八年级数学等边三角形
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第04讲等边三角形课程标准学习目标①等边三角形的概念与性质②等边三角形的判定③含30°角的直角三角形 1.掌握等边三角形的性质并能够对其熟练应用。
2.掌握等边三角形的判定方法,能够运用已知条件熟练判定等腰三角形。
3.掌握含30°角的直角三角形的性质并对其熟练应用。
知识点01等边三角形的概念与性质1.等边三角形的概念:三条边都的三角形叫做等边三角形,等边三角形是特殊的。
2.等边三角形的性质:如图①等边三角形的三条边都,三个角也,且三个角都等于°。
②等边三角形三条边都存在。
③等边三角形是一个图形,它有条对称轴,对称轴的交点叫做中心。
题型考点:①等边三角形的性质求角度与线段。
【即学即练1】1.如图,直线a∥b,等边三角形ABC的顶点C在直线b上,∠1=40°,则∠2的度数为()A.80°B.70°C.60°D.50°【即学即练2】2.如图:等边三角形ABC中,BD=CE,AD与BE相交于点P,则∠APE的度数是()A.45°B.55°C.60°D.75°【即学即练3】3.如图,△ABC中,AD为角平分线,若∠B=∠C=60°,AB=8,则CD的长度为.【即学即练4】4.如图,过边长为4的等边△ABC的边AB上一点P,作PE⊥AC于E,Q为BC延长线上一点,当PA=CQ时,连PQ交AC边于D,则DE的长为.知识点02含30°角的直角三角形1.30°角所对的直角边与斜边的关系:30°角所对的直角边等于斜边的。
证明如下:1如图,△ABC是等边三角形,AD⊥BC。
证明BD=AB2∵△ABC是等边三角形∴AB=BC=AC,∠BAC=∠B=∠C=。
∵AD⊥BC∴AD平分∠BAC,∠BAD=∠CAD=BD=CD=BC∴BD=AB。
题型考点:含30°角的直角三角形的性质。
2022-2023学年八年级数学上册章节同步实验班培优题型变式训练(人教版)专题03 等边三角形【题型1】等边三角形的性质1.(2022·全国·八年级课时练习)下列条件中,不能判断ABC V 是等边三角形的是( ).A .AB AC =,60B Ð=oB .AB AC =,B A Ð=ÐC .60A B Ð=Ð=oD .2A B CÐ+Ð=Ð【答案】D【分析】根据等边三角形的定义和判定定理判断即可.【详解】解:A 选项:∵AB =AC .∠B =60°.∴△ABC 是等边三角形,故A 选项不符合题意;B 选项:∵∠B =∠A ,∴AC =BC ,∵AB =AC ,∴AB =AC =BC ,∴△ABC 是等边三角形,故B 选项不符合题意;C 选项:∵∠A =∠B =60°,∠C =180°−∠A −∠B =60°,∴∠A =∠B =∠C ,∴AB =AC =BC ,∴△ABC 是等边三角形,故C 选项不符合题意;D 选项:∵∠A +∠B =2∠C ,∠A +∠B +∠C =180°,∴∠C =60°,不能判断△ABC 是等边三角形,故D 选项符合题意,故选:D .【点睛】本题考查了等边三角形的判定,解题的关键是熟悉等边三角形的定义及等边三角形的判定定理.注意:等边三角形的判定定理有:①三边都相等的三角形是等边三角形,②三角都相等的三角形是等边三角形,③有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形.【变式1-1】2.(2022·全国·八年级专题练习)如图,△ABC 是等边三角形,且BD =CE ,∠1=15°,则∠2的度数为____°.【答案】60【分析】根据等边三角形的性质可得AB BC =,A ABC CB =Ð∠,证明△ABD ≌△BCE (SAS ),根据全等三角形的性质可得∠1=∠CBE ,根据三角形外角的性质可得∠2=∠1+∠ABE ,继而根据等量代换可得∠2=∠CBE +∠ABE =∠ABC ,即可求解.【详解】解:∵△ABC 是等边三角形,∴AB BC =,A ABC CB =Ð∠,在△ABD 和△BCE 中,AB BC ABC ACB BD CE =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABD ≌△BCE (SAS ),∴∠1=∠CBE ,∵∠2=∠1+∠ABE ,∴∠2=∠CBE +∠ABE =∠ABC =60°.