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苏科版八年级数学上册同步考点必刷练精编讲义必刷提高练【2.5等腰三角形的轴对称性】(原卷版+解析)
展开2.5 等腰三角形的轴对称性
必刷知识点
知识点01:等腰三角形的定义
的三角形,叫做等腰三角形,其中 叫做腰,另一边叫做底, 叫做顶角,底边与腰的夹角叫做底角.
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 ,∠A是
∠B 、∠C是 .
知识要点:等腰直角三角形的两个 相等,且都等于 .等腰三角形的底角只能为 ,不能为钝角(或直角),但顶角可为
∠A=180°-2∠B,∠B=∠C= .
知识点02:等腰三角形的性质
1.等腰三角形的性质
性质1:等腰三角形的两个底角相等(简称“ ”).
性质2:等腰三角形的 互相重合(简称“ ”).
2.等腰三角形的性质的作用
性质1证明同一个三角形中的两角 .是证明 的一个重要依据.
性质2用来证明 等.
3.等腰三角形是轴对称图形
等腰三角形底边上的 所在直线是它的对称轴,通常情况只有一条
知识点03:等腰三角形的判定
如果一个三角形中有 相等,那么这两个角所对的边也相等(简称“ ”).
知识要点:等腰三角形的判定是证明 的重要定理,是将三角形中的角的相等关系转化为 的重要依据.等腰三角形的 是互逆定理.
知识点01:等腰三角形的性质
1.(2021八上·永定期末)下列命题是真命题的是( )
A.等腰三角形的角平分线、中线、高线互相重合
B.一个三角形被截成两个三角形,每个三角形的内角和是90度
C.有两个角是60°的三角形是等边三角形
D.在 ABC中, ,则 ABC为直角三角形
2.(2021八上·嵩县期末)等腰三角形的一个内角是 ,则它底角的度数是( )
A.B. 或
C. 或 D.
3.(2022八上·上思期末)如图,在等腰中,,,的平分线与AB的垂直平分线交于点E,沿FG折叠使点C与点E重合,则的度数是( ).
A.60度B.55°C.50°D.45°
4.(2021八上·南京期末)如图,在 中, , 是 的角平分线,E是 中点,连接 ,若 ,则 .
5.(2021八上·宁波期末)如图,在Rt△ABC中,AC=BC=1,D是斜边AB上一点(与点A,B不重合),将△BCD绕着点C旋转90°到△ACE,连结DE交AC于点F,若△AFD是等腰三角形,则AF的长为 .
6.(2021八上·长丰期末)如图,在等腰△ABC中,BA=BC,AD平分∠BAC,DE∥AC,求证:∠ADB=3∠EDA.
7.(2021八上·平凉期中)探究与发现:如图①,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D在底边BC上,AE=AD,连结DE.
(1)当∠BAD=60°时,求∠CDE的度数;
(2)当点D在BC (点B、C除外) 上运动时,试猜想并探究∠BAD与∠CDE的数量关系;
(3)深入探究:若∠BAC≠90°,试就图②探究∠BAD与∠CDE的数量关系.
8.(2021八上·淳安期末)如图
(1)如图①,在△ABC中,D为△ABC外一点,若AC平分∠BAD,CE⊥AB于点E,∠B+∠ADC=180°,求证:BC=CD;
琮琮同学:我的思路是在AB上取一点F,使得AD=AF,连结CF,先证明△ADC≌△AFC得到DC=FC,再证明CB=CF,从而得出结论;
宸宸同学:我觉得也可以过点C作边AD的高线CG,由角平分线的性质得出CG=CE,再证明△GDC≌△EBC,从而得出结论.请根据两位同学的思路选择一种写出证明过程.
(2)如图②,D、E、F分别是等边△ABC的边BC、AB、 AC上的点, AD平分∠FDE, 且∠FDE=120°.求证:BE=CF.
知识点02:等腰三角形的判定
9.(2022八上·西湖期末)如图,在中,运用尺规作图的方法在BC边上取一点P,使,下列作法正确的是( )
A.B.
C.D.
10.(2022八上·新昌期末)如图,M,A,N是直线l上的三点,,,P是直线l外一点,且,,若动点Q从点M出发,向点N移动,移动到点N停止,在APQ形状的变化过程中,依次出现的特殊三角形是( )
A.直角三角形—等边三角形—直角三角形—等腰三角形
B.直角三角形—等腰三角形—直角三角形—等边三角形
C.等腰三角形—直角三角形—等腰三角形—直角三角形
D.等腰三角形—直角三角形—等边三角形—直角三角形
11.(2021八上·铁岭期末)如图,在中,,点在边上,且,过上一点作,交、的延长线、的延长线分别于点,和,有下列结论:①图中共有4个等腰三角形;②;③;④.其中正确的结论有 (请填写序号).
