等腰三角形三线合一典型题型[1]
有关等腰三角形---利用三线合一
有关等腰三角形---利用三线合一 1.如图,△ABC 是等腰三角形,AD 是BC 边上的高, 延长AD 至E,使AB=AE ,连接BE ,若∠CAD=30°, 求∠AEB 的度数2.如图,AE 是等腰△ABC 底边BC 上的高,AB=AC, 过点E 作EF 平行AB 交AC 于F,求证AF=FE3.如图,已知△ABC 中,∠BAC 为直角,AB=AC , D 为AC 上一点,CE ⊥BD 于E , ⑴若BD 平分∠ABC,求证CE=21BD ⑵若D 为AC 上一动点,∠AED 如何变化? 若变化,求出它的变化范围, 若不变,求出它的度数并说明理由4.如图,△ABC 是等腰三角形,D 为AE 上一点,E 为BA 延长线上一点,AD=AE,连接DE,求证:DE ⊥BC.5.如图,△ABC 中,AB=AC,AD,AE 分别是∠BAC 和∠BAF 的平分线,∠EDA=∠BAD 求证:AC=DE6.如图,在△ABC 中,AB=AC,E 为CA 延长线上一点,ED ⊥BC 于D 交AB 于F,求证:△AEF 为等腰三角形7.如图,直角△ABC 中,∠BAC=90°,CA=BA ,∠DAC=∠DCA=15°, 求证:BA=BD8.如图,已知四边形ABCD 中,AB=AD ,∠BAD=60°,∠BCD=120°, 求证:BC+DC=AC9.如图,在等边△ABC 中,D 、E 分别是AB 、BC 上的三等分点, AE 与CD 相交于P ,求证:BP ⊥CD10.如图所示,在△ABC 中,∠C=90°,AC=BC, D 为AB 中点,E 、F 分别是AC 、BC 上的点,AE=CF,试猜想DE 与DF 的关系,并说明理由11.如图,已知点O 到△ABC 的两边AB 、AC 所在直线的距离相等且OB=OC⑴若点O在BC上,求证:AB=AC⑵若点O在△ABC的内部,求证:AB=AC⑶若点O在△ABC的外部,AB=AC成立吗?说明理由。
等腰三角形性质三线合一”专题
等腰三角形性质:三线合一”专题等腰三角形有一个重要的性质:等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合。
这就是 著名的等腰三角形“三线台一”性质。
“三线合一”性质常用来证明两线垂直、两线段相等和两角相等。
反之, 如果三角形一边上的中线、这边上的高、这边所对角的角平分线中有两条重合, 那么这个三角形就是等腰三角形。
【例题讲解】例二:如图△ ABC 中,AB = AC, / A = 36°, BD 平分/ ABQ DE 丄 AB 于 E ,若 CD= 4,且△ BDC 周长为 24,求 AE 的长度。
变式练习1-2 已知,如图所示, 求证:AD 垂直平分EF 。
AD >△ ABC ,DE DF 分另U >△ ABDA ACD 的高。
求证:AD 垂直平分BG例三•等腰三角形顶角为 ,一腰上的高与底边所夹的角是 ,则 与 的关系式为图2分析:欲证/ ACE=/ B,由于AC=AB 因此只需构造一个与 Rt △ ACE 全等的三角形,即做底边 BC 上的高即可。
证明:作ADL BC 于D, •/ AB=AC1••• BD BC2 1又••• CE BC ,2• - BD=CE在 Rt △ ABD 和 Rt △ ACE 中,AB = AC, BD=CE• Rt △ ABD^ Rt △ ACE( HL )。
• / ACE 玄 B例五•已知:如图3,等边三角形 ABC 中,D 为AC 边的中点,E 为BC 延长线一点,CE=CD DM L BC 于M,求证: M 是BE 的中点。
分析:如图1,AB=ACEAC 90° / C ,/BD 丄AC 于D,作底边BC 上的高 AE, E 为垂足,则可知/ EAC=/ EAB - 又/2 ,90° / C ,所以例四•已知:如图2, △ ABC 中,AB=AC CE!AE 于E , CE1— 。
21 BC , E 在厶 ABC 外,求证:/ ACE / B 。
等腰三角形及三线合一经典试题-难题
等腰三角形及三线合一经典试题 难题1.等腰三角形的对称轴是( )2. 1、等腰三角形有两条边长为4cm 和9cm ,则该三角形的周长是( ) 2.2、等腰三角形的顶角是80°,则一腰上的高与底边的夹角是( ) A .40° B .50° C .60° D .30° 3.等腰三角形的一个外角是80°,则其底角是( ) A .100° B .100°或40°C .40°D .80°4.如图,C 、E 和B 、D 、F 分别在∠GAH 的两边上,且AB=BC=CD=DE=EF ,若∠A=18°,则∠GEF 的度数是( ) A .80° B .90° C .100° D .108°5.等腰三角形的一个内角为80,则另两个内角的度数为6.等腰三角形底边长为10,则腰长的取值范围为7.等腰三角形的顶角的度数是底角的4倍,则它的顶角是________.8. 如图,△ABC 中,AB=AC ,D 在BC 上,DE ⊥AB 于E ,DF ⊥BC 交AC 于点F ,若∠EDF=70°,求∠AFD 的度数9.如图,△ABC 中,∠ABC,∠CAB 的平分线交于点P ,过点P 作DE ∥AB ,分别交BC 、AC 于点D 、E 求证:DE=BD+AECC B ADEP ECAH FGEDCABHF10. 已知如图: △ABC 和△ADE 都是等腰三角形且顶角∠BAC =∠DAE, 则BD =CE ( )11. 已知:如图:CA=CB, DA=DB 求证:(1)∠1=∠2.(2)CD ⊥AB .12.如图,已知点B 、C 、D 在同一条直线上,△ABC 和△CDE•都是等边三角形.BE 交AC 于F ,AD 交CE 于H , ①求证:△BCE ≌△ACD ; ②求证:CF=CH ;③判断△CFH 的形状并说明理由.13.如图,中, ,试说明:.14.如图3,在∆ABC 中,∠=A 90ο,AB AC =,D 是BC 的中点,P 为BC 上任一点,作PE AB ⊥,PF AC ⊥,垂足分别为E 、F求证:(1)DE =DF ;(2)DE DF ⊥C图315.已知,如图1,AD是∆ABC的角平分线,DE、DF分别是∆ABD和∆ACD的高。
解题技巧专题:利用等腰三角形的'三线合一'作辅助线(3类热点题型讲练)(解析版) 八年级数学下册
第07讲解题技巧专题:利用等腰三角形的'三线合一'作辅助线(3类热点题型讲练)目录【考点一等腰三角形中底边有中点时,连中线】 (1)【考点二等腰三角形中底边无中点时,作高】 (9)【考点三巧用“角平分线+垂线合一”构造等腰三角形】 (20)【考点一等腰三角形中底边有中点时,连中线】例题:(2023上·浙江宁波·八年级统考期末)如图,在ABC 中,120BAC ∠=︒,AB AC =,D 为BC 的中点,DE AC ⊥于E .(1)求EDC ∠的度数;(2)若2AE =,求CE 的长.【答案】(1)60︒(2)6【分析】本题考查了等腰三角形的“三线合一”,含30︒角的直角三角形的性质等知识,(1)连接AD ,根据等腰三角形的“三线合一”即可作答;(2)根据含30︒角的直角三角形的性质即可作答.【详解】(1)连接AD ,1.(2023下·陕西宝鸡·八年级统考期中)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 =.【答案】见解析【分析】连接AD ,根据等腰三角形的性质可得∠∠EAD FAD =,然后即可证明(SAS)AED AFD △≌△,进而可得结论.