等腰三角形经典例题透析
(完整版)等腰三角形典型例题
等腰三角形1.如图,已知点C为线段AB上一点,和都是等边三角形,AN、BM相交于点O,AN、CM交于点P,BM、CN交于点Q.(1)求证:.(2)求的度数.(3)求证:.【分析】(1)欲证,只需证明它所在的两个三角形全等.(2)的度数可用的外角来求,但要注意全等所得到这一条件的使用.(3)要,则,应该为一个等边三角形,可证明≌,从而得到.(1)证明:和都是等边三角形,,,,,即.在和中,≌,.(2)由(1)知,≌,.,即.(3)在和中,≌,,.又,,即,.【点拨】(1)要证明线段相等(或角相等),找它们所在的三角形全等.(2)本题的图形规律:共一个顶点的两个等边三角形构成的图形中,存在一对或多对绕公共点旋转变换的三角形全等.2.如图,在中,,,的平分线AM的长15,求BC的长.【分析】由AM平分,,可得,,则,所以.在中,,可得,由,可求出BC的长.解:在中,,,.AM平分,,,.在中,,.【点拨】含30度的直角三角形的性质常与直角三角形的两个锐角互余一起运用,此性质是求线段长度和证明线段倍分问题的重要方法.3.如图,,,,.求证:.【分析】根据已知“,”联想到等腰三角形“三线合一”,通过辅助线将证明转化为证明.证明:延长CE、BA交于点F.,.在和中,≌,,即.,.在和中,≌,,.【点拨】(1)利用等腰三角形“三线合一”不仅能得到线段相等、角相等,而且能得到线段的倍半关系.(2)联系等腰三角形“三线合一”作顶角平分线或底边的中线或底边的高线是常用的辅助线.4.如图,△ABC中,AB=AC,在AB边上取点D,在AC延长线上取点E,使BD=CE,连结DE交BC于G.求证:DG=GE.【分析】由于△ABC是等腰三角形,D为AB上一点,E为AC延长线上一点,故可考虑过D或E作腰AC或AB的平行线,通过构造等腰三角形,可获得结论.证法1:过D作DF∥AC,交BC于F(如图).∴∠DFB=∠ACB.又∵AB=AC,∴∠B=∠ACB.∴∠B=∠DFB.∴DB=DF.∵CE=BD(已知),∴DF=CE.又∠DGF=∠CGE,∠GDF=∠E,∴△DFG≌△ECG(AAS).∴DG=GE.证法2:过E作EM∥AB交BC延长线于M.∴∠B=∠M.又∵AB=AC,∴∠B=∠ACB.又∠ACB=∠ECM,∴∠M=∠ECM.∴EC=EM.∵CE=BD(已知),∴EM=BD.在△BDG与△MEG中,∴△BDG≌△MEG(AAS).∴DG=GE.【点拨】(1)本题的证明方法很多,其思路是通过利用等腰三角形ABC的底角相等并借助BD=CE条件,构造新的等腰三角形来寻求结论.(2)本题在推证含DG、GE为对应边的两个三角形全等时,寻找等边是一个难点,也是本题最易出错的地方,主要表现为把BD=CE这一条件直接作为三角形全等时的对应边.5.已知:如图,△ABC中,AB=AC,∠A=36°,仿照图(1),请你再设计两种不同的方法,将△ABC分割成3个三角形,使得每个三角形都是等腰三角形(如图(1)).(2)图(2)(3)供画图用,作图工具不限,不要求写画法,不要求证明;要求标出所分得的每个等腰三角形三个内角的度数).【分析】由于所给三角形是一个含36°的等腰三角形,因而将它分成三个等腰三角形时仍只需考虑以36°,72°,108°等为内角的等腰三角形即可.解:本题显然应有多种结果,现提供3种,以供同学们参考,如图中(2)、(3)、(4);【点拨】像本例这种图形的分割问题的求解,一方面应把握原图形的特征,借助经验予以解决,另一方面还应大胆尝试,在操作中获得结果.6.如图,在一个宽度为的小巷内,一个梯子的长度为b,梯子的脚位于P点.将梯子的顶端放于一堵墙上Q点时,Q点离地面的高度为c,此时梯子与地面的夹角为.将梯子顶端放于对面一堵墙上R点,离开地面的高度为d,此时梯子与地面的夹角为.可知,为什么?【分析】由,,可知,又,可知为等边三角形,则,可推得.证明:连接RQ、RB.,,.又,为等边三角形,.在中,,,,,在线段PQ的垂直平分线上,.在中,,.在中,,,,即。
专题03 等腰(直角)三角形中动点问题(老师版)
专题3等腰(直角)三角形中动点问题【典型例题】1.(2021·黑龙江集贤·八年级期末)如图,等腰三角形ABC的底边BC长为3,面积是18,腰AC的垂直平分线分别交AC、AB边于点E、F.若点D为DC边的中点,点M为线段EF上一动点,则CDM周长的最小值为___.【答案】13.5【解析】【分析】连接MA、AD,易得MA=MC,则△CMD的周长为:MC+MD+CD=MA+MD+CD≥AD+CD,当M点在线段AD上时,△CMD的周长最小,再由面积可求得AD的长,从而可求得周长的最小值.【详解】如图,连接MA、AD∵EF垂直平分线段AC∴MA=MC∴△CMD的周长=MC+MD+CD=MA+MD+CD≥AD+CD∵点D为DC边的中点,BC=3∴1 1.52CD BC==∵AB=AC ∴AD⊥BC∴118 2BC AD⨯=即1318 2AD⨯=∴AD=12∴AD+CD=12+1.5=13.5即△MCD的周长的最小值为13.5故答案为:13.5【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质定理,三角形的面积,两点之间线段最短等知识,关键是利用线段的垂直平分线的性质定理作辅助线MA,把MC+MD的最小值问题转化为两点间线段最短来解决.【专题训练】一、填空题1.(2022·江苏昆山·八年级期末)如图,∠ABC=30°,AB=6,动点P从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线BC运动,设点P的运动时间为t秒,当△ABP是以AB为底的等腰三角形时,t的值为______秒.【答案】【解析】【分析】过点P作PD⊥AB于点D,根据等腰三角形有性质得到BD=3,再根据30度角的直角三角形的性质结合勾股定理即可求解.【详解】解:过点P作PD⊥AB于点D,∵△ABP是以AB为底的等腰三角形,即BP=PA,∴BD=DA=12AB=3,∵∠ABC=30°,∴BP=2PD,即12BP=PD,∵BP2-PD2=BD2,∴BP2-14BP2=32,解得:BP=∵点P的运动速度是每秒1个单位长度,∴t的值为故答案为:【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理等知识点,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.2.(2021·浙江·诸暨市暨阳初级中学八年级期中)如图∠MAN=60°,若△ABC的顶点B在射线AM上,且AB=6,动点C从点A出发,以每秒1个单位沿射线AN运动,当运动时间t是_______秒时,△ABC是直角三角形.【答案】3或12【解析】【分析】分∠ACB=90°和∠ABC=90°两种情况,根据含30°角的直角三角形的性质求出AC,再求出答案即可.【详解】解:如图:当△ABC是以∠ACB=90°的直角三角形时,∵∠MAN=60°,∴∠ABC=30°,∴AC=13 2AB=,∴运动时间t=3311AC==秒,当△ABC是以∠ABC=90°的直角三角形时,∵∠MAN=60°,∴∠ACB=30°,∴AC=212AB=,∴运动时间t=121211AC==秒,当运动时间t是3或12秒时,△ABC是直角三角形.故答案为:3或12【点睛】本题考查了三角形的内角和定理和含30°角的直角三角形的性质,能熟记含30°角的直角三角形的性质是解此题的关键.3.(2022·新疆·乌鲁木齐市第四中学八年级期末)如图,在边长为6,面积为ABC中,N为线段AB上的任意一点,∠BAC的平分线交BC于点D,M是AD上的动点,连结BM、MN,则BM+MN的最小值是_______【答案】【解析】【分析】由等边三角形的对称性得到MC=BM,再利用垂线段最段解题.【详解】解:过点C 作CN AB ⊥于点N ,BD Q 平分∠BAC ,△ABC 为等边三角形,BM MC∴=∴BM +MN MC MN =+,当CN AB ⊥时,=MC MN CN +最小等边△ABC 面积为6,CN ∴故答案为:【点睛】本题考查轴对称—最短路径问题、等边三角形的性质等知识,是重要考点,掌握相关知识是解题关键.4.(2021·福建省罗源第二中学八年级期中)如图,在等腰△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =120°,BC =30cm ,一动点P 从B 向C 以每秒2cm 的速度移动,当P 点移动____________秒时,PA 与△ABC 的腰垂直.【答案】5或10【解析】【分析】根据等腰三角形性质求出∠B =∠C =30°,分PA ⊥AC 和PA ⊥AB 两种情况分类讨论,得到BP =10cm 或BP =20cm ,即可求出点P 移动的时间.【详解】解:∵AB =AC ,∠BAC =120°,∴∠B =∠C =30°.如图①,当PA ⊥AC 时,∵∠C =30°.∴PC =2AP ,∠APC =60°,∴∠B =∠BAP =30°,∴AP =BP ,∴PC =2BP ,∴BP =13BC =13×30=10cm ,∴P 点移动了10÷2=5(秒);如图②当PA⊥AB时,∵∠B=30°.∴PB=2BP,∠APB=60°,∴∠C=∠CAP=30°,∴AP=CP,∴BP=2CP,∴BP=23BC=23×30=20cm,∴P点移动了20÷2=10(秒).故答案为:5或10【点睛】本题考查了等腰三角形的性质与判定,直角三角形性质等知识,熟知相关定理,根据条件分类讨论是解题关键5.(2022·福建省泉州实验中学八年级期末)如图,在等腰△ABC中,∠BAC=30°,AB=AC,BC=4,点P、Q、R分别为边BC、AB、AC上(均不与端点重合)的动点,△PQR周长的最小值是______.【答案】423【解析】【分析】过BC的中点P作AB,AC的对称点M,N,连接MN交AB与Q,交AC于R,则此时△PQR周长最小,求出MQ,RQ,RN即可解决问题.【详解】过点P作AB,AC的对称点M,N,连接MN交AB于Q,交AC于R,设AP交MN于点D,则PQ MQ =,PR RN =,∴PQR 周长为PQ QR PR MQ QR EN MN ++=++≥,当,,,M Q R N 四点共线时,即当点P 是BC 的中点时,PQR 的周长最小,如图∵30BAC ∠=︒,∴75B C ∠=∠=︒,150MPN ∠=︒,∴15M N ∠=∠=︒,∴75MQB PQB B ∠=∠=∠=︒,∴MN BC ∥,2PQ PB ==,同理2PR PC ==,∵⊥AP BC ,∴AP MN ⊥.DP MN∴⊥PQ PR =DQ DR∴=∵180757530PQR ∠=︒-︒-︒=︒,∴Rt PDQ 中,112QD PQ ==∴==2QR DQ =⨯=,∴PQR 周长的最小值是22PQ QR PR ++=+=4+.故答案为:4+【点睛】本题是三角形综合题,考查了轴对称的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,正确的作出辅助线是解题的关键.6.(2022·辽宁铁西·八年级期末)同学们,我们在今后的学习中会学到这个定理: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.即:如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,若∠ABC =30°,则12AC AB =.问题:在Rt △ABC ,∠ACB =90°,∠ABC =30°,AC D 是边BC 的中点,点E 是斜边AB 上的动点,连接DE ,把△BDE 沿直线DE 折叠,点B 的对应点为点F .当直线DF ⊥AB 时,AE 的长为_____.【答案】2或2【解析】【分析】如图1所示,设DF 与AB 交点为G ,先求出AB ==3BC ,由D 是BC 的中点,可以得到1322BD BC ==,由折叠的性质可知∠F =∠B =30°,BE =EF ,即可得到1324DG BD ==,1122EG EF BE ==,BG ==,由此即可求出AE 的长;如图2所示,同理可得1324DG BD ==,4BG ==,1122EG EF BE ==,则32BE BG GE BG =+==,AE AB BE =-=【详解】解:如图1所示,设DF 与AB 交点为G ,∵∠ABC =30°,∠ACB =90°,∴2AB AC ==∴BC =,∵D 是BC 的中点,∴1322BD BC ==,由折叠的性质可知∠F =∠B =30°,BE =EF ,∵DF ⊥AB ,∴∠DGB =∠FGB =90°,∴1324DG BD ==,1122EG EF BE ==,∴4BG ==,∴2332BE BG ==,∴AE AB BE =-=如图2所示,延长FD 与AB 交于点G ,同理可求出1324DG BD ==,4BG ==,1122EG EF BE ==,∴22BE BG GE BG =+==,∴2AE AB BE =-=,故答案为:2【点睛】本题主要考查了含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,旋转的性质,熟练掌握含30度角的直角三角形的性质是解题的关键.7.(2021·全国·八年级专题练习)如图,60BOC ∠=︒,点A 是BO 延长线上的一点,10cm OA =,动点P 从点A 出发沿AB 以3cm/s 的速度移动,动点Q 从点O 出发沿OC 以1cm/s 的速度移动,如果点P Q ,同时出发,用(s)t 表示移动的时间,当t =_________s 时,POQ △是等腰三角形;当t =_________s 时,POQ △是直角三角形.【答案】52或54或10【解析】【分析】根据POQ ∆是等腰三角形,分两种情况进行讨论:点P 在AO 上,或点P 在BO 上;根据POQ ∆是直角三角形,分两种情况进行讨论:PQ AB ⊥,或PQ OC ⊥,据此进行计算即可.【详解】解:如图,当PO QO =时,POQ ∆是等腰三角形,103PO AO AP t =-=-,OQ t =,∴当PO QO =时,103t t -=,解得52t =;如图,当PO QO =时,POQ ∆是等腰三角形,310PO AP AO t =-=-,OQ t =,∴当PO QO =时,310t t -=,解得5t =;如图,当PQ AB ⊥时,POQ ∆是直角三角形,且2QO OP =,310PO AP AO t =-=-,OQ t =,∴当2QO OP =时,2(310)t t =⨯-,解得4t =;如图,当PQ OC ⊥时,POQ ∆是直角三角形,且2QO OP =,310PO AP AO t =-=-,OQ t =,∴当2QO OP =时,2310t t =-,解得:t =10.故答案为:52或5;4或10.【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质以及直角三角形的性质,解决问题的关键是进行分类讨论,分类时注意不能遗漏,也不能重复.二、解答题8.(2021·浙江余杭·八年级期中)如图,已知在ABC 中,90B ∠=︒,10AC =,6BC =,若动点P 从点B 开始,按B A C B →→→的路径运动,且速度为每秒2个单位长度,设出发的时间为t 秒.(1)出发2秒后,求CP 的长.(2)出发几秒钟后,CP 恰好平分ABC 的周长.(3)当t 为何值时,BCP 为等腰三角形?【答案】(1)PC 52(2)出发3秒钟后,CP 恰好平分△ABC 的周长(3)t =3或5.4或6或6.5时,△BCP 为等腰三角形【解析】【分析】(1)勾股定理求得AB 的长,进而根据速度求得出发2秒后BP 的长,Rt BCP △中勾股定理求解即可;(2)由于CP 恰好平分ABC 的周长,则P 点不可能位于线段BC 和AC 上,即对P 点在线段AB 上进行探究,根据题意列出一元一次方程,解方程求解即可;(3)①当P 在AB 上时,若BP =BC 时,②当P 在AC 上时,若BP =BC 时,③当P 在AC 上时,若CB =CP 时,④当P 在AB 上时,若PC =PB 时,根据题意列出一元一次方程解方程求解即可(1)由∠B =90°,AC =10,BC =6,∴AB =8,∵P 从点B 开始,按B →A →C →B ,且速度为2,∴出发2秒后,则BP =4,AP =6,∵∠B =90°,∴在Rt BCP △中,由勾股定理得PC 22226452BP BC +=+=;(2)P 点不可能位于线段BC 和AC 上,即对P 点在线段AB 上进行探究,根据题意可得,6+2t =10+8-2t ;解得t =3∴出发3秒钟后,CP 恰好平分△ABC 的周长(3)①当P 在AB 上时,若BP =BC 时,得到2t =6;则t =3,②当P 在AC 上时,若BP =BC 时,过点B 作BD AC ⊥,则68 4.810AB BC BD AB ⨯⨯===在Rt BDP △中,22226 4.8 3.6PD PD BD =-=-=在Rt ADB 中,22228 4.8 6.4AD AB BD =-=-=8 6.4 3.610.8BA AP BA AD PD ∴+=+-=+-=即210.8t =解得 5.4t =③当P 在AC 上时,若CB =CP 时,810612BA PA BA AC PC +=+-=+-=即212t =解得6t =④当P 在AC 上时,若PC =PB 时,15PA AB ==8513BA AP ∴+=+=得到2t=6;则t=6.5.综上可得t=3或5.4或6或6.5时,△BCP为等腰三角形.【点睛】本题考查了勾股定理,一元一次方程的应用,等腰三角形的性质与判定,分类讨论是解题的关键.9.(2022·吉林·八年级期末)如图,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,AB=6.动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度在射线AB上运动.点P出发后,连接CP,以CP为直角边向右作等腰直角三角形CDP,使∠DCP=90°,连接PD,BD.设点P的运动时间为t秒.(1)△ABC的AB边上高为;(2)求BP的长(用含t的式子表示);(3)就图中情形求证:△ACP≌△BCD;(4)当BP:BD=1:2时,直接写出t的值.【答案】(1)3(2)当0<t≤3时,PB=6-2t;当t>3时,PB=2t-6;(3)见解析(4)t的值为2或6.【解析】【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质解答即可;(2)根据两种情况,利用线段之间关系得出代数式即可;(3)根据SAS证明△ACP与△CBD全等即可;(4)利用全等三角形的性质解得即可.(1)解:∵△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,AB=6,∴△ABC的AB边上高=12AB=3,故答案为:3;(2)解:∵AB=6,动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度在射线AB上运动,∴点P在线段AB上运动的时间为62=3(秒),当0<t≤3时,PB=6-2t,当t>3时,PB=2t-6;(3)证明:∵△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,∴AC=BC,∵∠PCD=90°,CP=CD,∴∠ACP+∠PCB=90°,∠PCB+∠BCD=90°,∴∠ACP=∠BCD,在△ACP与△CBD中,AC BC ACP BCD CP CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACP ≌△CBD (SAS );(4)解:∵△ACP ≌△CBD ,∴AP =BD ,当BP :BD =1:2,即BD =2BP 时,当0<t ≤3时,2t =2(6-2t ),解得:t =2;当BP :BD =1:2,即BD =2BP 时,当t >3时,2t =2(2t -6),解得:t =6,综上所述,t 的值为2或6.【点睛】本题是三角形的综合题,关键是根据等腰直角三角形的性质和全等三角形的判定和性质解答.10.(2022·福建·厦门一中八年级期末)在锐角△ABC 中,∠B =45°,∠C =60°,AD ⊥BC 于点D.(1)如图1,过点B 作BG ⊥AC 于点G ,求证:AC =BF ;(2)动点P 从点D 出发,沿射线DB 运动,连接AP ,过点A 作AQ ⊥AP ,且满足AP AQ =.①如图2,当点P 在线线段BD 上时,连接PQ 分别交AD 、AC 于点M 、N .请问是否存在某一时刻使得△APM 和△AQN 成轴对称,若有,求此刻∠APD 的大小;若没有,请说明理由.②如图3,连接BQ ,交直线AD 与点F ,当点P 在线段BD 上时,试猜想BP 和DF 的数量关系并证明;当点P 在DB 的延长线上时,若27AD FD =,请直接写出PB BD 的值.【答案】(1)证明过程见解析.