12.(2021八上·天门月考)若△ABC的三条边a,b,c满足关系式:a4+b2c2﹣a2c2﹣b4=0,则△ABC的形状是 .
13.(2020八上·柯桥月考)如图,四边形ABCD是长方形,AB=x,BC=4,点P为直线AD上的一点.若满足△BCP为等腰三角形的点P有且仅有3个,则x需满足的条件是 .
14.(2021八上·谷城期中)如图,点B在线段AC上,点E在线段BD上,∠ABD=∠DBC,AB=DB,EB=CB,M,N分别是AE,CD的中点.试探索BM和BN的关系,并证明你的结论.
15.如图
(1)动手操作:
如图①,将矩形纸片ABCD折叠,使点D与点B重合,点C落在点c'处,折痕为EF,若∠ABE=20°,那么∠EFC'的度数为 .
(2)观察发现:
小明将三角形纸片ABC(AB>AC)沿过点A的直线折叠,使得AC落在AB边上,折痕为AD,展开纸片(如图②);再次折叠该三角形纸片,使点A和点D重合,折痕为EF,展平纸片后得到△AEF(如图③).小明认为△AEF是等腰三角形,你同意吗?请说明理由.
(3)实践与运用:
将矩形纸片ABCD按如下步骤操作:将纸片对折得折痕EF,折痕与AD边交于点E,与BC边交于点F;将矩形ABFE与矩形EFCD分别沿折痕MN和PQ折叠,使点A、点D都与点F重合,展开纸片,此时恰好有MP=MN=PQ(如图④),求∠MNF的大小.
16.(2021八上·鼓楼期末)如图,已知为正比例函数的图象上一点,轴,垂足为点B.
(1)求m的值;
(2)点P从O出发,以每秒个单位的速度,沿射线方向运动.设运动时间为.
①过点P作交直线于点Q,若,求t的值;
②在点P的运动过程中,是否存在这样的t,使得为等腰三角形?若存在,请求出所有符合题意的t的值;若不存在,请说明理由.
知识点03:等腰三角形的判定和性质
17.(2021八上·大同月考)如图,∠ABC,∠ACB的平分线相交于点F,过点F作DE∥BC,交AB于D,交AC于E,那么下列结论正确的是:①△BDF,△CEF都是等腰三角形;②DE=BD+CE;③△ADE的周长为AB+AC;④BD=CE;( )
A.③④B.①②C.①②③D.②③④
18.(2021八上·龙沙期中)如图,在△ABC 中,∠ABC 的平分线交 AC 于点 D,AD=6,过点 D 作 DE∥BC 交 AB 于点 E, 若△AED 的周长为 16,则边 AB 的长为( )
A.6B.8C.10D.1
19.(2021八上·崇阳期中)如图,已知 ,点 、 、 、…在射线ON上,点 、 、 、…在射线OM上, 、 、 …均为等边三角形,若 ,则 的边长为( )
A.16B.64C.128D.256
20.(2021八上·长沙期末)如图, 、 的平分线相交于点F,过F作 ,交 于点D,交 于点E, , ,则 .
21.(2021八上·罗庄期中)如图,△ABC中,AB=8,AC=6,BC=5,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点O,过O点作DE∥BC,则△ADE的周长为 .
22.(2021八上·瑞安期中)在四边形 中, , , , ,P是 边上的一点,连结 ,将 沿直线 对折得到 , 点恰好落在线段 上,当 时,则 的面积为 .
23.(2021八上·泗洪期末)如图,在△ABC中,AB=AC,高BD、CE相于点O.证明OB=OC.
24.(2019八上·宝安期中)如图,长方形AOBC在直角坐标系中,点A在y轴上,点B在x轴上,已知点C的坐标是(8,4).
(1)对角线AB的垂直平分线MN交x轴于点M,连接AM,求线段AM的长;
(2)在x轴上是否存在一个点P,使△PAM为等腰三角形?如果有请直接写出符合题意的所有点P的坐标.
25.(2021八上·宁波期末)解答
(1)如图1,在△ABC中,AD为BC边上的中线,延长AD至E,使DE=AD,连结BE.求证:△ACD≌△EBD.
(2)如图2,在△ABC中,AC=5,BC=13,D为BC的中点,DC⊥AC.求△ABC面积.
(3)如图3,在△ABC中,∠ABC=90°,D是BC延长线上一点,BC=CD,F是AB上一点,连结FD交AC于点E,若AF=EF=2,BD=6,求ED的长.
知识点04:等边三角形的性质
26.(2021八上·凉山期末)三角形中,最大角 的取值范围是( )
A.B.
C.D.