【详解】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 =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,(SAS)AED AFD ∴△≌△,DE DF ∴=.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质和全等三角形的判定和性质,属于基础题目,熟练掌握上述知识是解题的关键.2.(2023上·宁夏吴忠于点E ,DF AC ⊥于点(1)求证:DE DF =;(2)若60,A BE ∠=︒=【答案】(1)见解析(2)24【分析】(1)连接AD (2)根据已知条件证明【详解】(1)证明:连接∵AB AC =,D 为BC 边的中点,∴AD 平分BAC ∠,∴∠∠EAD FAD =,∵DE AB ⊥,DF AC ⊥∴90AED AFD ∠=∠=︒又AD AD =,=;(1)DE DF(2)BG CH=.【答案】(1)见解析(2)见解析AB AC =,点D 为BC 的中点,∴AD BC ⊥,∴90ADB ∠=︒,EF BC ∥,∴90DAF ADB ∠=∠=︒,∴AD EF ⊥,AE AF =,∴AD 垂直平分EF ,∴DE DF =;(2),,DE DF DA EF =⊥ ,EAD FAD ∴∠=∠,ADB ADC ∠=∠ ,EDB FDC ∴∠=∠,AB AC =,B C ∴∠=∠在BDG 和CDH △中,,B C BD CD BDG CDH ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩(ASA),BDG CDH ∴△≌△.BG CH ∴=【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,线段垂直平分线的性质,余角的性质,熟练掌握等腰三角形“三线合一"的性质是解题的关键.4.(2023上·辽宁葫芦岛·八年级统考期末)如图,在ABC 中,AB 的垂直平分线EF 交BC 于点E ,交AB 于点F ,D 为线段CE 的中点,且BE AC =.(1)求证:AD BC ⊥.(2)若90BAC ∠=︒,2DC =,求BD 的长.【答案】(1)见解析(2)6【分析】(1)连接AE ,根据线段垂直平分线的性质得到BE AE =,证明AE AC =,根据等腰三角形的三线合一证明结论;(2)证明AEC △为等边三角形,根据等边三角形的性质解答即可.【详解】(1)证明:连接AE ,EF 是AB 的垂直平分线,BE AE ∴=,BE AC = ,AE AC ∴=,AEC ∴ 是等腰三角形,D 为线段CE 的中点,AD BC ∴⊥;(2)解:BE AE = ,EAB B ∴∠=∠,2AEC EAB B B ∴∠=∠+∠=∠,AE AC = ,AEC C ∴∠=∠,2C B ∴∠=∠,90BAC ∠=︒ ,60C ∴∠=︒,AEC ∴ 为等边三角形,2DC ED ==,24AE EC BE DC ∴====,426BD BE ED ∴=+=+=.【点睛】本题考查的是线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质、等边三角形的判定和性质,掌握等腰三角形的三线合一是解题的关键.5.(2023上·全国·八年级专题练习)如图,已知ABC 中,AB AC =,90BAC ∠=︒,点D 为BC 的中点,点E 、F 分别在直线AB AC 、上运动,且始终保持AE CF =.(1)如图①,若点E F 、分别在线段AB AC 、上,DE 与DF 相等且DE 与DF 垂直吗?请说明理由;(2)如图②,若点E F 、分别在线段AB CA 、的延长线上,(1)中的结论是否依然成立?说明理由.【答案】(1)DE DF =且DE DF ⊥,见解析(2)成立,见解析【分析】(1)先利用等腰直角三角形的性质得到45BAD DAC B C ∠=∠=∠=∠=︒和AD BD DC ==,再证明AED CFD SAS ≌(),利用全等三角形的性质即可求解;(2)利用等腰直角三角形的性质得到45BAD DAC B C ∠=∠=∠=∠=︒和AD BD DC ==,再证明AED CFD SAS ≌(),利用全等三角形的性质即可求解.【详解】(1)DE DF =且DE DF ⊥,理由是:如图①,连接AD ,∵90BAC ∠=︒,AB AC =,D 为BC 中点,∴45BAD DAC B C ∠=∠=∠=∠=︒,∴AD BD DC ==,在AED △和CFD △中,AE CF EAD DAC AD DC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴AED CFD SAS ≌(),∴DE DF =,ADE CDF ∠=∠,又∵90CDF ADF ∠+∠=︒,∴90ADE ADF ∠+∠=︒,∴90EDF ∠=︒,∴DE DF ⊥.根据题意,90BAC ∠=︒,AB ∴222(2)BC AB AC =+=∴190452B ACB ∠=∠=⨯︒=︒,∵F 为BC 中点,【考点二等腰三角形中底边无中点时,作高】例题:(2023上·福建厦门·八年级厦门一中校考期中)如图,已知60AOB ∠=︒,点P 在边OA 上,12OP =,【答案】2【分析】本题考查了等腰三角形的性质、含角形的性质可得CM CN =练掌握等腰三角形的三线合一以及直角三角形中【详解】解:如图,作PC PM PN = ,PC OB ⊥CM CN ∴=,在OPC 中,90PCO ∠=162OC OP ∴==,5OM = ,65CM OC OM ∴=-=-1.(2023下·广东广州·八年级广州市番禺区钟村中学校考期中)如图,四边形ABCD 中,1013125AB BC CD AD ====,,,,AD CD ⊥,求四边形ABCD 的面积.【答案】ABCD S =四边形【分析】连接AC ,过点的性质得出AE BE =得出结论.∵AD CD ⊥,∴90D Ð=°.在Rt ACD △中,AD =∴22AC AD CD =+=∵13BC =,(1)如图1,若ADC △是直角三角形,①当AD BC ⊥时,求AD 的长;②当AD AC ⊥时,求CD 的长.(2)如图2,点E 在AB 上(不与点A ,B 重合),且ADE ∠=∵10AB AC ==,16BC =,∴182CD BD BC ===,Rt ADC 22AD AC =由①得6AH =,8CH =,在Rt AHD △中,2AD AH =在Rt ADC 中,22AD CD =-(1)BC边上的高的长度为;(2)如图1,若点P从点B出发,以每秒2个单位的速度向点C运动,设运动时间为t秒t值,使得APC△为等腰三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.(3)如图2,把APB△沿着直线AP翻折,点B的对应点为点F,PF交边AC于点E,当的长度.∵AB AC =,AD BC ⊥,∴116322BD BC ==⨯=由勾股定理,得()22221332AD AB BD =-=-=,∴BC 边上的高的长度为2.则2BP t =,62AP CP t ==-,由(1)知∶3BD =,2AD =,∴23DP t =-,由勾股定理,得()()22262223t t -=+-,由(1)知,2AD =,3BD =,由折叠知:F B ∠=∠,13AF AB ==,又∵90AGF ADB ∠=∠=︒,∴()AAS AGF ADB ≌,∴3GF BD ==,2AG AD ==,(1)如图1,若AB AC =,AD AE =.