S△ABF=S△BDE.其中正确的结论是
A.①②③
B.①③④
C.①②④
D.①②③④
【答案】A
【解析】∵AD⊥BC,
∴∠CAD+∠C=90°,
∵∠CAD=∠CBE,
∴∠CBE+∠C=90°,
∴∠BEC=90°,即BE⊥AC,
∵点E是边AC的中点,
∴AE=EC,
∴BE垂直平分AC,
∴BA=BC,
∴BE平分∠ABC,故①正确;
在Rt△ADC中,点E是边AC的中点,
∴AD2+CD2=AC2,AC=2DE,
∴AD2+CD2=4DE2,故②正确;
∵BE⊥AC,
∴∠AFE+∠DAC=90°,
∵AD⊥BC,
∴∠DCE+∠DAC=90°,
∴∠DCE=∠AFE,
又∵DE=AC=EC,
∴∠CDE=∠DCE,
∴∠CDE=∠AFE,
又∵∠AFE=∠ABE+∠BAD,
∴∠CDE=∠ABE+∠BAD,故③正确;
∵点E是边AC的中点,
∴S△ABE=S△BCE,S△ADE=S△DEC,
∴S△ABE-S△ADE=S△BCE-S△DEC=S△BDE,
而S△ABF=S△ABE-S△AFE≠S△ABE-S△ADE,故S△ABF≠S△BDE,即④不正确.
【举一反三3】在中,,斜边上的中线长为__________ .
【答案】5
【解析】∵在中,,
∴,
∴斜边上的中线长为,
故答案为:5.
【举一反三4】如图所示,已知AD,AE分别是△ABC的高和中线,AB=6 cm,AC=8 cm,BC=10 cm,∠BAC=90°.
试求:
(1)AD的长;
(2)△ABE的面积;
(3)△ACE和△ABE的周长的差.
【答案】解 (1)∵∠BAC=90°,AD是边BC上的高,
∴AB·AC=BC·AD,
∴AD==4.8(cm),
即AD的长度为4.8 cm.
(2)∵△ABC是直角三角形,∠BAC=90°,AB=6 cm,AC=8 cm,
∴S△ABC=AB·AC=×6×8=24(cm2).
又∵AE是边BC的中线,
∴S△ABE=S△ABC=12(cm2).
∴△ABE的面积是12 cm2.
(3)∵AE为BC边上的中线,
∴BE=CE,
∴△ACE的周长-△ABE的周长=AC+AE+CE-(AB+BE+AE)=AC-AB=8-6=2(cm),
即△ACE和△ABE的周长的差是2 cm.
【题型2】等腰三角形性质与判定
【典例】在△ABC中,BD、CD分别平分∠ABC、∠ACB,过点D作直线EF平行于BC,分别交AB,AC于点E、F,若BE=2,CF=3,则线段EF的长是( )
A.6
B.5
C.4
D.3
【答案】B
【解析】∵EF∥BC,
∴∠EDB=∠CBD,∠FDC=∠BCD.
∵BD和CD分别平分∠ABC和∠ACB,
∴∠EBD=∠CBD,∠FCD=∠BCD,
∴∠EDB=∠EBD,∠FDC=∠FCD,
∴ED=EB,FD=FC,
∴EF=DE+DF=BE+CF=2+3=5.
故选:B.
【举一反三1】如图,在△ABC中,AC的垂直平分线交BC于点D,交AC于点E.若∠B=∠ADB,AB=2,则DC的长是__________.
【答案】2
【解析】∵∠B=∠ADB,AB=2,
∴AD=AB=2,
∵DE是AC的垂直平分线,
∴DC=AD=2.
【举一反三2】如图,E为△ABC的外角∠CAD平分线上的一点,AE∥BC,BF=AE.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)若AF=4,求CE的长.
【答案】(1)证明 ∵AE∥BC,
∴∠DAE=∠B,∠EAC=∠ACB,
∵E为△ABC的外角∠CAD平分线上的一点,
∴∠DAE=∠EAC,
∴∠B=∠ACB,
∴AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形.
(2)解 由(1)已得∠DAE=∠B,∠DAE=∠EAC,
∴∠B=∠EAC,
在△ABF和△CAE中,
∴△ABF△CAE(SAS),
∴AF=CE,
∵AF=4,
∴CE=4.