27.(2021八上·灌阳期末)△BDE和△FGH是两个全等的等边三角形,将它们按如图的方式放置在等边三角形ABC内.若BC=5,则五边形DECHF的周长为( )
A.8B.10C.11D.12
28.(2021八上·玉林期末)如图,已知△ABC为等边三角形,BD为△ABC的中线,延长BC至E,使CE=CD,连接DE,则∠BDE = 度.
29.(2021八上·滨城期末)如图,点C为线段AE上一动点(不与点A、E重合),在AE同侧分别作等边△ABC和等边△CDE,AD与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q,连接PQ,以下十个结论:①AD=BE;②PQAE;③AP=BQ;④DE=DP;⑤∠AOB=60°;⑥CP=CQ;⑦△CPQ为等边三角形;⑧共有2对全等三角形;⑨CO平分∠AOE;⑩CO平分∠BCD恒成立的结论有 (把你认为正确的序号都填上).
30.(2021八上·莒南期中)如图,已知 ,点 , , , 在射线ON上,点 , , , 在射线OM上, , , , 均为等边三角形,若 ,则 的边长为 .
31.(2021八上·大兴期末)如图,为等边三角形,D是BC中点,,CE是的外角的平分线.
求证:.
32.(2021八上·莒南期中)如图,已知等边 分别在 上,且 ,连接 交 点.求证:
33.(2019八上·同安期中)如图,△ABC是边长为10的等边三角形,P是AC边上一动点,由A向C运动(与A、C不重合).
(Ⅰ)如图1,若点Q是BC边上一动点,与点P同时以相同的速度由C向B运动(与C、B不重合).求证:BP=AQ;
(Ⅱ)如图2,若Q是CB延长线上一动点,与点P同时以相同的速度由B向CB延长线方向运动(Q不与B重合),过P作PE⊥AB于E,连接PQ交AB于D,在运动过程中线段ED的长是否发生变化?如果不变,求出线段ED的长;如果发生改变,请说明理由.
34.(2021八上·永定期末)如图1,点O是线段AD的中点,分别以AO和DO为边在线段AD的同侧作等边三角形OAB和等边三角形OCD,连接AC和BD,相交于点E,连接BC.
(1)求证 DOB≌ AOC;
(2)求∠CEB的大小;
(3)如图2, OAB固定不动,保持△OCD的形状和大小不变,将 OCD绕点O旋转( OAB和 OCD不能重叠),求∠CEB的大小.
知识点05:等边三角形的判定
35.(2021八上·荣县月考)下列命题:①等腰三角形的角平分线、底边中线、高线三线合一;②有一个外角等于120°的等腰三角形是等边三角形;③等腰三角形的一边长为3,另一边为7,则它的周长为13或17;④轴对称图形的对称轴,是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.其中正确的有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
36.(2021八上·镇海期中)如图,已知∠AOB=30°,点P在∠AOB内部,P1与P关于OB对称,P2与P关于OA对称,则P1,O,P2三点所构成的三角形是( )
A.直角三角形B.钝角三角形C.等腰三角形D.等边三角形
37.(2020八上·孝南月考)如图,已知△ABC中高AD恰好平分边BC,∠B=30°,点P是BA延长线上一点,点O是线段AD上一点且OP=OC,下面的结论:①AB=AC,②△AOP≌△AOC ,③∠APO+∠DCO=30°,④△OPC是等边三角形.其中正确的为 .(填序号)
38.(2019八上·会昌期中)在△ABC中,AB=AC,请你再添加一个条件使得△ABC成为等边三角形,这个条件可以是 (只要写出一个即可).
39.如图,在△ABC中,∠ABC=60°,∠BAC=75°,AD,CF分别是BC、AB边上的高且相交于点P,∠ABC的平分线BE分别交AD、CF于M、N.以下四个结论:①△PMN等边三角形;②除了△PMN外,还有4个等腰三角形;③△ABD≌△CPD;④当DM=2时,则DC=6.其中正确的结论是: (填序号).
40.(2021八上·南昌期末)如图,在△ABC中,AB=AC,D为AB边的中点,DE⊥AC于点E,DF⊥BC于点F,DE=DF.求证:△ABC是等边三角形.
41.(2018八上·阿城期末)如图:
(1)如图1,已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.证明:DE=BD+CE.
(2)如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论DE=BD+CE是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)拓展与应用:如图3,D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状.
知识点06:等边三角形的判定与性质
42.(2021八上·惠民月考)如图,在等腰△ABC中,点M,N都在BC边上,∠BAC=120°,若ME⊥AB于点E,NF⊥AC于点F,点E,F分别为AB,AC的中点,且EM=2.则BC的长为( )
A.6B.8C.10D.12
43.(2020八上·碾子山期末)如图,等边三角形ABC的边长为4,AD是BC边上的中线,F是AD边上的动点,E是AC边上一点.若 ,当 取得最小值时,则 的度数为( )
A.15°B.225°C.30°D.45°
44.(2021八上·旅顺口期中)如图, 为等边三角形,若 ,则 (用含 的式子表示).
