北师大版八年级下册数学[等腰三角形(提高)知识点整理及重点题型梳理]
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北师大版八年级下册数学
重难点突破
知识点梳理及重点题型巩固练习
等腰三角形(提高)知识讲解
【学习目标】
1. 了解等腰三角形、等边三角形的有关概念, 掌握等腰三角形的轴对称性;
2. 掌握等腰三角形、等边三角形的性质,会利用这些性质进行简单的推理、证明、计算和作图.
3. 理解并掌握等腰三角形、等边三角形的判定方法及其证明过程. 通过定理的证明和应用,初步了解转化思想,并培养学生逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力.
4. 理解反证法并能用反证法推理证明简单几何题.
【要点梳理】
要点一、等腰三角形的定义
1.等腰三角形
有两条边相等的三角形,叫做等腰三角形,其中相等的两条边叫做腰,另一边叫做底,两腰所夹的角叫做顶角,底边与腰的夹角叫做底角.
如图所示,在△ABC中,AB=AC,△ABC是等腰三角形,其中AB、AC为腰,BC为底边,∠A是顶角,∠B、∠C是底角.
2.等腰三角形的作法
已知线段a,b(如图).用直尺和圆规作等腰三角形ABC,使AB=AC=b,BC=a.
作法:1.作线段BC=a;
2.分别以B,C为圆心,以b为半径画弧,两弧
相交于点A;
3.连接AB,AC.
△ABC为所求作的等腰三角形
3.等腰三角形的对称性
(1)等腰三角形是轴对称图形;
(2)∠B=∠C;
(3)BD=CD,AD为底边上的中线.
(4)∠ADB=∠ADC=90°,AD为底边上的高线.
结论:等腰三角形是轴对称图形,顶角平分线(底边上的高线或中线)所在的直线是它的对称轴.
4.等边三角形
三条边都相等的三角形叫做等边三角形.也称为正三角形.等边三角形是一类特殊的等腰三角形,有三条对称轴,每个角的平分线(底边上的高线或中线)所在的直线就是它的对称轴.
要点诠释:(1)等腰三角形的底角只能为锐角,不能为钝角(或直角),但顶角可为钝
角(或直角).∠A=180°-2∠B,∠B=∠C=180
2
A
︒-∠
.
(2)等边三角形与等腰三角形的关系:等边三角形是特殊的等腰三角形,等腰三角形不一定是等边三角形.
要点二、等腰三角形的性质
1.等腰三角形的性质
性质1:等腰三角形的两个底角相等,简称“在同一个三角形中,等边对等角”.
推论:等边三角形的三个内角都相等,并且每个内角都等于60°.
性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上中线和高线互相重合.简称“等腰三角形三线合一”.
2.等腰三角形中重要线段的性质
等腰三角形的两底角的平分线(两腰上的高、两腰上的中线)相等.
要点诠释:这条性质,还可以推广到以下结论:
(1)等腰三角形底边上的高上任一点到两腰的距离相等。
(2)等腰三角形两底边上的中点到两腰的距离相等.
(3)等腰三角形两底角平分线,两腰上的中线,两腰上的高的交点到两腰的距离相等,到底边两端上的距离相等.
(4)等腰三角形顶点到两腰上的高、中线、角平分线的距离相等.
要点三、等腰三角形的判定定理
1.等腰三角形的判定定理
如果一个三角形有两个角相等,那么这个三角形是等腰三角形.可以简单的说成:在一个三角形中,等角对等边.
要点诠释:(1)要弄清判定定理的条件和结论,不要与性质定理混淆.判定定理得到的结论是等腰三角形,性质定理是已知三角形是等腰三角形,得到边和角关系.
(2)不能说“一个三角形两底角相等,那么两腰边相等”,因为还未判定它是一个等腰三角形.
2.等边三角形的判定定理
三个角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.
3. 含有30°角的直角三角形
定理:在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半. 要点四、反证法
在证明时,先假设命题的结论不成立,然后从这个假设出发,经过逐步推导论证,最后推出与学过的概念、基本事实,以证明的定理、性质或题设条件相矛盾的结果,从而证明命题的结论一定成立,这种证明命题的方法叫做反证法.