【举一反三3】如图,在中,,.点D,E分别为,的中点,点P为线段上一动点(不与点D重合),将线段绕点C逆时针旋转得到,连接,,,交于点N.
(1) 求证:;
(2) 求证:;
(3) 在点P运动过程中,能否使为等腰三角形?若能,请直接写出的长;若不能,请说明理由.
【答案】(1) 证明:∵线段绕点C逆时针旋转得到,∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2) 证明:过点C作交于点H,如图,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3) 解:∵.,
∴,,
∵点D,E分别为,的中点,
∴为中位线,
∴,,
①当,此时,点P、点N和点E重合,则;
②当,
∵线段绕点C逆时针旋转得到,
∴,
∴,
由(1)得,
则,
∴;
③当,则,
由(1)得,
∴;
故的长为或3或;
【题型3】等边三角形的性质
【典例】如图,在四边形中,连接,是等边三角形,,,若,则的长为( )
A.4
B.5
C.6
D.8
【答案】A
【解析】是等边三角形,,
,
,
,
,
;
故选.
【举一反三1】如图,C为线段上一动点(不与点A、B重合),在同侧分别作正和正与交于点F,与交于点G,与交于点H,连接.以下五个结论:①;②;③;④;⑤;正确的个数有( )
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
【答案】C
【解析】∵是等边三角形,
∴,
∴,
即,
∴,
∴,故①正确;
∴,
∵,
∴,
∴,且,
∴,
∴,,故④正确;
∴是等边三角形,
∴,
∴,故②正确;
∵是的外角,
∴,且,
∴,
∴,即,故③错误;
∵是的外角,
∴,
∵,
∴,故⑤正确;
综上所述,正确的有①②④⑤,共4个,
故选:C.
【举一反三2】如图,在中,,,D是边中点,P是边上的一个动点,连接,以为边在的下方作等边,连接,则的最小值__________ .
【答案】1
【举一反三3】如图,已知.
(1)尺规作图:在边上求作一点D,使得点D到,两边的距离相等;(要求:保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,若为等边三角形,延长至点E,使,连接.请将图形补画完整,并求证:.
【答案】(1)点D即为所求,
;
(2)如图,
∵是等边三角形,
∴,,
由(1)知平分,
∴,
∵,
∴,
又,
∴,
∴,
∴.
【举一反三4】如图,在等边三角形中,点在上,点在的延长线上,且,连接并延长交于点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)如图,连接,
∵为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵是的一个外角,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
【题型4】等边三角形的判定
【典例】有一个外角是120°,另外两个外角相等的三角形( )
A.可以是顶角不为60°等腰三角形
B.仅有等边三角形
C.一角为60°的非等腰三角形
D.不能确定
【答案】B
【解析】∵有一个外角是120°∴该角对应的角为60°又∵另外两个外角相等∴另外两个外角对应的内角也相等∵有一个角为60°的等腰三角形为等边三角形∴该三角形一定为等边三角形.故选B.
【举一反三1】下列三角形:(1)有两个角等于60°;(2)有一个角等于60°的等腰三角形;(3)三个外角都相等的三角形;(4)一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 .
【答案】(1)(2)(3)(4)
【解析】(1)根据已知求出∠A=∠B=∠C,所以△ABC是等边三角形;
(2)有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形;
(3)由三个外角都相等,得出三角形的三个内角也相等,根据三角都相等的三角形是等边三角形;所以是等边三角形;
(4)∵AD=DC,BD⊥AC,∴AB=BC,
∵AB=AC,
∴AB=AC=BC,
∴△ABC是等边三角形,
故答案为(1)(2)(3)(4).
【举一反三2】如图,一面镜子斜固定在地面上,且,点P是距离地面为的一个光源,光线射出经过镜面D处反射到地面E点,当光线经过的路径(P﹣D﹣E)长最短为时,的长是__________ .
【答案】6
【解析】如图,作点P关于的对称点,则,
当点、D、E三点共线,且时,光线经过的路径(P﹣D﹣E)长最短,
∵光线经过的路径(P﹣D﹣E)长最短为,
∴,
过点P作,
∵点P是距离地面为的一个光源,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
故答案为:6.
【举一反三3】如图,在中,,D是上的一点,过点D作于点E,延长和,交于点F.若,,,求的长
【答案】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
,
∵,,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,
∴.