故答案为:60.【点睛】本题考查了等边三角形的性质,三角形外角的性质,全等三角形的性质与判定,掌握等边三角形的性质是解题的关键.【题型2】等边三角形的判定1.(2021·辽宁·辽河油田实验中学八年级阶段练习)如图,已知P 、Q 是△ABC 的BC 边上的两点,BP =PQ =QC =AP =AQ ,则∠BAC 的大小为( )A .120°B .110°C .100°D .90°【答案】A 【分析】根据等边三角形的性质,得∠PAQ =∠APQ =∠AQP =60°,再根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质求得∠BAP =∠CAQ =30°,从而求解.【详解】解:∵PQ =AP =AQ ,∴△APQ 是等边三角形,∴∠PAQ =∠APQ =∠AQP =60°,∵BP =AP , QC =AQ∴∠B =∠BAP ,∠C =∠CAQ .又∵∠BAP +∠ABP =∠APQ =60°,∠C +∠CAQ =∠AQP =60°,∴∠BAP =∠CAQ =30°.∴120BAC BAP PAQ CAQ Ð=Ð+Ð+Ð=°.故∠BAC 的度数是120°.故选:A .【点睛】此题主要考查了运用等边三角形的性质与判定、等腰三角形的性质以及三角形的外角的性质.【变式2-1】2.(2021·辽宁·辽河油田实验中学八年级阶段练习)如图,在等边△ABC 中,AD ⊥BC ,垂足为D ,点E 在线段AD上,且2ED=BC,则∠ACE=_______【题型3】等边三角形的判定和性质1.(2022·山东·济南市济阳区垛石街道办事处中学八年级阶段练习)如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=120°,BC=6cm.若AB的垂直平分线交BC于点M,交AB于点E,AC的垂直平分线交BC于点N,交AC于点F,则MN=_________.【答案】2cm【分析】作辅助线来沟通各角之间的关系,首先求出△BMA与△CNA是等腰三角形,再证明△MAN为等边三角形即可.【详解】连接AM,AN,∵AB的垂直平分线交BC于M,交AB于E,AC的垂直平分线交BC于N,交AC于F,∴BM=AM,CN=AN,∴∠MAB=∠B,∠CAN=∠C,∵∠BAC=120°,AB=AC,∴∠B=∠C=30°,∴∠MAB=∠B=∠CAN=∠C=30°∴∠BAM+∠CAN=60°,∠AMN=∠ANM=60°,∴△AMN是等边三角形,∴AM=AN=MN,∴BM=MN=NC,∵BC=6cm,∴MN=2cm.故答案为:2cm.【点睛】本题考查的知识点为线段的垂直平分线性质以及等腰三角形的性质;正确作出辅助线是解答本题的关键.【变式3-1】2.(2022·福建·莆田哲理中学八年级期末)如图,AB =AC ,AE =EC =CD ,∠A =60°,延长DE 交于AB 于F ,若EF =2,则DF =_________.【答案】6【分析】由AB AC =,60A Ð=°得到△ABC 是等边三角形,由等边三角形的性质和AE EC CD ==,推出BE =4,再由∠DBE =∠CDE =30°,推出ED =BE =4,从而求出DF 的长度.【详解】解:∵AB AC =,60A Ð=°,∴△ABC 是等边三角形,又∵AE EC =,∴∠AEB =90°,∠ABE =∠DBE =30°,∵∠ACB =60°,EC CD =,∴∠CED =∠CDE =30°,∴∠AEF=30°,∴∠FEB =60°,∴∠BFE =90°,∵2EF =,∴BE =4,∵∠DBE=∠CDE =30°,∴ED=BE =4,∴DF = ED+EF =6.故答案为6.【点睛】本题考查了等腰三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质以及含30°角的直角三角形的性质,解题的关键是根据已知条件推出△BEF 是直角三角形.【题型4】含30度角的直角三角形1.