苏科版-数学-八年级上册-2.5 等腰三角形的轴对称性(3)作业
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章节测试题1.【题文】如图,AD是等边三角形ABC的中线,E是AB上的点,且AE=AD,求∠EDB的度数.【答案】15°【分析】由AD是等边△ABC的中线,根据等边三角形中:三线合一的性质,即可求得又由根据等边对等角与三角形内角和定理,即可求得的度数,继而求得答案.【解答】解:∵AD是等边△ABC的中线,∴AD⊥BC,∠BAD=∠BAC=60°=30°,∴∠ADB=90°.∵AE=AD.∴∠ADE=∠AED==75°.∴∠EDB=∠ADB-∠ADE==15°.2.【题文】如图,等边三角形的边长为4,点是边上一动点(不与点重合),以为边在的下方作等边三角形,连接.(1)在运动的过程中,与有何数量关系?请说明理由.(2)当时,求的度数.【答案】(1) ,理由见解析;(2) .【分析】(1)AE=CD,证明△ABE≌△CBD,即可解决问题.(2)证明AE⊥BC;证明∠BDC=∠AEB,即可解决问题.【解答】解:(1)AE=CD;理由如下:∵△ABC和△BDE等边三角形∴AB=BC,BE=BD,∠ABC=∠EBD=60°;在△ABE与△CBD中,,∴△ABE≌△CBD(SAS),∴AE=CD.(2)∵BE=2,BC=4∴E为BC的中点;又∵等边三角形△ABC,∴AE⊥BC,由(1)知△ABE≌△CBD,∴∠BDC=∠AEB=90°.3.【题文】如图点D、E分别在等边ΔABC边BC、CA上,且CD=AE,联结AD、BE.(1)求证:BE=AD;(2)延长DA交BE于F,求∠BFD的度数.【答案】(1)证明见解析;(2)60°【分析】(1)根据等边三角形的性质可以得到∠BAC=∠ACB=60°,AC=AB,则∠EAB=∠ACD,根据SAS即可证得△ABE≌△CAD,然后根据全等三角形的对应边相等,即可证得:AD=BE.(2)易证∠AFE=∠ACD,从而∠BFA=∠ACB=60°.【解答】解:证明:∵△ABC是等边三角形,∴∠BAC=∠ACB=60°,AC=AB,∴∠EAB=∠ACD=120°,∵在△ABE和△CAD中,,∴△ABE≌△CAD(SAS),∴AD=BE.(2)如图,∵△ABE≌△CAD∴∠E=∠D∵∠EAF=∠DAC∴∠BFD=∠E+∠EAF=∠D+∠DAC=60°4.【题文】如图,等边△ABC中,点D在延长线上,CE平分∠ACD,且CE=BD.说明:△ADE是等边三角形.【答案】详见解析.【分析】要证△ADE为等边三角形,可以先证它为等腰三角形,再证该等腰三角形的一个内角为60°. 综合分析已知条件可知,可以利用△ABD和△ACE全等证明AD=AE. 根据已知条件和等边三角形的性质,不难证明∠B=∠ACE,进而利用SAS 证明△ABD和△ACE全等. 利用全等三角形的性质可以得到△ADE是等腰三角形. 利用全等三角形的性质,通过相关角之间的和差关系,不难证明∠DAE=∠BAC=60°,从而证明△ADE为等边三角形.【解答】证明:∵△ABC为等边三角形,∴∠B=∠ACB=∠BAC=60°,AB=AC.∵∠ACB=60°,∴∠ACD=180°-∠ACB=180°-60°=120°,∵CE平分∠ACD,∴.∴∠B=∠ACE.∵在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE (SAS),∴AD=AE,∠BAD=∠CAE.∵∠BAD=∠CAE,∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,∴∠BAC=∠DAE=60°.∵∠DAE=60°,AD=AE,∴△ADE为等边三角形.5.【题文】如图,在等边△ABC中,点E为边AB上任意一点,点D在边CB的延长线上,且ED=EC.(1)当点E为AB的中点时(如图1),则有AE DB(填“>”“<”或“=”);(2)猜想AE与DB的数量关系,并证明你的猜想.【答案】(1)=;(2)AE=BD.