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北师大版八年级数学下册《高分突破•培优新方法》专题01等腰三角形分类讨论问题综合应用(原卷版+解析)
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这是一份北师大版八年级数学下册《高分突破•培优新方法》专题01等腰三角形分类讨论问题综合应用(原卷版+解析),共39页。
在初中阶段,等腰三角形是一种特殊的三角形,其角有顶角、底角之分,边有腰、底边之分。就是因为这种特殊性,在解决具体问题时,如果理不清题意,往往会出现漏解或错解,因此,在求解等腰三角形的相关问题时一定要考虑到可能出现的所有情况,进行分类讨论,分类解决。那么在什么情况下应该分类讨论呢?本文主要从以下几种情形进行分析。
【新方法解读】
类型一:腰和底不明时需讨论
类型二:顶角和底角不明时需讨论
类型三:涉及中线、高位置的讨论
类型四:等腰三角形个数的讨论
类型五:动点引起的分类讨论
【典例分析】
【考点1 腰和底不明时需分类】
【典例1】(2022秋•番禺区校级期末)等腰三角形的一条边长为6,另一边长为14,则它的周长为( )
A.26 B.26或34 C.34 D.20
【变式1-1】(2022秋•门头沟区期末)一个等腰三角形的两条边分别是2cm和5cm,则第三条边的边长是( )
A.2cmB.5cmC.2cm或5cmD.不能确定
【变式1-2】(2022秋•苏州期中)已知等腰三角形的周长为20,一边长为5,则此等腰三角形的底边长是( )
A.5B.7.5C.5或10D.5或7.5
【变式1-3】(2022秋•东莞市校级期中)已知等腰三角形的两边长分别为5和11,则它的周长等于( )
A.21 B.21或27 C.55 D.27
【考点2 顶角和底角不明时需讨论】
【典例2】(2022秋•卧龙区校级期末)已知等腰三角形的一个内角为40°,则这个等腰三角形的顶角为( )
A.40°B.100°C.40°或100°D.50°或70°
【变式2-1】(2021春•岱岳区期末)等腰三角形中有一个角为100°,则其底角为( )
A.50°B.40°C.40°或100°D.50°或100°
【变式2-2】(2022秋•白云区校级期末)等腰三角形的一个内角等于70°,则它的底角是( )
A.70°B.55°C.60°D.70°或55°
【考点3 涉及中线、高位置的讨论】
【典例3】(2022秋•临高县期中)如图所示,在△ABC中,AB=AC,AC边上的中线把三角形的周长分为24cm和30cm的两部分,求这个三角形的边BC的长.
【变式3-1】(2022秋•东平县校级期末)等腰三角形一腰上的中线把三角形周长分为15和12两部分,则此三角形的底边长为( )
A.7B.11C.7或11D.无法确定
【变式3-2】(2022秋•綦江区校级月考)在△ABC中,AB=BC,AB边上的中线CD将△ABC的周长分为15和6两个部分,求△ABC的三边长分别为( )
A.10,10,1B.4,4,13C.8,8,5D.9,9,3
【变式3-3】(2022秋•沙洋县期中)在△ABC中,AB=AC,其周长为20cm.
(1)求AB的取值范围;
(2)若AC上的中线BD将这个三角形的周长分成8cm和12cm两部分,求BC的长.
【典例4】(2022秋•九龙坡区期末)已知等腰三角形一腰上的高与另一腰所在直线的夹角是40°,则底角的度数是( )
A.65°B.65°或25°C.70°D.70°或20°
【变式4-1】(2022秋•聊城期末)若等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为50°,则这个等腰三角形的底角的度数为( )
A.20°B.50°或70°C.70°D.20°或70°
【变式4-2】(2022秋•东昌府区校级期末)等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为36°,则该等腰三角形的底角的度数为( )
A.50°B.27°C.64°或27°D.63°或27°
【变式4-3】(2022秋•右玉县期末)已知等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为35°,那么这个等腰三角形的顶角等于( )
A.55°或125°B.55°C.125°D.35°或55°
【考点4 等腰三角形个数的讨论】
【典例5】(2021春•埇桥区期末)如图,平面直角坐标系中存在点A(3,2),点B(1,0),以线段AB为边作等腰三角形ABP,使得点P在坐标轴上.则这样的P点有( )
A.4个B.5个C.6个D.7个
【变式5-1】(2022秋•五华区校级期中)如图,在平面直角坐标系中,点A在第一象限,OA与x轴的夹角为60°,点P是x轴上一动点,若以P,O,A为顶点的三角形是等腰三角形,则满足条件的点P共有( )
A.2个B.3个C.4个D.6个
【变式5-2】(2020秋•金平区校级期末)坐标平面上有点A(0,3),B(6,0),坐标轴上存在 个点C,使△ABC为等腰三角形.