【题型5】等边三角形的性质和判定
【典例】如图,E是等边△ABC中AC边上的点,∠1=∠2,BE=CD,则△ADE的形状是( )
A.等腰三角形
B.等边三角形
C.不等边三角形
D.不能确定形状
【答案】B
【解析】先证得△ABE≌△ACD,可得AE=AD,∠BAE=∠CAD=60°,即可证明△ADE是等边三角形.
【举一反三1】如图,已知是等边三角形,点D在上,点E在的延长线上,,交于点F,,若,且,则BE的长为( )
A.8
B.9
C.10
D.11
【答案】A
【解析】如图,过点D作交于点H.
∵是等边三角形,
∴
∵
∴,
∴是等边三角形
∴
∵
∴
∵
∴,
∴
∴
∵是等边三角形,
∴
∴
∴
设
∴,
∵,
∴
∴
∴
∴
∴.
故选:A.
【举一反三2】如图,在△ABC中,∠ABC=60°,AB=5,BE平分∠ABD,AE∥BD交BE于点E.则△ABE的周长是__________ .
【答案】15
【解析】在△ABC中,∠ABC=60°,所以∠ABD=120°.
因为BE平分∠ABD,所以∠ABE=60°=∠DBE.
因为AE∥BD,所以∠EAB=∠ABC=60°。
所以△ABE是等边三角形.所以AB+BE+AE=15,
所以△ABE的周长是15.
【举一反三3】如图,AD,BE在AB的同侧,AD=4,BE=9,AB=12,点C为AB的中点,若∠DCE=120°,则DE的最大值是 __________ .
【答案】19
【解析】如图,作点A关于直线CD的对称点M,作点B关于直线CE的对称点N,连接DM,CM,CN,MN,NE.
由题意AD=MD=4,AC=CB=CM=CN=6,NE=BE=9,
∵∠DCE=120°,
∴∠ACD+∠BCE=60°,
∵∠DCA=∠DCM,∠BCE=∠ECN,
∴∠ACM+∠BCN=120°,
∴∠MCN=60°,
∵CM=CN=6,
∴△CMN是等边三角形,
∴MN=6,
∵DE≤DM+MN+EN,
∴DE≤4+6+9=19,
∴当D,M,N,E共线时,DE的值最大,最大值为19,
故答案为:19.
【举一反三4】如图,AB=AC,∠BAC=120°,AD⊥AC,AE⊥AB.
(1)求∠C的度数;
(2)求证:△ADE是等边三角形.
【答案】(1)解 ∵AB=AC,∠BAC=120°,
∴∠B=∠C=30°.
(2)证明 ∵∠B=∠C=30°,AD⊥AC,AE⊥AB,
∴∠DAC=∠EAB=90°,∠ADC=∠AEB=60°,
∴∠CAE=∠AEB-∠C=30°,
∴∠EAD=∠DAC-∠CAE=60°,
∴∠ADC=∠AEB=∠EAD=60°,
∴△ADE是等边三角形.
【题型6】含30°角的直角三角形的性质
【典例】如图所示,是等边三角形,为的中点,,垂足为.若,则的边长为( )
A.2
B.4
C.6
D.8
【答案】B
【举一反三1】如图,一棵竖直的树在一次大风中离地面米处折断倒下,倒下部分与地面成角,这棵树在折断前的高度为__________ 米.
【答案】
【解析】∵一棵竖直的树在一次大风中于离地面米处折断倒下,倒下部分与地面成角,
∴斜边长为米,
即这棵树在折断前的高度为米,
故答案为:.
【举一反三2】(课本P170习题T3)已知: 如图,在 中, 是边 上的高, .求证: .
【答案】证明 如图所示, ,
.
,
(直角三角形的两个锐角互余).
.
.
在 Rt 中, (在直角三角形中, 角所对的直角边等于斜边的一半).
同理: .
【举一反三3】如图,等边的边长为,点P在边上以每秒的速度从A向B运动,到点B停止;点Q在射线上以每秒的速度从B向C运动,随着点P的停止而停止;设运动时间为t秒.
(1)用含t的式子表示线段长度:__________ ,__________ ;
(2)当t为何值时,为直角三角形;
(3)若运动过程中,线段与边交于点M,请问是否存在点M为线段中点的情况?若存在,请求出此时的t值和的长度;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
;
(2)答案见解析
(3)答案见解析
【解析】(1)根据题意得,,;
故答案为:,;
(2)∵,要使为直角三角形,分两种情况讨论:
情况1:当时,,
∴,
∴,
解得;
情况2:当时,,
∴,
∴,
解得.