【分析】(1)△BCE中可证,∠BCE=30°,又EB=EC,则∠D=∠ECB=30°,所以△BCE 是等腰三角形,结合AE=BE即可;(2)过E作EF∥BC交AC于F,用AAS证明△DEB≌△ECF.【解答】解:(1)∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=60°,AB=AC=BC.∵E为AB的中点,所以∠BCE=30°.∵ED=EC,∴∠D=∠BCE=30°,∴∠BED=30°,∴∠D=∠BED,∴BD=BE,∴BD=AE.(2)当点E为AB上任意一点时,AE与DB的大小关系不会改变.理由如下:过E作EF∥BC交AC于F,∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=∠A=60°,AB=AC=BC.∴∠AEF=∠ABC=60°,∠AFE=∠ACB=60°,即∠AEF=∠AFE=∠A=60°.∴△AEF是等边三角形.∴AE=EF=AF.∵∠ABC=∠ACB=∠AFE=60°,∴∠DBE=∠EFC=120°,∠D+∠BED=∠FCE+∠ECD=60°.∵DE=EC,∴∠D=∠ECD.∴∠BED=∠ECF.在△DEB和△ECF中,∴△DEB≌△ECF(AAS).∴BD=EF=AE,即AE=BD.6.【题文】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。
苏科版八年级数学上册《2.5等腰三角形的轴对称性》同步练习题-带答案一、单选题1.如图,在Rt△ABC 中,△ACB =90°,△CAB=36°,以C 为原点,C 所在直线为y 轴,BC 所在直线为x 轴建立平面直角坐标系 ,在坐标轴上取一点M 使△MAB 为等腰三角形,符合条件的 M 点有( )A .6个B .7个C .8个D .9个2.如图,等腰△ABC ,AB=AC ,∠BAC=120°,AD ⊥BC 于点D .点P 是BA 延长线上一点,O 点是线段AD 上一点,OP=OC ,下面的结论:△AC 平分△PAD ;△△APO=△DCO ;△△OPC 是等边三角形;△AC=AO+AP.其中正确结论的个数为( )A .4B .3C .2D .13.如图,在四边形ABCD 中,△BAD =△BCD =90°,△ADC =45°,BD =2a ,E 为BD 中点,给出下列结论:△AE =a , △△CAE =45°,△AC = 2a ,△取AC 的中点F , 则EF △AC , 其中正确的个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个4.如图,在ABC 中,AB=AC ,分别以点A 、点B 为圆心,以大于12AB 长为半径画弧,两弧交点的连线交AC 于点D ,交AB 于点E ,连接BD ,若40A ∠=︒,则DBC ∠=( )A.40︒B.50︒C.20︒D.30︒∠的度数为()5.如图,ABC中,已知AB AC=,DE垂直平分AC,40∠=︒则BCDAA.15︒B.30︒C.50︒D.65︒6.已知A和B两点在线段EF的中垂线上,且△EBF=100°,△EAF=70°,则△AEB等于() A.95°B.15°C.95°或15°D.170°或30°7.等腰三角形的顶角是50°,则它的底角是()A.65°B.80°C.50°或65°D.50°或80°8.已知等腰三角形的一个内角是50︒,则这个三角形顶角的度数是()A.130︒B.50︒C.80︒D.50︒或80︒⊥于D点,点E、F分别是AD的三等分点,若ABC的面积为9.如图,在ABC中,AB=AC,AD BC18,则图中阴影部分面积为()A.6B.8C.9D.10∠,若AB=m,10.如图,ABC中,∠B=2∠C,AD是BC边上的高,E是BA延长线上一点,AC平分DAEBC=p,BD=q,则下列等式一定成立的是()A .m q p +=B .2m q p +=C .2m q p +=D .12q m p +=二、填空题11.在等边三角形ABC 中,点E 在直线AB 上,点D 在直线BC 上,且ED =EC ,若三角形ABC 的边长为1,AE =2,则CD 的长为 .12.若等腰三角形的周长为30cm ,一边长为6cm ,则腰长为 .13.