考点15等腰三角形和直角三角形(解析版)-2022年数学中考一轮复习考点透析(苏科版)
展开考点15等腰三角形和直角三角形
考点总结
一、等腰三角形
1、等腰三角形的性质
(1)等腰三角形的性质定理及推论:
定理:等腰三角形的两个底角相等(简称:等边对等角)
推论1:等腰三角形顶角平分线平分底边并且垂直于底边。即等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高重合。
推论2:等边三角形的各个角都相等,并且每个角都等于60°。
(2)等腰三角形的其他性质:
①等腰直角三角形的两个底角相等且等于45°
②等腰三角形的底角只能为锐角,不能为钝角(或直角),但顶角可为钝角(或直角)。
③等腰三角形的三边关系:设腰长为a,底边长为b,则 ④等腰三角形的三角关系:设顶角为顶角为∠A,底角为∠B、∠C,则∠A=180°—2∠B,∠B=∠C=
2、等腰三角形的判定
等腰三角形的判定定理及推论:
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(简称:等角对等边)。这个判定定理常用于证明同一个三角形中的边相等。
推论1:三个角都相等的三角形是等边三角形
推论2:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。
推论3: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。
二.等边三角形
1.定义
三条边都相等的三角形是等边三角形.
2.性质:
等边三角形的各角都相等,并且每一个角都等于60°
3.判定
三个角都相等的三角形是等边三角形;
有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形.
三.线段垂直平分线
1.定义
垂直一条线段,并且平分这条线段的直线叫作这条线段的垂直平分线.
2.性质
线段垂直平分线上的一点到这条线段的两端距离相等
3.判定
到一条线段两端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
四、直角三角形
1.定义
有一个角是直角的三角形叫作直角三角形
2.性质
(1)直角三角形两锐角互余.
(2)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;
(3)在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半.
3.判定
(1)两个内角互余的三角形是直角三角形.
(2)三角形一边上的中线等于这条边的一半,那么这个三角形是直角三角形.
五、勾股定理及逆定理
1. 勾股定理:
直角三角形的两条直角边a、b的平方和等于斜边c的平方,即:a2+b2=c2;
2. 勾股定理的逆定理
如果三角形的三条边a、b、c有关系:a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形.
六、互逆命题、互逆定理
1.互逆命题
如果一个命题的题设和结论是另一个命题的结论和题设,我们把风这两个命题叫做互逆命题.把其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的逆命题.
2.互逆定理
若一个定理的逆命题是正确的,那么它就是这个定理的逆定理,称这两个定理为互逆定理.
真题演练
一.选择题(共9小题)
1.(2021•丹阳市二模)如图,在等腰△ABC中,AB=CB,△ABC的面积为3,将△ABC沿射线AB方向平移至△BEF的位置,连接CE,若∠AEC=15°,则AB的长为( )
A.2 B.3 C.6 D.23
【分析】根据平移的性质得出AB=BE,再利用三角形的面积公式解答即可.
【解答】解:由平移的性质得出,AB=BE,
∵△ABC的面积为3,
∴△CBE与△ABC为等底等高的三角形,
∴△CBE的面积=3,
∴△ACE的面积=△ABC的面积+△CBE的面积=3+3=6,
过C点作CH⊥AE于H,
∵AB=BC,AB=BE,
∴CB=BE,
∵∠AEC=15°,
∴∠ABC=30°,
∴2CH=BC=AB,
∴△ABC的面积=12AB⋅CH=12AB⋅12AB=3,
∴AB2=12,
∴AB=23,
故选:D.
2.(2021•南京二模)如图,在等腰△ABC中,AB=AC,D、E分别在BC、AC上,AD=DE,BD=CE,若∠ADE=m°,则∠BAD的度数是( )
A.m° B.(90−12m)° C.(90﹣m)° D.(90−32m)°
【分析】分别过点E、D作EF⊥CD、DG⊥AB,证明△CEF≌△BDG、△DEF≌△ADG,从而证明△CDE≌△ADB,得到∠EDC=∠BAD,再利用等边对等角,用m表示出∠AED和∠CED,再利用平角的定义即可表示出∠BAD的度数.