因为点P到点B停止运动,所以t的取值范围是,
所以,当或时,为直角三角形;
(3)假设存在点M为线段中点的情况.过点P作交AC于点D.
因为是等边三角形,,所以是等边三角形,
,则.
因为,
所以,.
又因为M是PQ中点,
所以,
∴,
则,.
∵,,
所以,
.
当时,,因为,
所以.
经检验,当时,Q在BC延长线上,PQ与AC交于点M,符合题意.
【题型7】等边对等角
【典例】如图,AB=AC,BD=BC,若∠A=40°,则∠ABD的度数是( )
A.20°
B.30°
C.35°
D.40°
【答案】B
【解析】∵AB=AC,∠A=40°,
∴∠C=∠ABC=(180°-∠A)÷2=70°.
∵BD=BC,
∴∠C=∠BDC.
∴∠DBC=180°-2∠C=40°,
∴∠ABD=∠ABC-∠DBC=70°-40°=30°,
故选:B.
【举一反三1】已知等腰三角形的顶角是,则它的一个底角的度数是__________ .
【答案】
【解析】∵等腰三角形的顶角是,
∴它的一个底角的度数是,
故答案为:.
【举一反三2】如图,在平面直角坐标系中,,点,…在x轴上,点,…在射线OM上,,…均为等腰三角形,且,…,…均为直角三角形,若,则线段的长为__________ .
【答案】
【解析】由题可得:是等腰三角形,
是直角三角形且,,
,
,
,
,
,
,
同理:中,,在中,,得到,
同理可得:,
可得:,
根据计算可得:
,
,
,
,
,
.
故答案是:.
【举一反三3】如图,在中,,D是上的一点,过点D作于点E,延长和,交于点F.若,,,求的长
【答案】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
,
∵,,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,
∴.
【举一反三4】已知△ABC是等腰三角形,过△ABC的一个顶点的一条直线,把△ABC分成两个小三角形,如果这两个小三角形也是等腰三角形,试求出△ABC各内角的度数.(写出所有的情况)
【答案】解 一共有4种情况.分别求解如下:
如图①,△ABC是等腰三角形,AB=AC,线段AD过顶点A.根据题意,知△ABD,△ACD是等腰三角形,且AD=BD,AD=CD,那么∠B=∠BAD=∠CAD=∠C,
利用三角形内角和定理,可知,
∠B+∠BAD+∠CAD+∠C=180°,
解得∠B=∠BAD=∠CAD=∠C=45°,
∠BAC=90°;
如图②,AB=AC=CD,AD=BD.
设∠B=x,则∠BAD=∠ACB=x,∴∠ADC=2x.
∵AC=CD,∴∠CAD=2x,∴∠BAC=3x,
∴x+3x+x=180°,解得x=36°,
∴∠B=∠C=36°,∠BAC=108°;
如图③,AB=AC,AD=BD=BC.
设∠A=x,则∠ABD=x,∴∠BDC=2x.
∵BD=BC,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=∠BDC=2x,
∴x+2x+2x=180°,∴x=36°,
∴∠A=36°,∠ABC=∠C=72°.
如图④,AB=AC,BC=CD,AD=BD.
设∠A=x,则∠ABD=x,∠BDC=∠DBC=2x,
∴∠ABC=∠ACB=3x,
∴x+3x+3x=180°,∴x=,
∴∠A=,∠ABC=∠C=.
【题型8】三线合一
【典例】如图所示,在三角形纸片 中, ,把△ 沿 折叠,若点 落在点 的位置,则线段 ( )。
A.是边 上的中线
B.是边 上的高
C.是 的平分线
D.以上三种都成立
【答案】D
【举一反三1】如图,等腰的底边长为6,面积是36,腰的垂直平分线分别交边于E,F两点若点为边的中点,点为线段上一动点,则周长的最小值为( )
A.16
B.15
C.12
D.10
【答案】B
【解析】如图,连接,
是的垂直平分线,
,点C关于直线的对称点为点A,
∴,
∴的长为的最小值,
是等腰三角形,点D为边的中点,
,
的底边长为6,面积是36,
,
,
的周长最短
故选:B.