求证:BD CE =;(2)如图2,若90BAC ∠=︒,BA BD =,设B x ∠=︒,CAD y ∠=︒.①猜想y 与x 的数量关系,并说明理由;②在①的条件下,CA CE =,请直接写出DAE ∠的度数.【答案】(1)见解析(2)①猜想:2x y =,理由是:∵BA BD =,B x ∠=︒,∴(11802BAD BDA ∠=∠=︒-∠∵90BAC ∠=︒,CAD y ∠=︒,∴90BAD CAD ∠+∠=︒,即90整理得:2x y =;(1)如图1,当点E 与点C 重合时,AD 与CB '的位置关系是表示)(2)如图2,当点E 与点C 不重合时,连接DE .①用等式表示BAC ∠与DAE ∠之间的数量关系,并证明;②用等式表示线段BE ,CD ,DE 之间的数量关系,并证明.则90AMC ADC ∠∠=︒=∵AB AC =,∴1122CM BM BC ===在ACD 与ACM △中,则90AMC ANC ∠=∠=∴90CAN ACB '∠+∠=∵90DAE ACD ∠+∠=︒,∵AB AC =,∴B ACB ∠=∠,∵ACB ACB '∠=∠,∴B ACB ACD '∠=∠=∠∴FAE DAE ∠=∠,在FAE 和DAE 中,AF AD FAE DAE AE AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()SAS FAE DAE ≌,∴FE DE=,∴BE FE BF CD DE =+=+.【点睛】本题是三角形综合题,考查了等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形内角和定理、垂直定义等知识,熟练掌握等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质并作出合理的辅助线是解题的关键.【考点三巧用“角平分线+垂线合一”构造等腰三角形】例题:(2022春·上海普陀·八年级校考期中)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 ⊥,∴90AHF AHG ∠=∠=︒,在AHF △和AHG 中,FAH GAH AH AH AHF AHG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴()ASA AHF AHG ≌ ,∴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 ECM BE CE BEF CEM ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴()ASA BEF CEM ≌ ,∴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)【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AC OP ⊥,垂足为C ,延长AC 交ON 于点B ,可根据证明AOC BOC ≌△△,则AO 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63EAC ∠=︒,37B ∠=︒,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 =,90BAC ∠=︒,CD 平分ACB ∠,BE CD ⊥,垂足E 在CD 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 13BC =,10AC =,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)12BE CD =,证明见解析100【应用实践】请尝试直接应用“情境建模”中的结论解决下列问题:(1)将图1沿着过点B 的直线l 折叠,得到图2,DAC ∠的度数.(2)如图3,90A D ∠=∠=︒,BD 平分ABC ∠【拓展提升】【答案】【情景建模】见解析;(1)60︒;(2)102;(3)至少需要围挡40米.【分析】情景建模:利用角平分线的性质和全等三角形的性质和判定,求证ABP ACP ≌(1)利用角平分线的性质和等腰三角形的性质“等边对等角”将边的关系转化为角的关系,再应用第一问的条件和结论结合方程即可解题.(2)延长BA 和CD 相交于点F ,利用勾股定理和第一问的结论得出12CD CF =,即可解题.90BAC ∠=︒ ,225BC AC AB ∴=+=,BD Q 平分ABC ∠,BD CF ⊥,5BF BC ∴==,541AF ∴=-=,OA 、OB 分别平分BAC ∠和ABC ∠,OM OA ⊥,ON OB ⊥,由“情境建模”的结论得:AOM AOD △△≌,BON BOE △△≌,OM OD ∴=,ON OE =,在MON △和DOE 中,OM OD MON DOE ON OE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()MON DOE SAS ∴ ≌,MN DE ∴=,90ACB ∠=︒ ,50AC =米,120BC =米,130AB ∴=米设AM x =,BN y =,则50CM x =-,120CN y =-,AOM AOD ≌,BON BOE △△≌,AD AM x ∴==,BE BN y ==,130DE AD BE AB x y =+-=+-,130MN DE x y ∴==+-,()()()5012013040CM CN MN x y x y ++=-+-++-=,CMN ∴ 的周长40=答:至少需要围挡40米.【点睛】本题考查角平分线的性质、全等三角形的性质和判定、等腰三角形的性质和勾股定理,本题的关键在于灵活应用角平分线性质结合全等三角形的性质,求解角和边.。
利用等腰三角形的“三线合一”性质解题
证明 以A为圆心,AB长为半径画弧交CD于点E,连结AE,则AE=AB,即∠AEB=∠ABC.
因为AD⊥BC,所以AD是BE的中线,即DE=BD.
又因为∠ABC=2∠C,所以∠AEB3;∠C,所以∠CAE=∠C,即CE=AE=AB,
故CD=AB+BD.
分析 由于DE⊥AB,DF⊥AC,所以要证明DE=DF,只要证明点D是∠BAC的平分线上的点,于是连结AD,而由AB=AC,BD=CD即可证明AD是∠BAC的平分线.
证明 连结AD.因为AB=AC,BD=CD,所以AD是等腰三角形底边BC上的中线,即AD又是顶角的平分线.
又因为DE⊥AB,DF⊥AC,所以DE=DF.
证明 延长线BA、CD交于点E.因为BF平分∠ABC,CD⊥BD,所以可得BC=BE,DE=DC,
又因为∠BAC=90°,∠AFB=∠DFC,所以可得∠ABF=∠DCF,
又AB=AC,∠BAF=∠CAE,所以△ABF≌△ACE(SAS),即BF=CE,
故BF=2CD.
五、证明一个角是直角
例5如图5,△ABC中,∠ACB=2∠B,BC=2AC.求证:∠A=90°.
利用等腰三角形的“三线合一”性质解题
我们知道,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,被称做为“三线合一”.等腰三角形的“三线合一”性质在几何解题中有着广泛地运用,现举例说明.
一、证明线段相等
例1如图1,在△ABC中,AB=AC,BD=CD,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F.求证:DE=DF.