【考点5 动点引起的分类】
【典例6】(2022秋•高安市期中)如图,已知D、E分别是△ABC的边BC、AC上的点,且AB=AC,AD=AE.
(1)若∠BAD=20°,求∠EDC的度数;
(2)若∠EDC=20°,求∠BAD的度数;
(3)设∠BAD=α,∠EDC=β,请你判断α、β是否存在数量关系,写出你的结论并证明.
【变式6-1】(2020秋•涪城区校级期末)如图,在等边△ABC中,AB=12cm,现有M,N两点分别从点A,B同时出发,沿△ABC的边按顺时针方向运动,已知点M的速度为1cm/s,点N的速度为2cm/s,当点N第一次到达B点时,M,N同时停止运动,设运动时间为t(s).
(1)当t为何值时,M,N两点重合?两点重合在什么位置?
(2)当点M,N在BC边上运动时,是否存在使AM=AN的位置?若存在,请求出此时点M,N运动的时间;若不存在,请说明理由.
【变式6-2】(2022秋•泰州月考)如图,长方形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,现有一动点P从A出发以2cm/秒的速度,沿矩形的边A﹣B﹣C﹣D﹣A返回到点A停止,设点P运动的时间为t秒.
(1)当t=2时,BP= cm;
(2)当t为何值时,连接CP,DP,△CDP是等腰三角形?
【夯实基础】
1.(2022秋•宜州区期中)若等腰三角形的一边长为2,周长为10,则它的腰长为( )
A.2B.4C.2或4D.不能确定
2.(2022秋•包河区校级期中)已知等腰三角形的周长为19,一边长为8,则该等腰三角形的腰长为( )
A.3B.8C.3或8D.8或5.5
3.(2022秋•南宁月考)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°
4.(2022秋•黄陂区校级期末)等腰三角形的一个内角是80°,则它的底角是( )
A.50°B.80°C.50°或80°D.20°或80°
5.(2022秋•龙马潭区期中)已知等腰三角形一腰上的中线将它的周长分成6和12两部分,则等腰三角形的底边长( )
A.6B.10C.2D.2或10
6.(2022秋•泰州月考)若等腰三角形的底边长为6cm,一腰上的中线把其周长分成的两部分之差为3cm,则其腰长为( )
A.3cmB.6cmC.9cmD.3cm或9cm
7.(2022秋•平桂区 期末)已知等腰三角形ABC的一个角为80°,则该三角形的顶角为( )
A.80°B.20°C.80°或20°D.以上都不对
8.(2022秋•硚口区期末)等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为50°,则它的底角的大小是( )
A.25°B.20°C.25°或65°D.20°或70°
9.(2022秋•北关区校级月考)如图,在△ABC中,AB=AC,AB>BC,DB为△ABC的中线,且BD将△ABC的周长分为6与15两部分,求三角形各边长.
10.(2022秋•南开区校级期中)(1)在等腰三角形ABC中,AB=AC,一腰上的中线BD将三角形的周长分成27和18两部分.求这个等腰三角形的腰长及底边长;
(2)已知等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为42°,求这个等腰三角形底角的度数.
11.(2020秋•雄县期中)如图,在等边△ABC中,AB=BC=AC=12cm,∠B=∠C=60°,现有M,N两点分别从点A,B同时出发,沿△ABC的边运动,已知点M的速度为1cm/s,点N的速度为2cm/s,当点N第一次到达B点时,M,N同时停止运动,设运动时间为t(s).
(1)当t为何值时,M,N两点重合?两点重合在什么位置?
(2)当点M,N在BC边上运动时,是否存在使AM=AN的位置?若存在,请求出此时点M,N运动的时间;若不存在,请说明理由.
【能力提升】
12.(2021秋•围场县期末)如图所示的正方形网格中,网格线的交点称为格点.已知点A、B是两格点,若点C也是图中的格点,则使得△ABC是以AB为腰的等腰三角形时,点C的个数是( )
A.1B.2C.3D.4
13.(2022秋•嘉峪关期末)若等腰三角形腰上的高是腰长的一半,则这个等腰三角形的底角是( )
A.75°或30°B.75°C.15°D.75°和15°
14.(2022春•九龙坡区校级月考)在周长为10的△ABC中,AB=AC,BD为△ABC的中线,且BD将△ABC的周长分为两部分,两部分的差值为2,则底边长为 .
15.(2021秋•蚌埠期末)已知:如图,A1,A2,A3是∠MON的ON边上顺次三个不同的点,B1,B2,B3是∠MON的OM边上顺次三个不同的点,且有OA1=A1B1=B1A2=A2B2=B2A3.
(1)当∠MB1A2=45°时,∠MON= ;
(2)若OM边上不存在B3点,使得A3B3=B2A3,则∠MON的最小值是 .