45.(2021八上·金华期中)如图, 是 的角平分线,点 是 上的动点,已知 , , ,则
(1) ;
(2) 的最小值是 .
46.(2021八上·中山期末)已知,如图,△ABC为等边三角形,延长△ABC的各边,使得AE=CD=BF,顺次连接D,E,F,得到△DEF,求证:∠DEF=60°.
47.(2020八上·灵宝期中)如图,在△ABC中,AB=AC,D、E是△ABC内的两点,AE平分∠BAC,∠D=∠DBC=60°,若BD=5cm,DE=3cm,求BC的长.
48.(2021八上·长沙期末)如图1,在平面直角坐标系中,点 在x轴负半轴上,点B在y轴正半轴上,设 ,且 .
(1)直接写出 的度数.
(2)如图2,点D为AB的中点,点P为y轴负半轴上一点,以AP为边作等边三角形APQ,连接DQ并延长交x轴于点M,若 ,求点M的坐标.
(3)如图3,点C与点A关于y轴对称,点E为OC的中点,连接BE,过点B作 ,且 ,连接AF交BC于点P,求 的值.
49.(2021八上·新丰期中)如图,点O是等边△ABC内一点,D是△ABC外的一点,∠AOB=110°,∠BOC=α,△BOC≌△ADC,∠OCD=60°,连接OD.
(1)求证:△OCD是等边三角形;
(2)当α=150°时,试判断△AOD的形状,并说明理由;
(3)当α= 时,△AOD是等腰三角形.
2022-2023学年八年级数学上册考点必刷练精编讲义(苏科版)提高
第2章《轴对称图形》
2.5 等腰三角形的轴对称性
必刷知识点
知识点01:等腰三角形的定义
有两条边相等的三角形,叫做等腰三角形,其中相等的两条边叫做腰,另一边叫做底,两腰所夹的角叫做顶角,底边与腰的夹角叫做底角.
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.
知识要点:等腰直角三角形的两个底角相等,且都等于45°.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).
∠A=180°-2∠B,∠B=∠C= .
知识点02:等腰三角形的性质
1.等腰三角形的性质
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.等腰三角形的性质的作用
性质1证明同一个三角形中的两角相等.是证明角相等的一个重要依据.
性质2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
等腰三角形底边上的高(顶角平分线或底边上的中线)所在直线是它的对称轴,通常情况只有一条对称轴.
知识点03:等腰三角形的判定
如果一个三角形中有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(简称“等角对等边”).
知识要点:等腰三角形的判定是证明两条线段相等的重要定理,是将三角形中的角的相等关系转化为边的相等关系的重要依据.等腰三角形的性质定理和判定定理是互逆定理.
知识点01:等腰三角形的性质
1.(2021八上·永定期末)下列命题是真命题的是( )
A.等腰三角形的角平分线、中线、高线互相重合
B.一个三角形被截成两个三角形,每个三角形的内角和是90度
C.有两个角是60°的三角形是等边三角形
D.在 ABC中, ,则 ABC为直角三角形
【答案】C
【完整解答】解:A、等腰三角形中顶角角平分线、底边上的中线和底边上的高线互相重合,即三线合一,故此选项错误;
B、三角形的内角和为180°,故此选项错误;
C、有两个角是60°,则第三个角为 ,所以三角形是等边三角形,故此选项正确;
D、设 ,则 ,故 ,解得 ,所以 , ,此三角形不是直角三角形,故此选项错误.
故答案为:C.
【思路引导】A、等腰三角形中顶角角平分线、底边上的中线和底边上的高线互相重合,据此判断即可;
B、三角形的内角和为180°,据此判断即可;
C、三个角是60°的三角形时等边三角形,据此判断即可;
D、根据三角形内角和定理求出最大角,利用直角三角形的定义来验证最大角是否为90°即可.
2.(2021八上·嵩县期末)等腰三角形的一个内角是 ,则它底角的度数是( )
A.B. 或
C. 或 D.
【答案】C
【完整解答】解:当70°角为顶角时,它的底角为 ,
当70°角为底角时,它底角的度数是70°
故答案为:C.
【思路引导】分情况讨论:当70°角为底角时;当70°角为顶角时,利用三角形的内角和定理求出其底角的度数,即可求解.
3.(2022八上·上思期末)如图,在等腰中,,,的平分线与AB的垂直平分线交于点E,沿FG折叠使点C与点E重合,则的度数是( ).
A.60度B.55°C.50°D.45°
【答案】C
【完整解答】解:如图,连接BE,
∵∠BAC=50°,AE为∠BAC的平分线,
∴∠BAE= ∠BAC= ×50°=25°.
又∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=65°.