三线合一辅助线例题
选择题在等腰三角形ABC中,AB = AC,D是BC上的一点,若AD是BC的中线,则下列结论正确的是:A. AD是∠BAC的角平分线B. AD是BC的高C. AD既是∠BAC的角平分线又是BC的高(正确答案)D. AD与∠BAC的角平分线重合,但不一定是BC的高已知等边三角形ABC中,D、E分别是AB、AC上的点,且AD = AE,连接DE,则下列说法错误的是:A. DE是ABC的中线B. DE∠BCC. ∠ADE = 60°(正确答案)D. DE平分∠BAC在等腰三角形PQR中,PQ = QR,S是QR上的一点,连接PS,若PS平分∠PQR,则下列说法正确的是:A. PS是QR的高B. PS是QR的中线(正确答案)C. PS∠QRD. 以上都不对已知∠XYZ是等腰三角形,XY = XZ,W是YZ上一点,连接XW,若XW是YZ的中线,则下列说法正确的是:A. ∠XWY = ∠XWZB. XW是∠XYZ的角平分线(正确答案)C. XW与YZ不垂直D. 无法确定XW与∠XYZ的关系在等边三角形LMN中,LM = LN = MN,O是三角形内一点,连接LO、MO、NO,若LO是∠LMN 的角平分线,则下列说法错误的是:A. LO也是MN的中线B. LO∠MNC. ∠LMN被LO分为面积相等的两部分D. NO不可能是∠MNL的角平分线(正确答案)等腰三角形DEF中,DE = EF,G是DF上一点,连接EG,若EG是DF的中线,则下列说法正确的是:A. ∠DEG = ∠FEG(正确答案)B. EG是∠DEF的角平分线的逆命题成立C. EG不一定在∠DEF的内部D. 以上都不对已知∠ABC是等腰三角形,AB = BC,D是AC上的一点,连接BD,若BD是AC的中线,则下列说法正确的是:A. BD是∠ABC的角平分线(正确答案)B. BD是AC的高,但不一定是∠ABC的角平分线C. BD与AC不垂直D. 无法确定BD与∠ABC的关系在等腰三角形JKL中,JK = JL,M是KL上一点,连接JM,若JM是KL的中线,则下列结论不成立的是:A. ∠JMK = ∠JMLB. JM是∠JKL的角平分线C. JM与KL垂直(正确答案)D. ∠JKM与∠JLM全等等腰三角形PQR中,PQ = QR,S是线段PQ上的点,连接RS并延长至点T,使得ST = SR,连接QT,若QT是∠PQR的角平分线,则下列说法正确的是:A. RS是PQ的中线B. ∠PQT = ∠PQRC. QT与PR平行D. ∠PQS与∠QRT全等(正确答案)。
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.。
专题08 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)
专题08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】 (1)【类型一等腰三角形中底边有中点时,连中线】 (1)【类型二等腰三角形中底边无中点时,作高线】 (11)【类型三巧用“角平分线+垂线合一”构造等腰三角形】 (17)【典型例题】【类型一等腰三角形中底边有中点时,连中线】例题:已知,在ABC 中,90ACB ∠=︒,AC BC =,点M 是AB 的中点,作90DME ∠=︒,使得射线MD 与射线ME 分别交射线AC ,CB 于点D ,E .(1)如图1,当点D 在线段AC 上时,线段MD 与线段ME 的数量关系是___________;(2)如图2,当点D 在线段AC 的延长线上时,用等式表示线段CD ,CE 和BC 之间的数量关系并加以证明.【答案】(1)MD ME =;(2)CE CD BC =+,理由见解析.【分析】(1)连接CM ,由等腰直角三角形的性质可得CM MB =,ACM B ∠=∠,根据90DME ∠=︒可推导CMD BME ∠=∠,进而证明CMD BME △≌△,即可得到线段MD 与线段ME 的数量关系;(2)连接CM ,利用(1)中的证明思路,再次证明CMD BME △≌△,证得CD BE =,即可利用等量代换得到CE CD BC =+.【详解】(1)解:连接CM ,∵90ACB ∠=︒,AC BC =,点M 是AB 的中点∴CM AM MB ==,且CM AB ⊥,CM 平分ACB ∠,45A B ∠=∠=︒∴45ACM BCM B ∠=∠=︒=∠,90CMB ∠=︒,又∵90DME ∠=︒∴CMB CME DME CME∠-∠=∠-∠∴CMD BME∠=∠∴CMD BME △≌△(ASA )∴MD ME =.(2)CE CD BC =+,理由如下:连接CM ,由(1)可知:CM BM =,45ACM ABC ∠=∠=︒,CMD BME∠=∠∴135DCM EBM ∠=∠=︒在CMD △和BME 中,CMD BME CM BM DCM EBM ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴CMD BME △≌△(ASA )∴CD BE=∵CE BC BE=+∴CE CD BC =+.【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定,熟练掌握等腰直角三角形的性质是解决问题的关键.【变式训练】1.在ABC 中,90A ∠=︒,AB AC =,点D 是边BC 的中点.(1)如图,若点E ,F 分别在边AB ,AC 上,DE DF ⊥,求证:BE AF =,并说明理由;(2)在(1)的条件下,AB AC a ==,求AE AF +的值.【答案】(1)证明见解析;(2)a .【分析】(1)连接AD ,证明()BDE ADF ASA ≌即可得到BE AF =;(2)由(1)可得:BE AF =,进一步得到:AE BE AE AF AB a +=+==.【详解】(1)证明:连接AD ,∵90A ∠=︒,AB AC =,∴45B C ∠==︒∠,∵点D 是边BC 的中点,∴45B BAD DAC C ∠=∠=∠=∠=︒,AD BC ⊥,AD BD =,∵DE DF ⊥,∴90EDA ADF Ð+Ð=°,∵90BDE EDA ∠+∠=︒,∴ADF BDE ∠=∠,在BDE △和ADF △中,BDE ADF BD AD B DAC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴()BDE ADF ASA ≌,∴BE AF =.(2)解:由(1)可知:()BDE ADF ASA ≌,∴BE AF =,∵AB AC a ==,∴AE AF AE BE AB a +=+==.【点睛】本题考查全等三角形的判定及性质,等腰直角三角形的性质,解题的关键是掌握全等三角形的判定及性质.2.