(2020·湖北·公安县教学研究中心八年级期中)如图,∠B =∠D =90°,AB =AD ,∠2=60°,BC =5,则AC =( )A .5B .10C .15D .2.5【答案】B 【分析】利用HL 证明Rt △ACB ≌Rt △ACD ,推出∠1=30°,再利用含30度角的直角三角形的性质即可求解.【详解】解:∵∠B =∠D =90°,AB =AD ,AC =AC ,∴Rt △ACB ≌Rt △ACD (HL ),∴∠ACB =∠ACD =60°,∴∠1=30°,∵BC =5,∴AC =2BC =10,故选:B .【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质,解题的关键是证明Rt △ACB ≌Rt △ACD .【变式4-1】2.(2022·湖南·澧县教育局张公庙镇中学八年级期末)如图,在Rt ABC D 中,90C Ð=°,BE 平分ABC Ð,ED 垂直平分AB 于D .若9AC =,则AE 的值是______.【答案】6【分析】先根据角平分线的定义、线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质可得,AE BE ABE CBE A =Ð=Ð=Ð,再根据三角形的内角和定理可得30CBE Ð=°,设AE BE x ==,则9CE x =-,在Rt BCE V 中,根据含30度角的直角三角形的性质即可得.【详解】解:BE Q 平分ABC Ð,ABE CBE \Ð=Ð,ED Q 垂直平分AB ,AE BE \=,ABE A \Ð=Ð,ABE CBE A \Ð=Ð=Ð,又90C Ð=°Q ,90ABE CBE A \Ð+Ð+Ð=°,解得30CBE Ð=°,设AE BE x ==,则9CE AC AE x =-=-,Q 在Rt BCE V 中,90C Ð=°,30CBE Ð=°,2BE CE \=,即()29x x =-,解得6x =,即6AE =,故答案为:6.【点睛】本题考查了线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质、含30度角的直角三角形的性质等知识点,熟练掌握含30度角的直角三角形的性质是解题关键.一.选择题1.(2020·全国·九年级专题练习)如图,将一副三角尺如图所示叠放在一起,若12AB cm =,则阴影部分的面积是( )A .12B .18C .24D .362.(2022·广东清远·八年级期中)如图,在Rt ABC V 中,90ACB Ð=°,30A Ð=°,1BC =,则AB =( )A .2B C D .1.5【答案】A 【分析】根据含30°角的直角三角形的性质定理得出AB =2BC ,代入求出即可.【详解】解:Q 在Rt ABC D 中,90ACB Ð=°,30A Ð=°,2AB BC \=,1BC =Q ,2AB \=,故选:A .【点睛】本题考查了含30°角的直角三角形的性质定理,能根据含30°角的直角三角形的性质定理得出AB =2BC 是解此题的关键.3.(2022·江苏·八年级单元测试)如图,在等边△ABC 中,AB =4cm ,BD 平分∠ABC ,点E 在BC 的延长线上,且30E Ð=o ,则CE 的长是( )A .1cmB .2cmC .3cmD .4cm4.(2022·全国·八年级课时练习)如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,∠CAB 的平分线交BC 于D ,DE 是AB 的垂直平分线,垂足为E .若BC =6,则DE 的长为( )A .1B .2C .3D .45.(2021·贵州·铜仁市第十一中学八年级期中)如图,D 是等边ABC V 的边AC 上的一点,E 是等边ABC V外一点,若BD CE =,12Ð=Ð,则对ADE V 的形状最准确的是( ).A .等腰三角形B .直角三角形C .等边三角形D .不等边三角形【答案】C 【分析】先根据已知利用SAS 判定△ABD ≌△ACE 得出AD =AE ,∠BAD =∠CAE =60°,从而推出△ADE 是等边三角形.