(2)①存在某一时刻使得△APM 和△AQN 成轴对称,∠APD =30°,理由见解析.②BP =2DF ,47PB BD =【解析】【分析】(1)根据已知条件,证明△BDF 和△ADC 全等,即可得出AC =BF .(2)①因为∠C =60°在Rt △ABC 中∠CAD =30°,∠PAQ =90°,由对称的性质可知∠PAD =∠QAC =30°,所以可以得出∠APD =60°;②过Q 作QE ⊥AD ,交AD 与点E ,可证△APD ≌△QAE ,得出AE =PD ,再证△APD ≌△QAE ,得出EF =DF ,再通过等量代换即可.(1)证明:∵AD ⊥BC∴∠ADB =∠ADC =90°又∵∠B =45°∴△ABD 是等腰直角三角形∴AD =BD∵BG ⊥AC∴∠BGC =90°又∵∠C =60°∴∠DAC =90°-∠C =90°-60°=30°∠FBD =90°-∠C =90°-60°=30°∴∠DAC =∠FBD在△BDF 和△ADC 中,FBD CDA BDF ADC BD AD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△BDF ≌△ADC ∴AC =BF(2)①存在某一时刻使得△APM 和△AQN 成轴对称∵AQ ⊥AP∴∠QAP =90°由(1)的证明知∠DAC =30°,根据对称的性质,得∠PAD =∠QAC =2QAP CAD ∠-∠=90︒︒-302=30°∵∠ADP =90°∴∠APD =90°-∠PAD =90°-30°=60°②BP =2DF理由如下:如图4所示,过Q 作QE ⊥AD ,交AD 与点E ,那么∠AEQ =∠FEQ =90°∴∠AQE +∠QAE =90°又∵∠PAD +∠QAE =90°∴∠AQE =∠PAD在△APD 和△QAE 中,AQE PAD AEQ PDA AQ AP ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△APD ≌△QAE ∴AE =PD ;AD =QE∴DE =BP又∵AD =BD∴BD =QE在△QEF 和△BDF 中,QEF BDF EFQ DFB EQ DB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△QEF ≌△BDF∴EF =DF∴BP =2DF当点P 在DB 的延长线上时,如下图所示,由上述证明过程可知PB =2DF ,BD =AD又已知27AD FD∴DF =27AD∴PB =2×27BD =47BD ∴PB BD =47【点睛】本题考查了三角形全等的判定与性质,解题的关键是通过适当的作辅助线找等量关系从而得出三角形全等,再由全等的性质找出线段的关系,本题是一道压轴题,比较难.11.(2022·北京顺义·八年级期末)我们定义:在等腰三角形中,腰与底的比值叫做等腰三角形的正度.如图1,在△ABC 中,AB =AC ,AB BC的值为△ABC 的正度.已知:在△ABC 中,AB =AC ,若D 是△ABC 边上的动点(D 与A ,B ,C 不重合).(1)若∠A =90°,则△ABC 的正度为;(2)在图1,当点D 在腰AB 上(D 与A 、B 不重合)时,请用尺规作出等腰△ACD ,保留作图痕迹;若△ACD的正度是2,求∠A 的度数.(3)若∠A 是钝角,如图2,△ABC 的正度为35,△ABC 的周长为22,是否存在点D ,使△ACD 具有正度?若存在,求出△ACD 的正度;若不存在,说明理由.【答案】(1)22(2)图见解析,∠A =45°(335.【解析】【分析】(1)当∠A=90°,△ABC是等腰直角三角形,故可求解;(2)根据△ACD的正度是22,可得△ACD是以AC为底的等腰直角三角形,故可作图;(3)由△ABC的正度为35,周长为22,求出△ABC的三条边的长,然后分两种情况作图讨论即可求解.【详解】(1)∵∠A=90°,则△ABC是等腰直角三角形∴AB=AC∵AB2+AC2=BC2∴BC∴△ABC2故答案为:2 2;(2)∵△ACD1)可得△ACD是以AC为底的等腰直角三角形故作CD⊥AB于D点,如图,△ACD即为所求;∵△ACD是以AC为底的等腰直角三角形∴∠A=45°;(3)存在∵△ABC的正度为3 5,∴ABBC=35,设:AB=3x,BC=5x,则AC=3x,∵△ABC的周长为22,∴AB+BC+AC=22,即:3x+5x+3x=22,∴x=2,∴AB=3x=6,BC=5x=10,AC=3x=6,分两种情况:①当AC=CD=6时,如图过点A 作AE ⊥BC 于点E ,∵AB =AC ,∴BE =CE =12BC =5,∵CD =6,∴DE =CD −CE =1,在Rt △ACE 中,由勾股定理得:AE =在Rt △AED 中,由勾股定理得:AD =∴△ACD 的正度=AC AD =②当AD =CD 时,如图由①可知:BE =5,AE ,∵AD =CD ,∴DE =CE −CD =5−AD ,在Rt △ADE 中,由勾股定理得:AD 2−DE 2=AE 2,即:AD 2−(5−AD )2=11,解得:AD =185,∴△ACD 的正度=185365AD AC ==.综上所述存在两个点D ,使△ABD 具有正度.△ABD 35.【点睛】此题考查了等腰三角形的性质,解题的关键是理解正度的含义、熟知勾股定理与等腰三角形的性质.12.(2022·北京西城·八年级期末)在ABC 中,120BAC ∠=︒,AB AC =,AD 为ABC 的中线,点E 是射线AD 上一动点,连接CE ,作60CEM ∠=︒,射线EM 与射线BA 交于点F .(1)如图1,当点E 与点D 重合时,求证:2AB AF =;(2)如图2,当点E 在线段AD 上,且与点A ,D 不重合时,①依题意,补全图形;②用等式表示线段AB ,AF ,AE 之间的数量关系,并证明.(3)当点E 在线段AD 的延长线上,且ED AD ≠时,直接写出用等式表示的线段AB ,AF ,AE 之间的数量关系.【答案】(1)见解析;(2)AB AF AE =+,证明见解析;(3)当AD ED >时,AB AF AE =+,当AD ED <时,AB AE AF=-【解析】【分析】(1)根据等腰三角形三线合一的性质得60BAD CAD ∠=∠=︒,90ADC ∠=︒,从而可得在Rt ADB 中,30B ∠=︒,进而即可求解;(2)画出图形,在线段AB 上取点G ,使EG EA =,再证明()BGE FAE ASA ≅,进而即可得到结论;(3)分两种情况:当AD ED >时,当AD ED <时,分别画出图形,证明()BHE FAE ASA ≅或()NEF AEC ASA ≅,进而即可得到结论.【详解】(1)∵AB AC =,∴ABC 是等腰三角形,∵120BAC ∠=︒,∴30B C ∠=∠=︒,18012060FAC ∠=︒-︒=︒,∵AD 为ABC 的中线,∴60BAD CAD ∠=∠=︒,90ADC ∠=︒,∴6060120DAF CAD FAC ∠=∠+∠=︒+︒=︒,∵60CEM ∠=︒,∴906030ADF ∠=︒-︒=︒,∴180(12030)30AFD ∠=︒-︒+︒=︒,∴AD AF =,在Rt ADB 中,30B ∠=︒,∴22AB AD AF ==;(2)AB AF AE =+,证明如下:如图2,在线段AB 上取点G ,使EG EA =,∵60BAC ∠=︒,∴AEG △是等边三角形,∴60AEG ∠=︒,120BGE FAE ∠=∠=︒,∵ABC 是等腰三角形,AD 为ABC 的中线,∴EB EC =,BED CED ∠=∠,∴AEB AEC ∠=∠,即AEG GEB CEF AEF ∠+∠=∠+∠,∵60CEF AEG ∠=∠=︒,∴GEB AEF ∠=∠,在BGE △与FAE 中,GEB AEF EG EA BGE FAE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴()BGE FAE ASA ≅,∴GB AF =,∴AB GB AG AF AE =+=+;(3)当AD ED >时,如图3所示:与(2)同理:在线段AB 上取点H ,使EH EA =,∵60BAD ∠=︒,∴AEH △是等边三角形,∴120BHE FAE ∠=∠=︒,60AEH ∠=︒,∵ABC 是等腰三角形,AD 为ABC 的中线,∴BED CED ∠=∠,∵60CEF AEH ∠=∠=︒,∴HEB AEF ∠=∠,∴()BHE FAE ASA ≅,∴HB AF =,∴AB HB AH AF AE =+=+,当AD ED <时,如图4所示:在线段AB 的延长线上取点N ,使EN EA =,∵60BAD ∠=︒,∴AEN △是等边三角形,∴60AEN FNE ∠=∠=︒,∵60CEF AEN ∠=∠=︒∴NEF AEC ∠=∠,在NEF 与AEC △中,60FNE CAE EN EA NEF AEC ∠=∠=︒⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴()NEF AEC ASA ≅,∴NF AC AB ==,=,∴BN AF=-=-,∴AB AN BN AE AF∴AB AE AF=-.【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质以及等边三角形的判定与性质,根据题意做出辅助线找全等三角形是解题的关键.。
人教版八年级上册数学等腰三角形知识点及对应练习(附参考解析)
等腰三角形一、知识梳理:专题一:等腰三角形概念及性质;等腰三角形的判定.二、考点分类考点一:等腰三角形的概念有两边相等的三角形是等腰三角形。
【类型一】利用等腰三角形的概念求边长或周长【例1】如果等腰三角形两边长是6cm和3cm,那么它的周长是()A.9cm B.12cm C.15cm或12cm D.15cm解析:当腰为3cm时,3+3=6,不能构成三角形,因此这种情况不成立.当腰为6cm 时,6-3<6<6+3,能构成三角形;此时等腰三角形的周长为6+6+3=15(cm).故选D.方法总结:在解决等腰三角形边长的问题时,如果不明确底和腰时,要进行分类讨论,同时要养成检验三边长能否组成三角形的好习惯,把不符合题意的舍去.考点二:等腰三角形的性质1、等腰三角形的性质:(1)等腰三角形的两个底角相等(简写成“等边对等角”).(2)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(通常称作“三线合一”).2、解题方法:设辅助未知数法与拼凑法.3、重要的数学思想方法:方程思想、整体思想和转化思想.【类型一】利用“等边对等角”求角度【例2】等腰三角形的一个内角是50°,则这个三角形的底角的大小是()A .65°或50° B.80°或40° C .65°或80° D.50°或80°解析:当50°的角是底角时,三角形的底角就是50°;当50°的角是顶角时,两底角相等,根据三角形的内角和定理易得底角是65°.故选A.方法总结:等腰三角形的两个底角相等,已知一个内角,则这个角可能是底角也可能是顶角,要分两种情况讨论.【类型二】 利用方程思想求等腰三角形角的度数【例3】 如图①,在△ABC 中,AB =AC ,点D 在AC 上,且BD =BC =AD ,求△ABC 各角的度数.解析:设∠A =x ,利用等腰三角形的性质和三角形内角和定理即可求得各角的度数.解:设∠A =x .∵AD =BD ,∴∠ABD =∠A =x .∵BD =BC ,∴∠BCD =∠BDC =∠ABD +∠A=2x .∵AB =AC ,∴∠ABC =∠BCD =2x .在△ABC 中,∠A +∠ABC +∠ACB =180°,∴x +2x+2x =180°,∴x =36°,∴∠A =36°,∠ABC =∠ACB =72°.方法总结:利用等腰三角形的性质和三角形外角的性质可以得到角与角之间的关系,当这种等量关系或和差关系较多时,可考虑列方程解答,设未知数时,一般设较小的角的度数为x .① ②【类型三】 利用“等边对等角”的性质进行证明【例4】 如图②,已知△ABC 为等腰三角形,BD 、CE 为底角的平分线,且∠DBC =∠F ,求证:EC ∥DF .解析:先由等腰三角形的性质得出∠ABC =∠ACB ,根据角平分线定义得到∠DBC =12∠ABC ,∠ECB =12∠ACB ,那么∠DBC =∠ECB ,再由∠DBC =∠F ,等量代换得到∠ECB =∠F ,于是根据平行线的判定得出EC ∥DF .证明:∵△ABC 为等腰三角形,AB =AC ,∴∠ABC =∠ACB .又∵BD 、CE 为底角的平分线,∴∠DBC =12∠ABC ,∠ECB =12∠ACB ,∴∠DBC =∠ECB .∵∠DBC =∠F ,∴∠ECB =∠F ,∴EC ∥DF .方法总结:证明线段的平行关系,主要是通过证明角相等或互补.【类型四】 利用等腰三角形“三线合一”的性质进行证明【例5】 如图①,点D 、E 在△ABC 的边BC 上,AB =AC .(1)若AD =AE ,求证:BD =CE ;(2)若BD =CE ,F 为DE 的中点,如图②,求证:AF ⊥BC .解析:(1)过A 作AG ⊥BC 于G ,根据等腰三角形的性质得出BG =CG ,DG =EG 即可证明;(2)先证BF =CF ,再根据等腰三角形的性质证明.证明:(1)如图①,过A 作AG ⊥BC 于G .∵AB =AC ,AD =AE ,∴BG =CG ,DG =EG ,∴BG-DG =CG -EG ,∴BD =CE ;(2)∵BD =CE ,F 为DE 的中点,∴BD +DF =CE +EF ,∴BF =CF .∵AB =AC ,∴AF ⊥BC .方法总结:在等腰三角形有关计算或证明中,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.【类型五】 与等腰三角形的性质有关的探究性问题【例6】 如图①,已知△ABC 是等腰直角三角形,∠BAC =90°,BE 是∠ABC 的平分线,DE⊥BC ,垂足为D .(1)请你写出图中所有的等腰三角形;(2)请你判断AD 与BE 垂直吗?并说明理由.(3)如果BC =10,求AB +AE 的长.解析:(1)由△ABC 是等腰直角三角形,BE 为角平分线,可证得△ABE ≌△DBE ,即AB =BD ,AE =DE ,所以△ABD 和△ADE 均为等腰三角形;由∠C =45°,ED ⊥DC ,可知△EDC 也符合题意;(2)BE 是∠ABC 的平分线,DE ⊥BC ,根据角平分线定理可知△ABE 关于BE 与△DBE对称,可得出BE ⊥AD ;(3)根据(2),可知△ABE 关于BE 与△DBE 对称,且△DEC 为等腰直角三角形,可推出AB +AE =BD +DC =BC =10.解:(1)△ABC ,△ABD ,△ADE ,△EDC .(2)AD 与BE 垂直.证明:由BE 为∠ABC 的平分线,知∠ABE =∠DBE ,∠BAE =∠BDE =90°,BE =BE ,∴△ABE ≌△DBE ,∴△ABE 沿BE 折叠,一定与△DBE 重合,∴A 、D 是对称点,∴AD ⊥BE .(3)∵BE 是∠ABC 的平分线,DE ⊥BC ,EA ⊥AB ,∴AE =DE .在Rt △ABE 和Rt △DBE 中,∵⎩⎪⎨⎪⎧AE =DE ,BE =BE ,∴Rt △ABE ≌Rt △DBE (HL),∴AB =BD .又∵△ABC 是等腰直角三角形,∠BAC =90°,∴∠C =45°.又∵ED ⊥BC ,∴△DCE 为等腰直角三角形,∴DE =DC ,∴AB +AE =BD +DC =BC=10.① ②考点三:等腰三角形的判定方法(1)根据定义判定;(2)两个角相等的三角形是等腰三角形.【类型一】 确定等腰三角形的个数 【例7】 如图②,在△ABC 中,AB =AC ,∠A =36°,BD 、CE 分别是∠ABC 、∠BCD 的角平分线,则图中的等腰三角形有( )A .5个B .4个C .3个D .2个解析:共有5个.(1)∵AB =AC ,∴△ABC 是等腰三角形;(2)∵BD 、CE 分别是∠ABC 、∠BCD的角平分线,∴∠EBC =12∠ABC ,∠ECB =12∠BCD .∵△ABC 是等腰三角形,∴∠EBC =∠ECB ,∴△BCE 是等腰三角形;(3)∵∠A =36°,AB =AC ,∴∠ABC =∠ACB =12(180°-36°)=72°.又∵BD 是∠ABC 的角平分线,∴∠ABD =12∠ABC =36°=∠A ,∴△ABD 是等腰三角形;同理可证△CDE 和△BCD 也是等腰三角形.故选A.方法总结:确定等腰三角形的个数要先找出相等的边和相等的角,然后确定等腰三角形,再按顺序不重不漏地数出等腰三角形的个数.【类型二】 在坐标系中确定三角形的个数【例8】 已知平面直角坐标系中,点A 的坐标为(-2,3),在y 轴上确定点P ,使△AOP 为等腰三角形,则符合条件的点P 共有( )A .3个B .4个C .5个D .6解析:因为△AOP 为等腰三角形,所以可分三类讨论:(1)AO =AP (有一个).此时只要以A 为圆心AO 长为半径画圆,可知圆与y 轴交于O 点和另一个点,另一个点就是点P ;(2)AO=OP (有两个).此时只要以O 为圆心AO 长为半径画圆,可知圆与y 轴交于两个点,这两个点就是P 的两种选择;(3)AP =OP (一个).作AO 的中垂线与y 轴有一个交点,该交点就是点P 的最后一种选择.综上所述,共有4个.故选B. 方法总结:解决此类问题的方法主要是线段垂直平分线与辅助圆的灵活运用以及分类讨论时做到不重不漏.【类型三】 判定一个三角形是等腰三角形【例9】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边上的高,AE是∠BAC的角平分线,AE与CD交于点F,求证:△CEF是等腰三角形.解析:根据直角三角形两锐角互余求得∠ABE=∠ACD,然后根据三角形外角的性质求得∠CEF=∠CFE,根据等角对等边求得CE=CF,从而求得△CEF是等腰三角形.证明:∵在△ABC中,∠ACB=90°,∴∠B+∠BAC=90°.∵CD是AB边上的高,∴∠ACD+∠BAC=90°,∴∠B=∠ACD.∵AE是∠BAC的角平分线,∴∠BAE=∠EAC,∴∠B+∠BAE=∠ACD+∠EAC,即∠CEF=∠CFE,∴CE=CF,∴△CEF是等腰三角形.方法总结:“等角对等边”是判定等腰三角形的重要依据,是先有角相等再有边相等,只限于在同一个三角形中,若在两个不同的三角形中,此结论不一定成立.【类型四】等腰三角形性质和判定的综合运用【例10】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=50°时,求∠DEF的度数.解析:(1)根据等边对等角可得∠B=∠C,利用“边角边”证明△BDE和△CEF全等,根据全等三角形对应边相等可得DE=EF,再根据等腰三角形的定义证明即可;(2)根据全等三角形对应角相等可得∠BDE=∠CEF,然后求出∠BED+∠CEF=∠BED+∠BDE,再利用三角形的内角和定理和平角的定义求出∠B=∠DEF.(1)证明:∵AB =AC ,∴∠B =∠C .在△BDE 和△CEF 中,∵⎩⎪⎨⎪⎧BD =CE ,∠B =∠C ,BE =CF ,∴△BDE ≌△CEF (SAS),∴DE =EF ,∴△DEF 是等腰三角形;(2)解:∵△BDE ≌△CEF ,∴∠BDE =∠CEF ,∴∠BED +∠CEF =∠BED +∠BDE .∵∠B +∠BDE =∠DEF +∠CEF ,∴∠B =∠DEF .∵∠A =50°,AB =AC ,∴∠B =12×(180°-50°)=65°,∴∠DEF =65°.方法总结: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.经典例题考点一:等腰三角形的概念【例1】等腰三角形的两边长分别为4和9,则这个三角形的周长为考点二:等腰三角形的性质【例3】已知等腰△ABC 中,AB=AC ,D 是BC 边上一点,连接AD ,若△ACD 和△ABD 都是等腰三角形,求∠C 的度数。
等腰三角形的性质与判定(6类热点题型讲练)(解析版) 八年级数学下册