如图1,在Rt ABC △中,90C ∠=︒,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45DCP 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45ECP 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 ,∵90,ACB AC BC ∠=︒=,∴45A B ∠=∠=︒,∵P 为斜边AB 的中点,∴CP AB ⊥,∴45DCP B ∠=︒=∠,∴CP BP =,∵PD PE ⊥,∴90DPC CPE CPE EPB ∠+∠=∠+∠=︒,∴DPC EPB ∠=∠,在DPC △和EPB △中,DCP B PC PB DPC EPB ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴()ASA DPC EPB △△≌,∴PD PE =;(2)解:PD PE =仍成立,理由如下:连接CP ,∵90,C AC BC ∠=︒=,∴45A ABC ∠=∠=︒,②当BE BP =,点E ③当EP EB =时,则∴180PEB B ∠=︒-∠-④当EP PB =,点∴PEB B ∠=∠=综上所述,PBE △【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ABC 中,E(1)如图1,若点(2)如图2,BF 为腰(3)如图3,当点【答案】(1)见解析(2)PD PE BF +=,理由见解析(3)143【分析】(1)根据ABP S S =△APC ,即可得证;∵AB AC =,点P ∴ABP S S =△△APC即1122AB DP AC ⋅=∴PD PE =,∵AB AC =,PD ∴=ABP APC ABCS S S + ∴1122AB DP AC ⋅+∴PD PE BF +=,∵AB AC =,PD AB ⊥∴=ABC ABP APCS S S - ∴11=22AC BF AB PD ⋅⋅(1)若90EOF ∠=︒,两边分别交,AC BC 于E ,F 两点.==同理可证:AO CO BO∵AC BC =,90ACB ∠=︒,点O 为AB 的中点,∴0,90,45AO CO B AOC FOH BAC BCO ︒︒==∠=∠=∠=∠=,∴.,135COF AOH OCF OAH ︒∠=∠∠=∠=,∴(ASA)COF AOH ≌,∴3,CF AH OF OH ===,∵45,90EOF FOH ︒︒∠=∠=,∴45EOF EOH ︒∠=∠=,又∵,OF OH EO EO ==,∴(SAS)EOF EOH ≌,∴5EF EH ==,∴.2AE EH AH =-=.【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】例题:如图,已知点D 、E 在△ABC 的边BC 上,AB =AC ,AD =AE .(1)求证:BD =CE ;(2)若AD =BD =DE =CE ,求∠BAE 的度数.【答案】(1)见解析;(2)90°.【分析】(1)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 ,相减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.【详解】(1)证明:如图,过点A 作AF ⊥BC 于F .【变式训练】(1)若20∠=︒EAC ,求CBE ∠(2)求证:AE EC ⊥;(3)若BE a =,AE b =,CE =【答案】(1)20°(2)见解析(3)21122a bc +∴AFB ABC CGB ∠=∠=∠又∵AD AB CB ==,∴45BAC ACB ∠=∠=︒,∵FAB FBA FBA ∠+∠=∠∴FAB CBG CAE ∠=∠=∠∴在BAF △和CBG 中,(1)如图1,若ACD ∠与BAC ∠互余,则DCB ∠=__________()如图,过A点作AE BC⊥于E点,)②如图,作BG AC ⊥于G ,作DN 垂直于AC 的延长线于N .则90BGA DNC ∠=∠=︒.∵AB AC =,AC CD =,∴AB CD =,∵ABC 与ACD 的面积相等,∴BG DN =.∴ABG ≌CDN △.∴BAG DCN ∠=∠.180ACD DCN ∠+∠=︒,∴180ACD BAC ∠+∠=︒,综上,ACD ∠与BAC ∠相等或互补.【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,同底等高的两个三角形面积相等,综合能力较强,有一定难度.熟练掌握以上知识是解题的关键.【类型三巧用“角平分线+垂线合一”构造等腰三角形】例题: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 ⊥,∴90AHF AHG ∠=∠=︒,在AHF △和AHG 中,FAH GAH AH AH AHF AHG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴()ASA AHF AHG ≌ ,∴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 =,∴BE CE =,∵CM AB ∥,∴B ECM ∠=∠,在BEF △和CEM 中,B ECM BE CE BEF CEM ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴()ASA BEF CEM ≌ ,∴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)【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AC OP ⊥,垂足为C ,延长AC 交ON 于点B ,可根据证明AOC ≌△△【答案】[问题情境]ASA ,全等三角形对应边相等;[问题探究]见解析;[拓展延伸【分析】[问题情境]利用全等三角形的性质证明即可;[问题探究]延长BE 交CA 延长线于F ,证明CEF ∆≌CEB ASA ∆(),推出FE =ACD ∆≌ABF ASA ∆(),可得结论;[拓展延伸]结论:12BE DF =.过点D 作DG AC ∥,交BE 的延长线于点G ,与DG AC ∥,交BE 的延长线于点G ,与AE 相交于H ,证明方法类似.CD 平分ACB ∠,FCE BCE ∴∠=∠,在CEF ∆和CEB ∆中,90FCE BCE CE CE CEF CEB ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠=︒⎩,CEF ∴∆≌CEB ASA ∆(),DG AC ,GDB C BHD ∴∠=∠∠,12EDB C ∠=∠ ,12EDB EDC ∴∠=∠=∠BE ED ⊥ ,90BED ∴∠=︒,。
等腰三角形三线合一典型题型
等腰三角形三线合一专题训练例1:如图,四边形ABCD中,AB∥DC,BE、CE分别平分∠ABC、∠BCD,且点E在AD上。
求证:BC=AB+DC。
变1:如图,AB∥CD,∠A=90°,AB=2,BC=3,CD=1,E是AD边中点。
求证:CE⊥BE。
变2:如图,四边形ABCD中,AD∥BC,E是CD上一点,且AE、BE分别平分∠BAD、∠ABC.(1)求证:AE⊥BE;(2)求证:E是CD的中点;(3)求证:AD+BC=AB.CEA D变3:△ABC 是等腰直角三角形 ,∠BAC=90°,AB=AC.⑴若D 为BC 的中点,过D 作DM ⊥DN 分别交AB 、AC 于M 、N ,求证:(1)DM =DN 。
⑵若DM ⊥DN 分别和BA 、AC 延长线交于M 、N 。
问DM 和DN 有何数量关系。