【举一反三2】等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角是,则其顶角的度数为__________ .
【答案】或
【解析】当顶角为钝角时,如图,是钝角等腰三角形腰上的高,与腰的夹角为,
则顶角;
当顶角为锐角时,如图,是锐角等腰三角形腰上的高,与腰的夹角为,
则顶角;
综上可知该等腰三角形的顶角为或.
故答案为:或.
【举一反三3】如图,在等边三角形中,平分,在、边上分别取点M、N,使,,在上有一动点P,则的最小值为__________ .
【答案】8
【解析】在上截取,连接,
∵是等边三角形,,
∴所在的直线是的对称轴,,
∴点M,点关于对称,
∴,
∴,
∴的最小值为的长,
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴的最小值为8.
故答案为:8.
【举一反三4】如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,E是AB的中点,连接DE并延长交CB的延长线于点F,点G在边BC上,且∠GDF=∠ADF.
(1)试说明:△ADE≌△BFE;
(2)连接EG,判断EG与DF的位置关系,并说明理由.
【答案】解 (1)因为AD∥BC,所以∠ADE=∠BFE,∠DAE=∠FBE.
因为E是AB的中点,所以AE=BE.所以△ADE≌△BFE.
(2)EG⊥DF.
理由:
因为∠GDF=∠ADF,又因为∠ADE=∠BFE,所以∠GDF=∠BFE.
所以GD=GF.由(1)得,DE=EF.所以EG⊥DF.
【题型9】等腰三角形性质的实际应用
【典例】如图,△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别是E、F,则下列四个结论中,正确的个数是( )
(1)AD上任意一点到C、B的距离相等;
(2)AD上任意一点到AB、AC的距离相等;
(3)BD=CD,AD⊥BC;
(4)∠BDE=∠CDF.
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
【答案】D
【解析】∵AD平分∠BAC,AB=AC,AD三线合一,∴AD上任意一点到C、B的距离相等;(垂直平分线的上任意一点到线段两端的距离相等)因此(1)正确.∵AB=AC,且AD平分顶角∠BAC,∴AD是BC的垂直平分线;(等腰三角形三线合一)因此(2)(3)正确.∵AB=AC,∴∠B=∠C;∵∠BED=∠DFC=90°,∴∠BDE=∠CDF;因此(4)正确.故选D.
【举一反三1】如图,小刚荡秋千,秋千旋转了70°,小刚的位置从A点运动到了A'点,则∠OAA'的度数为
A.50°
B.55°
C.65°
D.70°
【答案】B
【解析】∵秋千旋转了70°,
小刚的位置从A点运动到了A'点,
∴∠AOA'=70°,OA=OA',
∴∠OAA'=×(180°-70°)=55°.
【举一反三2】下列说法:
(1)等腰三角形的高、中线、角平分线互相重合;
(2)等腰三角形的两腰上的中线长相等;
(3)等腰三角形的腰一定大于其腰上的高;
(4)等腰三角形的一边长为8,一边长为16,那么它的周长是32或40.
其中不正确的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】C
【解析】∵等腰三角形的顶角的平分线,底边上的高,底边上的中线互相重合,∴(1)错误;
如图:∵AB=AC,AD=DC,AE=EB,∴DC=BE,∠DCB=∠EBC.又∵BC=BC∴△BDC≌△CEB(SAS).∴BD=CE,∴(2)正确;
如图:∵在△ABD中,∠BDA=90°,则AC=AB>BD,∴等腰三角形的腰一定大于其腰上的高,当该三角形是等腰直角三角形时,等腰三角形的腰等腰该腰上的高,∴(3)错误;
∵等腰三角形的一边长为8,一边长为16,∴只能三边是16,16,8,∴它的周长是40,∴(4)错误;故选:C.
【举一反三3】如图,在△ABC中,AB=AC,AD是角平分线,点E,F是AD上的任意两点.若△ABC的面积为10 cm2,则图中阴影部分的面积为__________ cm2.
【答案】5
【举一反三4】如图,∠B=∠C,要使△ABD△ACE,需增加的一个条件是__________(只填写一个你认为适合的条件).
【答案】∠BAD=∠CAE(或∠BDA=∠CEA,或BD=CE)
【解析】∵∠B=∠C,
∴AB=AC,
添加∠BAD=∠CAE,∠BDA=∠CEA,BD=CE后可分别根据ASA,AAS,SAS判定△ABD△ACE.