第01讲等腰三角形的性质与判定(6类热点题型讲练)1.经历“探索一发现一猜想一证明”的过程,逐步掌握综合法证明的方法,发展推理能力.2.进一步了解作为证明基础的几条基本事实的内容,能证明等腰三角形的性质.3.有意识地培养学生对文字语言、符号语言和图形语言的转换能力,关注证明过程及其表达的合理性.知识点01等腰三角形的性质(1)等腰三角形性质1:等腰三角形的两个底角相等(简称:等边对等角)(2)等腰三角形性质2:文字: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(简称:等腰三角的三线合一)图形:如下所示;符号:在ABC ∆中,AB =AC ,1212,,;,,;,12.BD CD AD BC AD B BD CD AD BC C BD CD ∠=∠⎧⎪=⊥∠=∠⊥∠=∠⎨⎪⊥⎩==若则若则若,则知识点02等腰三角形的判定(1)等腰三角形的判定方法1:(定义法)有两条边相等的三角形是等腰三角形;(2)等腰三角形的判定方法2:有两个角相等的三角形是等腰三角形;(简称:等角对等边)题型01根据等腰三角形腰相等求第三边或周长【例题】(2023上·河南商丘·八年级商丘市实验中学校考阶段练习)一个等腰三角形的两条边长分别为8cm 和4cm ,则第三边的长为cm .【答案】8【分析】本题考查等腰三角形的性质及三角形的三边关系;已知没有明确腰和底边的题目一定要想到两种情况,分类进行讨论,还应验证各种情况是否能构成三角形进行解答,是解题的关键.【详解】解:①若一腰长为8cm ,则底边为4cm ,则第三边的长为8cm ,488+>,故能组成三角形;②若一腰长为4cm ,则底边为8cm ,则第三边的长为4cm ,448+=,故不能组成三角形.故答案为:8.【变式训练】1.(2023上·甘肃陇南·八年级校考阶段练习)一个等腰三角形有两边分别为3cm 和8cm ,则周长是cm .【答案】19【分析】本题考查了等腰三角形的性质和三角形的三边关系.等腰三角形两边的长为3cm 和8cm ,具体哪条是底边,哪条是腰没有明确说明,因此要分两种情况讨论.【详解】解:①当腰是3cm ,底边是8cm 时:338+<,不满足三角形的三边关系,因此舍去.②当底边是3cm ,腰长是8cm 时,388+>,能构成三角形,则其周长()38819cm =++=.故答案为:19.2.(2023上·山东潍坊·八年级校考阶段练习)若()2450a b -+-=,则以a ,b 为边长的等腰三角形的周长为.【答案】13或14【分析】本题考查了等腰三角形的概念,非负数的性质,以及三角形的三边关系,注意利用分类讨论思想解题.根据非负数的和为零,可得每个非负数同时为零,可得a ,b 的值,根据等腰三角形的概念进行分类讨论,可得答案.【详解】解:∵()2450a b -+-=,且()240a -≥,50b -≥,∴40a -=,50b -=,解得:4a =,5b =,当4为等腰三角形的腰长,5为等腰三角形的底边时,则等腰三角形的周长为44513++=,当5为等腰三角形的腰长,4为等腰三角形的底边时,则等腰三角形的周长为55414++=,故答案为:13或14.题型02根据等腰三角形等边对等角求角的度数题型03根据等腰三角形三线合一进行求解【答案】25【详解】解:如图,作BE ∵AB BC =,∴AE CE =,∵AC CD ⊥,90BAD ∠=︒∴EBA BAE BAE ∠+∠=∠+EBA CAD BAE ∠=∠∠=,【答案】10【详解】解:AB 5BD CD ∴==,210BC BD ∴==,故答案为:10.2.两个同样大小的含(1)求AF 的长.(2)求CD 的长.【详解】(1)解:连接AF ,如下图,根据题意,90BAC ∠=︒,AB ∴222(2)BC AB AC =+=∴190452B ACB ∠=∠=⨯︒=︒,∵F 为BC 中点,题型04根据等腰三角形三线合一进行证明(1)若106BAC DAE ∠∠=︒,(2)求证:BD EC =.【详解】(1)解:∵AB AC =(1180ADE AED ∠=∠=︒∵,AB AC AD AE ==,∴,BF CF DF EF ==,∴BD CE =.【变式训练】1.(2023上·山东威海·七年级校联考期中)如图,已知AB AE ABC AED BC ED =∠=∠=,,,点F 是CD 的中点,连接AF ,请判断AF 与CD 的位置关系.【答案】垂直【分析】此题考查全等三角形的判定和性质,等腰三角形三线合一的性质:连接AC AD ,,证明ABC AED ≌△△,得到AC AD =,根据等腰三角形三线合一的性质得到AF CD ⊥,熟练掌握全等三角形的判定定理及等腰三角形的性质是解题的关键.【详解】答:AF CD⊥连接AC AD,∵AB AE ABC AED BC ED=∠=∠=,,∴ABC AED≌△△∴AC AD=又∵点F 是CD 的中点∴AF CD ⊥.2.如图,在ABC 中,AB AC =,40BAC ∠︒=,AD 是BC 边上的高.线段AC 的垂直平分线交AD 于点E ,交AC 于点F ,连接BE .(1)试问:线段AE 与BE 的长相等吗?请说明理由;(2)求EBD ∠的度数.【详解】(1)解:线段AE 与BE 的长相等,理由如下:连接CE ,如图所示:=,AD∵AB AC=,∴BD CD∴AD为BC的垂直平分线,∵点E在AD上,=,∴BE CE又∵线段AC的垂直平分线交题型05根据等角对等边证明等腰三角形∠,【例题】(2023上·广西玉林·八年级统考期中)如图,点E在BA的延长线上,已知AD平分CAE ∥.求证:ABCAD BC是等腰三角形.【答案】证明见解析【分析】本题主要考查了等角对等边,平行线的性质与角平分线的定义,先根据平行线的性质得到EAD B CAD C ∠=∠∠=∠,,再由角平分线的定义和等量代换得到B C ∠=∠,即可证明ABC 是等腰三角形.【详解】证明:∵AD BC ∥,∴EAD B CAD C ∠=∠∠=∠,,∵AD 平分CAE ∠,∴EAD CAD ∠=∠,∴B C ∠=∠,∴ABC 是等腰三角形.【变式训练】【答案】ABC 是等腰三角形,理由见解析【分析】本题主要考查了等腰三角形的判定,三角形外角的性质,角平分线的定义,设4ACD x ∠=,3ECD x =∠,由角平分线的定义得到13BEC x ABC =-∠∠,A =∠【答案】证明见解析【分析】本题考查了平行线的性质,等腰三角形的性质和判定,证明根据角平分线的定义可得,以及直线平行的性质证明题型06等腰三角形的性质和判定综合应用【例题】如图,在ABC 中,AB AC =,D 是BC 边的中点,连接AD ,BE 平分ABC ∠交AC 于点E .(1)若40C ∠=︒,求BAD ∠的度数;(2)过点E 作EF BC ∥交AB 于点F ,求证:BEF △是等腰三角形.(3)若BE 平分ABC 的周长,AEF △的周长为15,求ABC 的周长.【详解】(1)解:AB AC = ,C ABC ∴∠=∠,∵40C ∠=︒,∴40ABC ∠=︒,AB AC = ,D 为BC 的中点,AD BC ∴⊥,90BDA ∴∠=︒,∴90904050BAD ABC ︒︒︒︒∠=-∠=-=;(2)证明:BE 平分ABC ∠,ABE EBC ∴∠=∠,又∵EF BC ∥,∴EBC BEF ∠=∠,∴EBF FEB ∠=∠,BF EF ∴=,BEF ∴ 是等腰三角形;(3)解:AEF 的周长为15,15AE AF EF ∴++=,BF EF = ,15AE AF BF ∴++=,即15AE AB +=,BE 平分ABC 的周长,=15AE AB BC CE ∴++=,ABC ∴ 的周长+1515=30AE AB BC CE ++=+.【变式训练】1.如图,在ABC 中,AB AC =,D 为CA 延长线上一点,DE BC ⊥于点E ,交AB 于点F .(1)求证:ADF △是等腰三角形(2)若6,3,4AD BE EF ===,求线段AB 的长.(1)试判断折叠后重叠部分△的面积.(2)求重叠部分AFC△【详解】(1)解:AFC∵四边形ABCD是长方形,∥,∴AD BC一、单选题1.(2023上·河南许昌·八年级统考期中)等腰三角形的一个底角为80︒,则这个等腰三角形的顶角为().A .20︒B .80︒C .100︒D .20︒或100︒【答案】A【分析】本题主要查了等腰三角形的性质.根据“等腰三角形两底角相等”,即可求解.【详解】解:∵等腰三角形的一个底角为80︒,∴等腰三角形的顶角为180808020︒-︒-︒=︒.故选:A2.(2024下·全国·七年级假期作业)如图,在ABC 中,,AB AC AD =为BC 边上的中线,30B ∠=︒,则CAD ∠的度数为()A .50︒B .60︒C .70︒D .80︒【答案】B【解析】略3.(2023上·广东珠海·八年级校考阶段练习)下列条件中,可以判定ABC 是等腰三角形的是()A .40B ∠=︒,80C ∠=︒B .123A BC ∠∠∠=::::C .2A B C∠=∠+∠D .三个角的度数之比是2:2:1【答案】D 【分析】本题考查了等腰三角形的判定,三角形内角和定理,熟练掌握等腰三角形的判定是解题的关键.利用三角形内角和定理,等腰三角形的判定,进行计算并逐一判断即可解答.【详解】解:A .∵40B ∠=︒,80C ∠=︒,A .16【答案】A 【分析】此题考查的是全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质,解题关键是掌握并会运用全等三角形的判定与性质、等腰三角形性质定理.先得出ABD ACF ∠=∠,进而得到AF 长,求出AB 出即可.【详解】CE BD ⊥ ,90BEF ∴∠=︒,90BAC ∠=︒ ,90CAF ∴∠=︒,90FAC BAD ∴∠=∠=︒ABD ACF ∴∠=∠.在ABD △和ACF △中【答案】10︒,80︒,140︒或20︒【详解】本题考查了等腰三角形的性质,先利用三角形内角和定理可得:AP AB =时;当AP AB =时;当BA BP =解:∵130ABC ∠=︒,30ACB ∠=︒,+∵BAC ∠是ABP 的一个外角,∴20BAC APB ABP ∠=∠+∠=︒,∵AB AP =,∵AB AP=,20BAP∠=︒,∴180802BAPABP APB︒-∠∠=∠==︒;当BA BP=时,如图:∵BA BP=,∴20BAP BPA∠=∠=︒,∴180140ABP BAP BPA∠=︒-∠-∠=︒;当PA PB=时,如图:∵PA PB=,∴20BAP ABP∠=∠=︒;综上所述:当ABP是等腰三角形时,故答案为:10︒,80︒,140︒或20︒.11.(2023上·广东汕尾·八年级校联考阶段练习)用一条长为21cm的细绳围成一个等腰三角形.(1)如果腰长是底边长的3倍,那么各边的长是多少?(2)能围成有一边的长为5cm的等腰三角形吗?如果能,请求出另两边长.【答案】(1)三角形的三边分别为3cm9cm9cm、、(2)能围成一个底边是5cm,腰长是8cm的等腰三角形【分析】本题考查了等腰三角形的性质,三角形的周长,难点在于要分情况讨论并利用三角形的三边关系进行判断.(1)设底边长为x cm,表示出腰长,然后根据周长列出方程求解即可;(1)求BD的长.(2)求BE的长.【答案】(1)4 (2)5,AE CD ⊥Q ,AD AC =,AE ∴平分CAD ∠,CAE DAE ∴∠=∠,在CAE V 和DAE 中,AC AD CAE DAE AE AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()SAS CAE DAE ∴ ≌,CE DE ∴=,90ADE ACE ∠=∠=︒,设BE x =,则8CE DE x ==-,由勾股定理可得:222DE BD BE +=,()22284x x ∴-+=,解得:5x =,5BE ∴=.14.(2023上·浙江宁波·八年级统考期末)如图,在ABC 中,AB AC =,ED AB ∥,分别交BC 、AC 于点D 、E ,点F 在BC 的延长线上,且CF DE =,(1)求证:CEF △是等腰三角形;(2)连接AD ,当AD BC ⊥,8BC =,CEF △的周长为16时,求DEF 的周长.【答案】(1)证明见解析(2)20【分析】本题考查了等腰三角形的判定与性质,掌握等腰三角形的性质,等腰三角形的三线合一,是解答本题的关键.(1)利用等腰三角形的性质得到B ACB ∠=∠,然后推出EDC ECD ∠=∠,DE EC =,结合已知条件,得到结论.当AD BC ⊥时,AB AC =,∴142BD CD BC ===, DEF 的周长DE DF EF =++,∴DEF 的周长CE EF CD =+++15.(2023上·湖北武汉·八年级校联考阶段练习)的平分线,DF AB 交AE 的延长线于(1)若120BAC ∠=︒,求BAD ∠(2)求证:ADF △是等腰三角形.【答案】(1)60度(2)见解析(1)求证:BD CE =;(2)若BD AD =,B DAE ∠=∠,求【答案】(1)见解析(2)108BAC ∠=︒【答案】(1)等腰;(2)3;(3)12;(4)30;(5)5cm【分析】本题考查平行线的性质,角平分线的定义,对角对等边.(1)平行线的性质结合角平分线平分角,得到B C ∠=∠,即可得出结果;(2)平行线的性质结合角平分线平分角,得到A ABC CB =∠∠,进而得到AB AC =即可;(3)同法(2)可得:BD DE =,利用AB AD BD =+,求解即可;(5)同法(2)得到,PD BD PE CE ==,推出PDE △的周长等于BC 的长即可.掌握平行线加角平分线往往存在等腰三角形,是解题的关键.【详解】解:(1)∵AE BC ∥,∴,DAE B CAE C ∠=∠∠=∠,∵AE 平分DAC ∠,∴DAE CAE ∠=∠,∴B C ∠=∠,∴ABC 是等腰三角形;故答案为:等腰;(2)∵BC 平分ABD ∠,AC BD ∥,∴,ABC DBC ACB DBC ∠=∠∠=∠,∴A ABC CB =∠∠,∴3AB AC ==;故答案为:3;(3)同法(2)可得:7BD DE ==,∴5712AB AD BD =+=+=;故答案为:12;(4)同法(2)可得:,FD BD CE EF ==,∴ADE V 的周长30AD AE DE AD AE DF EF AD AE BD CE AB AC =++=+++=+++=+=;故答案为:30;(5)同法(2)可得:,PD BD PE CE ==,∴PDE △的周长5cm PD PE DE BD CE DE BC =++=++==;故答案为:5cm .18.(2023上·福建龙岩·八年级校考期中)概念学习规定:如果一个三角形的三个角分别等于另一个三角形的三个角,那么称这两个三角形互为“等角三角形”.从三角形(不是等腰三角形)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,如果分得的两个小三角形中一个为等腰三角形,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“等角分割线”.(3)当ACD 是等腰三角形,DA DC =时,如图,则50ACD A ∠=∠=︒,50BCD A ∠=∠=︒∴100ACB ACD BCD ∠=∠+=︒∠;当ACD 是等腰三角形,DA AC =时,如图,则65ACD ADC ∠=∠=︒,50BCD A ∠=∠=︒,∴5065115ACB ∠=︒+︒=︒;当ACD 是等腰三角形,CD AC =的情况不存在;当BCD △是等腰三角形,DC BD =时,如图,则1803ACD BCD B ︒-∠=∠=∠=∴2603ACB ACD BCD ∠=+=∠∠当BCD △是等腰三角形,DB =则BDC BCD ∠=∠,设BDC BCD x ∠=∠=,则B ∠=则1802ACD B x ∠=∠=︒-,由题意得,180250x x ︒-+︒=,解得,2303x ︒=,∴8018023ACD x ︒∠=︒-=,∴3103ACB ︒∠=,综上所述:ACB ∠的度数为100。
初中三数学等腰三角形典型例题分析
初中三数学等腰三角形典型例题分析模型一:向两边作垂线得距离相等如下图,由角的平分线上的一点向角的一边或两边作垂线,可以用角的平分线性质定理解题;模型二:角的两边取等线段构全等如下图,以角的平分线为轴,将图形翻折,在角的平分线两侧构造全等三角形,使已知与结论发生关系出现新的条件;模型三:角平分线加垂线得三线合一如下图,当题设有角平分线及与角平分线垂直的线段,可延长这条线段与角的另一边相交,构成等腰三角形,利用等腰三角形的“三线合一”性质证题;模型四:角平分线遇见平行线得等腰三角形如下图,过角的一边上的点,作另一边的平行线,构成等腰三角形——“角平分线+平行,必出等腰”.【典例1】如下图,已知在四边形ABCD中,BC>AB,AD=CD,BD平分∠ABC.求证:∠A+∠C=180°.证法一:如下图,过点D作BC、BA的垂线,垂足分别是M、N.∵BD平分∠ABC∴ DM=DN又∵ AD=CD∴Rt△DMC≌Rt△DNA(HL)∴∠NAD=∠C∵∠BAD+∠NAD=180°∴∠BAD+∠C=180°.证法二:如下图,在BC上截取BE=AB,连接DE,可证得△ABD≌△EBD(SAS)∴∠A=∠BED, AD=ED∵AD=CD∴ED=CD∴∠C=∠DEC∴∠A+∠C=∠BED+∠DEC=180°.证法三:如下图,延长BA到E,使BE=BC,连接ED. 可证△BDE≌△BDC(SAS)∴∠E=∠C, ED=CD.∵AD=CD∴ AD=ED.∴∠E=∠DAE,∠C=∠DAE,∴∠BAD+∠C=∠BAD+∠DAE=180°.【典例2】如下图,已知在△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,AB=AC,BE平分∠ABC,CE⊥BE.求证:CE=1/2BD.思路分析:注意到BD平分∠ABC,CE⊥BE,这种情况完全和第三种模型吻合,于是延长CE、BA相交于F,如下图,则易证△BEF≌△BEC(ASA)∴ EF=CE ∴ CE=EF=1/2CF.∵ CE⊥BE∴∠1=90°-∠F. 同理∠3=90°-∠F∴∠1= ∠3 又∵AB=AC ∠BAD=∠CAF∴△ABD≌△ACF(ASA)∴BD=CF∴ CE=1/2BD.。
等腰直角三角形的定义和性质及例题解析
等腰直角三角形的定义和性质及
例题解析
一、等腰直角三角形的定义和性质
1、等腰直角三角形
有一个直角的等腰三角形叫做等腰直角三角形。
等腰直角三角形是一种特殊的等腰三角形,具有等腰三角形的所有性质。
2、等腰直角三角形的性质
(1)两底角等于45°。
(2)两腰相等。
(3)中线、角平分线和斜边上的垂线是一体的。
(4)等腰直角三角形三边比例为$1∶1∶sqrt{2}$。
(5)斜边上的高为外接圆的半径$R$。
(6)等腰直角三角形也具有一般三角形的性质。
3、等腰直角三角形的判定
(1)有一个直角的等腰三角形,或者两个边相等的直角三角形是等腰直角三角形。
(2)三边比例为$1∶1∶sqrt{2}$的三角形是等腰直角三角形。
(3)底角为45°的等腰三角形是等腰直角三角形。
(4)有一个锐角是45°的直角三角形是等腰直角三角形。
(5)直角边和斜边的比例为$1∶sqrt{2}$的直角三角形是等腰直角三角形。
(6)有一个角是45°,并且这个角两边长度比为
$1∶sqrt{2}$的三角形是等腰直角三角形。
等腰三角形知识点+经典例题
等腰三角形知识点+经典例题本文介绍了等腰三角形的定义、作法、对称性、性质和判定定理。
首先定义了等腰三角形是有两条边相等的三角形,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。
然后介绍了作法,即以已知的线段a,b作等腰三角形ABC,使AB=AC=b,BC=a。
接着讲解了等腰三角形的对称性,包括轴对称、底角相等、底边上的中线等长、底边上的高线垂直于底边等。
其次,介绍了等边三角形与等腰三角形的关系,即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。
接下来,讲解了等腰三角形的性质,包括底角相等、顶角平分线、底边上中线和高线互相重合等。
最后,介绍了等腰三角形的判定定理,即若一条角平分线同时是等腰三角形的两边之一,则该三角形是等腰三角形。
同时,还给出了等腰三角形中重要线段的性质,包括两底角的平分线相等、底边上的高上任一点到两腰的距离相等等。
1.等腰三角形的判定定理如果一个三角形有两个角相等,那么这个三角形就是等腰三角形。
简单来说,等角对等边。
要点解释:要明确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,而性质定理是已知三角形是等腰三角形,得到边和角的关系。
此外,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如果三个角相等,那么这个三角形就是等边三角形。
另外,一个角是60°的等腰三角形也是等边三角形。
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。
要点解释:在证明时,先假设命题的结论不成立,然后通过逐步推导论证,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,也称归谬法,适用于直接证明有困难的命题。
典型例题】类型一、等腰三角形中有关角度的计算题例1、(2016春•太仓市期末)如图,已知△ABC中,AB=BD=DC,∠ABC=105°,求∠A,∠C度数。
等腰三角形典型题解析
B
E
∴△ABC≌△AED(SAD) ∴AC=AD(全等三角形的对应边相等)
C FD
又∵△ACD 中 AF 是 CD 边的中线(已知)
燕园教育辅导中心
∴AF⊥CD(等腰三角形底边上的高和底边上的中线互相重合)
三、练习
(一)、选择题
1.等腰三角形的对称轴是( )
A.顶角的平分线
B.底边上的高
C.底柱 BD、DE 要多长?