∵DE是AB的垂直平分线,
∴EA=EB,
∴∠ABE=∠BAE=25°,
∴∠EBC=∠ABC-∠ABE=65°-25°=40°.
∵AE为∠BAC的平分线,AB=AC,
∴直线AE垂直平分BC,
∴EB=EC,
∴∠ECB=∠EBC=40°,
∵将∠ACB沿FG折叠,
∴EF=CF,
∴∠CEF=∠ECF=40°;
在△ECF中,∠EFC=180°-∠CEF-∠ECF=180°-40°-40°=100°,
∴∠CFG= ∠CFE=50°.
故答案为:C.
【思路引导】连接BE,由角平分线的性质可得∠BAE= ∠BAC=25°,由等腰三角形的性质可得∠ABC
=∠ACB=65°,由线段垂直平分线的性质可得EA=EB,利用等腰三角形的性质可得∠ABE=∠BAE
=25°,从而求出∠EBC=∠ABC-∠ABE=40°;由折叠的性质可得∠CEF=∠ECF=40°,利用三角形的内角和求出∠EFC=180°-∠CEF-∠ECF=100°,由折叠的性质可得∠CFG= ∠CFE=50°.
4.(2021八上·南京期末)如图,在 中, , 是 的角平分线,E是 中点,连接 ,若 ,则 .
【答案】6
【完整解答】解:∵AB=AC,AD平分∠BAC,
∴D为BC的中点,
∵E为AC的中点,
∴AB=2DE=6.
故答案为:6.
【思路引导】利用等腰三角形三线合一的性质可证得D为BC的中点,再由点E是AC的中点,可证得DE是△ABC的中位线,利用三角形的中位线定理,可求出AB的长.
5.(2021八上·宁波期末)如图,在Rt△ABC中,AC=BC=1,D是斜边AB上一点(与点A,B不重合),将△BCD绕着点C旋转90°到△ACE,连结DE交AC于点F,若△AFD是等腰三角形,则AF的长为 .
【答案】或
【完整解答】解:∵Rt△ABC中,AC=BC=1,
∴∠CAB=∠B=45°,
∵△BCD绕着点C旋转90°到△ACE,
∴∠ECD=90°,∠CDE=∠CED=45°,
①AF=FD时,
∠FDA=∠FAD=45°,
∴∠AFD=90°,
∠CDA=45°+45°=90°=∠ECD=∠DAE,
∵EC=CD,
∴四边形ADCE是正方形,
∴AD=DC,
∴AF= AC= ×1= ;
②AF=AD时,
∠ADF=∠AFD=67.5°,
∴∠CDB=180°-∠ADE-∠EDC=180°-67.5°-45°=67.5°,
∴∠DCB=180°-67.5°-45°=67.5°,
∴∠DCB=∠CDB,
∴BD=CB=1,
∴AD=AB-BD= ,
∴AF=AD= ,
故答案为: 或 .
【思路引导】Rt△ABC中,AC=BC=1,可得∠CAB=∠B=45°,由旋转的性质可得∠ECD=90°,∠CDE
=∠CED=45°,分两种情况①AF=FD时,②AF=AD时,根据等腰三角形的性质分别解答即可.
6.(2021八上·长丰期末)如图,在等腰△ABC中,BA=BC,AD平分∠BAC,DE∥AC,求证:∠ADB=3∠EDA.
【答案】证明:∵BA=BC,
∴∠BAC=∠BCA,
∵DE∥AC,
∴∠BED=∠BAC,∠BDE=∠C,
∴∠BED=∠BDE,
∵AD平分∠BAC,
∴∠EAD=∠DAC,
∵DE∥AC,
∴∠ADE=∠DAC,
∴∠EAD=∠ADE,
∴∠BED=∠EAD+∠ADE=2∠ADE,
∴∠BDE=∠BED=2∠ADE,
∴∠ADB=3∠EDA.
【思路引导】根据等腰三角形的性质得出∠BAC=∠BCA,根据平行线的性质得出∠BED=∠BDE,∠EAD=∠ADE,根据角平分线的定义得出∠ADE=∠DAC,即可得出结论。
7.(2021八上·平凉期中)探究与发现:如图①,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D在底边BC上,AE=AD,连结DE.
(1)当∠BAD=60°时,求∠CDE的度数;
(2)当点D在BC (点B、C除外) 上运动时,试猜想并探究∠BAD与∠CDE的数量关系;
(3)深入探究:若∠BAC≠90°,试就图②探究∠BAD与∠CDE的数量关系.