【举一反三5】如图,四边形ADBC中,BC=2BD,BA平分∠DBC,AB=AC,求证:AD⊥BD.
【答案】证明 如图,作AE⊥BC交BC于点E,
∵AB=AC,
∴点E是BC的中点,BE=BC,
∵BC=2BD,
∴BE=BD=BC,
∵BA平分∠DBC,
∴∠ABD=∠ABE,
又∵AB=AB,
∴△ABD△ABE(SAS),
∴∠ADB=∠AEB=90°,
∴AD⊥BD.
【举一反三6】如图,在梯形中,,,,,,点Q从点A出发以的速度向点D运动,点P从点B出发以的速度向点C运动,P、Q两点同时出发,当点P到达点C时,两点同时停止运动.
(1)当t=__________ s时,四边形的面积为;
(2)若以P、Q、C、D为顶点的四边形是平行四边形,求t的值;
(3)当时,若,当t为何值时,是等腰三角形?
【答案】(1)2
(2)答案见解析
(3)答案见解析
【解析】(1)∵,点Q的速度是,点P的速度是,
∴,
∴四边形的面积,
解得;
所以时,四边形的面积为;
故答案为:2;
(2)∵四边形是平行四边形,
∴,
解得;
以P、Q、C、D为顶点的四边形是平行四边形,t的值是2;
(3)①如图①,若,过P作于E,
则,,,
∵,
∴,
解得;
②如图②,若,过Q作于F,
则,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得,
综上所述,当或时,是等腰三角形.
【题型10】等角对等边
【典例】如图,∠A=36°,∠ADB=108°,则图中共有等腰三角形( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
【答案】A
【解析】∵∠A=36°,∠ADB=108°,∴∠ABD=36°,∴AD=BD,即△ABD是等腰三角形.而△ABC及△BDC无法证明是等腰三角形.故选A.
【举一反三1】如图,在中,,,现用两把完全相同的长方形直尺,一把紧贴着边,另一把紧贴着边并且与第一把直尺相交于一点,过点B和两把直尺的交点作射线,交于点D,则下列结论错误的是( )
A.是的角平分线
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】对于A,设两把直尺的交点为P,过点P作于点E,于点F,
则,
平分,
即是的角平分线,
故选项A正确,不符合题意;
对于B,
,,
,
平分,
,
,
,
故选项B正确,不符合题意;
对于C,
,,
,
,
,
,
故选项C错误,符合题意;
对于D,
设,则,
,
,
,
,
,
故选项D正确,不符合题意.
故选:C.
【举一反三2】一个三角形的两个内角分别是70°和40°,第三个内角的度数是__________,这个三角形是__________三角形.
【答案】70°,等腰.
【解析】三角形的两个内角分别是70°和40°,
∴第三个内角的度数是180°﹣70°﹣40°=70°,
∵该三角形的两个内角相等,
∴该三角形是等腰三角形,
故答案为:70°,等腰.
【举一反三3】如图,已知:在中,,,将一块足够大的直角三角尺(,)按如图放置,顶点在线段上滑动,三角尺的直角边始终经过点,并且与的夹角,斜边交于点.点在滑动时,__________ 时,的形状是等腰三角形.
【答案】或或
【解析】,,
,
①当时,此时,
,
,
;
②当时,此时,
,
,
,此时点与点重合;
③当时,此时,
,
;
综上可知,点在滑动时,或或时,的形状是等腰三角形,
故答案为:或或
【举一反三4】如图,是等边三角形,是的高,延长至,使,连接,过点作于点.
(1)求证:;
(2)若的周长为12,求的长.
【答案】(1)证明:∵是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴.
(2)解:∵,,
∴,
又∵,
∴,
∵,,
∴,
∴.
【举一反三5】小明:课本第页有一个“等角对等边”的定理,而第页有一个“大角对大边”,这两个结论都反映在同一个三角形中边、角之间大小的对应关系.
小红:是的,课本第页的勾股定理“在中,若,则”也反映了三角形中角的大小与边之间的数量关系.
小明:我猜想,如果,三边平方之间也有某种关系.比如:当时,或当时,.
你认为小明的猜想是否正确?如果正确,请选择其中的一个加以证明;如果不正确,请举出反例.