【解答】解:分别过点E、D作EF⊥CD、DG⊥AB,垂直分别为F、G,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵EF⊥CD,DG⊥AB,
∴∠EFC=∠DGB=90°,
在△CEF和△BDG中
∠EFC=∠DGB∠C=∠BCE=BD
∴△CEF≌△DGB(AAS),
∴EF=DG,
在Rt△DEF和Rt△ADG中
DE=ADEF=DG
∴Rt△DEF≌Rt△ADG(HL),
∴∠CED=∠ADB,∠EDC=∠DAB,
∵AD=ED,∠ADE=m°,
∴∠DEA=(180−m2)°,
∴∠ADB=∠CED=(180−180−m2)°,
∴∠BAD=∠EDC=180°﹣(∠ADB+∠ADE)=180°﹣(180−180−m2+m)°=(90−32m)°.
故选:D.
3.(2021•昆山市模拟)如图,在等腰△ABC中,AB=AC,BC=310,sinA=35,则AB的长为( )
A.15 B.510 C.20 D.105
【分析】过点C作CD⊥AB,垂足为D,设CD=3k,则AB=AC=5k,继而可求出BD=k,解直角三角形即可得到结论.
【解答】解:过点C作CD⊥AB,垂足为D,
在Rt△ACD中,sinA=35,
设CD=3k,则AB=AC=5k,
∴AD=AC2−CD2=4k,
在Rt△BCD中,∵BD=AB﹣AD=5k﹣4k=k,
在Rt△BCD中,BC=BD2+CD2=k2+9k2=10k,
∵BC=10,
∴10k=310,
∴k=3,
∴AB=5k=15,
故选:A.
4.(2021•淮安区一模)如图,在底边BC为23,腰AB为2的等腰三角形ABC中,DE垂直平分AB于点D,交BC于点E,则△ACE的周长为( )
A.2+3 B.2+23 C.4 D.33
【分析】根据线段垂直平分线的性质得到BE=AE,可得AE+EC=BC=23,即可得到结论
【解答】解:∵DE垂直平分AB,
∴BE=AE,
∴AE+CE=BC=23,
∴△ACE的周长=AC+AE+CE=AC+BC=2+2 3,
故选:B.
5.(2021•昆山市模拟)如图,△ABC中,AB=AC,∠BAC、∠ABC的角平分线相交于点D.若∠ADB=125°,则∠BAC等于( )
A.70° B.55° C.45° D.40°
【分析】设∠BAC=x,根据已知可以分别表示出∠ABD和∠BAD,再根据三角形内角和定理即可求得∠BAC的度数.
【解答】解:设∠BAC=x,
∵在△ABC中,AB=AC,
∴∠ABC=∠C=12(180°﹣x),
∵BD是∠ABC的角平分线,AD是∠BAC的角平分线,
∴∠ABD=14(180°﹣x),∠DAB=12x,
∵∠ABD+∠DAB+∠ADB=180°,
∴14(180°﹣x)+12x+125°=180°,
∴x=40°.
故选:D.
6.(2017•武汉)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以△ABC的一边为边画等腰三角形,使得它的第三个顶点在△ABC的其他边上,则可以画出的不同的等腰三角形的个数最多为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【分析】①以B为圆心,BC长为半径画弧,交AB于点D,△BCD就是等腰三角形;
②以A为圆心,AC长为半径画弧,交AB于点E,△ACE就是等腰三角形;
③以C为圆心,BC长为半径画弧,交AC于点F,△BCF就是等腰三角形;
④以C为圆心,BC长为半径画弧,交AB于点K,△BCK就是等腰三角形;
⑤作AB的垂直平分线交AC于G,则△AGB是等腰三角形;
⑥作BC的垂直平分线交AB于I,则△BCI是等腰三角形;
⑦作AC的垂直平分线交AB于I,则△ACI是等腰三角形
【解答】解:如图:
故选:D.