如图,CA 1是等腰Rt △ABC 斜边AB 上的高,以CA 1为直角边构造等腰Rt △CA 1B 1(点C ,A 1,B 1按顺时针方向排列),△A 1CB 1=90°,称为第一次构造;CA 2是Rt △CA 1B 1斜边上的高,再以CA 2为直角边构造等腰Rt △CA 2B 2(点C ,A 2,B 2按顺时针方向排列),△A 2CB 2=90°,称为第二次构造…,以此类推,当第n 次构造的Rt △CAnBn 的边CBn 与△ABC 的边CB 第二次重合时,构造停止,若S △ABC =1,则构造出的最后一个三角形的面积为 .14.等腰三角形的一个角的度数是36︒,则它的底角的度数是 .15.如图,在ABC 中,AB=AC ,AD 是BC 边上的中线,ABC ∠的平分线交AD 于点E ,EF AB ⊥于点F ,若5EF =,则ED 的长度为 .三、解答题16.已知等腰三角形的周长为15cm ,一腰上的中线把等腰三角形分成周长之差为3cm 的两个三角形,求等腰三角形的腰长.17.“三等分角”大约是在公元前五世纪由古希腊人提出来的,借助如图所示的“三等分角仪”能三等分任一角.这个三等分角仪由两根有槽的棒,OA OB 组成,两根棒在O 点相连并可绕O 转动、C 点固定OC CD DE ==点D E 、可在槽中滑动.若75BDE ∠=︒,请求出CDE ∠的度数.18.(1)如图1,在四边形ABCD 中,AD//BC ,G 为CD 上一点,连接AG ,BG .△若AG 平分DAB ∠,BG 平分ABC ∠,求AGB ∠的度数;△若90ABC ∠=︒,AD+BC=AB ,G 为CD 中点,求证:ABG 为等腰直角三角形;(2)某工程队需要在A ,B 两棵树的前方建立一座八角亭.按如下方法选址:如图2,甲工人从C 点直走到树A 处,然后向右转90后再直走一段路等于AC 的长度到点D 处;乙工人从C 点直走到树B 处,然后向左转90后再直走一段路等于BC 的长度到点E 处.工程队队长打算把八角亭建在DE 的中点G 处.过几天,工程队带着建筑材料来施工,却发现忘记标记起始点C ,正当大家懊恼时,队长说:别急,只要找到A ,B 两棵树连线的中点F ,由点F 引AB 的垂线,再往A ,B 两棵树前方量出AB 的长度的一半,就能找到之前的G 点(如图3所示).你觉得队长的方法对吗?为什么?19.如图,一条船上午6时从海岛A 出发,以15海里/时的速度向正北方向航行,上午8时到达海岛B 处,分别从A ,B 处望灯塔C ,测得30NAC ∠=︒ 60NBC ∠=︒.(1)求海岛B到灯塔C的距离;(2)若这条船继续向正北航行,问上午几时小船与灯塔C的距离最短?20.某中学八年级学生到野外开展数学综合实践活动,在营地看到一个不规则的建筑物,为测量该建筑物两端A,B间的距离,但同学们给出了以下建议:(1)甲同学的方案如下:先在平地上取一个可直接到达A,B的点O,连接AO,BO,并分别延长AO至点C,,DO=BO,最后测出CD的长即为A,B间的距离,请你说说该方案可行的理延长BO至点D,使CO AO由;(2)由于在EF处有一堵墙阻挡了路线,使得无法按照甲同学的方案直接测量出A,B间的距离,但同学们测得∠EOC=65°,∠C=80°,∠OEF=145°,CF=127m,EF=78m,请求出该建筑物两端A,B之间的距离.参考答案1.C2.B3.D4.D5.B6.C7.A8.D9.C10.B11.1或3/3或112.12cm13.1612 14.36︒或72°15.516.4cm 或6cm17.80︒18.(1)△90︒△略;(2)队长说法正确,略 19.(1)海岛B 到灯塔C 的距离为30海里(2)上午9时小船与灯塔C 的距离最短 20.(1)甲同学的方案可行;略(2)该建筑物两端A ,B 之间的距离为205m .。