【详解】解:∵三角形ABC 为等边三角形,∴AB =AC ,∵BD =CE ,∠1=∠2,在△ABD 和△ACE 中,12AB AC BD CE =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABD ≌△ACE (SAS ),∴AD =AE ,∠BAD =∠CAE =60°,∴△ADE 是等边三角形.故选:C .【点睛】本题考查了等边三角形的判定和全等三角形的判定方法,掌握等边三角形的判定和全等三角形的判定是本题的关键,做题时要对这些知识点灵活运用.6.(2021·江苏·九年级专题练习)如图,一块三角形空地上种草皮绿化,已知AB =20米,AC =30米,∠A =150°,草皮的售价为a 元/米2,则购买草皮至少需要( )A .450a 元B .225a 元C .150a 元D .300a 元【答案】C 【详解】如图,过点C 作CD ⊥BA 交BA 的延长线于点D ,∵∠BAC=150°,∴∠DAC=30°,∵CD⊥BD,AC=30m,∴CD=15m,∵AB=20m,∴S△ABC=AB×CD÷2=×20×15÷2=150m2,∵草皮的售价为a元/米2,∴购买这种草皮的价格:150a元.故选C.二、填空题7.(2022·广东·平洲一中八年级期中)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=8cm,则BC=_____cm.8.(2022·上海·七年级专题练习)如图,已知O是等边△ABC内一点,D是线段BO延长线上一点,且Ð=_____.Ð=120°,那么BDC=,AOBOD OA【答案】60°【分析】由AOB Ð的度数利用邻补角互补可得出60AOD Ð=°,结合OD OA =可得出AOD D 为等边三角形,而根据旋转全等模型由SAS 易证出BAO CAD D @D ,根据全等三角形的性质可得出120ADC AOB Ð=Ð=°,再根据BDC ADC ADO Ð=Ð-Ð即可求出BDC ∠的度数.【详解】解:ABC D Q 为等边三角形,AB AC \=,60BAC Ð=°.120AOB Ð=°Q ,180AOD AOB Ð+Ð=°,60AOD \=°∠.又OD OA =Q ,AOD \D 为等边三角形,AO AD \=,60OAD Ð=°,60ADO Ð=°.60BAO OAC OAC CAD Ð+Ð=Ð+Ð=°Q ,BAO CAD \Ð=Ð.在BAO D 和CAD D 中,AB AC BAO CAD AO AD =ìïÐ=Ðíï=î,()BAO CAD SAS \D @D ,120ADC AOB \Ð=Ð=°,60BDC ADC ADO \Ð=Ð-Ð=°.故答案为:60.【点睛】本题考查了等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质以及角的计算,通过证明BAO CAD D @D ,找出120ADC AOB Ð=Ð=°是解题的关键.9.(2022·山东临沂·八年级期末)已知等腰ABC V 的一底角∠B =15°,且斜边AB =6cm ,则ABC V 的面积为__10.(2020·辽宁阜新·中考真题)如图,直线a,b过等边三角形ABC顶点A和C,且//a b,142Ð=°,则2Ð的度数为________.【答案】102°【分析】根据题意可求出BACÐ的度数,再根据两直线平行内错角相等即可得出答案.【详解】Q三角形ABC为等边三角形\Ð=°BAC60//Qa b\Ð=Ð+Ð=°+°=°BAC214260102故答案为:102°.【点睛】本题考查了平行线的性质、等边三角形的性质,熟练掌握性质定理是解题的关键.11.(2022·内蒙古·呼和浩特市回民区秋实学校八年级阶段练习)如图,在△ABC 中,∠C =90°,∠B =30°,AD 是△ABC 的角平分线,DE ⊥AB ,垂足为E ,DE = ,则BC =________.12.(2022·全国·八年级专题练习)如图,在△ABC 中,AB AC =,点D 在BC 上,AD DE =,如果20BAD Ð=o ,∠AED =60o ,那么∠EDC 的度数为___度.【答案】10【分析】先证明△ADE 是等边三角形,从而得到∠ADE =∠AED =60°,再根据等腰三角形的性质与三角形外角的性质得到∠EDC =∠AED -∠C =60°-∠C ,∠EDC =∠ADC -∠ADE =∠B +∠BAD -∠ADE =∠B -40°,据此求解即可.