16.(2022秋•宽城区期中)如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=16cm,BC=12cm,AC=20cm,P、Q是△ABC边上的两个动点,其中点P从点A开始沿A→B方向运动,且速度为每秒1cm,点Q从点B开始沿B→C→A方向运动,且速度为每秒2cm,它们同时出发,设出发的时间为t秒.
(1)BP= (用t的代数式表示)
(2)当点Q在边BC上运动时,出发几秒后,△PQB是等腰三角形?
(3)当点Q在边CA上运动时,出发 秒后,△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形?
专题01 等腰三角形分类讨论问题综合应用
在初中阶段,等腰三角形是一种特殊的三角形,其角有顶角、底角之分,边有腰、底边之分。就是因为这种特殊性,在解决具体问题时,如果理不清题意,往往会出现漏解或错解,因此,在求解等腰三角形的相关问题时一定要考虑到可能出现的所有情况,进行分类讨论,分类解决。那么在什么情况下应该分类讨论呢?本文主要从以下几种情形进行分析。
【新方法解读】
类型一:腰和底不明时需讨论
类型二:顶角和底角不明时需讨论
类型三:涉及中线、高位置的讨论
类型四:等腰三角形个数的讨论
类型五:动点引起的分类讨论
【典例分析】
【考点1 腰和底不明时需分类】
【典例1】(2022秋•番禺区校级期末)等腰三角形的一条边长为6,另一边长为14,则它的周长为( )
A.26B.26或34C.34D.20
【答案】C
【解答】解:分两种情况:
当等腰三角形的腰长为6,底边长为14时,
∵6+6=12<14,
∴不能组成三角形;
当等腰三角形的腰长为14,底边长为6时,
∴它的周长=14+14+6=34;
综上所述:它的周长为34,
故选:C.
【变式1-1】(2022秋•门头沟区期末)一个等腰三角形的两条边分别是2cm和5cm,则第三条边的边长是( )
A.2cmB.5cmC.2cm或5cmD.不能确定
【答案】B
【解答】解:分两种情况:
当等腰三角形的腰长为2cm,底边长为5cm时,
∵2+2=4<5,
∴不能组成三角形;
当等腰三角形的腰长为5cm,底边长为2cm时,
∴等腰三角形的三边长分别为5cm,5cm,2cm,
综上所述:等腰三角形的第三条边的边长是5cm,
故选:B.
【变式1-2】(2022秋•苏州期中)已知等腰三角形的周长为20,一边长为5,则此等腰三角形的底边长是( )
A.5B.7.5C.5或10D.5或7.5
【答案】A
【解答】解:分两种情况:
当腰长为5时,等腰三角形的底边长=20﹣5×2=20﹣10=10,
∵5+5=10,
∴不能组成三角形,
当底边长为5时,等腰三角形的腰长=×(20﹣5)=7.5,
综上所述:此等腰三角形的底边长为5,
故选:A.
【变式1-3】(2022秋•东莞市校级期中)已知等腰三角形的两边长分别为5和11,则它的周长等于( )
A.21B.21或27C.55D.27
【答案】D
【解答】解:分两种情况:
当等腰三角形的腰长为5,底边长为11时,
∵5+5=10<11,
∴不能组成三角形,
当等腰三角形的腰长为11,底边长为5时,
则它的周长=11+11+5=27,
综上所述:则它的周长等于27,
故选:D
【考点2 顶角和底角不明时需讨论】
【典例2】(2022秋•卧龙区校级期末)已知等腰三角形的一个内角为40°,则这个等腰三角形的顶角为( )
A.40°B.100°C.40°或100°D.50°或70°
【答案】C
【解答】解:当这个内角为顶角时,则顶角为40°,
当这个内角为底角时,则两个底角都为40°,此时顶角为:180°﹣40°﹣40°=100°,
故选:C.
【变式2-1】(2021春•岱岳区期末)等腰三角形中有一个角为100°,则其底角为( )
A.50°B.40°C.40°或100°D.50°或100°
【答案】B
【解答】解:∵等腰三角形的一个角100°,
∴100°的角是顶角,
∴底角是×(180°﹣100°)=40°,
故选:B.
【变式2-2】(2022秋•白云区校级期末)等腰三角形的一个内角等于70°,则它的底角是( )
A.70°B.55°C.60°D.70°或55°
【答案】D
【解答】解:①当这个角为顶角时,底角=(180°﹣70°)÷2=55°;
②当这个角是底角时,底角=70°.
故选:D.
【考点3 涉及中线、高位置的讨论】
【典例3】(2022秋•临高县期中)如图所示,在△ABC中,AB=AC,AC边上的中线把三角形的周长分为24cm和30cm的两部分,求这个三角形的边BC的长.