B D
以发现在 Rt△AED 与 Rt△ACB 中,由于∠A=30°, A E C
1
1
AB,又由 D 是 AB 的中点,所以 DE= AB.
2
4
[例]等腰三角形的底角为 15°,腰长为 2a,求腰上的高.
分析:观察图形可
1
所 以 DE= AD, BC=
燕园教育辅导中心
A D
E
B
C
答案: 10.60°或 120° 11.∵AB=AC,∠BAC=120°,
∴∠B=∠C=30°, ∴在 Rt△ADC 中 CD=2AD, ∵∠BAC=120°,∴∠BAD=120°-90°=30°, ∴∠B=∠BAD,∴AD=BD,∴BC=3AD 12.①∵∠ACB=∠DCE=60°,
⊥CD.
分析:要证明 AF⊥CD,而点 F 是 CD 的中点,联想到这是等腰三角形特有的性质,于是连接 AC、
AD,证明 AC=AD,利用等腰三角形“三线合一”的性质得到结论.
在△ABC 和△AED 中
证 明 : 连 接 AC、 AD A
AB AE(三 三 ) ABC AED(三 三 ) BC ED(三 三 )
等边三角形
一、复习知识要点
1.三条边都相等的三角形叫做等边三角形,也叫做正三角形.
初二数学-等腰三角形10道典型题剖析
思路分析:由BD平分∠ABC,
A
易知∠1=∠2, 则设∠1=∠2
=x,由AB=AC可得
1
∠C=∠1+∠2=2x,在△DBC中
2
由三角形内角和定理可列出x B
D C
的方程,求出x.
解:设1 x,
BD平分ABC,
A
1 2 x, AB AC,
1 2
B
D C
C ABC 1 2 2x.
在DBC中,
提示: 本题为文字命题,解题时应分为以下 三个步骤: (1)根据题意作图; (2)写出已知, (3)进行求证.
已知:在ABC中,AB AC, D为底边BC
的中点,DE AB于点E, DF AC于点F.
求证:DE DF.
A
思路分析:由等腰三角形的性质易得
E
F
B C,又BD DC,DE AB, DF AC,
∴∠FBC+∠C+∠FBC=3∠C,
∴∠FBC=∠C, ∴BF=FC, ∴AC-AB=2BE.
例8.如图,△ABD、 △AEC都是等边三角 形,求证: △AFG是等边三角形.
思路分析:利用等边三角 形的性质可推出,边、角 的等量关系,从而易证三 角形全等,进而说明
△AFG是等边三角形.
证明:∵△ABD 和△AED是正三角形, ∴AB=AD,AC=AE,∠BAD=∠CAE=60°, ∴ ∠CAD=∠BAD+∠CAB=60°+∠CAB, ∠BAE=∠CAE+∠CAB=60°+∠CAB, ∴ ∠CAD=∠BAE, △ADC≌△BAE, ∴ ∠ADF=∠GBA.
70°、40°或55°、55°
引申: 已知等腰三角形的一个角是110°, 求其余两角.
等腰三角形典型例题
等腰三角形典型例题【例1】如图所示,△ABC中,AB=AC,D在BC上,且BD=AD,DC=AC,求∠B的度数。
ACB D思路点拨:只要把“等边对等角”这一性质用在三个不同的等腰三角形中,然后用方程思想解题,列方程的依据是三角形的内角和定理。
解:∵AB=CD(已知)∴∠B=∠C(等边对等角)同理:∠B=∠BAD,∠CAD=∠CDA设∠B为X0,则∠C=X0,∠BAD=X0∴∠ADC=2X0,∠CAD=2X0在△ADC中,∵∠C+∠CAD+∠ADC=1800∴X+2X+2X=180∴X=36答:∠B的度数为360注:用代数方法解几何计算题常可使我们换翻为简。
练习1:如图所示,在△ABC中,D是AC上一点,并且AB=AD,DB=DC,若∠C=290,则∠A=___练习2:如图在△ABC 中,AB=AC,点D 在AC 上,且BD=BC=AD,求△ABC 各角的度数?【例2】如图所示,在△ABC 中,AB=AC ,O 是△ABC 内一点,且OB=OC 。
求证:AO ⊥BC思路点拨:要证AO ⊥BC ,即证AO是等腰三角形底边上的高,根据三线合一定理,只要先证AO 是顶角的平分线即可。
B证明:延长AO 交BC 于DAB=AC (已知) 在△ABO 和△ACO 中 OB=OC (已知) AO=AO(公共边) ∴△ABO ≌△ACO (SSS ) ∴∠BAO=∠CAO即∠BAD=∠CAD (全等三角形的对应角相等)∴AD ⊥BC ,即AO ⊥BC (等腰三角形顶角的平分线与底边上的高互相重合)评注:本题用两次全等也可达到目的.。
练习:如图所示,点D 、E 在△ABC 的边BC 上,AB=AC ,AD=AE 求证:BD=CE【例3】求证等腰三角形底边上任一点到两腰的距离之和等于一腰上C的高。
思路点拨:本题为文字题,文字题必须按下列步骤进行:(1)根据题意画出图形;(2)根据图形写出“已知”、“求证”;(3)写出证明过程。
四年级数学下册典型例题系列之第五单元:等腰三角形的实际应用专项练习(解析版)人教版
2021-2022学年四年级数学下册典型例题系列之第五单元:等腰三角形的实际应用专项练习(解析版)1.已知一个等腰三角形中的一个内角是50°,那么这个三角形的另外两个内角可能是多少度?【答案】另外两个角都是65度或一个80度、一个50度。
【解析】【分析】①当50°的角是顶角时,用180°减去50°的差除以2即可求出另外两个角的度数;②当50°的角是底角时,那么另一个底角也是50°,用180°减去2个50°的和即可求出第三个角;【详解】①50°的角是顶角:(180°-50°)÷2=130°÷2=65°②50°的角是底角:180°-50°×2=180°-100°=80°答:另外两个角都是65度或一个80度、一个50度。
【点睛】熟练掌握等腰三角形的特征及三角形的内角和是180度是解答此题的关键。
2.一个三角形它有两个角都是60°,它的一条边长是16cm。
另一个等腰三角形的周长与它相等,已知这个等腰三角形的底边长22cm,它的腰长是多少cm?【答案】13cm【解析】根据一个三角形它有两个角都是60°,可知这个三角形的第三个角也是60°,这是个等边三角形,等边三角形的三条边都相等,据此即可求出这个等边三角形的周长,也就是等腰三角形的周长,再根据等腰三角形的特征,即可求出等腰三角形的腰长。
【详解】180°-60°-60°=120°-60°=60°这是个等边三角形;16×3=48(cm)(48-22)÷2=26÷2=13(cm)答:它的腰长是13cm。
【点睛】等腰三角形:有两条边相等的三角形。
各种等腰三角形难题
各类等腰三角形难题例1. 在⊿ABC中,AB=AC,且∠A=20°,在为AB上一点,AD=BC,连接CD.试求:∠BDC的度数.分析:题中出现相等的线段,以此为突破口,构造全等三角形.解:作∠DAE=∠B=80°,使AE=BA,(点D,E在AC两侧)连接DE,CE.∵AE=BA;AD=BC;∠DAE=∠B.∴⊿DAE≌⊿CBA(SAS),DE=AE;∠DEA=∠BAC=20°.∠CAE=∠BAE-∠BAC=60°,又AE=AB=AC.∴⊿AEC为等边三角形,DE=CE;∠DEC=∠AEC-∠DEA=40°. 则:∠CDE=70°;又∠ADE=80°.故∠ADC=150°,∠BDC=30°.例2.已知,如图:⊿ABC中,AB=AC,∠BAC=20°.点D和E分别在AB,AC上,且∠BCD=50°,∠CBE=60°.试求∠DEB的度数.本题貌似简单,其实不然.解:过点E作BC的平行线,交AB于F,连接CF交BE于点G,连接DG.易知⊿GEF,⊿GBC均为等边三角形.∴∠FEG=∠EFG=60°;∠AFG=140°,∠DFG=40°;∵∠BCG=50°;∠CBD=60°.∴∠BDC=50°=∠BCD,则BD=BC=BG;又∠ABE=20°.故∠BGD=80°,∠DGF=180°-∠BGD-∠FGE=40°.即∠DGF=∠DFG,DF=DG;又EG=EF;DE=DE.∴⊿DGE≌⊿DFE(SSS),得:∠DEG=∠DEF=30°.所以,∠DEB=30°.例3.已知,等腰⊿ABC中,AB=AC,∠BAC=20°,D和E分别为AB和AC上的点,且∠ABE=10°,∠ACD=20°.试求:∠DEB的度数.本题相对于上面两道来说,难度又增加了许多.且看我下面的解答.解:在CA上截取CM=CB,连接BM,DM,则∠CMB=∠CBM=50°.作DG∥BC,交AC于G,连接BG,交CD于F,连接FM.易知⊿BCF和⊿DGF为等边三角形,CM=CB=CF.∴∠CMF=∠CFM=80°,∠GMF=100°.∠GFM=∠GFC-∠CFM=40°;∠FGM=∠A+∠ABG=40°.即∠GFM=∠FGM;FM=GM;又∠DF=DG,DM=DM.则⊿DMF≌⊿DMG,∠DMG=∠DMF=50°.故∠DMC=130°=∠EMB;又∠DCM=∠EBM=20°.∴⊿DMC∽⊿EMB,DM/MC=EM/MB;又∠DME=∠BMC=50°.∴⊿DME∽⊿CMB,∠DEM=∠CBM=50°.又∠BEC=∠ABE+∠A=30°.所以,∠DEB=∠DEG-∠BEC=50°-30°=20°.例4.如图,已知在等边三角形ABC中,D是AC的中点,E为BC延长线上一点,且CE=CD,DM⊥BC,垂足为M。
解题技巧专题:利用等腰三角形的“三线合一”作辅助线压轴题三种模型全攻略(解析版)
解题技巧专题:利用等腰三角形的'三线合一'作辅助线压轴题三种模型全攻略【考点导航】目录【典型例题】【类型一等腰三角形中底边有中点时,连中线】【类型二等腰三角形中底边无中点时,作高线】【类型三巧用“角平分线+垂线合一”构造等腰三角形】【典型例题】【类型一等腰三角形中底边有中点时,连中线】1如图,在△ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,D 为BC 的中点,过D 作直线DE 交直线AB 与E ,过D 作直线DF ⊥DE ,并交直线AC 与F .(1)若E点在线段AB 上(非端点),则线段DE 与DF 的数量关系是;(2)若E 点在线段AB 的延长线上,请你作图(用黑色水笔),此时线段DE 与DF 的数量关系是,请说明理由.【答案】(1)DE =DF(2)图见解析,DE =DF ,理由见解析【分析】(1)连接AD ,先根据等腰直角三角形的性质可得AD =BD =CD ,∠B =∠DAF =45°,AD ⊥BC ,再根据垂直的定义、等量代换可得∠BDE =∠ADF ,然后根据三角形全等的判定证出△BDE ≅△ADF ,根据全等三角形的性质即可得出结论;(2)分①当点E 在线段AB 的延长线上,且在BC 的下方时,②当点E 在线段AB 的延长线上,且在BC 的上方时两种情况,参考(1)的思路,根据三角形全等的判定与性质即可得出结论.【详解】(1)解:如图,连接AD ,∵在△ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,D 为BC 的中点,∴AD =BD =CD ,∠B =∠DAF =45°,AD ⊥BC ,∴∠BDE +∠ADE =90°,∵DF ⊥DE ,∴∠ADF+∠ADE =90°,∴∠BDE =∠ADF ,在△BDE 和△ADF 中,∠B =∠DAFBD =AD ∠BDE =∠ADF,∴△BDE ≅△ADF ASA ,∴DE =DF ,故答案为:DE =DF .(2)解:DE =DF ,理由如下:①如图,当点E 在线段AB 的延长线上,且在BC 的下方时,如图,连接AD ,∵在△ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,D 为BC 的中点,∴AD =BD ,∠ABD =∠DAC =45°,AD ⊥BC ,∴∠DBE =∠DAF =135°,∠ADF +∠BDF =90°,∵DF ⊥DE ,∴∠BDE +∠BDF =90°,∴∠BDE =∠ADF ,在△BDE 和△ADF 中,∠DBE =∠DAFBD =AD ∠BDE =∠ADF,∴△BDE ≅△ADF ASA ,∴DE =DF ;②如图,当点E 在线段AB 的延长线上,且在BC 的上方时,如图,连接AD ,∵在△ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,D 为BC 的中点,∴AD =CD ,∠ACD =∠DAB =45°,AD ⊥BC ,∴∠DCF =∠DAE =135°,∠ADE +∠CDE =90°,∵DF ⊥DE ,∴∠CDF +∠CDE =90°,∴∠ADE =∠CDF ,在△ADE 和△CDF 中,∠DAE =∠DCFAD =CD ∠ADE =∠CDF,∴△ADE ≅△CDF ASA ,∴DE =DF ;综上,线段DE 与DF 的数量关系是DE =DF ,故答案为:DE =DF .【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质、三角形全等的判定与性质等知识点,通过作辅助线,构造全等三角形是解题关键.【变式训练】1如图,在等腰直角三角形ABC 中,∠C =90°,AC =a ,点E 为边AC 上任意一点,点D 为AB 的中点,过点D 作DF ⊥DE 交BC 于点F .求证:CE +CF为定值.【答案】证明见解析【分析】连接CD ,证明△CDE ≌△BDF ,得CE =BF ,进一步证明CE +CF =BC =AC =a ,从而得到结论.【详解】证明:连接CD ,如图,∵△ABC 是等腰直角三角形,且D 为AB 的中点,∴CD ⊥AB ,CD 平分∠ACB ,AD =BD =CD∴∠DCA =∠DCB =∠DBC =45°又DE ⊥DF∴∠EDC +∠FDC =90°而∠FDC +∠FDB =90°∴∠EDC =∠FDB在△CDE 和△BDF 中,∠DCE =∠DBFCD =CD∠EDC =∠BDF∴△CDE ≌△BDF∴CE =BF∵BC =AC =a ∴CE +CF =BE +CF =BC =AC =a ,故:CE +CF 为定值.【点睛】此题主要考查了全等三角形的判定与性质以及等腰直角三角形的性质,证明CE =BF 是解答此题的关键.2如图1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =BC ,点P 是斜边AB 的中点,点D ,E 分别在边AC ,BC 上,连接PD ,PE ,若PD ⊥PE.(1)求证:PD =PE ;(2)若点D ,E 分别在边AC ,CB 的延长线上,如图2,其他条件不变,(1)中的结论是否成立?并加以证明;(3)在(1)或(2)的条件下,△PBE 是否能成为等腰三角形?若能,请直接写出∠PEB 的度数(不用说理);若不能,请说明理由.【答案】(1)见解析(2)成立,见解析(3)能成为等腰三角形,此时∠PEB 的度数为22.5°或67.5°或90°或45°【分析】(1)连接PC ,根据等腰直角三角形的性质可得∠DCP =45°=∠B ,从而得到CP =BP ,再由PD ⊥PE ,可得∠DPC =∠EPB ,可证得△DPC ≌△EPB ,即可求证;(2)连接PC ,根据等腰直角三角形的性质可得∠ECP =45°=∠ABC =∠A =∠ACP ,从而得到CP =AP ,再由∵PD ⊥PE ,CP ⊥AB ,可得∠APD =∠CPE ,可证得△APD ≌△CPE ,即可;(3)根据等腰三角形的性质,分四种情况讨论,即可求解.【详解】(1)明∶连接PC,∵∠ACB =90°,AC =BC ,∴∠A =∠B =45°,∵P 为斜边AB 的中点,∴CP ⊥AB ,∴∠DCP =45°=∠B ,∴CP =BP ,∵PD ⊥PE ,∴∠DPC +∠CPE =∠CPE +∠EPB =90°,∴∠DPC =∠EPB ,在△DPC 和△EPB 中,∠DCP =∠BPC =PB ∠DPC =∠EPB,∴△DPC ≌△EPB ASA ,∴PD =PE ;(2)解:PD =PE 仍成立,理由如下:连接CP,∵∠C =90°,AC =BC ,∴∠A =∠ABC =45°,∵P 为斜边AB 的中点,∴CP ⊥AB ,∴∠ECP =45°=∠ABC =∠A =∠ACP ,∴CP =AP ,又∵PD ⊥PE ,CP ⊥AB ,∴∠DPE =∠CPA =90°,∴∠DPE +∠CPD =∠CPA +∠CPD ,∴∠APD =∠CPE ,在△APD 和△CPE 中,∠PAD =∠PCEPC =PA ∠APD =∠CPE,∴△APD ≌△CPE ASA ,∴PD =PE ;(3)解:△PBE 能成为等腰三角形,①当BE =BP ,点E 在CB 的延长线上时,则∠E =∠BPE ,又∵∠E +∠BPE =∠ABC =45°,∴∠PEB =22.5°;②当BE =BP ,点E 在CB 上时,则∠PEB =∠BPE =12180°-45° =67.5°;③当EP =EB 时,则∠B =∠BPE =45°,∴∠PEB =180°-∠B -∠BPE =90°;④当EP =PB ,点E 和C 重合,∴∠PEB =∠B =45°;综上所述,△PBE 能成为等腰三角形,∠PEB 的度数为22.5°或67.5°或90°或45°.【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,利用分类讨论思想解答是解题的关键.3在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点O为AB的中点.(1)若∠EOF=90°,两边分别交AC,BC于E,F两点.①如图1,当点E,F分别在边AC和BC上时,求证:OE=OF;②如图2,当点E,F分别在AC和CB的延长线上时,连接EF,若OE=6,则S△EOF=.(2)如图3,若∠EOF=45°,两边分别交边AC于E,交BC的延长线于F,连接EF,若CF=3,EF=5,试求AE的长.【答案】(1)①见解析;②18(2)2【分析】(1)①由“ASA”可证△AOE≌△COF,可得OE=OF;②由“ASA”可证△COE≌△BOF,可得OE=OF=6,即可求解;(2)由“ASA”可证△COF≌△AOH,可得CF=AH=3,OF=OH,由“SAS”可证△EOF≌△EOH.,可得EF=EH=5,即可求解.【详解】(1)①证明:如图1,连接OC,∵AC=BC,∠ACB=90°,∴∠=∠B=45°.