【答案】(1)解:∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠B=∠C=45°,
∵∠BAD=60°,
∴∠DAE=30°,
∵AD=AE,
∴∠AED=75°,
∴∠CDE=∠AED-∠C=30°;
(2)设∠BAD=x,
∴∠CAD=90°﹣x,
∵AE=AD,
∴∠AED=45°+ ,
∴∠CDE= ;
∠CDE= ∠BAD
(3)设∠BAD=x,∠C=y,
∵AB=AC,∠C=y,
∴∠BAC=180°﹣2y,
∵∠BAD=x,
∴∠DAE=y+ ,
∴ .
∠CDE= ∠BAD
【思路引导】(1)根据等腰直角三角形的性质得 ∠B=∠C=45°,根据角的和差得 ∠DAE=30°, 根据等腰三角形的性质及三角形的内角和定理得 ∠AED=75°, 最后根据三角形外角的性质,由 ∠CDE=∠AED-∠C 即可求解;
(2)设∠BAD=x,于是得到∠CAD=90°−x,根据等腰三角形的性质得 ∠AED=45°+ , 进而根据三角形外角的性质由 ∠CDE=∠AED-∠C 即可求解;
(3)设∠BAD=x,∠C=y,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理及三角形外角性质可求解.
8.(2021八上·淳安期末)如图
(1)如图①,在△ABC中,D为△ABC外一点,若AC平分∠BAD,CE⊥AB于点E,∠B+∠ADC=180°,求证:BC=CD;
琮琮同学:我的思路是在AB上取一点F,使得AD=AF,连结CF,先证明△ADC≌△AFC得到DC=FC,再证明CB=CF,从而得出结论;
宸宸同学:我觉得也可以过点C作边AD的高线CG,由角平分线的性质得出CG=CE,再证明△GDC≌△EBC,从而得出结论.请根据两位同学的思路选择一种写出证明过程.
(2)如图②,D、E、F分别是等边△ABC的边BC、AB、 AC上的点, AD平分∠FDE, 且∠FDE=120°.求证:BE=CF.
【答案】(1)解:在AB上取点F,使AF=AD.
∵AC平分∠BAD,
∴∠DAC=∠FAC,
∵AD=AF,∠DAC=∠FAC,AC=AC(公共边)
∴△ADC≌△AFC(SAS),
∴DC=FC,
∠CDA=∠CFA,
又∵∠B+∠ADC=180°,∠CFE+∠AFC=180°,
∴∠B=∠CFE,
∴CB=CF,
又∵DC=FC,
∴BC=CD.
(2)证明:如图(2),在DE上取点G,使得DG=DF,
∵AD平分∠FDE, 且∠FDE=120°
∴∠ADE=∠ADF=60°,AD=AD
∴△ADG≌△ADF(SAS)
∴AG=AF,∠AGD=∠AFD
∵∠AGD+∠ADG+∠GAD=∠AFD+∠ADF+∠DAF=180°
∴∠AFD+∠AED=180°而∠AGD+∠AGE=180°
∴∠AED =∠AGE
∴AG=AE =AF,
∴AB-AE =AC-AF
∴BE=CF
【思路引导】(1)在AB上取点F,使AF=AD,利用角平分线的定义可证得∠DAC=∠FAC;再利用SAS证明△ADC≌△AFC,利用全等三角形的性质可推出DC=FC;∠CDA=∠CFA,利用补角的性质可知∠B=∠CFE,利用等角对等边可证得CB=CF,由此可推出结论.
(2)在DE上取点G,使得DG=DF,利用SAS证明△ADG≌△ADF,利用全等三角形的性质可推出AG=AF,∠AGD=∠AFD;再证明∠AED =∠AGE,可推出AG=AE=AF,然后根据AB-AE =AC-AF,可证得结论.
知识点02:等腰三角形的判定
9.(2022八上·西湖期末)如图,在中,运用尺规作图的方法在BC边上取一点P,使,下列作法正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【完整解答】解:由作图可知,选项C中,∠C=∠PAC,
∴PA=PC,
∴PA+PB=PC+PB=BC.
故答案为:C.
【思路引导】根据作图步骤可得选项A中∠BAP=∠CAP,无法判断PA+PB=BC;选项B中AC=BC,则AC+BP=BC;选项C中∠C=∠PAC,则PA=PC,PA+PB=BC;选项D中BP=PC,据此判断.
10.(2022八上·新昌期末)如图,M,A,N是直线l上的三点,,,P是直线l外一点,且,,若动点Q从点M出发,向点N移动,移动到点N停止,在APQ形状的变化过程中,依次出现的特殊三角形是( )
A.直角三角形—等边三角形—直角三角形—等腰三角形
B.直角三角形—等腰三角形—直角三角形—等边三角形
C.等腰三角形—直角三角形—等腰三角形—直角三角形
D.等腰三角形—直角三角形—等边三角形—直角三角形
【答案】D
【完整解答】解:如图,
时,等腰三角形
,
当在的右侧时,,此时直角三角形
当时,此时等边三角形
当时,此时直角三角形
当动点Q从点M出发,向点N移动,依次出现的特殊三角形是等腰三角形—直角三角形—等边三角形—直角三角形.