【解答】解法1:设AB=AC=2xcm,BC=ycm,
∵点D是AC的中点,
∴AD=CD=AC=xcm,
∵AC边上的中线把三角形的周长分为24cm和30cm的两部分,
∴①,
解得,
∴BC=22cm,
②,
解得,
∴BC=14cm,
解法2、∵BD是△ABC的中线,
∴AC=CD=2AD,
设AD=CD=acm,
∴AB=AC=2acm,
∵AC边上的中线把三角形的周长分为24cm和30cm的两部分,
∴BC=24+30﹣4a=54﹣4a,
①当AB+AD=24cm时,
∴2a+a=24,
∴a=8,
∴BC=54﹣4a=54﹣32=22cm,
②当AB+AD=30cm时,
∴2a+a=30,
∴a=10,
∴BC=54﹣4a=54﹣40=14cm
【变式3-1】(2022秋•东平县校级期末)等腰三角形一腰上的中线把三角形周长分为15和12两部分,则此三角形的底边长为( )
A.7B.11C.7或11D.无法确定
【答案】C
【解答】解:根据题意,
①当AC+AC=15,解得AC=10,
所以底边长=12﹣×10=7;
②当AC+AC=12,解得AC=8,
所以底边长=15﹣×8=11.
所以底边长等于7或11.
故选:C.
【变式3-2】(2022秋•綦江区校级月考)在△ABC中,AB=BC,AB边上的中线CD将△ABC的周长分为15和6两个部分,求△ABC的三边长分别为( )
A.10,10,1B.4,4,13C.8,8,5D.9,9,3
【答案】A
【解答】解:设底边长为x,
①BC+BD=15时,3BD=15,BD=5,,
所以,AD+AC=6,即5+x=6,
解得x=1,
此时,三角形的三边为:1,10,10;
②BC+BD=6时,3BD=6,解得BD=2,
∴AB=BC=4,
∴AD+AC=15,即2+x=15,
解得x=13,
此时,三角形的三边为:13,4,4(不能构成三角形,舍去),
∴三角形的三边长分别为:1,10,10.
故选:A.
【变式3-3】(2022秋•沙洋县期中)在△ABC中,AB=AC,其周长为20cm.
(1)求AB的取值范围;
(2)若AC上的中线BD将这个三角形的周长分成8cm和12cm两部分,求BC的长.
【解答】解:(1)设AB=AC=xcm,
∵△ABC的周长为20cm,
∴BC=20﹣(AB+AC)=(20﹣2x)cm,
∴,
解得:5<x<10,
∴AB长度的取值范围为5<x<10;
(2)设AB=AC=x,BC=y,
∵BD是AC的中线,
∴AD=CD=.
当AB+AD=8cm时,有,
解得,
∴三边长分别为cm,cm,cm.
当AB+AD=12cm时,,
解得,
∴三边长分别为8cm,8cm,4cm,
经检验,两种情况均符合实际情况.
综上所述,BC的长为4cm或cm.
【典例4】(2022秋•九龙坡区期末)已知等腰三角形一腰上的高与另一腰所在直线的夹角是40°,则底角的度数是( )
A.65°B.65°或25°C.70°D.70°或20°
【答案】B
【解答】解:①如图,三角形是锐角三角形时,
∠A=90°﹣40°=50°
底角为:×(180°﹣50°)=65°,
②如图2,三角形是钝角三角形时,
∵∠BAC=90°+40°=130°,
底角为:×(180°﹣130°)=25°,
综上所述,底角为65°或25°.
故选:B.
【变式4-1】(2022秋•聊城期末)若等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为50°,则这个等腰三角形的底角的度数为( )
A.20°B.50°或70°C.70°D.20°或70°
【答案】D
【解答】解:①如图1,当该等腰三角形为钝角三角形时,
∵一腰上的高与另一腰的夹角是50°,
∴底角=(90°﹣50°)=20°,
②如图2,当该等腰三角形为锐角三角形时,
∵一腰上的高与另一腰的夹角是50°,
∴底角=[180°﹣(90°﹣50°)]=70°.
故选:D.
【变式4-2】(2022秋•东昌府区校级期末)等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为36°,则该等腰三角形的底角的度数为( )
A.50°B.27°C.64°或27°D.63°或27°
【答案】D
【解答】解:在三角形ABC中,设AB=AC,BD⊥AC于D.
①若是锐角三角形,∠A=90°﹣36°=54°,
底角=(180°﹣54°)÷2=63°;
②若三角形是钝角三角形,∠BAC=36°+90°=126°,
此时底角=(180°﹣126°)÷2=27°.
所以等腰三角形底角的度数是63°或27°.
故选:D.