∵点O为AB的中点,∴∠AOC=∠EOF=90°,∴△AOC和△BOC是等腰直角三角形,∴AO=CO=BO,∴∠AOE=∠COF,∴△AOE≌△COF(ASA),∴OE=OF;②解:如图2,连接OC,同理可证:AO=CO=BO,∠ABC=∠ACO=45°,∴∠OCE=∠OBF=135°,∵∠AOC=∠EOF=90°,∴∠COE=∠BOF,∴△COE≌△BOF(ASA),∴OE=OF=6,×OE⋅OF=18,∴SΔEOF=12故答案为:18;(2)解:如图3,连接CO,过点O作HO⊥FO,交CA的延长线于点H,∵AC=BC,∠ACB=90°,点O为AB的中点,∴AO=CO=B0,∠AOC=∠FOH=90°,∠BAC=∠BCO=45°,∴.∠COF=∠AOH,∠OCF=∠OAH=135°,∴△COF≌△AOH(ASA),∴CF=AH=3,OF=OH,∵∠EOF=45°,∠FOH=90°,∴∠EOF=∠EOH=45°,又∵OF=OH,EO=EO,∴△EOF≌△EOH(SAS),∴EF=EH=5,∴.AE=EH-AH=2.【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是解题的关键.【类型二等腰三角形中底边无中点时,作高线】1如图,点D,E在△ABC的边BC上,AB=AC,AD=AE.(1)如图1,求证:BD=CE;(2)如图2,当AD=CD时,过点C作CM⊥AD于点M,如果DM=2,求CD-BD的值.【答案】(1)见解析(2)4【分析】(1)过A作AH⊥BC于点H,根据三线合一可得:BH=CH,DH=EH,即可证明;(2)过A作AH⊥BC于点H,易证△AHD≌△CMD,可得MD=DH,即可求解.【详解】(1)证明:如图过A作AH⊥BC于点H,∵AB=AC,AH⊥BC,∴BH=CH,∵AD=AE,∴DH=EH,∴BD=CE;(2)解:过A作AH⊥BC于点H,在△AHD 和△CMD 中,∠CDM =∠ADH∠CMD =∠AHD =90°CD =AD∴△AHD ≌△CMD AAS ,∴DH =MD ,∴CD -BD =CH +DH -BH -DH =2DH =2MD =4.【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质“三线合一”,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.【变式训练】1如图,△ADB 与△BCA 均为等腰三角形,AD =AB =CB ,且∠ABC =90°,E 为DB 延长线上一点,∠DAB =2∠EAC.(1)若∠EAC =20°,求∠CBE 的度数;(2)求证:AE ⊥EC ;(3)若BE =a ,AE =b ,CE =c ,求△ABC 的面积(用含a ,b ,c 的式子表示).【答案】(1)20°(2)见解析(3)12a 2+12bc 【分析】(1)先,是等腰三角形性质与三角形内角和定理求出∠D =∠DBA =70°,即可由∠CBE =180°-∠DBA -∠ABC 求解;(2)过点A 作AF ⊥DE 于点F ,过点C 作CG ⊥DE 于点G ,证明△BAF ≌△CBG AAS ,得出AF =BG ,BF =CG ,进而求得∠AEF =∠ACB =45°,∠CEG =∠AEF =45°,即可得出∠AEC =90°,从而得出结论;(3)由(2)可知CG =BF ,AF =EF ,从而有CG =BF =EF -BE =AF -BE ,再根据S △ABC =S △AEB +S △AEC -S △BEC ,则有S △ABC =12BE ⋅AF +12AE ⋅EC -12BE ⋅CG =12BE AF -CG +12AE ⋅EC =12BE ⋅BE +12AE ⋅EC ,即可求解.【详解】(1)解:∵∠EAC =20°,∠DAB =2∠EAC ,∴∠BAD =40°,∵AD =AB ,∴∠D =∠DBA =12180°-∠BAD =12180°-40° =70°,又∵∠ABC =90°,∴∠CBE =180°-70°-90°=20°.(2)证明:过点A 作AF ⊥DE 于点F ,过点C 作CG ⊥DE 于点G ,∴∠AFB =∠ABC =∠CGB =90°,又∵AD =AB =CB ,∴∠BAC =∠ACB =45°,∠FAB =12∠DAB =∠CAE ,∵∠FAB +∠FBA =∠FBA +∠CBG =90°,∴∠FAB =∠CBG =∠CAE ,∴在△BAF 和△CBG 中,∠BAF =∠CBG∠AFB =∠CGB AB =BC,∴△BAF ≌△CBG AAS ,∴AF =BG ,BF =CG ,∵∠CBG =∠CAE ,设AE 、BC 交于点O ,则∠AEF =180°-∠CBG -∠BOE∠ACB =180°-∠CAE -∠AOC又∠BOE =∠AOC ,∴∠AEF =∠ACB =45°,∴AF =EF =BG ,BF =CG ,∴BF =EG =CG ,∴∠CEG =∠AEF =45°,∴∠AEC =90°,∴AE ⊥EC .(3)解:由(2)可知CG =BF ,AF =EF ,∴CG =BF =EF -BE =AF -BE ,∵S △ABC =S △AEB +S △AEC -S △BEC ,∴S △ABC =12BE ⋅AF +12AE ⋅EC -12BE ⋅CG .=12BE AF -CG +12AE ⋅EC =12BE ⋅BE +12AE ⋅EC =12a 2+12bc .【点睛】本题考查等腰三角形的性质与判定,等腰直角三角形的性质,三角形内角和,三角形外角性质,全等三角形的判定与性质,三角形面积,属三角形综合题目,难度适中.2已知OP 平分∠MON ,如图1所示,点B 在射线OP 上,过点B 作BA ⊥OM 于点A ,在射线ON 上取一点C ,使得BC =BO .(1)若线段OA =3cm ,求线段OC 的长;(2)如图2,点D 是线段OA 上一点,作∠DBE ,使得∠DBE =∠ABO ,∠DBE 的另一边交ON 于点E ,连接DE .①∠OBC =2∠DBE 是否成立,请说明理由;②请判断三条线段CE ,OD ,DE 的数量关系,并说明理由.【答案】(1)6cm(2)①∠OBC =2∠DBE 成立,理由见解析;②CE =OD +DE ,理由见解析【分析】(1)如图所示,过点B作BH⊥OC于H,由三线合一定理得到OC=2OH,由角平分线的定义得到∠BOA=∠BOH,进一步证明△BAO≌△BHO,得到OH=OA=3cm,则OC=2OH=6cm;(2)①如图所示,过点B作BH⊥OC于H,由三线合一定理得到∠OBC=2∠OBH,同(1)可得△BAO≌△BHO,则∠OBH=∠OBA,由∠DBE=∠ABO,即可推出∠OBC=2∠OBH=2∠DBE;②如图所示,在CE上截取CQ=OD,连接BQ,先证明∠BOD=∠BCQ,进而证明△BOD≌△BCQ,得到BD=BQ,∠OBD=∠CBQ,进一步证明∠EBQ=∠EBD,从而证明△EBD≌△EBQ,得到DE=QE,由CE=CQ+QE可证明CE=OD+DE.【详解】(1)解:如图所示,过点B作BH⊥OC于H,∵BC=OB,BH⊥OC,∴OH=CH,即OC=2OH,∵OP平分∠MON,∴∠BOA=∠BOH,∵BA⊥OM,BH⊥OC,∴∠BAO=∠BHO=90°,又∵OB=OB,∴△BAO≌△BHO AAS,∴OH=OA=3cm,∴OC=2OH=6cm(2)解:①∠OBC=2∠DBE成立,理由如下:如图所示,过点B作BH⊥OC于H,∵BC=OB,BH⊥OC,∴∠OBH=∠CBH,即∠OBC=2∠OBH,同(1)可得△BAO≌△BHO,∴∠OBH=∠OBA,∵∠DBE=∠ABO,∴∠DBE=∠OBH,∴∠OBC=2∠OBH=2∠DBE;②CE=OD+DE,理由如下:如图所示,在CE上截取CQ=OD,连接BQ,∵OB=BC,∴∠BOC=∠BCO,∵△BAO≌△BHO,∴∠BOA=∠BOH,∴∠BOD=∠BCQ,∴△BOD≌△BCQ SAS,∴BD=BQ,∠OBD=∠CBQ,∠OBC,∵∠DBE=12∠OBC,∴∠OBD+∠ODE=12∴∠CBQ+∠ODE=1∠OBC,∴∠EBQ =12∠OBC ,∴∠EBQ =∠EBD ,又∵EB =EB ,∴△EBD ≌△EBQ SAS ,∴DE =QE ,∵CE =CQ +QE ,∴CE =OD +DE .【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,三线合一定理,正确作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.【类型三巧用“角平分线+垂线合一”构造等腰三角形】1如图,在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,E 是BC 的中点,过点E 作FG ⊥AD 交AD 的延长线于H ,交AB 于F ,交AC 的延长线于G .求证:(1)AF =AG ;(2)BF =CG .【答案】(1)见解析(2)见解析【分析】(1)根据ASA 证明△AHF ≌△AHG ,即可得出AF =AG ;(2)过点C 作CM ∥AB 交FG 于点M ,由△AHF ≌△AHG 可得∠AFH =∠G ,根据平行线的性质得出∠CMG =∠AFH ,可得∠CMG =∠G ,进而得出CM =CG ,再根据据ASA 证明△BEF ≌△CEM ,得出BF =CM ,等量代换即可得到BF =CG .【详解】(1)证明:∵AD 平分∠BAC ,∴∠FAH =∠GAH ,∵FG ⊥AH ,∴∠AHF =∠AHG =90°,在△AHF 和△AHG 中,∠FAH =∠GAHAH =AH ∠AHF =∠AHG,∴△AHF ≌△AHG ASA,∴AF =AG ;(2)证明:过点C 作CM ∥AB 交FG 于点M ,∵△AHF ≌△AHG ,∴∠AFH =∠G ,∵CM ∥AB ,∴∠CMG =∠AFH ,∴∠CMG =∠G ,∴CM =CG ,∵E 是BC 的中点,∴BE =CE ,∵CM ∥AB ,∴∠B =∠ECM ,在△BEF 和△CEM 中,∠B =∠ECMBE =CE ∠BEF =∠CEM,∴△BEF ≌△CEM ASA ,∴BF =CM ,∴BF =CG .【点睛】此题考查了全等三角形的判定与性质,等角对等边,平行线的性质,熟记全等三角形的判定定理、性质定理及作出合适的辅助线是解此题的关键.【变式训练】1如图所示,D 为△ABC 内一点,CD 平分∠ACB ,BD ⊥CD ,∠A =∠ABD ,若BD =1,BC =3,求:线段AC的长.【答案】5【分析】延长BD 交AC 于点E ,由题意可推出BE =AE ,依据等角的余角相等,即可得等腰三角形BCE ,可推出BC =CE ,AE =BE =2BD ,根据BD =1,BC =3,即可求出AC 的长度.【详解】解∶延长BD 交AC 于点E ,∵∠A =∠ABD ,∴BE =AE ,∵BD ⊥CD ,∴BE ⊥CD ,∴∠BDC =∠EDC =90°,∴∠BCD +∠EBC =∠ECD +∠BEC =90°,∵CD 平分∠ACB ,∴∠BCD =∠ECD ,∴∠EBC =∠BEC ,∴BC =CE,∵BE ⊥CD ,∴BE =2BD ,∵BD =1,BC =3,∴BE =2,CE =3,∴AE =BE =2,∴AC =AE +EC =2+3=5.【点睛】本题主要考查等腰三角形的判定与性质,解题的关键在于正确地作出辅助线,构建等腰三角形,通过等量代换,即可推出结论.2如图,AD 为△ABC的角平分线.(1)如图1,若CE ⊥AD 于点F ,交AB 于点E ,AB =8,AC =5.则BE =.(2)如图2,若∠C =2∠B ,点E 在AB 上,且AE =AC ,AB =a ,AC =b ,求CD 的长;(用含a 、b 的式子表示)(3)如图3,BG ⊥AD ,点G 在AD 的延长线上,连接CG ,若△ACG 的面积是7,求△ABC 的面积.【答案】(1)3(2)a -b(3)14【分析】(1)利用ASA 证明△AEF ≌△ACF ,得出AE =AC =5,再利用BE =AB -AE 即可求得答案;(2)利用SAS 证明△AED ≌△ACD ,得出∠AED =∠C ,ED =CD ,由题意可得出BE =AB -AE =a -b ,再利用等角对等边证得DE =BE ,即可得出答案;(3)延长AC 、BG 交于H ,先证明△ABG ≌△AHG ,得出:BG =GH ,S △ABG =S △AHG ,利用等底等高的两个三角形面积相等可得S △CBG =S △CGH ,设S △CBG =S △CGH =x ,即可得出答案.【详解】(1)解:∵AD 平分∠BAC ,∴∠EAF =∠CAF ,∵CE ⊥AD ,∴∠AFE =∠AFC =90°,在△AEF 和△ACF 中,∠EAF =∠CAFAF =AF ∠AFE =∠AFC,∴△AEF ≌△ACF ASA ∴AE =AC =5,∵AB =8,∴BE =AB -AE =8-5=3;故答案为:3.(2)解:∵AD 平分∠BAC ,∴∠EAD =∠CAD ,在△AED 和△ACD 中,AE =AC∠EAD =∠CAD AD =AD,∴△AED ≌△ACD SAS ,∴∠AED =∠C ,ED =CD ,∵AE =AC ,AB =a ,AC =b ,∴BE =AB -AE =a -b ,在△BDE 中,∠AED =∠B +∠BDE ,∴∠C =∠B +∠BDE ,∵∠C =2∠B ,∴∠B =∠BDE ,∴DE =BE =a -b ,∴CD =a -b ;(3)解:如图,延长AC 、BG 交于H ,∵AD 平分∠BAC ,∴∠BAG =∠HAG ,∵BG ⊥AD ,∴∠AGB =∠AGH =90°,在△ABG 和△AHG 中,∠BAG =∠HAGAG =AG ∠AGB =∠AGH,∴△ABG ≌△AHG ASA ,∴BG =GH ,S △ABG =S △AHG ,∴S △CBG =S △CGH ,设S △CBG =S △CGH =x ,∵S △ACG =7,∴S △AGH =S △ACG +S △CGH =7+x ,∴S △ABG =S △AHG =7+x ,∴S △ABH =27+x =14+2x ,∴S △ABC =S △ABH -S △CBG +S △CGH =14+2x -x +x =14.【点睛】本题考查了角平分线定义,三角形面积,全等三角形的判定和性质,等腰三角形判定和性质等,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题关键.3△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,点D 是BC 边上的一个动点,连接AD 并延长,过点B 作BF ⊥AD 交AD 延长线于点F.(1)如图1,若AD 平分∠BAC ,AD =6,求BF 的值;(2)如图2,M 是FB 延长线上一点,连接AM ,当AD 平分∠MAC 时,试探究AC 、CD 、AM 之间的数量关系并说明理由;(3)如图3,连接CF ,①求证:∠AFC =45°;②S △BCF =354,S △ACF =21,求AF 的值.【答案】(1)3(2)AC +CD =AM ,理由见解析(3)①证明见解析;②12【分析】(1)如图,分别延长AC ,BF 交于点E .证明△ADC ≌△BEC ASA ,得到BE =AD =6,再证明△ABF ≌△AEF ,即可得到BF =EF =12BE =3;(2)如图,分别延长BF ,AC 交于点E ,由(1)可得△ACD ≌△BCE ,得CD =CE ,再证△AFM ≌△AFE 得到AM =AE ,由此可得结论;(3)如图所示,在AD 上截取AH =BF ,证明△ACH ≌△BCF ,得到CH =CF ,∠ACH =∠BCF ,进一步证明∠HCF =90°,则∠CFH =∠CHF =180°-∠HCF 2=45°;②如图所示,过点C 作CG ⊥HF 于G ,则△CGH 、△CGF 都是等腰直角三角形,可得GH =GF =GC ,由全等三角形的性质得到S △ACH =S △BCF =354则S △CHF =S △ACF -S △ACH =494,据此求出HF =7,则CG =3.5,进一步求出AH =5则AF =AH +HF =12.【详解】(1)解:如图,分别延长AC ,BF 交于点E .∵BF ⊥AD ,∴∠AFB =∠ACB=90°,又∵∠ADC =∠BDF ,∴∠DAC =∠EBC .在△ADC 和△BEC 中,∠DAC =∠EBCAC =BC∠ACD =∠BCE =90°∴△ADC ≌△BEC ASA .∴BE =AD =6;∵BF ⊥AD ,∴∠AFB =∠AFE =90°,∵AD 平分∠BAC ,∴∠BAF =∠EAF .在△ABF 和△AEF 中,∠BAF =∠EAFAF =AF∠AFB =∠AFE∴△ABF ≌△AEF ASA .∴BF =EF =12BE =3;(2)解:AC +CD =AM ,理由如下:如图所示,延长MF ,AC 交于点E .由(1)可得,△ADC ≌△BCE ,∴CD =CE .∵BF ⊥AD ,∴∠AFM =∠AFE =90°,∵AF 平分∠MAE ,∴∠MAF =∠EAF .在△AMF 和△AEF 中,∠MAF =∠EAFAF =AF∠AFM =∠AFE∴△AFM ≌△AFE ASA .∴AM =AE .∵AE =AC +CE =AC +CD .∴AC +CD =AM .(3)解:①如图所示,在AD 上截取AH =BF ,在△ACH 和△BCF 中,AH =BF∠CAH =∠CBF AC =BC,∴△ACH ≌△BCF SAS ,∴CH =CF ,∠ACH =∠BCF ,∵∠ACH +∠BCH =90°,∴∠BCF +∠BCH =90°,即∠HCF =90°,∴∠CFH =∠CHF =180°-∠HCF 2=45°;②如图所示,过点C 作CG ⊥HF 于G ,∴∠GCH =GCF =45°,∴△CGH 、△CGF 都是等腰直角三角形,∴GH =GF =GC ,∵△ACH ≌△BCF ,∴S △ACH =S △BCF =354∴S △CHF=S △ACF -S △ACH =494,∴12HF ⋅CG =494,即12HF ⋅12HF =494,∴HF =7,∴CG=3.5,∴1 2AH×3.5=354,∴AH=5,∴AF=AH+HF=12.【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,角平分线的定义,三角形内角和定理,三角形面积,等腰直角三角形的性质与判定等等,正确作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.4(2022春·河北石家庄·八年级校考期中)(1)【问题情境】利用角平分线构造全等三角形是常用的方法,如图1,OP平分∠MON.