专题2.5等腰三角形的轴对称性(1)姓名:__________________班级:______________得分:_________________注意事项:本试卷满分100分,试题共24题,选择10道、填空8道、解答6道.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(2021·江苏苏州市·七年级月考)等腰三角形的一边等于3,一边等于6,则它的周长为()A .12B .12或15C .15或18D .152.(2019·江苏苏州市·八年级月考)如图,在ABC 中,己知AB AC BD ==,218∠=︒,那么1∠的度数为()A .72°B .66°C .60°D .54°3.(2021·江苏九年级专题练习)等腰三角形的一个外角是130°,则它的底角的度数为()A .65°B .80°或50°C .50°D .65°或50°4.(2019·苏州市吴江区青云中学八年级月考)已知等腰三角形的一个内角等于50︒,则该三角形的一个底角是()A .65︒B .50︒或60︒C .65︒或50︒D .50︒5.(2021·江苏无锡市·八年级期中)如图,在ABC 中,AB =AC ,AD 是∠BAC 的平分线,点E 、F 分别是AD 的三等分点,若ABC 的面积为12cm 2,则图中阴影部分的面积为()cm 2.A .4B .4.5C .5D .66.(2020春•江苏省丹阳市期末)如果等腰三角形有两边长为5和8,那么该三角形的周长为()A .18B .20C .21D .18或217.(2020•江苏省徐州模拟)等腰三角形有一个角的度数是80°,则另两个角的度数可能是()A .40°,40°B .20°,20°C .80°,20°D .30°,50°8.(2019秋•江苏省无锡期末)如图,在△ABC 中,AB =AC ,D 为边BA 的延长线上一点,且CD =AB ,若∠B =32°,则∠D 等()A .48°B .58°C .64°D .74°9.(2020·江苏苏州市·八年级月考)如图,在ABC 中,AB AC =,AD AE =,30BAD ∠=︒,EDC∠的度数是()A .10︒B .15︒C .20︒D .25︒10(2021·南京外国语学校八年级期中)如图,已知在△ABC 中,AB =AC ,∠ABC =70°,点P 是∠BAC 的平分线AP 和∠CBD 的平分线BP 的交点,射线CP 交AB 的延长线于点D ,则∠D 的度数为()A .15°B .17.5°C .20°D .22.5°二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上11.(2021·江苏苏州市·七年级月考)等腰三角形的两边长分别为4cm 和6cm ,则它的周长为_______.12.(2021·常熟市第一中学七年级月考)一个等腰三角形的周长是17cm ,其中一边长是3cm ,则它的底边长是_________cm .【答案】313.(2019·江苏苏州市·八年级月考)已知等腰三角形的一个角是95º,则它顶角的度数为_______.14.(2020·江苏苏州市·八年级月考)等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为30度,则它的底角的度数为_______15.(2020春•江苏省海安市期末)△ABC 中,AB =BC ,△ABC 的中线AM 将这个三角形的周长分成15和12两部分,则AC 的长为.16.(2019秋•江苏省无锡期末)如图,△ABC 中,D 是BC 上一点,AC =AD =DB ,∠BAC =120°,则∠ADC =.17.(2020春•江苏省仪征市期中)如图,在△ABC 中,∠ABC =∠C ,∠A =100°,BD 平分∠ABC 交AC 于点D ,点E 是BC 上一个动点.若△DEC 是直角三角形,则∠BDE 的度数是.18.(2021·江苏南京市·九年级三模)“三等分角”大约是在公元前五世纪由古希腊人提出来的,借助如图所示的“三等分角仪”能三等分任一角.这个三等分角仪由两根有槽的棒OA 、OB 组成.两根棒在O 点相连并可绕O 转动,C 点固定,OC =CD =DE ,点D ,E 在槽中滑动,若∠BDE =84°.则∠CDE 是_________°.三、解答题(本大题共6小题,共46分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)19.