故答案为:D.
【思路引导】画出示意图,易得当AQ1=1时,△APQ1为等腰三角形,当AQ2=时,△APQ2为直角三角形,当AQ3=1时,△APQ3为等边三角形,当AQ4=2时,△APQ4为直角三角形,据此判断.
11.(2021八上·铁岭期末)如图,在中,,点在边上,且,过上一点作,交、的延长线、的延长线分别于点,和,有下列结论:①图中共有4个等腰三角形;②;③;④.其中正确的结论有 (请填写序号).
【答案】①②④
【完整解答】∵BD=BC,
∴∠BDC=∠C,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C,
∴∠A=∠DBC,
∵AD=BD,
∴∠A=∠DBA,
∴∠A=∠DBA=∠DBC=∠ABC=∠ACB,
∵∠A+∠ABC+∠C=5∠A=180°,
∴∠A=∠DBA=∠DBC =36°,∠C=72°;
∵,∠DBA=∠DBC
∴BN=CE
∴等腰三角形有△ABC、△ABD、△BDC、△BNE,故①符合题意;
②,故②符合题意;
③当时,,∴,但是由于M是任意一点,AD是固定长度,故③不符合题意;
④∵BN=BE,AB=AC,
∴AN=AB-BN=AC-BE,
∵CE=BE-BC,
∵CD=AC-AD=AC-BD=AC-BC,
∴CD=AN+CE.故④符合题意
综上所述,正确的是①②④
故答案为:①②④
【思路引导】根据等腰三角形的性质得出∠A=∠DBA=∠DBC=∠ABC=∠ACB,根据三角形的内角和可求出∠A的度数,由余角的性质可求出∠E的度数,故②符合题意;根据垂直的定义得出∠BHN=∠EHB=90°,由“ASA”可证出图中共有四个等腰三角形,故①符合题意;线段的和差和等于量代换得出④正确,即可求解。
12.(2021八上·天门月考)若△ABC的三条边a,b,c满足关系式:a4+b2c2﹣a2c2﹣b4=0,则△ABC的形状是 .
【答案】直角三角形或等腰三角形或等腰直角三角形
【完整解答】解:∵a4+b2c2﹣a2c2﹣b4=0,
∴(a2+b2)(a2−b2)−c2(a2−b2)=0
∴(a2−b2)(a2+b2−c2)=0
∴(a-b)(a+b)(a2+b2−c2)=0‘
由于a+b≠0,’
∴a−b=0或a2+b2−c2=0
∴△ABC为等腰三角形或直角三角形或等腰直角三角形.
故答案为:直角三角形或等腰三角形或等腰直角三角形.
【思路引导】利用分组分解法将左式进行因式分解,则可得出a−b=0或a2+b2−c2=0,则可判断出△ABC的形状.
13.(2020八上·柯桥月考)如图,四边形ABCD是长方形,AB=x,BC=4,点P为直线AD上的一点.若满足△BCP为等腰三角形的点P有且仅有3个,则x需满足的条件是 .
【答案】4或
【完整解答】解:①如图,当AB=BC时,
满足△PBC是等腰三角形的点P有且只有3个,
△P1BC,△P3BC是等腰直角三角形,△P2BC是等腰三角形,
则AB=BC=4.
②当AB<AD,且满足△PBC是等腰三角形的点P有且只有3个时,如图,
∵满足△PBC是等腰三角形的点P有且只有3个时,
∴△P2BC是等边三角形,易知P2是AD的中点,BC=BP1=BP2=CP2=CP3,
在Rt△ABP2中,∵BP2=4,∠ABP2=30°,
∴AP2=2,
∴AB=2
③当AB>BC时,直线AD上只有一个点P满足△PBC是等腰三角形.
故答案为:3或2 .
【思路引导】分三种情况讨论,①如图,当AB=BC时,满足△PBC是等腰三角形的点P有且只有3个,这时,△P1BC,△P3BC是等腰直角三角形,△P2BC是等腰三角形,可得AB的长度;②当AB<AD,且满足△PBC是等腰三角形的点P有且只有3个时,由于△P2BC是等边三角形,结合等边三角形的性质求出AB长即可;当AB>BC时,直线AD上只有一个点P满足△PBC是等腰三角形 .
.
14.(2021八上·谷城期中)如图,点B在线段AC上,点E在线段BD上,∠ABD=∠DBC,AB=DB,EB=CB,M,N分别是AE,CD的中点.试探索BM和BN的关系,并证明你的结论.