(1) 已知:如图,AB=AC ,E 为AB 上一点,F 是AC 延长线上一点,且BE=CF ,EF 交BC 于点D . 求证:DE=DF .DBCF AEM N D C BA M ND CB A(2)已知:如图,AB=AC ,E 为AB 上一点,F 是AC 延长线上一点,且,EF 交BC 于点D ,且D 为EF 的中点. 求证:BE=CF .DBCF AE利用面积法证明线段之间的和差关系1、如图,在△ABC 中,AB=AC ,P 为底边BC 上的一点,PD ⊥AB 于D ,PE ⊥AC 于E ,•CF ⊥AB 于F ,那么PD+PE 与CF 相等吗?变1:若P点在直线BC上运动,其他条件不变,则PD 、PE与CF的关系又怎样,请你作图,证明。
FF1、已知等腰三角形的两边长分别为4、9,则它的周长为()A 17B 22C 17或22D 13根据等腰三角形的性质寻求规律例1.在△ABC中,AB=AC,∠1=12∠ABC,∠2=12∠ACB,BD与CE相交于点O,如图,∠BOC的大小与∠A的大小有什么关系?若∠1=13∠ABC,∠2=13∠ACB,则∠BOC与∠A大小关系如何?若∠1=1n∠ABC,∠2=1n∠ACB,则∠BOC与∠A大小关系如何?会用等腰三角形的判定和性质计算与证明例2.如图,等腰三角形ABC中,AB=AC,一腰上的中线BD•将这个等腰三角形周长分成15和6两部分,求这个三角形的腰长及底边长.利用等腰三角形的性质证线段相等例3.如图,P 是等边三角形ABC 的一点,连结PA 、PB 、PC ,•以BP 为边作∠PBQ=60°,且BQ=BP ,连结CQ .(1)观察并猜想AP 与CQ 之间的大小关系,并证明你的结论.(2)若PA :PB :PC=3:4:5,连结PQ ,试判断△PQC 的形状,并说明理由.例1、等腰三角形底边长为5cm ,腰上的中线把三角形周长分为差是3cm 的两部分,则腰长为( ) A 、2cm B 、8cm C 、2cm 或8cm D 、不能确定例2、已知AD 为△ABC 的高,AB=AC ,△ABC 周长为20cm ,△ADC 的周长为14cm ,求AD 的长。
专题13 等腰三角形中三线合一的应用(原卷版)
七年级数学下册解法技巧思维培优专题13 等腰三角形中三线合一的应用题型一利用三线合一求角度【典例1】(2019•兴平市期末)如图,已知房屋的顶角∠BAC=100°,过屋顶A的立柱AD⊥BC,屋椽AB=AC,求顶架上∠B、∠C、∠BAD、∠CAD的度数.题型二利用三线合一求线段【典例2】(2019•金华校级月考)如图,在△ABC中,AB=AC,AB的中垂线DE交AC于点D,交AB于点E,BC=10,△BDC的周长为22,求AB的值.题型三利用三线合一证线段(角)相等【典例3】(2019•吉林期末)已知△ABC中,∠A=90°,AB=AC,D为BC的中点.(1)如图,若E、F分别是AB、AC上的点,且BE=AF.求证:△DEF为等腰直角三角形;(2)若E,F分别为AB,CA延长线上的点,仍有BE=AF,其他条件不变,那么△DEF是否仍为等腰直角三角形?证明你的结论.题型四利用三线合一证垂直【典例4】(2019•湖里区校级期中)如图,△ABC中,AC=2AB,AD平分∠BAC交BC于D,E是AD上一点,且EA=EC,求证:EB⊥AB.题型五利用三线合一证线段的倍数关系【典例5】如图,已知等腰直角三角形ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,BF平分∠ABC,CD⊥BD交BF 的延长线于点D,试说明:BF=2CD.题型六利用三线合一证线段的和差关系【典例6】如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,∠B=2∠C,试说明:AB+BD=CD.巩固练习1.(2019•鄂州期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,∠ABC=45°,点D为BC的中点,CE⊥AD于点E,其延长线交AB于点F,连接DF.求证:∠ADC=∠BDF.2.(2019•镇赉期末)如图,在四边形ABCD中,CB=CD,∠D+∠ABC=180°,CE⊥AD于E.(1)求证:AC平分∠DAB;(2)若AE=3ED=6,求AB的长.3.(2019•长宁区期末)如图,在△ABC中,AB=AC,点P是BC边上的一点,PD⊥AB于D,PE⊥AC于E,CM⊥AB于M,试探究线段PD、PE、CM的数量关系,并说明理由.4.(2019•丰南区期中)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°.AB的垂直平分线交AB于E,交BC于M;AC的垂直平分线交AC于F,交BC于N.连接AM、AN.(1)∠MAN的大小;(2)求证:BM=CN.5.(2019•重庆校级期中)如图所示,△ABC是等腰直角三角形,AB=AC,D是斜边BC的中点,E、F分别是AB、AC边上的点,且DE⊥DF,若BE=12,CF=5.(1)求线段EF的长;(2)求四边形AFDE面积.。
等腰三角形及三线合一经典试题-难题
等腰三角形及三线合一经典试题 难题1.等腰三角形的对称轴是( )2. 1、等腰三角形有两条边长为4cm 和9cm ,则该三角形的周长是( ) 2.2、等腰三角形的顶角是80°,则一腰上的高与底边的夹角是( ) A .40° B .50° C .60° D .30° 3.等腰三角形的一个外角是80°,则其底角是( ) A .100° B .100°或40°C .40°D .80°4.如图,C 、E 和B 、D 、F 分别在∠GAH 的两边上,且AB=BC=CD=DE=EF ,若∠A=18°,则∠GEF 的度数是( )A .80°B .90°C .100°D .108° 5.等腰三角形的一个内角为80,则另两个内角的度数为 6.等腰三角形底边长为10,则腰长的取值范围为7.等腰三角形的顶角的度数是底角的4倍,则它的顶角是________.8. 如图,△ABC 中,AB=AC ,D 在BC 上,DE ⊥AB 于E ,DF ⊥BC 交AC 于点F ,若∠EDF=70°,求∠AFD 的度数9.如图,△ABC 中,∠ABC,∠CAB 的平分线交于点P ,过点P 作DE ∥AB ,分别交BC 、AC 于点D 、E 求证:DE=BD+AE10. 已知如图: △ABC 和△ADE 都是等腰三角形且顶角∠BAC =∠DAE, 则BD =CE ( )ABCDFECBADEPEC A HFGEDCABHF11. 已知:如图:CA=CB, DA=DB 求证:(1)∠1=∠2.(2)CD ⊥AB .12.如图,已知点B 、C 、D 在同一条直线上,△ABC 和△CDE•都是等边三角形.BE 交AC 于F ,AD 交CE 于H , ①求证:△BCE ≌△ACD ; ②求证:CF=CH ;③判断△CFH 的形状并说明理由.13.如图,中,,试说明:.3,在∆ABC 中,∠=A 90,AB AC =,D 是BC 的中点,P 为BC 上任一点,作PE AB ⊥,PF AC ⊥,垂足分别为E 、F 求证:(1)DE =DF ;(2)DE DF ⊥AEFB D P C图315.已知,如图1,AD 是∆ABC 的角平分线,DE 、DF 分别是∆ABD 和∆ACD 的高。
等腰三角形三线合一典型题型1
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解题思路:首先,由于AB=AC,所以∠B=∠C。再根据等腰三角形的性质,∠B+∠C=∠BAC。由于AD是BC上的高,所以∠ADB=∠ADC=90°。最后,利用等腰三角形的性质和角平分线的性质进行证明。