(2019·常熟市外国语初级中学八年级月考)如图,在ABC 中,AB AC =,BC BD ED EA ===.求A ∠的度数.20.(2021·盐城市初级中学八年级期末)如图,在ABC 中,,,26AB AC AD BC BAD =⊥∠=︒,且AD AE =,求AED ∠的度数.21.(2021·江苏常州市·八年级期末)如图,ABC 中,AD 是边BC 上的高,CF 是边AB 上的中线,DC =BF ,点E 是CF 的中点.(1)求证:DE CF ⊥;(2)求证:2B BCF ∠∠=.22.(2020·苏州新草桥中学八年级月考)如图,在Rt ABC 中,90C ∠=︒,DE 垂直平分AB .(1)如果6cm AC =,8cm BC =,试求ACD △的周长;(2)如果:4:7CAD BAD ∠∠=,求B Ð的度数.23.(2019秋•江苏省东海县月考)如图,在△ABC 中,AB =AC =2,∠B =40°,点D 在线段BC 上运动(D 不与B 、C 重合),连接AD ,作∠ADE =40°,DE 交线段AC 于E .(1)当∠BDA =115°时,∠BAD =25°;点D 从B 向C 运动时,∠BDA 逐渐变小(填“大”或“小”);(2)当DC 等于多少时,△ABD ≌△DCE ,请说明理由;(3)在点D 的运动过程中,△ADE 的形状也在改变,判断当∠BDA 等于多少度时,△ADE 是等腰三角形.24.(2020·苏州市吴江区青云中学八年级月考)如图(1),ABC 中,CD 、BE 分别是高,M 、N 分别是线段BC 、DE 的中点.(1)求证:MN DE ⊥;(2)若A α∠=,求DME ∠的度数(用含α的式子表示).(3)如图(2),若将锐角ABC 变为钝角ABC ,直接写出DME ∠与BAC ∠的数量关系.。
要点全析:等腰三角形1.等腰三角形(isosceles triangle)有两条边相等的三角形叫做等腰三角形.如图14-3-1,△ABC中,AB=AC,则△ABC是等腰三角形.相等的两条边叫腰,另一条边BC叫底边,两腰所夹的角叫顶角,如∠BAC,底边和腰的夹角∠ABC和∠ACB叫底角.如图14-3-2中,∠C=90°,AC=BC,那么,AC、BC为腰,AB边为底,∠A、∠B为底角,∠C为顶角.【说明】要理解等腰三角形的定义,需注意以下几点:(1)等腰三角形的底不一定在下方,而顶角不一定在上方,如图14-3-2中,AB为底,∠C为顶角.它是根据两腰的位置来确定的.(2)等腰三角形的三边仍要满足条件:任意两边之和大于第三边(或任意两边之差小于第三边).若图14-3-1中,AB=AC=m,BC=a,则2m>a,即m>a/2时,才能构成三角形,否则不成立.如边长分别为2,2.5的三条线段不能构成三角形,因为2+2<5.例如:(1)下列各组数据为边长时,能否组成三角形?①a=2,b=3,c=5;②a=4,b=3,c=2;③a=1,b=2,c=2;④a=2 005,b=2 004,c=2 008.(2)已知等腰三角形的两边为6 cm,7 cm,求其周长.(3)已知等腰三角形的两边长为2 cm,7 cm,求其周长.解:(1)①由于2+3=5,即a+b=c,而不满足a+b>c,∴不能组成三角形.②由于2+3=5>4,即b+c>a,所以a、b、c可以组成三角形.③由于1+2>2,即a+b>c,所以a、b、c可以组成三角形.④由于a+b>c,因此a、b、c可以组成三角形.(2)因等腰三角形的两边长分别为6 cm、7 cm当腰长为6 cm时,周长为6+6+7=19(cm)当腰长为7 cm时,周长为6+7+7=20(cm).∴等腰三角形的周长为19 cm或20 cm.(3)因等腰三角形的两边长分别为2 cm,7 cm,所以腰长为7 cm,而不能是2 cm.若为2 cm,则2+2=4<7,不能组成三角形.因此周长为7+7+2=16(cm),∴等腰三角形的周长为16 cm.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”)如图14-3-3,△ABC中,AB=AC,则∠B=∠C证法一:(利用轴对称)过点A作△ABC的对称轴AD.∵AB=AC,∴点A在BC的垂直平分线上.