点A为OM上一点,过点A作AC⊥OP,垂足为C,延长AC交ON于点B,可根据证明△AOC≌△BOC,则AO=BO,AC= BC(即点C为AB的中点).(2)【类比解答】如图2,在△ABC中,CD平分∠ACB,AE⊥CD于E,若∠EAC=63°,∠B=37°,通过上述构造全等的办法,可求得∠DAE=.(3)【拓展延伸】如图3,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,CD平分∠ACB,BE⊥CD,垂足E在CD的延长线上,试探究BE和CD的数量关系,并证明你的结论.(4)【实际应用】如图4是一块肥沃的三角形土地,其中AC边与灌渠相邻,李伯伯想在这块地中划出一块直角三角形土地进行水稻试验,故进行如下操作:①用量角器取∠ACB的角平分线CD;②过点A作AD⊥CD于D.已知BC=13,AC=10,△ABC面积为20,则划出的△ACD的面积是多少?请直接写出答案.【答案】(1)ASA(2)26°(3)BE=12CD,证明见解析(4)△ACD的面积是10013【分析】(1)证△AOC≌△BOC(ASA),得AO=BO,AC=BC即可;(2)延长AE交BC于点F,由问题情境可知,AC=FC,再由等腰三角形的性质得∠EFC=∠EAC=63°,然后由三角形的外角性质即可得出结论;(3)拓展延伸延长BE、CA交于点F,证△ABF≌△ACD(ASA),得BF=CD,再由问题情境可知,BE=FE =12BF ,即可得出结论;(4)实际应用延长AD 交BC 于E ,由问题情境可知,AD =ED ,EC =AC =10,则S △ACD =S △ECD ,再由三角形面积关系得S △ACE =1013S △ABC =20013,即可得出结论.【详解】(1)解:∵OP 平分∠MON ,∴∠AOC =∠BOC ,∵AC ⊥OP ,∴∠ACO =∠BCO ,∵OC =OC ,∴△AOC ≌△BOC (ASA ),∴AO =BO ,AC =BC ,故答案为:ASA ;(2)解:如图2,延长AE 交BC 于点F ,由可知,AC =FC ,∴∠EFC =∠EAC =63°,∵∠EFC =∠B +∠DAE ,∴∠DAE =∠EFC -∠B =63°-37°=26°,故答案为:26°;(3)解:BE =12CD ,证明如下:如图3,延长BE 、CA 交于点F ,则∠BAF =180°-∠BAC =90°,∵BE ⊥CD ,∴∠BED =90°=∠BAC ,∵∠BDC =∠ABF +∠BED =∠ACD +∠BAC ,∴∠ABF =∠ACD ,又∵AB =AC ,∴△ABF ≌△ACD (ASA ),∴BF =CD ,由问题情境可知,BE =FE =12BF ,∴BE =12CD ;(4)解:如图4,延长AD 交BC 于E ,由问题情境可知,AD =ED ,EC =AC =10,∴S △ACD =S △ECD ,∵S △ABC =20,∴S △ACE =1013S △ABC =20013,∴S △ACD =12S △ACE =10013,答:△ACD 的面积是10013.【点睛】本题是三角形综合题目,考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、三角形的外角性质、角平分线定义以及三角形面积等知识,本题综合性强,熟练掌握等腰三角形的性质,证明三角形全等是解题的关键,属于中考常考题型.。
2.5第1课时等腰三角形的性质与判定(十一大题型)(解析版)
(苏科版)八年级上册数学《第2章 轴对称图形》2.4 等腰三角形的轴对称性第1课时 等腰三角形的性质和判定◆1、等腰三角形的概念:有两条边相等的三角形叫做等腰三角形.◆2、等腰三角形性质1:等腰三角形的两个底角相等(简写“等边对等角”).★用符号语言表示为:在△ABC 中,∵ AB =AC (已知),∴ ∠B =∠C (等边对等角).◆3、等腰三角形性质2:等腰三角形底边上的高线、中线及顶角平分线重合.★用符号语言表示为:在△ABC 中,(1)∵AB =AC , ∠1=∠2(已知),∴BD =CD , AD ⊥BC (等腰三角形三线合一).(2)∵AB =AC , BD =CD (已知),∴∠1=∠2 , AD ⊥BC (等腰三角形三线合一).(3)∵AB =AC , AD ⊥BC (已知),∴BD =CD , ∠1=∠2(等腰三角形三线合一).★在①等腰;②底边上的高;③底边上的中线;④顶角平分线.以上四个元素中,从中任意取出两个元素当成条件,就可以得到另外两个元素为结论.★拓展:等腰三角形是轴对称图形,对称轴为顶角平分线(或底边上的高或底边上的中线)所在的直线.等腰三角形的判定方法:◆1、定义法:有两边相等的三角形是等腰三角形.◆2、判定定理:有两个角相等的三角形是等腰三角形.(简称“等角对等边”).几何语言:在△ABC中,∵∠B=∠C(已知),∴AB=AC(等角对等边).◆3、等腰三角形的判定与性质的区别条件结论作用性质(等边对等角)在同一个三角形中,两边相等.这两边所对的角也相等.证明角相等.判定(等角对等边)在同一个三角形中,两个角相等.这两个角所对的边也相等.证明线段相等.【例题1】(2022•梅江区校级开学)如图,等腰△ABC 中,AB =AC ,∠A =36°.BD 平分∠ABC ,则∠BDC 是( )A .36°B .60°C .72°D .80°【分析】根据等腰三角形的性质以及三角形的内角和定理可得∠ABC 的度数,再根据角平分线的定义可得∠ABD 的度数,然后根据三角形的外角性质解答即可.【解答】解:∵AB =AC ,∠A =36°,∴∠ABC =180°36°2=72°,∵BD 平分∠ABC ,∴∠ABD =12∠ABC =36°,∴∠BDC =∠A +∠ABD =72°.故选:C.【点评】本题考查了等腰三角形的性质和判定、角的平分线的性质及三角形内角和定理;【变式1-1】(2022春•藁城区期末)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AD=DC,AE⊥BD,若∠DAE=28°,则∠BAE= °.【分析】根据等腰三角形的性质和直角三角形的性质即可得到结论.【解答】解:∵AE⊥BD,∴∠ARD=90°,∵∠DAE=28°,∴∠ADB=62°,∵∠ABC=90°,AD=DC,∴AD=BD,∴∠DAB=∠ABD=12×(180°﹣62°)=59°,∴∠BAE=∠BAD﹣∠DAE=31°,故答案为:31.【点评】本题考查了等腰三角形的性质,直角三角形的性质,熟练掌握等腰三角形的性质是解题的关键.【变式1-2】(2022春•三原县期末)如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,DE垂直平分AB,交AB于点E,交AC于点D.若∠ADE=40°,则∠CBD= .【分析】由DE垂直平分AB,根据线段垂直平分线的性质,可得∠AED=∠BED=90°,DA=DB,又由∠ADE =40°,即可求得∠ABD的度数,又由AB=AC,即可求得∠ABC的度数,继而求得答案.【解答】解:∵DE垂直平分AB,∴∠AED=∠BED=90°,DA=DB,∵∠ADE=40°,∴∠A=∠ABD=50°,又∵AB=AC,∴∠ABC=(180°﹣50°)÷2=65°,∴∠CBD=∠ABC﹣∠ABD=65°﹣50°=15°.故答案为:15°.【点评】此题考查了线段垂直平分线的性质以及等腰三角形的性质.注意垂直平分线上任意一点,到线段两端点的距离相等.【变式1-3】(2022春•碑林区校级期末)如图,已知在△ABC中,AB=AC,∠A=40°,AB的垂直平分线交AC于点D,交AB于点E,连接BD,则∠DBC的度数为( )A.30°B.32°C.34°D.36°【分析】根据等腰三角形的性质可得∠ABC的度数,根据线段垂直平分线的性质可得DA=DB,可得∠DBA 的度数,进一步即可求出∠DBC的度数.【解答】解:在△ABC中,AB=AC,∠A=40°,∴∠ABC =∠ACB =70°,∵AB 的垂直平分线交AC 于点D ,∴DA =DB ,∴∠DBA =∠A =40°,∴∠DBC =30°,故选:A .【点评】本题考查了等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,熟练掌握这些性质是解题的关键.【变式1-4】(2022春•铁西区期末)如图,在等腰△ABC 中,AB =AC ,延长BC 到点D ,使得CD =CA ,连接AD ,若∠D =25°,求∠BAC 的度数.【分析】两次利用等边对等角求得∠B =∠BCA =50°,然后利用三角形的内角和求得答案即可.【解答】解:∵CD =CA ,∠D =25°,∴∠BCA =2∠D =50°,∵AB =AC ,∴∠B =∠BCA =50°,∴∠BAC =180°﹣∠B ﹣∠C =80°.【点评】考查了等腰三角形的性质,解题的关键是了解“等边对等角”,难度不大.【例题2】(2022秋•云梦县期中)如图,在△ABC 中,AB =AC ,AD =DB ,DE ⊥AB 于点E ,若BC =3,且△BDC 的周长为8,则AE的长为( )A.2B.2.5C.3D.3.5【分析】根据已知可得BD+CD=5,从而可得AB=AC=5,然后利用等腰三角形的三线合一性质进行计算即可解答.【解答】解:∵BC=3,且△BDC的周长为8,∴BD+CD=8﹣3=5,∵AD=BD,∴AD+DC=5,∴AC=5,∵AB=AC,∴AB=5,∵AD=DB,DE⊥AB,∴AE=12AB=2.5,故选:B.【点评】本题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题的关键.【变式2-1】如图,在△ABC中,AB=AC,MN是AB的垂直平分线,△BNC的周长是24cm,BC=10cm,则AB的长是( )A .17cmB .12cmC .14cmD .34cm【分析】根据垂直平分线的性质可得:AN=BN ,根据△BNC 的周长和BC 的长度得出AC=14cm,再利用AB=AC ,则AB=AC=14cm .【解答】解:∵MN 是AB 的垂直平分线,∴AN =BN ,∵△BNC 的周长是24cm ,BC =10cm ,∴BN +NC +BC =AN +NC +BC =AC +BC =24(cm ),∴AC =14cm ,∵AB =AC ,∴AB =14cm ,故选:C .【点评】本题考查垂直平分线的性质以及等腰三角形的性质,解题的关键是掌握垂直平分线的性质,求出AC=14cm .【变式2-2】(2023春•西安月考)如图,在△ABC 中,AB =AC ,AD ⊥BC 于点D ,DE ⊥AB 于点E ,BF ⊥AC 于点F ,DE =5cm ,则BF =( )A .8cmB .10cmC .12cmD .14cm【分析】先得出AD 是△ABC 的中线,得出S △ABC =2S △ABD =2×12AB •DE =AB •DE =5AB ,又S △ABC =12AC •BF ,将AC =AB 代入即可求出BF .【解答】解:∵△ABC 中,AB =AC ,AD ⊥BC ,∴AD 是△ABC 的中线,∴S △ABC =2S △ABD =2×12AB •DE =AB •DE =5AB ,∵S △ABC =12AC •BF ,∴12AC •BF =5AB ,∵AC =AB ,∴12BF =5,∴BF =10(cm ),故选:B .【点评】本题考查了等腰三角形的性质,三角形的面积,利用面积公式得出等式是解题的关键.【例题3】(2022秋•栖霞区校级月考)如图,在△ABC 中,∠A =36°,AB =AC ,AB 的垂直平分线OD 交AB 于点O ,交AC 于点D ,连接BD .则下列结论:①∠C =2∠A ;②BD 平分∠ABC ;③BC =AD ;④OD =2CD .正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个【分析】由在△ABC 中,∠A =36°,AB =AC ,AB 的垂直平分线OD 交AB 于点O ,交AC 于点D ,根据线段垂直平分线的性质与等腰三角形的性质,可求得∠ABD =∠DBC =∠A =36°,∠ABC =∠BDC =∠C =72°,继而求得:①∠C =2∠A ;②BD 平分∠ABC ;③BC =AD .【解答】解:∵AB 的垂直平分线OD 交AB 于点O ,交AC 于点D ,∴AD =BD ,∴∠ABD =∠A =36°,∵AB=AC,∴∠ABC=∠C=72°,∴∠C=2∠A,故①正确;∴∠DBC=∠ABC﹣∠ABD=36°,∴∠ABD=∠DBC,∴BD平分∠ABC,故②正确;∴∠BDC=∠C=72°,∴BC=BD=AD,故③正确;由条件不能得出OD=2CD,故④错误.故选:C.【点评】此题考查了线段垂直平分线的性质以及等腰三角形的性质.此题难度不大,注意掌握数形结合思想的应用.【变式3-1】在△ABC中,已知AB=AC,∠A=36°,AB的垂直平分线MN交AC于D.下列结论中:①∠C=72°;②BD是△ABC的中线;③∠BDC=100°;④△ABD是等腰三角形;⑤AD=BD=BC.正确的序号有( )A.①③④B.①④⑤C.①②⑤D.②④⑤【分析】根据题意画出图形,再根据在△ABC中,已知AB=AC,∠A=36°求出∠C的度数;由线段垂直平分线的性质求出∠ABD的度数,故可得出∠DBC的度数,进而得出BD是∠ABC的平分线;由三角形内角和定理可求出∠BDC的度数;由线段垂直平分线的性质,易证得△ABD是等腰三角形.【解答】解:∵△ABC中,∠A=36°,AB=AC,∴∠ABC=∠C=180°∠A2=72°,故①正确;∵DM是AB的垂直平分线,∴AD=BD,∴∠ABD=∠A=36°,∴∠DBC=∠ABC﹣∠DBC=72°﹣36°=36°,∴BD是∠ABC的平分线,故②错误;∵在△BCD中,∠DBC=36°,∠C=72°,∴∠BDC=180°﹣(∠DBC+∠C)=180°﹣(36°+72°)=72°.故③错误;∵DM是AB的垂直平分线,∴AD=BD∴△ABD是等腰三角形;故④正确;∵MN是线段AB的垂直平分线,∴AD=BD,∵∠A=∠ABD=36°,∴∠CBD=36°,∴BD=BC,∴AD=BD=BC,故⑤正确.故选:B.【点评】本题考查的是线段垂直平分线的性质及等腰三角形的判定与性质,熟知垂直平分线上任意一点,到线段两端点的距离相等是解答此题的关键.【变式3-2】如图,在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,E、F为垂足,则下列四个结论:(1)∠DEF=∠DFE;(2)AE=AF;(3)AD平分∠EDF;(4)EF垂直平分AD.其中正确的有( )A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】利用等腰三角形的概念、性质以及角平分线的性质做题.【解答】解:∵AB=AC,AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC∴△ABC是等腰三角形,AD⊥BC,BD=CD,∠BED=∠DFC=90°∴DE=DF∴AD垂直平分EF∴(4)错误;又∵AD所在直线是△ABC的对称轴,∴(1)∠DEF=∠DFE;(2)AE=AF;(3)AD平分∠EDF.故选:C.【点评】有两边相等的三角形是等腰三角形;等腰三角形的两个底角相等;(简写成“等边对等角”)等腰三角形的顶角的平分线,底边上的中线,底边上的高的重合(简写成“三线合一”).【变式3-3】如图,在△ABC中,∠BAC与∠ACB的平分线交于点M,过点M作DE∥AC交AB于点D,交BC于点E,那么下列结论:①△ADM和△CEM都是等腰三角形;②△BDE的周长等于AB+BC;③AM=2CM;④AD+CE=AC.其中一定正确的结论有( )A.4个B.3个C.2个D.1个【分析】由平行线得到角相等,由角平分线得角相等,根据平行线的性质及等腰三角形的判定和性质.【解答】解:∵DE∥AC,∴∠DMA=∠MAC,∠EMC=∠MCA,∵△ABC中,∠BAC与∠ACB的平分线交于点M,∴∠DAM=∠MAC,∠ECM=∠MCA,∴∠DAM=∠DMA,∠EMC=∠ECM,∴DA=DM,ME=EC,即△ADM和△CEM都是等腰三角形;故①正确;∴DE=DM+EM=AD+CE,∵AC>DE,∴AD+CE<AC,故④错误;∴△BDE的周长为:BD+DE+BE=DB+DM+ME+BE=AB+BC;故②正确;根据已知条件无法证明AM=2CM,故③错误.故选:C.【点评】本题考查了等腰三角形的性质及角平分线的性质及平行线的性质;题目利用了两直线平行,内错角相等,及等角对等边来判定等腰三角形的;等量代换的利用是解答本题的关键.【变式3-4】(2022春•神木市期末)如图,在△ABC中,点E、D分别在AB、AC的延长线上,∠BAC 与∠CBE的平分线相交于点P,BE=BC,PB与CE交于点H,PG∥AD交BC于F,交AB于G,下列结论:①GA=GP;②CP平分∠BCD;③BP垂直平分CE,其中正确的结论有( )A.0个B.1个C.2个D.3个【分析】①根据角平分线的性质和平行线的性质即可得到结论;②根据角平分线的性质即可得到结论;③根据线段垂直平分线的性质即可得出结论.【解答】解:①∵AP平分∠BAC,∴∠CAP=∠BAP,∵PG∥AD,∴∠APG=∠CAP,∴∠APG=∠BAP,∴GA=GP,故①正确;②∵∠BAC与∠CBE的平分线相交于点P,∴点P也位于∠BCD的平分线上,∴∠DCP=∠BCP,故②正确;③∵BE=BC,BP平分∠CBE,∴BP垂直平分CE(三线合一),故③正确;故选:D.【点评】本题主要考查了角平分线的性质和定义,平行线的性质,等腰三角形的性质,熟练掌握各性质定理是解题的关键.【例题4】(2022春•巴中期末)在等腰△ABC中有一个角是50°,那么另外两个角分别是( )A.50°、80°B.50°、80°或65°、65°C.65°、65°D.无法确定【分析】根据等腰三角形的性质分∠B为顶角或底角两种情况求解即可.【解答】解:当∠B=50°为顶角时,此时∠A=∠C=180°50°2=65°;当∠B=50°为底角时,此时另一底角为50°,顶角为80°,故另外两个角分别是50°,80°或65°,65°.故选:B.【点评】本题考查了等腰三角形的性质和三角形的内角和定理,注意此题有两种情况.