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解题过程:第一步,由题目已知,AB=AC,所以∠B=∠C。第二步,根据等腰三角形的性质,∠B+∠C=∠BAC。第三步,由于AD是BC上的高,所以∠ADB=∠ADC=90°。第四步,利用等腰三角形的性质和角平分线的性质进行证明。
证明方法:利用等腰三角形的性质和全等三角形的判定定理进行证明
典型例题:通过具体例题展示如何运用三线合一的性质解题
注意事项:强调解题时需要注意的细节和易错点
02
等腰三角形三线合一的典型例题解析
题目1解析
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题目描述:一个等腰三角形ABC,其中AB=AC,D是BC的中点,AD垂直于BC,E是AD上的一点。
等腰三角形是轴对称图形
等腰三角形高、中线、角平分线三线合一
等腰三角形两底角相等
三线合一的定义
等腰三角形的高、中线、角平分线重合
等腰三角形顶角的角平分线与底边的垂直平分线重合
等腰三角形底边的垂直平分线与顶角平分线重合
三线合一的证明方法
定义:等腰三角形三线合一是指等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线和高线重合
结合题目给出的条件,利用三线合一的性质求解
总结解题思路,强调等腰三角形三线合一的重要性和应用
解题思路三
确定等腰三角形三线合一的条件
利用等腰三角形的性质,将问题转化为求证线段相等或垂直
结合已知条件,利用全等三角形或相似三角形的性质进行证明
总结解题思路,强调等腰三角形三线合一在解题中的应用
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等腰三角形三线合一专题训练姓名例1:如图,四边形ABCD中,AB∥DC,BE、CE分别平分∠ABC、∠BCD,且点E在AD上。
求证:BC=AB+DC。
变1:如图,AB∥CD,∠A=90°,AB=2,BC=3,CD=1,E是AD边中点。
求证:CE⊥BE。
变2:如图,四边形ABCD中,AD∥BC,E是CD上一点,且AE、BE分别平分∠BAD、∠ABC.(1)求证:AE⊥BE;(2)求证:E是CD的中点;(3)求证:AD+BC=AB.变3:△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,AB=AC.⑴若D为BC的中点,过D作DM⊥DN分别交AB、AC于M、N,求证:(1)DM=DN。
⑵若DM⊥DN分别和BA、AC延长线交于M、N。
问DM和DN有何数量关系。
(1)已知:如图,AB=AC,E为AB上一点,F是AC延长线上一点,且BE=CF,EF交BC于点D.求证:DE=DF.D CAE(2)已知:如图,AB=AC,E为AB上一点,F是AC延长线上一点,且,EF交BC于点D,且D为EFB CEA DMND CBAMNDCBA的中点.求证:BE=CF.DBCFAE利用面积法证明线段之间的和差关系1、如图,在△ABC中,AB=AC,P为底边BC上的一点,PD⊥AB于D,PE⊥AC于E,•CF⊥AB于F,那么PD+PE与CF相等吗?变1:若P点在直线BC上运动,其他条件不变,则PD 、PE与CF的关系又怎样,请你作图,证明。
FF1、已知等腰三角形的两边长分别为4、9,则它的周长为()A 17B 22C 17或22D 13根据等腰三角形的性质寻求规律 例1.在△ABC 中,AB=AC ,∠1=12∠ABC ,∠2=12∠ACB ,BD 与CE 相交于点O ,如图,∠BOC 的大小与∠A 的大小有什么关系? 若∠1=13∠ABC ,∠2=13∠ACB ,则∠BOC 与∠A 大小关系如何? 若∠1=1n ∠ABC ,∠2=1n∠ACB ,则∠BOC 与∠A 大小关系如何?会用等腰三角形的判定和性质计算与证明例2.如图,等腰三角形ABC 中,AB=AC ,一腰上的中线BD•将这个等腰三角形周长分成15和6两部分,求这个三角形的腰长及底边长.利用等腰三角形的性质证线段相等 例3.如图,P 是等边三角形ABC 内的一点,连结PA 、PB 、PC ,•以BP 为边作∠PBQ=60°,且BQ=BP ,连结CQ .(1)观察并猜想AP 与CQ 之间的大小关系,并证明你的结论. (2)若PA :PB :PC=3:4:5,连结PQ ,试判断△PQC 的形状,并说明理由. 例1、等腰三角形底边长为5cm ,腰上的中线把三角形周长分为差是3cm 的两部分,则腰长为( ) A 、2cm B 、8cm C 、2cm 或8cm D 、不能确定例2、已知AD 为△ABC 的高,AB=AC ,△ABC 周长为20cm ,△ADC 的周长为14cm ,求AD 的长。
例3、如图,已知BC=3,∠ABC 和∠ACB 的平分线相交于点O ,OE ∥AB ,OF ∥AC ,求△OEF 的周长。
例4、如图,已知等边△ABC 中,D 为AC 上中点,延长BC 到E ,使CE=CD ,连接DE ,试说明DB=DE 。
ACA DABFCOE例5、等腰三角形一腰上的高与底边的夹角为450,则这个三角形是( ) A 、锐角三角形 B 、钝角三角形 C 、等边三角形 D 、等腰直角三角形 例6、(1)等腰三角形的腰长为10,底边上的高为6,则底边的长为。
(2)直角三角形的周长为12cm ,斜边的长为5cm ,则其面积为; (3)若直角三角形三边为1,2,c ,则c=。
例7、下列说法:①若在△ABC 中a 2+b 2≠c 2,则△ABC 不是直角三角形;②若△ABC 是直角三角形,∠C=900,则a 2+b 2=c 2; ③若在△ABC 中,a 2+b 2=c 2,则∠C=900;④若两直角边的平方和等于斜边的平方,可以判定这个三角形是直角三角形。
正确的有(把你认为正确的序号填在横线上)。
例8、正三角形ABC 所在平面内有一点P ,使得△PAB 、△PBC 、△PCA 都是等腰三角形,则这样的P 点有( )(A )1个(B )4个(C )7个(D )10个例9. 四边形ABCD 中,AB =BC ,∠ABC =∠CDA =90°,BE ⊥AD 于点E ,且四边形ABCD 的面积为8,则BE =( )A .2B .3C .22D .23BP=32,例10. 已知△ABC 为正三角形,P 为其内一点,且AP=4,CP=2,则△ABC 的边长为 ( )(A ) 52 (B )72 (C )4 (D )24 三.巩固练习1、已知等腰三角形的一边等于5,另一边等于9,求它的周长。
2、在△ABC 中,AB=AC ,∠B=400,则∠A=。
3、等腰三角形的一个内角是700,则它的顶角为。
4、有一个内角为40°的等腰三角形的另外两个内角的度数为.140°呢5、如图,在Rt △ABC 中,∠C =105o,直线BD 交AC 于D , 把直角三角形沿着直线BD 翻折,点C 恰好落在斜边AB 上, 如果△ABD 是等腰三角形,那么∠A 等于 ( )(A)40o(B) 30o(C)25o(D)15o 6、若△ABC 三边分别为a 、b 、c ,且满足a 2+b 2+c 2+50=6a+8b+10c ,则△ABC 的形状为( ) (A )等腰三角形 (B )直角三角形 (C )等腰直角三角形 (D )等边三角形7、判定两个等腰三角形全等的条件可以是…………………… ( )。