7.(2021•常州一模)如图,等边△ABC中,AB=6,点P是BC边上一点,则AP的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.33
【分析】过A点作AH⊥BC于H,如图,利用等边三角形的性质得到BH=CH=3,利用勾股定理计算出AH=33,然后根据垂线段最短解决问题.
【解答】解:过A点作AH⊥BC于H,如图,
∵△ABC为等边三角形,
∴BH=CH=12BC=3,
∴AH=62−32=33,
当P点与H点重合时,AP的值最小,
∴AP的最小值是33.
故选:D.
8.(2021•滨湖区模拟)如图所示,在等边三角形ABC中,BC=6,E是中线AD上一点,现有一动点P沿着折线A﹣E﹣C运动,在AE上的速度是4单位/秒,在CE上的速度是2单位/秒,则点P从A运动到C所用时间最少时,AE长为( )
A.3 B.3 C.332 D.23
【分析】作CM⊥AB于点M,求出点P运动时间为12(AE2+CE),则CE+DM最短时满足题意.
【解答】解:作CM⊥AB于点M,点P在A﹣E﹣C上运动时间为AE4+CE2,AE4+CE2=12(AE2+CE),
∵∠BAD=30°,
∴EM=12AE,
∴12(AE2+CE)=12(EM+CE),
当C,E,M共线时,点P运动时间最短,
此时CM为三角形中线,点E为重心,
∵∠CAD=30°,CD=12BC=3,
∴AD=3CD=33,
AE=23AD=23.
故选:D.
9.(2021•扬州)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是等腰直角三角形,满足条件的格点C的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【分析】根据题意,结合图形,分两种情况讨论:①AB为等腰直角△ABC底边;②AB为等腰直角△ABC其中的一条腰.
【解答】解:如图:分情况讨论:
①AB为等腰直角△ABC底边时,符合条件的格点C点有0个;
②AB为等腰直角△ABC其中的一条腰时,符合条件的格点C点有3个.
故共有3个点,
故选:B.
二.填空题(共7小题)
10.(2021•南京)如图,在四边形ABCD中,AB=BC=BD.设∠ABC=α,则∠ADC= 180°−α2 (用含α的代数式表示).
【分析】根据已知条件AB=BD=BC,可得∠BAD=∠BDA,∠BDC=∠BCD,根据三角形内角和定理可得∠ABD+∠BAD+∠BDA=180°,∠DBC+∠BDC+∠BCD=180°,根据四边形内角和为360°,可得∠ABD+∠BAD+∠BDA+∠DBC+∠BDC+∠BCD=360°,根据已知条件可得2∠ADC=360°﹣α,即可得出答案.
【解答】解:∵AB=BD=BC,
∴∠BAD=∠BDA,∠BDC=∠BCD,
∵四边形内角和为360°,
∴∠ABD+∠BAD+∠BDA+∠DBC+∠BDC+∠BCD=360°,
∴∠ABC+∠ADB+∠ADB+∠BDC+∠BDC=360°,
即∠ABC+2∠ADB+2∠BDC=360°,
∵∠ABC=α,∠ADB+∠BDC=∠ADC,
∴2∠ADC=360°﹣α,
∴∠ADC=180°−α2.
解法二:∵AB=BC=BD,∴A,C,D可看作是以点B为圆心,BD为半径的圆上的点,则弧AC所对的圆周角的度数为α2,
∴∠ADC=180°−α2.
故答案为:180°−α2.
11.(2021•苏州)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AF=EF.若∠CFE=72°,则∠B= 54 °.
【分析】根据等边对等角可得∠A=∠AEF,再根据∠A+∠AEF=∠CFE=72°,求出∠A的度数,最后根据在Rt△ABC中,∠C=90°,即可求出∠B的度数.
【解答】解:∵AF=EF,
∴∠A=∠AEF,
∵∠A+∠AEF=∠CFE=72°,
∴∠A=12×72°=36°,
在Rt△ABC中,∠A=36°,
∴∠B=90°﹣36°=54°.
