等腰三角形性质定理
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等腰三角形
等腰三角形的性质定理
知识点一:等腰三角形、腰、底边
在小学里我们就已经学过,有两边相等的三角形叫做等腰三角形,其中相等的两条边叫腰,第三条边叫底边,两腰的夹角叫顶角,底边和腰的夹角叫底角
如图所示,在△ABC中,AB=AC,则它叫等腰三角形,其中AB、AC为腰,BC为底边,∠A是顶角,∠B、∠C是底角.
知识点二:三角形按边分类
不等边三角形
三角形
底边与腰不相等的等腰三角形
等腰三角形
等边三角形(正三角形)
知识点三:等腰三角形的性质
1、性质1:等腰三角形的两个底角相等(简称“等边对等角”).
性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上的高、底边上的中线互相重合(简称“三线合一”).
2、这两个性质证明如下:
在△ABC中,AB=AC,如图所示.
作底边BC的高AD,则有
∴Rt△ABD≌Rt△ACD.
∴∠B=∠C,∠1=∠2.BD=CD.
于是性质1、性质2均得证.
3、说明:
(1)①等腰三角形的性质1用符号表示为:∵AB=AC,∴∠B=∠C;
②性质1是等腰三角形的一条重要(主要)性质,也是今后我们证明角相等的又一个重要依据.
(2)①性质2实质包含三条性质,符号表示为:∵AB=AC,AD⊥BC,∠1=∠2,∴BD=CD;
或∵AB=AC,BD=CD,∠l=∠2,∴AD⊥BC.
②性质2的用途更为广泛,可以用来证明线段相等,角相等,垂直关系等.
(3)等腰三角形是轴对称图形,底边上高(顶角平分线或底边中线)所在直线是它的对称轴,通常情况只有一条对称轴.
一、规律方法指导
1.等腰(边)三角形是一个特殊的三角形,具有较多的特殊性质,有时几何图形中不存在等腰(边)三角形,可根据已知条件和图形特征,适当添加辅助线,使之构成等腰(边)三角形,然后利用其定义和有关性质,快捷地证出结论。
2.常用的辅助线有:(1)作顶角的平分线、底边上的高线、中线。(2)在三角形的中线问题上,我们常将中线延长一倍,这样添辅助线有助于我们解决有关中线的问题。
二、难点分析
1、对于“等腰三角形的三线合一”一定要注意是底边上的高线、中线和顶角平分线,其他
的高、中线、角平分线不满足三线合一。
2、分类讨论是等腰三角形问题中常用的思想方法,在已知等腰三角形的边和角的情况下求
其他三角形的边或角,要对已知的边和角进行讨论,分类的标准一般是根据边是腰还是底来分类。
类型一:与度数有关的计算
1.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。
【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。
类型二:等腰三角形中的分类讨论
2.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
【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。
【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45°,求∠B的度数。
【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。
类型三:等腰三角形的性质定理与全等三角形的应用
3.如图,五边形ABCDE中AB=AE,BC=DE,∠ABC=∠AED,点F是CD的中点.求证:AF⊥CD
思路点拨: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.解析:连接AC、AD
在△ABC和△AED中,
AB=AE(已知)
∠ABC=∠AED(已知)
BC=ED(已知)
∴△ABC≌△AED(SAS)
∴AC=AD(全等三角形的对应边相等)
又∵△ACD中AF是CD边的中线(已知)
∴AF⊥CD(等腰三角形底边上的高和底边上的中线互相重合)