【详解】解:∵AD =DE ,∠AED =60°,∴△ADE 是等边三角形,∴∠ADE =∠AED =60°,∵AB =AC ,∴∠B =∠C ,∵∠ADC =∠B +∠BAD ,∠AED =∠C +∠EDC ,∴∠EDC =∠AED -∠C =60°-∠C ,∠EDC =∠ADC -∠ADE =∠B +∠BAD -∠ADE =∠B -40°,∴2∠EDC =60°-∠C +∠B -40°,∴∠EDC =10°,故答案为:10.【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质与判定,等腰三角形的性质,三角形外角的性质,证明△ADE 是等边三角形是解题的关键.三、解答题13.(2021·辽宁营口·九年级期中)ABC V 与CDE △都是等边三角形,连接AD 、BE .(1)如图①,当点B 、C 、D 在同一条直线上时,则BCE Ð=______度;(2)将图①中的CDE △绕着点C 逆时针旋转到如图②的位置,求证:AD BE =.【答案】(1)120;(2)证明见解析.【分析】(1)根据CDE △是等边三角形及点B 、C 、D 在同一条直线上即可求解;(2)证明BCE ACD D D ≌即可求解.【详解】解:(1)∵CDE △是等边三角形,∴60DCE Ð=°,∵点B 、C 、D 在同一条直线上,∴180BCE DCE ÐÐ+=°,∴180120BCE DCE ÐÐ=°-=°(2)∵ABC V 与CDE △都是等边三角形,∴BC =AC ,CE =CD ,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠ACB +∠ACE =∠DCE +∠ACE ,∴∠BCE =∠ACD ,在BCE V 与ACD △中,BC AC BCE ACD CE CD =ìïÐ=Ðíï=î,∴()BCE ACD SAS D D ≌,∴BE =AD .【点睛】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质;解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定方法.14.(2021·江苏·南通田家炳中学一模)如图,已知点D 、E 在ABC V 的边BC 上,AB AC =,AD AE =.(1)求证:BD CE =;(2)若AD BD DE CE ===,求BAE Ð的度数.【答案】(1)证明见解析;(2)90o.【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 V 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 .Q AB AC =,AD AE =,\BF CF =,DF EF =,15.(2021·江西·信丰县第七中学八年级阶段练习)如图,△ABC中,∠A=90°,∠B=60°,BC的垂直平分线交BC与点D,交AC于点E.求证:(1)AE=DE;(2)若AE=6,求CE的长.【答案】(1)证明见解析;(2)12.【分析】(1)由垂直平分线可得EB=EC,则得∠EBC=∠C=30°=∠ABE,由角平分线性质可得AE=DE;(2)根据直角三角形中,30°所对直角边为斜边的一半.即可得到答案.【详解】(1)证明:连接BE,∵∠A=90°,∠B=60°,∴∠C=30°.∵DE垂直平分BC,16.(2022·江苏·八年级专题练习)如图,点C 为线段AB 上一点,ACM V ,CBN V 是等边三角形,直线AN MC 、交于点E ,直线BM CN 、交于点F .(1)求证:AN BM =;(2)求证:EC FC =;(3)求证://AB EF .【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析【分析】(1)只需要证明△CAN ≌△CMB 即可得到答案;(2)根据△CAN ≌△CMB 得到∠EAC =∠FNC ,再由AC =MC ,∠ACE =∠MCF =60°,即可证明△AEC ≌△MFC ,得到CE =CF ;(3)根据CE =CF ,∠ECF =60°,推出△ECF 是等边三角形,则∠CEF =∠ACE =60°,即可得证.