又∵AD为△ABC的对称轴,∴△ABD≌△ACD(轴对称性质).∴∠B=∠C证法二:(作顶角平分线)过点A作AD平分∠BAC交BC于D,如图14-3-3,在△ABD和△ACD中⎪⎩⎪⎨⎧∠∠ADADCADBADACAB===∴△ABD≌△ACD(SAS).∴∠B=∠C【说明】还可以作底边BC的中线和高来证明.3.等腰三角形的性质2(简称“三线合一”)等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高线相互重合.如图14-3-6,在△ABC中,AB=AC,AD为顶角的平分线,那么AD既是中线,又是高线,这三条线重合.在使用时,在这三条线段中,只要作出其中一条,另外两条也就可以认为作出来了.即△ABC中,AB=AC,若AD平分∠BAC,则AD⊥BC,BD=CD;若BD=CD,则AD⊥BC,∠BAD=∠CAD;若AD⊥BC,则BD=DC,∠BAD=∠CAD.因此,等腰三角形中的这条线非常重要,一旦作出,边、角的等量关系就都有了.【说明】(1)“三线合一”仅限于等腰三角形中才有,其他三角形中没有.(2)在一般三角形中,这三条线是不会重合的.如图14-3-7,在△ABC中,AD为高,AE为中线,AF平分∠BAC,因此,这三条线不重合.只有等腰时,三条线才会重合;反过来,若某一三角形中三线重合,则该三角形为等腰三角形.(3)在今后的证明题中,经常会使用“三线合一”进行证明.例如:△ABC中,AB=AC,BD⊥AC交AC于D,如图14-3-8.求证:∠BAC=2∠DBC证法一:在△BCD中,∵BD⊥AC,∴∠BDC=90°.∴∠DBC=90°-∠C.在△ABC中,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB.∴∠BAC=180°-(∠ABC+∠ACB)=180°-2∠ACB=2(90°-∠C).∴∠BAC=2∠DBC证法二:借助于三线合一的性质,过A作AM⊥BC于M,则AM平分∠BAC,∴∠BAC=2∠BAM=2∠CAM.又∵BD⊥AC交AC于D,AM⊥BC交BC于M,∴∠DBC=90°-∠C又∵AM⊥BC,∴∠CAM=90°-∠C,∴∠DBC=∠CAM4.等腰三角形的性质3(轴对称性)等腰三角形是轴对称图形,底边上的中线(顶角平分线、底边上的高)所在的直线就是它的对称轴.如图14-3-9,△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,则△ABC的对称轴为AD所在的直线,△ABD≌△ACD.过D作DE⊥AB,交AB于E,作DF⊥AC,交AC于F.由△ABD≌△ACD可知DE=DF.同理,过D分别作AB、AC边上的中线和角平分线,它们都相等.因此,得到等腰三角形的一个重要结论.重要结论:过等腰三角形底边的中点向两腰所作的高线、中线以及角平分线,其与两腰所截得的线段都分别对应相等.5.等腰三角形的性质4(两腰上的对应线段相等)等腰三角形两腰上的中线、高线和两底角平分线对应相等.例如:如图14-3-10,△ABC中,AB=AC,若BD、CE分别为AC、AB边上的高线,则BD =CE.证明:∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB(等边对等角).又∵BD⊥AC,CE⊥AB,∴∠BDC=∠CEB=90°.在△BCD和△CBE中,⎪⎩⎪⎨⎧∠∠∠∠,=,=,=CBBCCEBBDCCBEBCD∴△BCD≌△CBE(AAS).∴BD=CE.或S△ABC=0.5×AB·CE=0.5×AC·BD.∵ AB=AC,∴BD=CE.此法较为简便.同样道理,可分别作出两腰上的中线,两底角的平分线,也分别对应相等.6.等腰三角形的判定定理(等角对等边)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”).例如:如图14-3-11,△ABC中,若∠B=∠C,则AB=AC证明:过点A作AD平分∠BAC,交BC于点D,则∠BAD=∠CAD.在△ABD和△ACD中,∴△ABD≌△ACD(AAS).∴AB=AC因此,这一结论可直接利用.