【变式4-3】(2022秋•右玉县期末)已知等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为35°,那么这个等腰三角形的顶角等于( )
A.55°或125°B.55°C.125°D.35°或55°
【答案】A
【解答】解:当高在三角形内部时(如图1),顶角是90°﹣35°=55°;
当高在三角形外部时(如图2),顶角是90°+35°=125°.
故选:A.
【考点4 等腰三角形个数的讨论】
【典例5】(2021春•埇桥区期末)如图,平面直角坐标系中存在点A(3,2),点B(1,0),以线段AB为边作等腰三角形ABP,使得点P在坐标轴上.则这样的P点有( )
A.4个B.5个C.6个D.7个
【答案】D
【解答】解:如图,
以A为圆心,AB长为半径,画圆,与x轴有一个交点,
以B为圆心,AB长为半径,画圆,与x轴有两个交点,与y轴有两个交点,
作AB的垂直平分线,与x轴,y轴各有一个交点,
∴这样的P点有7个,
故选:D.
【变式5-1】(2022秋•五华区校级期中)如图,在平面直角坐标系中,点A在第一象限,OA与x轴的夹角为60°,点P是x轴上一动点,若以P,O,A为顶点的三角形是等腰三角形,则满足条件的点P共有( )
A.2个B.3个C.4个D.6个
【答案】A
【解答】解:如图:
由题意得:∠AOP=60°,
∵△AOP是等腰三角形,
∴△AOP是等边三角形,
分三种情况:
当OA=OP时,以点O为圆心,以OA长为半径作圆,交x轴于点P1,P2;
当AO=AP时,以点A为圆心,以AO长为半径作圆,交x轴于点P1;
当PA=PO时,作OA的垂直平分线,交x轴于点P1;
综上所述:以P,O,A为顶点的三角形是等腰三角形,则满足条件的点P共有2个,
故选:A.
【变式5-2】(2020秋•金平区校级期末)坐标平面上有点A(0,3),B(6,0),坐标轴上存在 个点C,使△ABC为等腰三角形.
【答案】8
【解答】解:如图所示,
以A为圆心,以AB的长为半径画弧与坐标轴分别交于C、D、E,此时C、D、E三个点都满足题意;
以B为圆心,AB的长为半径画弧与坐标轴分别交于F、G、H,此时三个点都满足题意;
作线段AB的垂直平分线与坐标轴交于M、N,此时M、N两个点都满足题意;
∴一共有8个点满足题意,
故答案为:8.
【考点5 动点引起的分类】
【典例6】(2022秋•高安市期中)如图,已知D、E分别是△ABC的边BC、AC上的点,且AB=AC,AD=AE.
(1)若∠BAD=20°,求∠EDC的度数;
(2)若∠EDC=20°,求∠BAD的度数;
(3)设∠BAD=α,∠EDC=β,请你判断α、β是否存在数量关系,写出你的结论并证明.
【解答】解:(1)∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵AD=AE,
∴∠ADE=∠AED,
又∵∠ADC=∠B+20°,∠AED=∠C+∠CDE,
∴∠ADE+∠CDE=∠B+20°,
即∠C+∠CDE+∠CDE=∠B+20°,
∴2∠CDE=20°,
∴∠CDE=10°;
(2)∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵AD=AE,
∴∠ADE=∠AED,
又∵∠ADC=∠B+∠BAD,∠AED=∠C+∠CDE,
∴∠ADE+∠CDE=∠B+∠BAD,
即∠C+∠CDE+∠CDE=∠B+∠BAD,
∴2∠CDE=∠BAD,
∴∠BAD=40°;
故答案为:40°.
(3)2β=α,
理由:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵AD=AE,
∴∠ADE=∠AED,
又∵∠ADC=∠B+α,∠AED=∠C+β,
∴∠ADE+∠CDE=∠B+α,
即∠C+β+β=∠B+α,
∴2β=α.
【变式6-1】(2020秋•涪城区校级期末)如图,在等边△ABC中,AB=12cm,现有M,N两点分别从点A,B同时出发,沿△ABC的边按顺时针方向运动,已知点M的速度为1cm/s,点N的速度为2cm/s,当点N第一次到达B点时,M,N同时停止运动,设运动时间为t(s).
(1)当t为何值时,M,N两点重合?两点重合在什么位置?
(2)当点M,N在BC边上运动时,是否存在使AM=AN的位置?若存在,请求出此时点M,N运动的时间;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)由题意,t×1+12=2t,
解得:t=12,
∴当t=12时,M,N两点重合,
此时两点在点C处重合;
(2)结论:当点M、N在BC边上运动时,可以得到以MN为底边的等腰三角形.