【详解】解:(1)∵△ACM 和△CBN 都是等边三角形,∴AC =MC ,CN =CB ,∠ACM =∠BCN =60°,∴∠MCN =180°-∠ACM -∠BCN =60°,∴∠CAN =∠ACM +∠MCN =∠MCN +∠BCN =∠BCM =120°,∴△CAN ≌△CMB (SAS ),∴AN =BM ;(2)∵△CAN≌△CMB,∴∠EAC=∠FNC,∵AC=MC,∠ACE=∠MCF=60°,∴△AEC≌△MFC(ASA),∴CE=CF;(3)∵CE=CF,∠ECF=60°,∴△ECF是等边三角形,∴∠CEF=∠ACE=60°,∴EF∥AB.【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,平行线的判定,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.17.(2022·全国·八年级课时练习)已知△ABC是等边三角形,点D在射线BC上(与点B,C不重合),点D关于直线AC的对称点为点E.(1)如图1,连接AD,AE,DE,当BC=2BD时,根据边的关系,可判定△ADE的形状是_____三角形;(2)如图2,当点D在BC延长线上时,连接AD,AE,CE,BE,延长AB到点G,使BG=CD,连接CG,交BE于点F,F为BE的中点,若AE=12,则CF的长为_____.【答案】等边 6【分析】(1)由等边三角形的性质得出AD=AE,∠DAC=∠EAC=30°,证出∠DAE=60°,由等边三角形的判定可得出结论;(2)证明△ACE≌△CBG(S A S),由全等三角形的性质得出AE=CG,证△CEF≌△GBF(AA S),由全等三角形的性质得出CF=GF,则可得出答案.【详解】解:(1)∵BC=2BD,∴BD=CD,∵△ABC是等边三角形,∴∠BAD=∠DAC=30°,∵点D关于直线AC的对称点为点E,∴AD=AE,∠DAC=∠EAC=30°,∴∠DAE=60°,∴△ADE是等边三角形.故答案为:等边;(2)∵点D关于直线AC的对称点为点E.∴△ACD≌△ACE,∴CE=CD,∠ACD=∠ACE,∵BG=CD,∴CE=BG,∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,AC=CB,∴∠ACD=∠GBC=120°,∴∠ACE=∠GBC=120°,∴△ACE≌△CBG(S A S),∴AE=CG,∵∠BCE=∠ACE﹣∠ACB=60°,∴∠BCE+∠BGC=180°,∴BG∥CE,∴∠G=∠FCE,∵F为BE的中点,∴BF=EF,∵∠BFG=∠CFE,∴△CEF≌△GBF(AA S),∴CF=GF,18.(2021·河北唐山·八年级期末)在三角形纸片ABC 中,90ABC Ð=°,30A Ð=°,4AC =,点E 在AC 上,3AE =.将三角形纸片ABC 按图中方式折叠,使点A 的对应点A ¢落在AB 的延长线上,折痕为ED ,A E ¢交BC 于点F .(1)求CFE Ð的度数;(2)求BF 的长度.【答案】(1)60°;(2)1.【分析】(1)先根据折叠的性质可得30A A ¢Ð=Ð=°,再根据邻补角的定义可得90A BF =¢Ð°,然后根据直角三角形的性质可得60A FB ¢Ð=°,最后根据对顶角相等即可得;(2)先根据线段的和差可得1CE =,再根据等边三角形的判定与性质可得1EF CE ==,然后根据折叠的性质可得3A E AE ¢==,从而可得2A F ¢=,最后利用直角三角形的性质即可得.【详解】(1)由折叠的性质得:30A A ¢Ð=Ð=°,90ABC Ð=°Q ,点A ¢落在AB 的延长线上,18090ABC A BF ¢Ð=°Ð=-\°,9060A FB A ¢¢\Ð=°-Ð=°,由对顶角相等得:60CFE A FB ¢Ð=Ð=°;(2)4,3C E A A ==Q ,1CE AC AE \=-=,Q 在ABC V 中,90ABC Ð=°,30A Ð=°,9060C A \Ð=°-Ð=°,由(1)知,60CFE Ð=°,。