【说明】(1)在使用“等边对等角”或“等角对等边”时,一定要注意是在同一个三角形中才有这一对应关系,不在同一三角形中的边、角没有这一对应关系.(2)有了这一结论,为今后证明线段相等又添了一种重要的解题途径.例如:如图14-3-12,△ABC中,AB=AC,BD、CE相交于O点.且BE=CD求证:OB=OC.证明:∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB(等边对等角).在△BCE和△CBD中⎪⎩⎪⎨⎧∠∠,=,=,=CBBCDCBEBCCDBE∴△BCE≌△CBD(SAS).∴∠BCE=∠CBD,即∠OBC=∠BCO∴OB=OC(等角对等边).【说明】证两条线段相等,若这两条线段在同一个三角形中,可利用等腰三角形的判定定理来证明.7.已知底边和底边上的高,求作等腰三角形已知线段a、b,求作等腰三角形ABC,使底边BC=a,高为b.作法:(1)作线段BC=a;(2)作线段BC的垂直平分线MN与BC交于点D;(3)在MN上截取AD=b;(4)连接AB、AC,△ABC就是所求的等腰三角形.【说明】(1)由作法知MN为BC的垂直平分线,∴AB=AC∴△ABC为等腰三角形,如图14-3-13.(2)以前所作的三角形分别为:已知三边,两边夹角,两角夹边和已知斜边、直角边求作三角形,今天又学习了已知底边和底边上的高求作等腰三角形,共有五种情况,今后还将学习一些更为复杂的作法,都是以这五种为基础进行作图的.8.等边三角形(equilateral triangle)(1)定义:三条边都相等的三角形,叫等边三角形.如图14-3-14,△ABC中,AB=BC =CA,则△ABC为等边三角形.(2)性质:①等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于60°.如图14-3-14中,若△ABC 为等边三角形,则∠A=∠B=∠C=60°.②除此之外,还具有等腰三角形的一切性质,如三线合一,轴对称等.(3)判定:①三个角都相等的三角形是等边三角形.②有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.下面证明以上两条判定.判定①:如图14-3-15,已知△ABC中,∠A=∠B=∠C求证:△ABC是等边三角形.证明:∵∠B=∠C,∴AB=AC又∵∠A=∠B∴AC=BC∴AB=AC=BC,∴△ABC是等边三角形.判定②:如图14-3-15,已知△ABC中,AB=AC,∠B=60°.求证:△ABC是等边三角形.证明:∵AB=AC,∴∠B=∠C.又∵∠B=60°,∴∠B=∠C=60°.又∵∠A+∠B+∠C=180°,∴∠A=180°-(∠B+∠C)=60°.∴∠A=∠B=∠C,∴AB=BC=AC.∴△ABC为等边三角形.(4)应用:例如:如图14-3-16,△ABC为等边三角形,D、E为直线BC上的两点,且BD=BC=CE,求∠DAE的度数.分析:要求∠DAE的度数,需分开求,先求∠BAC,再求∠DAB和∠CAE,由△ABC为等边三角形知∠BAC=60°,又∵BD=BC,而BC=BA,则BD=BA,∴△ABD为等腰三角形,∴∠D=∠DAB=0.5×∠ABC=30°.同理可知,∠CAE=30°.解:∵△ABC为等边三角形,∴AB=BC=AC,∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°.又∵BD=BC,∴BD=BC=AB.∴∠DAB=∠D,又∵∠ABC=∠D+∠DAB,∴∠ABC=2∠DAB=60°,∴∠DAB=30°.同理,∠CAE=30°.∴∠DAE=∠DAB+∠BAC+∠CAE=30°+60°+30°=120°.【说明】本题中用到了等边三角形的性质.再如:如图14-3-17,已知△ABC为等边三角形,D、E、F分别为△ABC三边上的点,且BD=CE=AF,直线AD、BE、CF两两相交于点R、Q、P.求证:△PQR是等边三角形.分析:本题既用到了等边三角形的性质,又用到了其判定.要证△PQR为等边三角形,证三边相等难度较大,可考虑证其三角相等.