要点诠释:反证法也称归谬法,是一种间接证明的方法,一般适用于直接证明有困难的命题.一般证明步骤如下:
(1)假定命题的结论不成立;
(2)从这个假设和其他已知条件出发,经过推理论证,得出与学过的概念、基本事实,以证明的定理、性质或题设条件相矛盾的结果;
(3)由矛盾的结果,判定假设不成立,从而说明命题的结论是正确的.
类型一、等腰三角形中的分类讨论
1、等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为30°,则顶角的度数为( ).
A.60° B.120° C.60°或150° D.60°或120°
【答案】D;
【解析】由等腰三角形的性质与三角形的内角和定理可知,等腰三角形的顶角可以是锐角、直角、钝角,然而题目没说是什么三角形,所以分类讨论,画出图形再作答.
(1)顶角为锐角如图①,按题意顶角的度数为60°;
(2)顶角为直角,一腰上的高是另一腰,夹角为0°不符合题意;
(3)顶角为钝角如图②,则顶角度数为120°,故此题应选D.
【总结升华】此题主要考查了等腰三角形的性质,熟记三角形的高相对于三角形的三种位置关系是解题的关键,本题易出现的错误是忽视了顶角为120°这种情况,把三角形简单的认为是锐角三角形.
举一反三:
【变式1】已知等腰三角形的周长为13,一边长为3,求其余各边.
【答案】
解:(1)3为腰长时,则另一腰长也为3,底边长=13-3-3=7;
(2)3为底边长时,则两个腰长的和=13-3=10,则一腰长
1
105 2
=⨯=.
这样得两组:①3,3,7 ②5,5,3.
而由构成三角形的条件:两边之和大于第三边可知:3+3<7,故不能组成三角形,应舍去.
∴等腰三角形的周长为13,一边长为3,其余各边长为5,5.
【变式2】在△ABC中,∠A=40°,当∠B=时,△ABC是等腰三角形.
【答案】40°、70°或100°
提示:分为两种情况:(1)当∠A是底角,①AB=BC,根据等腰三角形的性质求出∠A=∠C=40°,根据三角形的内角和定理即可求出∠B;②AC=BC,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠B=40°;(2)当∠A是顶角时,AB=AC,根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理即可求出∠B.
类型二、等腰三角形的操作题
2、如图,请将下列两个三角形分成两个等腰三角形.(要求标出每个等腰三角形的内角度数)
【思路点拨】根据等腰三角形的判定定理在左图△ABC中的边BC上取一点D,使BD=AD即可;
在右图△ABC中的边AC上取一点D,使BD=CD即可.
【答案与解析】
解:如图(1)所示:在BC上取一点D,使∠ADB=110°,∠ADC=70°,∠BAD=35°,∠CAD=40°,如图(2)所示:在AC上取一点D,使∠ABD=32°,∠CBD=16°,∠ADB=32°,
∠BDC=148°.
【总结升华】本题考查了等腰三角形的性质和判定、三角形的内角和定理等知识点,关键是根据题意画出图形,注意应先确定等腰三角形的各个角的度数,再根据度数画出图形.
举一反三:
【变式】(2015•温州模拟)如图,有甲,乙两个三角形,请你用一条直线把每一个三角形分成两个等腰三角形,并标出每个三角形各角的度数.
【答案】解:如图1:直线把75°的角分成25°的角和50°的角,则分成的两个三角形都是等腰三角形;
如图2,直线把120°的角分成80°和40°的角,则分成的两个三角形都是等腰三角形.
类型三、等腰三角形性质与判定的综合应用
3、(2016春•威海期末)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.
【思路点拨】(1)连接BD由等腰三角形的性质和已知条件得出∠BAD=∠DAC=×120°=60°,再由AD=AB,即可得出结论;
(2)由△ABD是等边三角形,得出BD=AD,∠ABD=∠ADB=60°,证出∠BDE=∠ADF,由ASA 证明△BDE≌△ADF,得出BE=AF.
【答案与解析】
(1)证明:连接BD,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴∠BAD=∠DAC=∠BAC,
∵∠BAC=120°,
∴∠BAD=∠DAC=×120°=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°,
∴∠BDE=∠ADF,
在△BDE与△ADF中,
,
∴△BDE≌△ADF(ASA),
∴BE=AF.