故答案为:54.
12.(2021•连云港)如图,OA、OB是⊙O的半径,点C在⊙O上,∠AOB=30°,∠OBC=40°,则∠OAC= 25 °.
【分析】连接OC,根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理得到∠BOC=100°,求出∠AOC,根据等腰三角形的性质计算.
【解答】解:连接OC,
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC=40°,
∴∠BOC=180°﹣40°×2=100°,
∴∠AOC=∠BOC+∠AOB=100°+30°=130°,
∵OC=OA,
∴∠OAC=∠OCA=12×(180°﹣∠AOC)=12×(180°−130°)=25°,
故答案为:25.
13.(2021•高邮市二模)如图,△ABC中,AC=BC,∠BAC的外角平分线交BC的延长线于点D,若CD=5,2∠ADC=∠CAD,则AB= 5 .
【分析】设∠ADC=α,由2∠ADC=∠CAD,根据角平分线定义得到∠CAD=∠DAE=2α,再根据三角形外角的性质得到∠B=2α﹣α=α=∠ADC,可得AB=AD,而AC=BC,得到∠BAC=∠B=α,然后三角形外角的性质可得到∠ACD=2α=∠DAC,可得AD=CD=5,即可得出AB=5.
【解答】解:设∠ADC=α,
∵2∠ADC=∠CAD,
∴∠CAD=2α,
而AD平分∠CAE,
∴∠CAD=∠DAE=2α,
而∠EAD=∠B+∠ADC,
∴∠B=2α﹣α=α=∠ADC,
∴AB=AD,
又∵AC=BC,
∴∠BAC=∠B=α,
∴∠ACD=∠B+∠BAC=2α=∠DAC,可得
∴AD=CD=5,
∴AB=AD=5.
故答案为:5.
14.(2021•泰兴市模拟)如图,在钝角△ABC中,AB=AC,经过A、B两点的⊙O交BC于点D,则CDOB的最大值为 2 .
【分析】作出辅助线,根据同弧所对的圆周角相等求出∠AED=∠ABD,∠BAE=∠BFE,再根据等腰三角形性质求角相等,再证相似,进一步证△ABE≌△ACD,推角相等,利用直径所对的圆周角是直角,用三角函数求比值.
【解答】解:在⊙O上取E,连接AE使AE=AD,连接ED,延长BO交⊙O于点F,连接AF、EF,
∵∠AED、∠ABD对AD,
∴∠AED=∠ABD,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C,
∵AE=AD,
∴∠AED=∠ADE,
∴∠AED=∠ADE=∠AED=∠ABD.
∴△ABC∽△EAD,
∴∠EAD=∠BAC,
∴∠EAD﹣∠BAD=∠BAC﹣∠BAD,
∴∠EAB=∠DAC,
∵AE=AD,AB=AC,
∴△ABE≌△ACD(SAS),
∴CD=BE,
∵BF为⊙O的直径,
∴∠BAF=90°,
∵∠BAE、∠BFE对BE,
∴∠BAE=∠BFE,
∴sin∠BFE=BEBF=CDBF=CD2OB,
∴sin∠BAE=sin∠DAC=CD2OB,
∴CDOB=2sin∠CAD,
∵△ABC为钝角三角形,则∠CAD可取90°,
此时,2sin∠CAD最大值为2,
∴CDOB最大值为2.
故答案为2.
15.(2021•宿迁)《九章算术》中一道“引葭赴岸”问题:“今有池一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐,问水深,葭长各几何?”题意是:有一个池塘,其地面是边长为10尺的正方形,一棵芦苇AC生长在它的中央,高出水面部分BC为1尺,如果把该芦苇沿与水池边垂直的方向拉向岸边,那么芦苇的顶部C恰好碰到岸边的C'处(如图),水深和芦苇长各多少尺?则该问题的水深是 12 尺.