也可先证∠PQR=60°,而∠PQR=∠ACQ+∠QAC,又因为∠ACQ+∠BCF =60°,只需证∠BCF=∠DAC,由此可联想证△BCF与△CAD全等.证明:∵△ABC为等边三角形,∴∠BAC=∠ABC=∠BCA=60°,AB=BC=CA.又∵BD=CE=AF,∴BF=DC=AE在△ABE和△BCF和△CAD中,⎪⎩⎪⎨⎧∠∠∠,==,==,==CDBFAEDCAFBCBAECABCAB∴△ABE≌△BCF≌△CAD(SAS).∴∠ABE=∠BCF=∠CAD.∵∠ACQ+∠BCF=60°,∴∠ACQ+∠CAQ=60°.∴∠AQF=∠ACQ+∠CAQ=60°,即∠PQR=60°.同理,∠RPQ=∠PRQ=60°.∴△PQR为等边三角形.【说明】(1)此题证明思路比较清晰,只是步骤书写较繁,书写应认真;(2)在证明过程中用到了三个三角形全等的连等形式,可仿照两个三角形全等的方式使用.9.含30°角的直角三角形的性质在直角三角形中,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.如图14-3-18,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,则BC=0.5×AB,这一性质反过来也成立.即在Rt△ABC中,∠C=90°,若BC=0.5×AB,则∠A=30°.因此Rt△ABC 中,∠C=90°,∠A=30° BC=AB/2这一性质在解题中经常用到.例如:如图14-3-19,在Rt△ABC中,∠BAC为直角,高AD交BC于D,∠B=30°,BC =12米,求CD,BD的长.解:∵在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠B=30°,∴∠C=60°,BC=2AC∴AC=BC/2=6(米).在Rt△ACD中,∵AD⊥BC,∠C=60°,∴∠CAD=30°.∴DC=AC/2=0.5××6=3(米).∴BD=BC-DC=9-6=12-3=9(米).【说明】在本题中两次用到直角三角形的这一性质,并且用的方式都一样.。
(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;。
等腰三角形的轴对称性(3)
1. 等边三角形的高与边长的比的比值是________.
2. 三角形ABC是等边三角形,顶点A.B的坐标分别是(0,0),(-4,0),则点C的坐标为
________.
3. 如图所示,等边△ABC的周长为12,CD是AB边上的中线,E是CB延长线上的一点,且BD=BE,则△CDE的周长为________.
4. 正三角形OAB的顶点O是原点,A点坐标是(-2,0),B点在第二象限,则B点的坐标是________.
5. 已知等边△ABC的两个顶点坐标为A(1,1)、B(1,-1),则点C的坐标为________,△ABC 的面积为________.
6. 已知等边△ABC的周长为6厘米,求它的面积.
7. 已知△ABC和△ADE是等边三角形,求证:BD=CE.
8. 在等边三角形ABC中,D为BC的中点,AE=AD,求∠EDC的度数.
参考答案
1. 2.(2,±2).3. 6+4 4. 5.(1-,0)6.解:∵等边△ABC的周长为6厘米,
∴AB=BC==2cm,
过点A作AD⊥BC于点D,则AD=AB•sin60°=2×=,
∴S△ABC=BC•AD=×2×=(平方厘米).
答:它的面积是平方厘米.
7.证明:∵△ABC和△ADE是等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,
∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,
即∠BAD=∠CAE,
∴在△ABD和△ACE中
∴△ABD≌△ACE,
∴BD=CE.
8.解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∵D为BC的中点,
∴AD⊥BC,∠DAC===30°,
∵AE=AD,
∴∠ADE===75°,
∴∠EDC=∠ADC-∠ADE=90°-75°=15°.。