理由:由(1)知12秒时M、N两点重合,恰好在C处,
如图,假设△AMN是等腰三角形,
∴AN=AM,
∴∠AMN=∠ANM,
∴∠AMC=∠ANB,
∵△ACB是等边三角形,
∴∠C=∠B,
在△ACM和△ABN中,
,
∴△ACM≌△ABN(AAS),
∴CM=BN,
设当点M、N在BC边上运动时,M、N运动的时间y秒时,△AMN是等腰三角形,
∴CM=y﹣12,NB=36﹣2y,
∵CM=NB,
∴y﹣12=36﹣2y,
解得:y=16.故假设成立.
∴当点M、N在BC边上运动时,当运动时间为12秒或16秒时,AM=AN.
【变式6-2】(2022秋•泰州月考)如图,长方形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,现有一动点P从A出发以2cm/秒的速度,沿矩形的边A﹣B﹣C﹣D﹣A返回到点A停止,设点P运动的时间为t秒.
(1)当t=2时,BP= cm;
(2)当t为何值时,连接CP,DP,△CDP是等腰三角形?
【解答】解:(1)当t=2时,点P走过的路程为:2×2=4(cm),
∵AB=6cm,
∴BP=AB﹣AP=6﹣4=2(cm),
故答案为:2;
(2)①当点P在AB上时,△CDP是等腰三角形,
∴PD=CP,
在矩形ABCD中,AD=BC,∠A=∠B=90°,
∴△DAP≌△CBP(HL),
∴AP=BP,
∴AP=AB=3(cm),
∴t=3÷2=1.5(秒),
②当点P在BC上时,△CDP是等腰三角形,
∵∠C=90°,
∴CD=CP=6cm,
∴BP=CB﹣CD=2(cm),
∴t=(AB+BP)÷2=(6+2)÷2=4(秒),
③当点P在AD上时,△CDP是等腰三角形,
∵∠D=90°,
∴DP=CD=6cm,
∴t=(AB+BC+CD+DP)÷2=(6+8+6+6)÷2=13(秒),
综上所述,t=1.5秒或4秒或13秒时,△CDP是等腰三角形.
【夯实基础】
1.(2022秋•宜州区期中)若等腰三角形的一边长为2,周长为10,则它的腰长为( )
A.2B.4C.2或4D.不能确定
【答案】B
【解答】解:分两种情况:
当等腰三角形的底边长为2时,
∵等腰三角形的周长为10,
∴等腰三角形的腰长=×(10﹣2)=4,
当等腰三角形的腰长为2时,
∵等腰三角形的周长为10,
∴等腰三角形的底边长=10﹣2×2=6,
∴等腰三角形的的三边长为2,2,6,
∵2+2=4<6,
∴不能组成三角形;
综上所述:它的腰长为4,
故选:B.
2.(2022秋•包河区校级期中)已知等腰三角形的周长为19,一边长为8,则该等腰三角形的腰长为( )
A.3B.8C.3或8D.8或5.5
【答案】D
【解答】解:分两种情况:
当等腰三角形的腰长为8时,
∵等腰三角形的周长为19,
∴等腰三角形的底边长=19﹣2×8=3,
∴等腰三角形的三边长分别为8,8,3,
∵3+8=11>8,
∴能组成三角形;
当等腰三角形的底边长为8时,
∵等腰三角形的周长为19,
∴等腰三角形的腰长=×(19﹣8)=5.5,
∴等腰三角形的三边长分别为5.5,5.5,8,
∵5.5+5.5=11>8,
∴能组成三角形;
综上所述:等腰三角形的腰长为8或5.5,
故选:D.
3.(2022秋•南宁月考)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°
【答案】C
【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°)×=75°,
∴底角为30°或75°.
故选:C.
4.(2022秋•黄陂区校级期末)等腰三角形的一个内角是80°,则它的底角是( )
A.50°B.80°C.50°或80°D.20°或80°
【答案】C
【解答】解:当80°是等腰三角形的顶角时,则顶角就是80°,底角为(180°﹣80°)=50°;
当80°是等腰三角形的底角时,则顶角是180°﹣80°×2=20°.
∴等腰三角形的底角为50°或80°.
故选:C.
5.(2022秋•龙马潭区期中)已知等腰三角形一腰上的中线将它的周长分成6和12两部分,则等腰三角形的底边长( )
A.6B.10C.2D.2或10
【答案】C
【解答】解:设等腰三角形的腰长、底边长分别为x,y,
由题意得或,
解得或.
∵4+4<10,不能构成三角形,
故等腰三角形的底边长为2cm,
故选:C.
6.(2022秋•泰州月考)若等腰三角形的底边长为6cm,一腰上的中线把其周长分成的两部分之差为3cm,则其腰长为( )
A.3cmB.6cmC.9cmD.3cm或9cm
【答案】C
【解答】解:∵等腰三角形一腰上的中线把其周长分成的两部分之差为3cm,
∴可知有两种情况:①此等腰三角形腰长与底边长为之差为3cm,②底边长与腰长之差为3cm.