【分析】我们可将其转化为数学几何图形,如图所示,根据题意,可知EC′的长为10尺,则C′B=5尺,设芦苇长AC=AC′=x尺,表示出水深AB,根据勾股定理建立方程,求出的方程的解即可得到芦苇的长和水深.
【解答】解:依题意画出图形,
设芦苇长AC=AC′=x尺,
则水深AB=(x﹣1)尺,
∵C′E=10尺,
∴C′B=5尺,
在Rt△AC′B中,
52+(x﹣1)2=x2,
解得x=13,
即芦苇长13尺,水深为12尺,
故答案为:12.
16.(2021•南通)平面直角坐标系xOy中,已知点P(m,3n2﹣9),且实数m,n满足m﹣n2+4=0,则点P到原点O的距离的最小值为 31010 .
【分析】由m﹣n2+4=0可得3n2﹣9=3m+3,根据点到坐标原点的距离可求解.
【解答】解:∵m﹣n2+4=0,
∴n2﹣4=m,
∴3n2﹣9=3m+3,
∵P(m,3n2﹣9),
∴P点到原点的距离为m2+(3n2−9)2=m2+(3m+3)2=10m2+18m+9=10(m+910)2+910,
∴点P到原点O的距离的最小值为910=31010,
故答案为31010.
三.解答题(共3小题)
17.(2021•滨海县一模)如图,在△ABC中,∠B=∠C,过BC的中点D作DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为点E、F.
(1)求证:DE=DF;
(2)若∠BDE=55°,求∠BAC的度数.
【分析】(1)根据∠B=∠C,D是BC的中点,根据角平分线的性质即可得出结论.
(2)根据直角三角形的性质求出∠B=50°,根据等腰三角形的性质即可求解.
【解答】(1)证明:连接AD,
∵∠B=∠C,
∴AB=AC,
∵D是BC的中点,
∴AD平分∠BAC,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF;
(2)解:∵DE⊥AB,
∴∠BED=90°,
∵∠BDE=55°,
∴∠B=35°,
∴∠C=35°,
∴∠BAC=110°.
18.(2020•海淀区一模)如图,在▱ABCD中,∠ABC=60°,∠BAD的平分线交CD于点E,交BC的延长线于点F,连接DF.
(1)求证:△ABF是等边三角形;
(2)若∠CDF=45°,CF=2,求AB的长度.
【分析】(1)根据在▱ABCD中,∠ABC=60°,可以得到∠DAB的度数,然后根据AF平分∠DAB,可以得到∠FAB的度数,然后等边三角形的判定方法即可得到△ABF是等边三角形;
(2)作FG⊥DC于点G,然后根据直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半,可以得到CG、FG的长,然后即可得到DG的长,从而可以得到DC的长,然后即可得到AB的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠DAB+∠ABC=180°,
∵∠ABC=60°,
∴∠DAB=120°,
∵AF平分∠DAB,
∴∠FAB=60°,
∴∠FAB=∠ABF=60°,
∴∠FAB=∠ABF=∠AFB=60°,
∴△ABF是等边三角形;
(2)作FG⊥DC于点G,
∵四边形ABCD是平行四边形,∠ABC=60°,
∴DC∥AB,DC=AB,
∴∠FCG=∠ABC=60°,
∴∠GFC=30°,
∵CF=2,∠FGC=90°,
∴CG=1,FG=3,
∵∠FDG=45°,∠FGD=90°,
∴∠FDG=∠DFG=45°,
∴DG=FG=3,
∴DC=DG+CG=3+1,
∴AB=3+1,
即AB的长度是3+1.
19.(2020•淮阴区二模)如图,在△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的长.
【分析】(1)由线段垂直平分线定理计算即可求出值;
(2)利用等腰三角形的性质计算即可求出值.
【解答】解:(1)∵DE垂直平分AC,
∴AE=CE,
∴∠ECD=∠A=36°;
(2)∵AB=AC,∠A=36°,
∴∠ABC=∠ACB=72°.
∵∠BEC=∠A+∠ACE=72°,
∴∠B=∠BEC,
∴BC=CE=5.
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