【变式4-1】(2022•上杭县校级开学)如果等腰三角形的一个外角为150°,则它的底角度数为( )A.30°B.75°C.30°或75°D.60°【分析】根据等腰三角形的一个外角等于150°,进行讨论可能是底角的外角是150°,也有可能顶角的外角是150°,从而求出答案.【解答】解:①当150°外角是底角的外角时,底角为:180°﹣150°=30°;②当150°外角是顶角的外角时,顶角为:180°﹣150°=30°,则底角为:(180°﹣30°)×12=75°,∴底角为30°或75°.故选:C.【点评】此题主要考查了等腰三角形的性质,此题应注意进行分类讨论,非常容易忽略一种情况.【变式4-2】(2022秋•南岗区校级月考)已知等腰三角形的两边长分别为7和3,则周长是( )A.13B.17C.18D.19【分析】分两种情况讨论:当3是腰时或当7是腰时,利用三角形的三边关系进行分析求解即可.【解答】解:当3是腰时,则3+3<7,不能组成三角形,舍去;当7是腰时,则三角形的周长是3+7×2=17.故选:B.【点评】本题考查了等腰三角形的性质和三角形的三边关系;已知没有明确腰和底边的题目一定要想到两种情况,分类进行讨论,还应验证各种情况是否能构成三角形进行解答.【变式4-3】(2022春•榆次区期中)一个等腰三角形的周长为13cm,一边长为5cm,则另两边长分别为( )A.3cm,5cm B.4cm,4cmC.3cm,5cm或4cm,4cm D.以上都不对【分析】此题分为两种情况:5cm是等腰三角形的底边或5cm是等腰三角形的腰.然后进一步根据三角形的三边关系进行分析能否构成三角形.【解答】解:当5cm是等腰三角形的腰时,则其底边是13﹣5×2=3(cm),能够组成三角形;当5cm是等腰三角形的底边时,则其腰长是(13﹣5)÷2=4(cm),能够组成三角形.故另两边长分别为3cm,5cm或4cm,4cm.故选:C.【点评】本题考查了等腰三角形的性质和三角形的三边关系定理的应用,从边的方面考查三角形,涉及分类讨论的思想方法.【变式4-4】(2022春•文登区期末)若实数m,n=0,且m,n恰好是等腰△ABC的两条边的长,则△ABC的周长是( )A.6B.8C.10D.8或10【分析】利用非负数的性质求出m,n的值,再分两种情形讨论即可.【解答】解:=0,∴m﹣2=0,n﹣4=0,解得:m=2,n=4,当2是等腰三角形的底时,4,4,2能构成三角形,周长为10,当4是底时,2,2,4不能构成三角形.故选:C.【点评】本题考查等腰三角形的性质,非负数的性质,三角形的三边关系等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会用分类讨论的思想思考问题.【变式4-5】(2022秋•长汀县校级月考)已知等腰三角形一腰上的高线与另一腰的夹角为60°,那么这个等腰三角形的顶角等于( )A.15°或75°B.30°C.150°D.150°或30°【分析】方法1:首先根据题意画出图形,然后分别从锐角三角形与钝角三角形分析求解即可求得答案.方法2:读到此题我们首先想到等腰三角形分为锐角、直角、钝角等腰三角形,当为等腰直角三角形时不可能出现题中所说情况,所以舍去不计,我们可以通过画图来讨论剩余两种情况.【解答】解:方法1:根据题意得:AB=AC,BD⊥AC,如图(1),∠ABD=60°,则∠A=30°;如图(2),∠ABD=60°,∴∠BAD=30°,∴∠BAC=180°﹣30°=150°.故这个等腰三角形的顶角等于30°或150°.方法2:①当为锐角三角形时可以画图,高与左边腰成60°夹角,由三角形内角和为180°可得,顶角为180°﹣90°﹣60°=30°,②当为钝角三角形时可画图,此时垂足落到三角形外面,因为三角形内角和为180°,由图可以看出等腰三角形的顶角的补角为30°,∴三角形的顶角为180°﹣30°=150°.故选:D.【点评】本题主要考查了等腰三角形的性质及三角形内角和定理,做题时,考虑问题要全面,必要的时候可以做出模型帮助解答,进行分类讨论是正确解答本题的关键,难度适中.【例题5】已知:如图,P 、Q 是△ABC 边BC 上两点,且AB=AC ,AP=AQ .求证:BP=CQ .【分析】根据线段垂直平分线的性质,可得BO=CO ,PO=QO ,根据等式的性质,可得答案.【解答】证明:过点A 作AO ⊥BC 于O .∵AB=AC ,AO ⊥BC ,∴BO=CO , ∵AP=AQ ,AO ⊥BC ,∴PO=QO , ∴BO -PO=CO -QO∴BP=CQ .【点评】本题考查了等腰三角形的性质,利用线段垂直平分线的性质是解题关键.【变式5-1】已知:如图,在△ABC 中,AB =AC ,BD ,CE 是△ABC的角平分线.求证:BD =CE .【分析】由于AB=AC,BD,CE是△ABC的角平分线,利用等边对等角,角平分线定义,可得∠ABC=∠ACB,∠DBC=∠ECB,而BC=CB,利用ASA可证△EBC≌△DBC,再利用全等三角形的性质可证BD=CE.【解答】证明:如图所示,∵AB=AC,BD,CE是△ABC的角平分线.∴∠ABC=∠ACB,∴∠DBC=∠ECB,又∵BC=CB,∴△EBC≌△DCB(ASA),∴BD=CE.【点评】本题利用等腰三角形的性质、角平分线的定义、全等三角形的判定和性质.【变式5-2】如图,AB=AC,BD=CD,AD的延长线与BC交于E,求证:AE⊥BC.【分析】由AB=AC,BD=CD,AD是公共边,即可证得△ABD≌△ACD(SSS),则可得∠BAD=∠CAD,又由等腰三角形的三线合一的性质,证得AE⊥BC.【解答】解:在△ABD和△ACD中,AB=ACAD=AD,BD=CD∴△ABD≌△ACD(SSS),∴∠BAD=∠CAD,∵AB=AC,∴AE⊥BC.【点评】此题考查了等腰三角形的性质与全等三角形的判定与性质.此题难度不大,解题的关键是注意数形结合思想的应用.【变式5-3】(2023•成武县校级三模)如图,△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,E、F分别是AB、AC上的点,且AE=AF,求证:DE=DF.【分析】首先连接AD,由AB=AC,D是BC的中点,根据三线合一的性质,可得∠EAD=∠FAD,又由SAS,可判定△AED≌△AFD,继而证得DE=DF.【解答】证明:连接AD,∵AB=AC,D是BC的中点,∴∠EAD=∠FAD,在△AED和△AFD中,AE=AF∠EAD=∠FAD,AD=AD∴△AED≌△AFD(SAS),∴DE=DF.【点评】此题考查了等腰三角形的性质以及全等三角形的判定与性质.此题难度不大,注意掌握数形结合思想的应用.【变式5-4】如图,在△ABC中,AB=AC,AD是BC边上的中线,BE⊥AC于点E,AD与BE相交于点F.(1)求证:∠CBE=∠BAD;(2)若CE=EF,求证:AF=2BD.【分析】(1)根据∠CBE +∠C =90°,∠CAD +∠C =90°,得出∠CBE =∠CAD ,再根据等腰三角形的性质得出∠CAD =∠BAD 即可得证结论;(2)根据AAS 证△BCE ≌△AFE ,得出AF =BC ,根据BC =2BD ,即可得证结论.【解答】证明:(1)∵∠CBE +∠C =90°,∠CAD +∠C =90°,∴∠CBE =∠CAD ,∵AB =AC ,AD 是BC 边上的中线,∴∠CAD =∠BAD ,∴∠CBE =∠BAD ;(2)由(1)知∠CBE =∠CAD ,在△BCE 和△AFE 中,∠CBE =∠AFE ∠BEC =∠FEA =90°CE =EF,∴△BCE ≌△AFE (AAS ),∴AF =BC ,∵BC =2BD ,∴AF =2BD .【点评】本题主要考查等腰三角形的性质,熟练掌握等腰三角形的性质及全等三角形的判定和性质是解题的关键.【例题6】(2022•建湖县一模)如图,每个小方格的边长为1,A ,B 两点都在小方格的顶点上,点C 也是图中小方格的顶点,并且△ABC 是等腰三角形,那么点C的个数为( )A.1B.2C.3D.4【分析】根据“两圆一线”画图找点即可.【解答】解:如图,C点与P、Q、R重合时,均满足△ABC是等腰三角形,故选:C.【点评】本题考查“两圆一线”构造等腰三角形的方法,熟练使用两圆一线的方法是解题关键.【变式6-1】如图所示,共有等腰三角形( )A.4个B.5个C.3个D.2个【分析】由已知条件,根据三角形内角和定理,求出图形中未知度数的角,即可根据等角对等边求得等腰三角形的个数.【解答】解:根据三角形的内角和定理,得:∠ABO=∠DCO=36°,根据三角形的外角的性质,得∠AOB=∠COD=72°.再根据等角对等边,得等腰三角形有△AOB,△COD,△ABC,△CBD和△BOC.故选:B.【点评】此题考查了三角形的内角和定理、三角形的外角的性质以及等腰三角形的判定方法.得到各角的度数是正确解答本题的关键.【变式6-2】(2022春•杨浦区校级期末)如图,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,∠B=36°,点D、E在AB上,如果BC=BD,∠CED=∠CDE,那么图中的等腰三角形共有( )个.A.3个B.4个C.5个D.6个【分析】先求出各个角的度数,然后根据等腰三角形的判定即可求出答案.【解答】解:∵∠ACB=90°,∠B=36°,∴∠A=54°,∵BC=BD,∴∠CDB=∠DCB=72°,∴∠ECB=36°,∠ACE=54°,∴CE=BE,AE=CE,∴△BCD,△CDE,△CEB,△ACE都是等腰三角形,故选:B.【点评】本题考查等腰三角形的判定,解题的关键是求出各个角的度数,本题属于基础题型.【变式6-3】如图,在△ABC中,且∠ABC=60°,且∠C=45°,AD是边BC上的高,∠ABC的平分线交AD于F,交AC于E,则图中等腰三角形的个数为( )A.2B.3C.4D.5【分析】根据三角形高线的性质及直角三角形的性质推出∠ADC=∠ADB=90°,∠BAD=90°﹣∠ABD=30°,∠DAC=90°﹣∠C=45°,从而利用等腰三角形的判定定理得到△ADC是等腰三角形,再根据角平分线的性质得到∠ABF=∠CBE=12∠ABC=30°,从而由∠ABF=∠BAD推出△ABF是等腰三角形,而∠BEA=∠EBC+∠C=45°+30°=75°,∠BAC=180°﹣60°﹣45°=75°=∠BEA,进而求解.【解答】解:∵AD是边BC上的高线,∴∠ADC=∠ADB=90°,∵∠ABC=60°,∠C=45°,∴∠BAD=90°﹣∠ABD=30°,∠DAC=90°﹣∠C=45°,∴△ADC是等腰三角形,∵BE是∠ABC的平分线,∴∠ABF=∠CBE=12∠ABC=30°,∴∠ABF=∠BAD,∴△ABF是等腰三角形,则∠BEA=∠EBC+∠C=45°+30°=75°,而∠BAC=180°﹣60°﹣45°=75°=∠BEA,故△ABE为等腰三角形,故选:B.【点评】本题考查等腰三角形的判定及直角三角形的性质,应充分运用数形结合的思想方法,结合图形从中寻找角之间的关系,结合相关定理及性质进行求解.【变式6-4】(2022秋•鼓楼区期末)如图,在3×3正方形网格中,点A,B在格点上,若点C也在格点上,且△ABC是等腰三角形,则符合条件的点C的个数为( )A.1B.2C.3D.4【分析】分别画出以A点和B点为顶点的等腰三角形,再画出C为顶点的等腰三角形即可.【解答】解:以AB为腰的等腰三角形有两个,以AB为底的等腰三角形有一个,如图:所以符合条件的点C的个数为3个,故选:C.【点评】本题考查了等腰三角形的判定: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.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.掌握等腰三角形的判定方法是解题的关键.【变式6-5】(2022秋•镇江月考)如图,在4×4的正方形网格中有两个格点A、B,连接AB,在网格中再找一个格点C,使得△ABC是等腰三角形,满足条件的格点C的个数是( )A .5B .6C .8D .9【分析】分三种情况:当BA =BC 时,当AB =AC 时,当CA =CB 时,然后进行分析即可解答.【解答】解:如图:分三种情况:当BA =BC 时,以点B 为圆心,BA 长为半径作圆,点C 1,C 2,C 3即为所求;当AB =AC 时,以点A 为圆心,AB 长为半径作圆,点C 4,C 5,C 6,C 7,C 8即为所求;当CA =CB 时,作AB 的垂直平分线,与正方形网格的交点不在格点上,综上所述:满足条件的格点C 的个数是8,故选:C .【点评】本题考查了等腰三角形的判定,分三种情况讨论是解题的关键.【例题7】如图,在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,点D 是BC 的中点,DE ⊥AB 于点E ,DF ⊥AC 于点F .求证:△ABC是等腰三角形.【分析】由条件可得出DE=DF,可证明△BDE≌△CDF,可得出∠B=∠C,再由等腰三角形的判定可得出结论.【解答】证明:∵AD平分∠BAC,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,∴DE=DF,在Rt△BDE和Rt△CDF中,BD=CDDE=DF,∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),∴∠B=∠C;∴AB=AC∴△ABC为等腰三角形.【点评】本题主要考查等腰三角形的判定及全等三角形的判定和性质,利用角平分线的性质得出DE=DF 是解题的关键.【变式7-1】已知:如图,AD是等腰三角形ABC的底边BC上的中线,DE∥AB,交AC于点E.求证:△AED是等腰三角形.【分析】根据等腰三角形的性质得到∠BAD=∠CAD,根据平行线的性质得到∠ADE=∠BAD,等量代换得到∠ADE=∠CAD于是得到结论.【解答】解:∵△ABC是等腰三角形,AB=AC,AD是底边BC上的中线,∴∠BAD=∠CAD,∵DE∥AB,∴∠ADE=∠BAD,∴∠ADE=∠CAD∴AE=ED,∴△AED是等腰三角形.【点评】本题主要考查等腰三角形的判定与性质以及平行线的性质,熟练掌握等腰三角形的判定和性质定理是解题的关键.【变式7-2】如图:△ABC的边AB的延长线上有一个点D,过点D作DF⊥AC于F,交BC于E,且BD =BE,求证:△ABC为等腰三角形.【分析】要证△ABC为等腰三角形,须证∠A=∠C,而由题中已知条件,DF⊥AC,BD=BE,因此,可以通过角的加减求得∠A与∠C相等,从而判断△ABC为等腰三角形.【解答】证明:∵DF⊥AC,∴∠DFA=∠EFC=90°.∴∠A=∠DFA﹣∠D,∠C=∠EFC﹣∠CEF,∵BD=BE,∴∠BED=∠D.∵∠BED=∠CEF,∴∠D=∠CEF.∴∠A=∠C.∴△ABC为等腰三角形.【点评】本题考查了等腰三角形的判定方法;角的等量代换是正确解答本题的关键.【变式7-3】已知:如图,△ABC中,BC边上有D、E两点,∠1=∠2,∠3=∠4.求证:△ABC是等腰三角形.【分析】由∠1=∠2,∠3=∠4,根据三角形外角的性质,易证得∠B=∠C,然后由等角对等边,证得:△ABC 是等腰三角形.【解答】证明:∵∠B=∠3﹣∠1,∠C=∠4﹣∠2,又∵∠1=∠2,∠3=∠4,∴∠B=∠C,∴AB=AC,即△ABC是等腰三角形.【点评】此题考查了等腰三角形的判定与三角形外角的性质.此题比较简单,注意掌握数形结合思想的应用.【变式7-4】已知如图,点D在AB上,点E在AC的延长线上,且BD=CE,FD=FE.求证:△ABC 是等腰三角形.【分析】过点D作DG∥AE于点G,利用平行线的性质得出∠GDF=∠CEF,进而利用ASA得出△GDF ≌△CEF,再利用全等三角形的性质以及等腰三角形的判定得出即可.【解答】证明:过点D作DG∥AE于点G,∵DG∥AC∴∠GDF=∠CEF(两直线平行,内错角相等),在△GDF和△CEF中,∠GDF=∠CEFDF=EF,∠DFG=∠CFE∴△GDF≌△CEF(ASA),∴DG=CE又∵BD=CE,∴BD=DG,∴∠DBG=∠DGB,∵DG∥AC,∴∠DGB=∠ACB,∴∠ABC=∠ACB,∴AB=AC,∴△ABC是等腰三角形.【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质以及等腰三角形的判定,作出恰当的辅助线是解答此题的关键.【例题8】(2022秋•通州区校级月考)如图,BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,MN∥BC,△AMN的周长为33,AB=15,则AC为( )A.15B.18C.20D.23【分析】根据角平分线的定义和平行线的性质可证△MBO和△NCO是等腰三角形,从而可得MO=MB,NO=NC,然后根据线段的和差关系可得,△AMN的周长=AB+AC,进行计算即可解答.【解答】解:∵BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,∴∠ABO=∠OBC,∠ACO=∠OCB,∵MN∥BC,∴∠MOB=∠OBC,∠NOC=∠OCB,∴∠MBO=∠MOB,∠NOC=∠NCO,∴MO=MB,NO=NC,∵△AMN的周长为33,AB=15,∴AM+MN+AN=33,∴AM+OM+ON+AN=33,∴AM+MB+CN+AN=33,∴AB+AC=33,∴AC=18,故选:B.【点评】本题考查了等腰三角形的判定与性质,平行线的性质,熟练掌握根据角平分线的定义和平行线的性质可证等腰三角形是解题的关键.【变式8-1】如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,CM平分∠ACB交AB于点M,过点M作MN∥BC交AC于点N,且MN平分∠AMC,若AN=2,则BC的长为( )A.12B.16C.20D.8【分析】根据角平分线的性质,平行线的性质,可以求得∠B的度数,再根据解直角三角形的知识可以求得NC的长,从而可以求得BC的长.【解答】解:∵CM平分∠ACB交AB于点M,∴∠NCM=∠BCM,∵MN∥BC∴∠NCM=∠BCM=∠NMC,∵MN平分∠AMC,∴∠AMN=∠NMC=∠B,∴∠ACB=2∠B,NM=NC,∴∠B=30°;∵AN=2,∠AMN=∠B=30°,∴MN=2AN=4,∴NM=NC=4,∴AC=AN+NC=6,∴BC=2AC=12,故选:A.