【总结升华】本题考查了等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质;熟练掌握等腰三角形的性质,并能进行推理论证是解决问题的关键.
举一反三:
【变式】如图在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于点E,连接CE,则图中的等腰三角形共有个.
【答案】4;
提示:根据等腰三角形的判定,由已知可证∠BAD=∠CAD=∠B=30°,即证△ADB是等腰三角形;又证CD=DE,AE=AC,即证△CDE,△AEC是等腰三角形;再证ECB=∠B=30°,即证△BEC是等腰三角形.即图中的等腰三角形共有4个.
4、如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D.AF平分∠CAB,交CD于点E,交CB于点F,求证:CE=CF.
【思路点拨】根据三角形的内角和定理得出∠CAF+∠CFA=90°,∠FAD+∠AED=90°,根据角平分线和对顶角相等得出∠CEF=∠CFE,根据等腰三角形的判定推出即可.
【答案与解析】
证明:∵∠ACB=90°,CD⊥AB,
∴∠CDA=90°,
∴∠CAF+∠CFA=90°,∠FAD+∠AED=90°,
∵AF平分∠CAB,
∴∠CAF=∠FAD,
∴∠CFA=∠AED=∠CEF,
∴CE=CF.
【总结升华】本题考查了直角三角形性质,等腰三角形的性质和判定,三角形的内角和定理,关键是推出∠CEF=∠CFE.
举一反三:
【变式】如图是由9个等边三角形拼成的六边形,现已知中间最小的等边三角形的边长是a,则围成的六边形的周长为()
A. 30a
B. 32a
C. 34a
D. 无法计算
【答案】A;
提示:设右下角第二个小的等边三角形的边长是x,则剩下的7个等边三角形的边长是x;
x; x+a; x+a; x+2a ;x+2a; x+3a,根据题意得到方程2x=x+3a,求出x=3a,
即可求出围成的六边形的周长.
类型四、含30°角的直角三角形
5、如图,测量旗杆AB的高度时,先在地面上选择一点C,使∠ACB=15°.然后朝着旗杆方向前进到点D,测得∠ADB=30°,量得CD=13m,求旗杆AB的高.
【思路点拨】根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和求出∠CAD,再根据等角对等边的性质可得AD=CD,然后根据直角三角形30°角所对的直角边
等于斜边的一半解答即可.
【答案与解析】
解:∵∠ACB=15°,∠ADB=30°,
∴∠CAD=∠ADB-∠ACB=30°-15°=15°,
即△CAD为等腰三角形,
∴AD=CD=13,
在△ADB中,∵AB⊥DB,∠ADB=30°,
∴AB=1
2
AD=
1
2
×13=6.5(m).
【总结升华】本题考查了直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半的性质,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和的性质,等角对等边的性质,熟记性质是解题的关键.
举一反三:
【变式】已知:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAD=1
2
∠BAC,过点D作DE
⊥AB,DE恰好是∠ADB的平分线,求证:CD=1
2 DB.
【答案】
解:∵DE⊥AB,
∴∠AED=∠BED=90°,
∵DE是∠ADB的平分线,
∴∠3=∠4,又∵DE=DE,
∴△BED≌△AED(ASA),
∴AD=BD,∠2=∠B,
∵∠BAD=∠2=1
2
∠BAC,
∴∠1=∠2=∠B,
∴AD=BD,
又∵∠1+∠2+∠B=90°,
∴∠B=∠1=∠2=30°,
在直角三角形ACD中,∠1=30°,
∴CD= 1
2
AD=
1
2
BD.
类型五、反证法
6、求证:在一个三角形中,如果两个角不等,那么它们所对的边也不等.
【思路点拨】先假设它们的对边相等,然后根据等腰三角形的性质得出假设不成立,从而证得原结论成立.
【答案与解析】
证明:假设它们所对的边相等;
则根据等腰三角形的性质定理,“等边对等角”所以等它们所对的角也相等;
这就与题设两个角不等相矛盾;
因此假设不成立,故原结论成立.
【总结升华】本题结合等腰三角形的性质考查反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.
举一反三:
【变式】用反证法证明“三角形三个内角中至少有两个锐角”时应首先假设
.
【答案】三角形三个内角中最多有一个锐角.。