A 、有一腰和一角对应相等B 、有两边对应相等C 、有顶角和一个底角对应相等D 、有两角对应相等8、等腰三角形一腰上的高线与底边的夹角等于( )A 、顶角B 、底角C 、顶角的一半D 、底角的一半9、在等腰三角形ABC 中,∠A 与∠B 度数之比为5∶2,则∠A 的度数是( )DCBAA、100°B、75°C、150°D、75°或100°10、如图,P、Q是△ABC边BC上的两点,且QC=AP=AQ=BP=PQ,则∠BAC=…()A、1250B、1300C、900D、120011、如图,△ABC中,AB=AC,BD、CE为中线,图中共有等腰三角形()个。
A、4个B、6个C、3个D、5个12、如图,AB=AC,AE=EC,∠ACE=28045013P A、到则d与h的大小关系是()【解题方法指导】例1. 已知,如图,AB=AC=CD,求证:∠B=2∠DAB C D例2. 已知,如图,△ABC是等边三角形,AD//BC,AD⊥BD,BC=6,求AD的长。
D AB C【考点指要】等腰三角形、等边三角形及含30°角的直角三角形是应用非常广泛的图形,因此,在中考试题中经常以证明题或计算题频频出现,而且经常把它们结合在一道题中加以应用,虽然题目的难度不是很大,但也要善于分析,找出图形中有关的性质。
【典型例题分析】例1. (2005年苏州)如图,等腰三角形ABC的顶角为120°,腰长为10,则底边上的高AD=________。
AB CD例2. 已知,如图,△ABC中,∠C=90°,AB的垂直平分线交AB于E,交AC于D,AD=8,∠A =30°,求CD的长。
Q10题图11题图CDA BE例3. 已知,如图,△ABC是等边三角形,E是AB上一点,D是AC上一点,且AE=CD,又BD与CE交于点F,试求∠BFE的度数。
AE DF【综合测试】1. 已知,如图,AB=AC,∠ABD=∠ACD,求证:DB=DCAB CD2. 已知,如图,D、E是BC上两点,AB=AC,AD=AE,求证:BD=CEAB D E C3. 已知,如图,△ABC中,DE//BC,AB=AC,求证:AD=AEAD EB C4. 已知,如图,△ABC中,AB=AC,D是AB上一点,E是AC延长线上一点,DE交BC于F,又BD=CE,求证:DF=EFADB CE F5. 已知,如图,D 是BC 上一点,△ABC 、△BDE 都是等边三角形,求证:AD =CEAB D CE6. 已知,如图,△ABC 中,∠B =90°,AC 的垂直平分线交AC 于D ,交BC 于E ,又∠C =15°,EC =10,求AB 的长。
ADB CE例6、如图11,在△ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,D 为BC 边中点,E 、F 分别在AB 、AC 上,且DE ⊥DF ,求证:AE +AF 是一个定值. 证明:连接AD ,∵AB =AC ,D 为BC 中点,∴AD ⊥BC , ∵∠BAC =90°,AB =AC ,∴∠B =∠C =45°, ∴∠BAD =45°,∠CAD =45°,∴AD =BD =CD , ∵∠EDF =90°,∴∠EDA +∠ADF =90°,又由AD ⊥BC 得∠BDE +∠ADE =90°,∴∠BDE =∠ADF ,在△BDE 和△ADF 中,∠B =∠DAF ,BD =AD ,∠BDE =∠ADF,∴△BDE ≌△ADF , ∴BE =AF ,∴AE +AF =AE +BE =AB (定值).思考:四边形AEDF 的面积是否也是定值呢?为什么?图5例4、如图9,已知AD 为△ABC 的高,E 为AC 上一点,BE 交AD 于F ,且有BF =AC ,FD =CD ,你认为BE 与AC 之间有怎样的位置关系?你能证明它吗? 证明:线段BE ⊥AC ,理由如下: ∵AD ⊥BC ,∴∠ADB =∠ADC =90°, ∴∠FBD +∠BFD =90°,在Rt △BDF 和Rt △ADC 中,BF =AC ,FD =CD , ∴Rt △BDF ≌Rt △ADC ,∴∠BFD =∠C ,∴∠FBD +∠C =90°,∴∠BEC =180°-(∠FBD +∠C )=180°-90°=90°,即BE ⊥AC .例5、如图10,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,M 是AB 上一点,求证:2222AM BM CM +=. 证明:过C 作CD ⊥AB 于点D , ∵∠ACB =90°,AC =BC ,CD ⊥AB , ∴∠A =∠B =45°,∠ACD =∠BCD =45°, ∴∠A =∠ACD ,∠B =∠BCD ,∴AD =BD ,BD =CD ,即AD =BD =CD ,∵CD ⊥AB ,∴222DM CD CM +=,∴2222222()()2()2AM BM AD DM BD DM DM CD CM +=-++=+=. 思考:请同学们试试用另外的方法来证明本题.例1、如图5,在△ABC 中,AB =AC ,点O 在△ABC 内,OB =OC ,求证:AO ⊥BC . 证明:延长AO 交BC 于点D ,∵AB =AC ,OB =OC ,OA =OA ,∴△ABO ≌△ACO , ∴∠BAO =∠CAO ,即∠BAD =∠CAD , ∴AD ⊥BC ,即AO ⊥BC .例2、如图6,在等边△ABC 中,D 、E 分别在边BC 、BABD ,求证:CE =DE .证明:过E 作EF ⊥CD 于点F ,图6图10AM∵△ABC 是等边三角形,∴∠B =60°,∴∠BEF =30°,∴BE =2BF ,即BA +AE =BC +BD =2BC +CD =2(BC +CF ), ∴CD =2CF ,∴CF =DF ,在△CEF 和△DEF 中,CF =DF ,∠CFE =∠DFE =90°,EF =EF , ∴△CEF ≌△DEF ,∴CE =DE .例3、如图7,已知在△ABC 中,AB =AC ,P 为底边BC 上任意一点,PD ⊥AB 于点D ,PE ⊥AC 于点E ,求证:PD +PE 是一个定值. 解:连接AP ,过点C 作CF ⊥AB 于点F ,由12ABC S AB CF ∆=⋅,12PAB S AB PD ∆=⋅, 1122PAC S AC PE AB PE ∆=⋅=⋅,ABC PAB PAC S S S ∆∆∆=+,得:111222AB CF AB PD AB PE ⋅=⋅+⋅,即,PD PE CF +=(定值).说明:本例的结论可用文字语言叙述为:等腰三角形底边上一点到两腰的距离之和等于腰上的高. 拓展:如果点P 不是在边BC 上,而是在BC 的延长线上,其它条件保持不变,那么PD 与PE 之间又有怎样的关系呢?解:连接AP ,过点C 作CF ⊥AB 于点F ,(如图8)由12ABC S AB CF ∆=⋅,12PAB S AB PD ∆=⋅, 1122PACS AC PE AB PE ∆=⋅=⋅, ABC PAB PAC S S S ∆∆∆=-,得:111222AB CF AB PD AB PE ⋅=⋅-⋅, 即,PD PE CF -=(定值).即,当点P 在BC 延长线上时,PD 与PE 之差为一定值.基础训练:1、填空题:(1)等腰三角形中,如果底边长为6,一腰长为8,那么周长是。