又∵底边长为6cm,
∴其腰长为9m或3cm.
又∵三角形两边之和要大于第三边,可是如果要为3,则3+3=6,不为三角形了,
故选:C.
7.(2022秋•平桂区 期末)已知等腰三角形ABC的一个角为80°,则该三角形的顶角为( )
A.80°B.20°C.80°或20°D.以上都不对
【答案】C
【解答】解:①当80°的角是顶角,则两个底角是50°、50°;
②当80°的角是底角,则顶角=180°﹣80°﹣80°=20°.
故选:C.
8.(2022秋•硚口区期末)等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为50°,则它的底角的大小是( )
A.25°B.20°C.25°或65°D.20°或70°
【答案】D
【解答】解:分两种情况讨论:
①若∠A<90°,如图1所示:
∵BD⊥AC,
∴∠A+∠ABD=90°,
∵∠ABD=50°,
∴∠A=90°﹣50°=40°,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C=(180°﹣40°)=70°;
②若∠A>90°,如图2所示:
同①可得:∠DAB=90°﹣50°=40°,
∴∠BAC=180°﹣40°=140°,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C=(180°﹣140°)=20°;
综上所述:等腰三角形底角的度数为70°或20°,
故选:D.
9.(2022秋•北关区校级月考)如图,在△ABC中,AB=AC,AB>BC,DB为△ABC的中线,且BD将△ABC的周长分为6与15两部分,求三角形各边长.
【解答】解:∵DB为△ABC的中线,
∴AD=CD=AC,
∵AB=AC,
∴AD=CD=AB,
分两种情况:
当时,
解得:,
∵4+4=8<13,
∴不能组成三角形;
当时,
解得:,
∴三角形各边长分别为10,10,1.
10.(2022秋•南开区校级期中)(1)在等腰三角形ABC中,AB=AC,一腰上的中线BD将三角形的周长分成27和18两部分.求这个等腰三角形的腰长及底边长;
(2)已知等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为42°,求这个等腰三角形底角的度数.
【解答】解:(1)∵BD是AC边上的中线,
∴AD=CD=AC,
∵AB=AC,
∴设AB=AC=2x,BC=y,则AD=CD=x,
分两种情况:
①,
解得:,
∴AB=AC=18,
∴这个等腰三角形的腰长为18,底边长为9,
②,
解得:,
∴AB=AC=12,
∴这个等腰三角形的腰长为12,底边长为21,
综上所述:这个等腰三角形的腰长为8,底边长为9或腰长为12,底边长为21,
(2)分两种情况:
当∠A<90°时,如图:
∵BD⊥AC,
∴∠BDA=90°,
∵∠ABD=42°,
∴∠A=90°﹣∠ABD=48°,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C=(180°﹣∠A)=70°,
∴这个等腰三角形的底角的度数为66°;
当∠A>90°时,如图:
∵BD⊥AC,
∴∠BDA=90°,
∵∠ABD=42°,
∴∠DAB=90°﹣∠ABD=48°,
∴∠BAC=180°﹣∠DAB=132°,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C=(180°﹣132°)=24°,
∴这个等腰三角形的底角的度数为24°;
综上所述:这个等腰三角形的底角的度数为66°或24°.
11.(2020秋•雄县期中)如图,在等边△ABC中,AB=BC=AC=12cm,∠B=∠C=60°,现有M,N两点分别从点A,B同时出发,沿△ABC的边运动,已知点M的速度为1cm/s,点N的速度为2cm/s,当点N第一次到达B点时,M,N同时停止运动,设运动时间为t(s).
(1)当t为何值时,M,N两点重合?两点重合在什么位置?
(2)当点M,N在BC边上运动时,是否存在使AM=AN的位置?若存在,请求出此时点M,N运动的时间;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)设点M、N运动t秒时,M、N两点重合,
由题意,t×1+12=2t,
解得:t=12.
∴当t=12时,M,N两点重合,
此时两点在点C处重合.
(2)结论:当点M、N在BC边上运动时,可以得到以MN为底边的等腰三角形.
理由:由(1)知12秒时M、N两点重合,恰好在C处,
如图②,假设△AMN是等腰三角形,
∴AN=AM,
∴∠AMN=∠ANM,
∴∠AMC=∠ANB,
∵AB=BC=AC,
∴△ACB是等边三角形,
∴∠C=∠B,
在△ACM和△ABN中,
,
∴△ACM≌△ABN(AAS),
∴CM=BN,
设当点M、N在BC边上运动时,M、N运动的时间y秒时,△AMN是等腰三角形,
∴CM=y﹣12,NB=36﹣2y,CM=NB,
∴y﹣12=36﹣2y,
解得:y=16.故假设成立.