【点评】本题考查含30°角的直角三角形、平行线的性质、等腰三角形的判定与性质,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.【变式8-2】如图,在△ABC中,∠ABC=3∠C,∠1=∠2,BE⊥AE,AB=5,BE=3,则AC=( )A.10B.11C.13D.15【分析】延长BE交AC于M,利用三角形内角和定理,得出∠3=∠4,AB=AM=5,BM=2BE=6,再利用∠4是△BCM的外角,利用等腰三角形判定得到CM=BM,利用等量代换即可求证.【解答】解:延长BE交AC于M,∵BE⊥AE,∴∠AEB=∠AEM=90°∴∠3=90°﹣∠1,∠4=90°﹣∠2,∵∠1=∠2,∴∠3=∠4,∴AB=AM=5,∵BE⊥AE,∴BM=2BE=6,∵∠4是△BCM的外角,∴∠4=∠5+∠C,∵∠ABC=3∠C,∴∠ABC=∠3+∠5=∠4+∠5,∴3∠C=∠4+∠5=2∠5+∠C,∴∠5=∠C,∴CM=BM=6,∴AC=AM+CM=AB+2BE=11.故选:B.【点评】此题考查等腰三角形的判定与性质,利用三角形内角和定理,三角形外角的性质,准确添加辅助线构建等腰三角形是解题关键.【变式8-3】(2022春•神木市期末)如图,已知在△ABC中,AB=AC,BP、CQ是△ABC两腰上的高,BP与CQ交于点O.求证:△BCO是等腰三角形.【分析】由题意可求得∠ABC=∠ACB,再由高得∠BQC=∠CPB=90°,从而可求得∠OBC=∠OCB,即有OB=OC,从而得证△BCO是等腰三角形.【解答】证明:∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵BP、CQ是△ABC两腰上的高,∴∠BQC=∠CPB=90°,∵∠OBC=90°﹣∠ACB,∠OCB=90°﹣∠ABC,∴∠OBC=∠OCB,∴OB=OC,∴△BCO为等腰三角形.【点评】本题主要考查等腰三角形的判定,等腰三角形的性质,解答的关键是结合图形分析清楚角之间的关系.【变式8-4】如图,在△ABC中,AB=AC,点D、E、F分别在BC、AB、AC边上,且BE=CF,BD=CE.(1)求证:△DEF是等腰三角形;(2)求证:∠B=∠DEF;(3)当∠A=40°时,求∠DEF的度数.【分析】(1)首先根据条件证明△DBE≌△ECF,根据全等三角形的性质可得DE=FE,进而可得到△DEF 是等腰三角形;(2)根据△BDE≌△CEF,可知∠FEC=∠BDE,∠DEF=180°﹣∠BED﹣∠FEC=180°﹣∠DEB﹣∠EDB=∠B 即可得出结论;(3)由(2)知∠DEF=∠B,再根据等腰三角形的性质即可得出∠DEF的度数.【解答】(1)证明:∵AB=AC,∴∠B=∠C,在△DBE和△ECF中,BD=CE ∠B=∠C BE=CF,∴△DBE≌△ECF,∴DE=FE,∴△DEF是等腰三角形;。
人教版八年级下册数学专题复习及练习(含解析):等腰三角形
专题13.3 等腰三角形知识点1:等腰三角形1.等腰三角形的定义: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,两腰所夹的角叫做顶角,底边与腰的夹角叫底角.2.等腰三角形的性质:(1)等腰三角形的两个底角相等(简写成“等边对等角”).(2)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(通常称作“三线合一”).3.等腰三角形的判定定理:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(简写成“等角对等边”).知识点2:等边三角形1.定义:三条边相等的三角形叫做等边三角形.2.等边三角形的性质和判定:(1)等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于60°。
(2)三个角都相等的三角形是等边三角形。
(3)有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。
知识点3:直角三角形的一个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.【例题1】如图,在△ABC中,AB=AC,点D在AC上,且BD=BC=AD,求:△ABC各角的度数.【例题2】证明: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. 已知:如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,∠BAC=30°.求证:BC=AB .【例题7】已知等边三角形的边长为3,点P 为等边三角形内任意一点,则点P 到三边的距离之和为( )A .B .C .D .不能确定【例题3】如图,已知AC ⊥BC ,BD ⊥AD ,AC 与BD 交于点O ,AC=BD.求证:(1)BC=AD ;(2)△OAB 是等腰三角形.一、选择题1.已知等边三角形的边长为3,点P 为等边三角形内任意一点,则点P 到三边的距离之和为( )12C AA.B.C.D.不能确定2.如图所示,点D是△ABC的边AC上一点(不含端点),AD=BD,则下列结论正确的是()A.AC>BC B.AC=BC C.∠A>∠ABC D.∠A=∠ABC3.如图,∠AOB=120°,OP平分∠AOB,且OP=2.若点M,N分别在OA,OB上,且△PMN 为等边三角形,则满足上述条件的△PMN有()A.1个B.2个C.3个D.3个以上4.如图所示,底边BC为2,顶角A为120°的等腰△ABC中,DE垂直平分AB于D,则△ACE的周长为()A.2+2B.2+C.4 D.3二、解答题5.已知:在△ABC中,AB=AC,D为AC的中点,DE⊥AB,DF⊥BC,垂足分别为点E,F,且DE=DF.求证:△ABC是等边三角形.6.如图,在△ABC中,过C作∠BAC的平分线AD的垂线,垂足为D,DE∥AB交AC于E.求证:AE=CE.7.求证:如果三角形一个外角的平分线平行于三角形的一边,那么这个三角形是等腰三角形.已知:∠CAE 是△ABC 的外角,∠1=∠2,AD ∥BC (如图).求证:AB=AC .8.已知:如图,AD ∥BC ,BD 平分∠ABC .求证:AB=AD .9.证明:等腰三角形两底角的平分线相等.已知:如图,在△ABC 中,AB=AC ,BD 、CE 是△ABC 的平分线.求证:BD=CE .10.证明:等腰三角形两腰上的高相等.已知:如图,在△ABC 中,AB=AC ,BE 、CF 分别是△ABC 的高.E DCAB11.证明:等腰三角形两腰上的中线相等.已知:如图,在△ABC 中,AB=AC ,BD 、CE 分别是两腰上的中线.求证:BD=CE .12.已知:如图,在△ABC 中,AB=AC=2a ,∠ABC=∠ACB=15°,CD 是腰AB 上的高.求:CD 的长.13.已知:如图,△ABC 中,∠ACB=90°,CD 是高,∠A=30°.求证:BD=AB .14.已知直角三角形的一个锐角等于另一个锐角的2倍,这个角的平分线把对边分成两条线段.求证:其中一条是另一条的2倍.已知:在Rt △ABC 中,∠A=90°,∠ABC=2∠C ,BD 是∠ABC 的平分线.1415.已知:如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,BC=AB .求证:∠BAC=30°.16.已知,如图,点C 为线段AB 上一点,△ACM 、△CBN 是等边三角形.求证:AN=BM .17.一个直角三角形房梁如图所示,其中BC ⊥AC ,∠BAC=30°,AB=10cm , CB 1⊥AB ,B 1C ⊥AC 1,垂足分别是B 1、C 1,那么BC 的长是多少?18.如图,△ABC 中,AB=AC ,∠A=36°,AC 的垂直平分线交AB 于E ,D 为垂足,连接EC .(1)求∠ECD 的度数;(2)若CE=5,求BC 长.12专题13.3 等腰三角形知识点1:等腰三角形1.等腰三角形的定义: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,两腰所夹的角叫做顶角,底边与腰的夹角叫底角.2.等腰三角形的性质:(1)等腰三角形的两个底角相等(简写成“等边对等角”).(2)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(通常称作“三线合一”).3.等腰三角形的判定定理:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(简写成“等角对等边”).知识点2:等边三角形1.定义:三条边相等的三角形叫做等边三角形.2.等边三角形的性质和判定:(1)等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于60°。
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经典例题透析类型一:探究型题目1.如图1,在直角△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,请你设计三种不同的分法,把△ABC分割成两个三角形,且要求其中有一个是等腰三角形。
(在等腰三角形的两个底角处标明度数)思路点拨:在三角形中,“等边对等角”与“等角对等边”,本题应从角度入手进行考虑。
下面提供四种分割方法供大家参考。
解析:总结升华:对图形进行分割是近年来新出现的一类新题型,主要考查对基础知识的掌握情况以及动手实践能力,本类题目的答案有时不唯一。
举一反三:【变式1】如图3,D是△ABC中BC边上的一点,E是AD上的一点,EB=EC,∠1=∠2,求证:AD⊥BC。
请你先阅读下面的证明过程。
证明:在△AEB和△AEC中,所以△ABE≌△AEC(第一步),所以AB=AC,∠3=∠4(第二步),所以AD⊥BC(等腰三角形的“三线合一”)。
上面的证明过程是否正确?如果正确,请写出每一步的推理依据;如果不正确,请指出关键错在哪一步,写出你认为正确的证明过程。
【答案】第一步错误。
因为在△ABE和△AEC中有两边和其中一边的对角对应相等,不能判定它们全等。
正确的证明过程是:因为EB=EC,所以∠EBD=∠ECD,所以∠EBD+∠1=∠ECD+∠2,即:∠ABC=∠ACB,所以AB=AC。
在△AEB和△AEC中,所以△ABE≌△AEC,所以∠3=∠4,所以AD⊥BC(等腰三角形的“三线合一”)。
【变式2】已知△ABC为等边三角形,在图4中,点M是线段BC上任意一点,点N 是线段CA上任意一点,且BM=CN,直线BN与AM相交于Q点。
(1)请猜一猜:图4中∠BQM等于多少度?(2)若M、N两点分别在线段BC、CA的延长线上,其它条件下不变,如图5所示,(1)中的结论是否仍然成立?如果成立,请加以证明;如果不成立,请说明理由。
【答案】(1)题通常猜想、测量或证明等方法不难发现∠BQM=60°,而且这一结论在图形发生变化后仍然成立。
(2)题的证明过程如下:因为△ABC为等边三角形,所以AB=AC,∠BAC=∠ACB=60°,所以∠ACM=∠BAN。
在△ACM和△BAN中,所以ΔACM≌ΔBAN,所以∠M=∠N,所以∠BQM=∠N+∠QAN=∠M+∠CAM=∠ACB=60°。
类型二:与度数有关的计算2.如图,在△ABC中,D在BC上,且AB=AC=BD,∠1=30°,求∠2的度数。
思路点拨:解该题的关键是要找到∠2和∠1之间的关系,显然∠2=∠1+∠C,只要再找出∠C与∠2的关系问题就好解决了,而∠C=∠B,所以把问题转化为欲找出∠2与∠B之间有什么关系,变成△ABD的角之间的关系,问题就容易的多了。
解析:∵AB=AC∴∠B =∠C∵AB=BD∴∠2=∠3∵∠2=∠1+∠C∴∠2=∠1+∠B∵∠2+∠3+∠B=180°∴∠B=180°-2∠2∴∠2=∠1+180°-2∠2∴3∠2=∠1+180°∵∠1=30°∴∠2=70°总结升华:关于角度问题可以通过建立方程进行解决。
举一反三:【变式1】如图,D、E在△ABC的边BC上,且BE=BA,CD=CA,若∠BAC=122°,求∠DAE的度数。
【答案】∵BE=BA∴∠2=∠BAE∵CD=CA∴∠1=∠CAD∵∠1+∠CAD+∠C=180°∴∠1=∵∠2+∠BAE+∠B=180°∴∠2=∴∠1+∠2=∵∠B+∠C=180°-∠BAC∴∠1+∠2=∵∠DAE=180°-(∠1+∠2)∴∠DAE=90°-=90°-61°=29°。
【变式2】在△ABC中,AB=AC,D在BC上,E在AC上,且AD=AE,∠BAD=30°,求∠EDC的度数。
【答案】∵AB=AC,AD=AE∴∠B=∠C,∠ADE=∠AED∵∠ADE+∠EDC=∠ADC=∠B+∠BAD∴∠AED+∠EDC=∠C+∠BAD∵∠AED=∠C+∠EDC∴∠C+2∠EDC=∠C+∠BAD∴∠EDC=∠BAD=15°。
类型三:等腰三角形中的分类讨论3.当腰长或底边长不能确定时,必须进行分类讨论(1)已知等腰三角形的两边长分别为8cm和10cm,求周长。
(2)等腰三角形的两边长分别为3cm和7cm,求周长。
思路点拨:由等腰三角形的性质可知我们在解此题前,必须明确所给的边的定义,在这里哪条边是“腰”,哪条边是“底”不明确,而且还要考虑到三条线段能够构成三角形的前提,因此必须进行分类讨论。
解析:(1)因为8+8>10,10+10>8,则在这两种情况下都能构成三角形;当腰长为8时,周长为8+8+10=26;当腰长为10时,周长为10+10+8=28;故这个三角形的周长为26cm或28cm。
(2)当腰长为3时,因为3+3<7,所以此时不能构成三角形;当腰长为7时,因为7+7>3,所以此时能构成三角形,因此三角形的周长为:7+7+3=17;故这个三角形的周长为17cm。
总结升华:对于此类题目在进行分类讨论时,必须运用三角形的三边关系来验证是否能构成三角形举一反三:【变式1】当顶角或底角不能确定时,必须进行分类讨论等腰三角形的一个角是另一个角的4倍,求它的各个内角的度数【答案】(1)当底角是顶角的4倍时,设顶角为x,则底角为4x,∴4x+4x+x=180°,∴x=20°,∴4x=80°,于是三角形的各个内角的度数为:20°,80°,80°。
(2)当顶角是底角的4倍时,设底角为x,则顶角为4x,∴x+x+4x=180°,∴x=30°,∴4x=120°,于是三角形的各个内角的度数为:30°,30°,120°。
故三角形各个内角的度数为20°,80°,80°或30°,30°,120°。
【变式2】当高的位置关系不确定时,必须分类讨论等腰三角形一腰上的高与另一边的夹角为25°,求这个三角形的各个内角的度数。
【答案】设AB=AC,BD⊥AC;(1)高与底边的夹角为25°时,高一定在△ABC的内部,如右图,∵∠DBC=25°,∴∠C=90°-∠DBC=90°-25°=65°,∴∠ABC=∠C=65°,∠A=180°-2×65°=50°。
图1(2)当高与另一腰的夹角为250时,①如图2,高在△ABC内部时,当∠ABD=25°时,∠A=90°-∠ABD=65°,∴∠C=∠ABC=(180°-∠A)÷2=57.5°;②如图3,高在△ABC外部时,∠ABD=25°,图2∴∠BAD=90°-∠ABD=90°-25°=65°,∴∠BAC=180°-65°=115°,∴∠ABC=∠C=(180°-115°)÷2=32.5°故三角形各内角为:65°,65°,50°或65°,57.5°,57.5°或115°,32.5°,32.5°。
图3【变式3】由腰的垂直平分线所引起的分类讨论在三角形ABC中,AB=AC,AB边上的垂直平分线与AC所在的直线相交所得的锐角为40°,求底角B的度数。
分析:题目中AB边上的垂直平分线与直线AC相交有两种情形;解:(1)如图,AB边的垂直平分线与AC边交于点D,∠ADE=40°,则∠A=900-∠ADE=50°,∵AB=AC,∴∠B=(180°-50°)÷2=65°。
(2)如图,AB边的垂直平分线与直线AC的反向延长线交于点D,∠ADE=40°,则∠DAE=50°∴∠BAC=130°,∵AB=AC,∴∠B=(180°-130°)÷2=25°,故∠B的大小为65°或25°。
【变式4】由腰上的中线引起的分类讨论等腰三角形底边长为5cm,一腰上的中线把其周长分为两部分的差为3cm,求腰长。
【答案】如图,∵BD为AC边上的中线,∴AD=CD,(1)当(AB+AD)-(BC+CD)=3时,则AB-BC=3,∵BC=5 ∴AB=BC+3=8;(2)当(BC+CD)-(AB+AD)=3时,则BC-AB=3,∵BC=5 ∴AB=BC-3=2;但是当AB=2时,三边长为2,2,5;而2+2<5,不合题意,舍去;故腰长为8。
类型四:证明题4.已知:如图,∠ABC,∠ACB的平分线交于F,过F作DE∥BC,交AB于D,交AC于E。
求证:BD+EC=DE。
思路点拨:因为DE=DF+FE,即结论为BD+EC=DF+FE,分别证明BD=DF,CE =FE即可,于是运用“在同一三角形中,等角对等边”易证结论成立。
解析:∵DE∥BC,∴∠3=∠2(两直线平行,内错角相等)又∵BF平分∠ABC∴∠1=∠2∴∠1=∠3∴DB=DF(等角对等边)同理:EF=CE,∴BD+EC=DF+EF即BD+EC=DE。
总结升华:在三角形中,利用“等角对等边”证明线段相等,是一种常用的方法。
举一反三:【变式1】如图,C是线段AB上的一点,△ACD和△BCE是等边三角形,AE交CD 于M,BD交CE于N,交AE于O。
求证:(1)∠AOB=120°;(2)CM=CN;(3)MN∥AB。
【答案】(1)∵∠ACE=∠ACD+∠DCE∠BCD=∠BCE+∠DCE且∠ACD=∠BCE=60°∴∠ACE=∠BCD在△ACE和△BCD中∴△ACE≌△DCB(SAS)∴∠3=∠2∵∠1+∠3=60°,∴∠1+∠2=60°∴∠AOB=∠1+∠ADC+∠2=60°+60°=120°(2)∵∠ACD=∠BCE=60°∴∠MCN=60°在△CMA和△CND中∴△CMA≌△CND(ASA)∴CM=CN(3)∵CM=CN且∠MCN=60°∴△CMN是等边三角形∴∠NMC=60°又∵∠DCA=60°∴∠NMC=∠DCA∴MN∥AB【变式2】已知,在△ABC中,∠ACB=90°,CD,CE三等分∠ACB,CD⊥AB(如图所示)。