【答案】解:正确,证明如下:
选,如图,过点作,交延长线于点,
∴,
∴,,
∵,
∴
,
∴
选,如图,过点作于点,
∴,
∴,,
∵,
∴
,
∴.
【题型11】角平分线与平行线构造等腰三角形
【典例】如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线交于点E,过点E作MN∥BC交AB于点M,交AC于点N,若BM+CN=9,则线段MN的长为( )
A.9
B.18
C.4.5
D.以上都不对
【答案】A
【解析】∵∠ABC,∠ACB的平分线相交于点E,
∴∠MBE=∠EBC,∠ECN=∠ECB,
∵MN∥BC,
∴∠EBC=∠MEB,∠NEC=∠ECB,
∴∠MBE=∠MEB,∠NEC=∠ECN,
∴BM=ME,EN=CN,
∴MN=ME+EN,
即MN=BM+CN,
∵BM+CN=9,
∴MN=9.
【举一反三1】将两个全等的一个角是30°的直角三角形拼成如图所示的图形,其中两条长直角边在同一条直线上,则图中等腰三角形的个数是( )
A.4
B.3
C.2
D.1
【答案】B
【解析】∵将两个全等的有一个角为30°的直角三角形拼在一起,其中两条较长直角边在同一条直线上.∴EF∥DG,∠E=∠D=60°,∴∠ENM=∠D=60°,∠MGD=∠E=60°,∴△MEN,△MDG是等腰三角形.∵∠A=∠B=30°,∴MA=MB,∴△ABM是等腰三角形.∴图中等腰三角形有3个.故选:B.
【举一反三2】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
【解析】∵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.
【举一反三3】若一个三角形的外角平分线与三角形的一边平行,则这个三角形是 三角形.
【答案】等腰
【解析】可依据题意线作出简单的图形,结合图形可得∠B=∠A,进而可得其为等腰三角形.解:如图,DC平分∠ACE,且AB∥CD,∴∠ACD=∠DCE,∠A=∠ACD,∠B=∠DCE∴∠B=∠A,∴△ABC为等腰三角形.故填等腰.
【举一反三4】如图,AD和CD分别为△ABC的两个外角的平分线,过点D作EF∥AC分别交BA和BC的延长线于点E和F,连接BD.给出以下结论:①ED=DF;②AE+CF=EF;③BD平分∠ABC;④∠ADB+∠CDF=90°,其中正确的是__________.
【答案】②③④
【解析】∵AD和CD分别为△ABC的两个外角的平分线,
∴∠EAD=∠CAD,∠ACD=∠FCD,
∵EF∥AC,
∴∠EDA=∠CAD,∠FDC=∠ACD,
∴∠EAD=∠EDA,∠FDC=∠FCD,
∴AE=DE,DF=CF,
∴AE+CF=ED+DF=EF,故②正确;
∵AB≠BC,EF∥AC,
∴AE≠CF,
∴ED≠DF,故①错误;
∵AD和CD分别为△ABC的两个外角的平分线,分别过点D作BE,BF,AC的垂线,垂足分别为G,H,I(图略),
∴DG=DH=DI,
∴BD平分∠ABC,故③正确;
∴∠ABD=∠CBD,
∴∠ADB=∠EAD-∠ABD,
∵∠ACD+∠FCD=∠ABC+∠BAC,
∴2∠FCD=2∠ABD+180°-2∠EAD,
∴∠CDF=∠ABD+90°-∠EAD,
∴∠ADB+∠CDF=∠EAD-∠ABD+∠ABD+90°-∠EAD=90°,故④正确,
综上所述,其中正确的是②③④.
【举一反三5】如图,已知AD∥BC,BD是∠ABC的平分线,那么△ABD是等腰三角形吗?为什么?
【答案】解 △ABD是等腰三角形,理由是:∵BD是∠ABC的平分线,
∴∠ABD=∠DBC,
又∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC(两直线平等,内错角相等),
∴∠ADB=∠ABD,
∴△ABD是等腰三角形.
【举一反三6】如图,BD是∠ABC的平分线,DE∥BC,那么△BED是等腰三角形吗?请说明理由.
【答案】解:∵BD是∠ABC的平分线
∴∠ABD=∠DBC
又∵DE∥BC
∴∠EBD=∠DBC(两直线平等,内错角相等)
∴∠ABD=∠EBD
∴△BED是等腰三角形.
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