∴当点M、N在BC边上运动时,能得到以MN为底边的等腰三角形AMN,此时M、N运动的时间为16秒.
【能力提升】
12.(2021秋•围场县期末)如图所示的正方形网格中,网格线的交点称为格点.已知点A、B是两格点,若点C也是图中的格点,则使得△ABC是以AB为腰的等腰三角形时,点C的个数是( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】D
【解答】解:如图,以AB为等腰△ABC其中的一条腰时,符合条件的C点有4个.
故选:D.
13.(2022秋•嘉峪关期末)若等腰三角形腰上的高是腰长的一半,则这个等腰三角形的底角是( )
A.75°或30°B.75°C.15°D.75°和15°
【答案】D
【解答】解:当等腰三角形是锐角三角形时,如图1所示,
∵CD⊥AB,CD=AC,
取AC的中点E,连接DE,
∴DE=AE=CE=AC,
∴△CDE是等边三角形,
∴∠ACD=60°,
∴∠A=30°,
∴∠B=∠ACB=75°;
当等腰三角形是钝角三角形时,如图2所示,
∵CD⊥AB,即在直角三角形ACD中,CD=AC,
∴∠CAD=30°,
∴∠CAB=150°,
∴∠B=∠ACB=15°.
故其底角为15°或75°.
故选:D.
14.(2022春•九龙坡区校级月考)在周长为10的△ABC中,AB=AC,BD为△ABC的中线,且BD将△ABC的周长分为两部分,两部分的差值为2,则底边长为 .
【答案】2或
【解答】解:根据题意,
①当AB﹣BC=2时,3BC+4=10,解得BC=2,
则2,4,4能够组成三角形,
所以底边长为2;
②当BC﹣AB=2时,3BC﹣4=10,解得BC=,
则,,能够组成三角形,
所以底边长为,
综上所述,底边长为2或.
故答案为:2或.
15.(2021秋•蚌埠期末)已知:如图,A1,A2,A3是∠MON的ON边上顺次三个不同的点,B1,B2,B3是∠MON的OM边上顺次三个不同的点,且有OA1=A1B1=B1A2=A2B2=B2A3.
(1)当∠MB1A2=45°时,∠MON= ;
(2)若OM边上不存在B3点,使得A3B3=B2A3,则∠MON的最小值是 .
【答案】15°;18°
【解答】解:(1)∵OA1=A1B1=B1A2,
∴∠MON=∠A1B1O,∠B1A1A2=∠B1A2A1,
∵∠B1A1A2=∠MON+∠A1B1O,∠MB1A2=∠MON+∠B1A2A1,
∴∠B1A1A2=2∠MON,∠MB1A2=3∠MON=45°,
∴∠MON=15°,
故答案为:15°;
(2)∵B1A2=A2B2=B2A3,
∴∠A2B1M=∠A2B2B1=3∠MON,∠B2A2A3=∠B2A3A2,
∵∠B2A2A3=∠MON+∠A2B2B1=4∠MON,
∴∠MB2A3=∠MON+∠B2A3A2=5∠MON,
∵OM边上不存在B3点,使得A3B3=B2A3,
∴∠MB2A3的最小值是90°,
∴5∠MON的最小值是90°,
∴∠MON的最小值是18°.
故答案为:18°.
16.(2022秋•宽城区期中)如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=16cm,BC=12cm,AC=20cm,P、Q是△ABC边上的两个动点,其中点P从点A开始沿A→B方向运动,且速度为每秒1cm,点Q从点B开始沿B→C→A方向运动,且速度为每秒2cm,它们同时出发,设出发的时间为t秒.
(1)BP= (用t的代数式表示)
(2)当点Q在边BC上运动时,出发几秒后,△PQB是等腰三角形?
(3)当点Q在边CA上运动时,出发 秒后,△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形?
【解答】解:(1)由题意可知AP=t,BQ=2t,
∵AB=16cm,
∴BP=AB﹣AP=(16﹣t)cm,
故答案为:(16﹣t)cm;
(2)当点Q在边BC上运动,△PQB为等腰三角形时,则有BP=BQ,
即16﹣t=2t,解得t=,
∴出发秒后,△PQB能形成等腰三角形;
(3)①当△BCQ是以BC为底边的等腰三角形时:CQ=BQ,如图1所示,
则∠C=∠CBQ,
∵∠ABC=90°,
∴∠CBQ+∠ABQ=90°.
∠A+∠C=90°,
∴∠A=∠ABQ,
∴BQ=AQ,
∴CQ=AQ=10(cm),
∴BC+CQ=22(cm),
∴t=22÷2=11;
②当,△BCQ是以BQ为底边的等腰三角形时:CQ=BC,如图2所示,
则BC+CQ=24(cm),
∴t=24÷2=12,
综上所述:当t为11或12时,△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形.
故答案为:11秒或12.
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