【答案】解:BM=BN,BM⊥BN.理由如下:
在△ABE和△DBC中
,
∴△ABE≌△DBC(SAS),
∴∠BAE=∠BDC,
∴AE=CD,
∵M、N分别是AE、CD的中点,
∴AM=DN,
在△ABM和△DBN中,
,
∴△BAM≌△BDN(SAS),
∴BM=BN,
∠ABM=∠DBN,
∵∠ABD=∠DBC,∠ABD+∠DBC=180°
∴∠ABD=∠ABM+∠MBE=90°,
∴∠MBE+∠DBN=90°,
即:BM⊥BN,
∴BM=BN,BM⊥BN.
【思路引导】易证△ABE≌△DBC,得到∠BAE=∠BDC,推出AE=CD,根据线段中点的概念可得AM=DN,证明△BAM≌△BDN,得到BM=BN,∠ABM=∠DBN,推出∠MBE+∠DBN=90°,据此解答.
15.如图
(1)动手操作:
如图①,将矩形纸片ABCD折叠,使点D与点B重合,点C落在点c'处,折痕为EF,若∠ABE=20°,那么∠EFC'的度数为 ▲ .
(2)观察发现:
小明将三角形纸片ABC(AB>AC)沿过点A的直线折叠,使得AC落在AB边上,折痕为AD,展开纸片(如图②);再次折叠该三角形纸片,使点A和点D重合,折痕为EF,展平纸片后得到△AEF(如图③).小明认为△AEF是等腰三角形,你同意吗?请说明理由.
(3)实践与运用:
将矩形纸片ABCD按如下步骤操作:将纸片对折得折痕EF,折痕与AD边交于点E,与BC边交于点F;将矩形ABFE与矩形EFCD分别沿折痕MN和PQ折叠,使点A、点D都与点F重合,展开纸片,此时恰好有MP=MN=PQ(如图④),求∠MNF的大小.
【答案】(1)解:∵在直角三角形ABE中,∠ABE=20°,
∴∠AEB=70°,
∴∠BED=110°,
根据折叠重合的角相等,得∠BEF=∠DEF=55°.
∵AD∥BC,
∴∠EFC=125°,
再根据折叠的性质得到∠EFC′=∠EFC=125°.
(2)解:同意.如图,设AD与EF交于点G.由折叠知,AD平分∠BAC,所以∠BAD=∠CAD.由折叠知,∠AGE=∠DGE=90°,所以∠AGE=∠AGF=90°,
所以∠AEF=∠AFE.
所以AE=AF,即△AEF为等腰三角形
(3)解:由题意得出:∠NMF=∠AMN=∠MNF,∴MF=NF,由对称性可知,MF=PF,∴NF=PF,而由题意得出:MP=MN,MF=MF,在△MNF和△MPF中,∵ ,
∴△MNF≌△MPF(SSS),
∴∠PMF=∠NMF,而∠PMF+∠NMF+∠MNF=180°,即3∠MNF=180°,∴∠MNF=60°.
【思路引导】(1)根据直角三角形ABE中∠ABE=20°,可得∠AEB=70°,从而得出∠BED=110°,根据折叠重合的角相等,得∠BEF=∠DEF=55°,然后根据平行线的性质和折叠的性质可得所求的角的度数;
(2)根据折叠知,AD平分∠BAC,从而得出∠BAD=∠CAD,由折叠知∠AGE=∠DGE=90°,从而得出∠AEF=∠AFE,根据等角对等边可得AE=AF,从而可判断结论;
(3)先利用对称的性质可得MF=PF,根据已知条件可得MP=MN,MF=MF,然后根据SSS证明△MNF≌△MPF可得角的关系,从而可得角的度数.
16.(2021八上·鼓楼期末)如图,已知为正比例函数的图象上一点,轴,垂足为点B.
(1)求m的值;
(2)点P从O出发,以每秒个单位的速度,沿射线方向运动.设运动时间为.
①过点P作交直线于点Q,若,求t的值;
②在点P的运动过程中,是否存在这样的t,使得为等腰三角形?若存在,请求出所有符合题意的t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵为正比例函数的图象上一点,
∴当时,,
的值为;
(2)解:∵,
∴OA=,
①若,则,
当点P在线段上时,则,即,解得,
当点P在线段的延长线上时,则,即,解得;
②当为等腰三角形时,分三种情况讨论:
若,则点P在的垂直平分线上,此时,即,求得,
若,则,即,求得,
若,过点B作BE⊥OA,如图所示,
∵,
∴BE===4.8,
∴OE=,
∵OE=PE,
∴,即,求得,
综上可得:t的值为或或.
【思路引导】(1)将点M的坐标的正比例函数解析式,可求出m的值.
(2)利用点A的坐标,根据勾股定理求出OA的长;①利用全等三角形的性质,可知AP=AB=6,分情况讨论:当点P在线段OA上时,可求出OP的长,同时可得到关于t的方程,解方程求出t的值;当点P在线段OA的延长线上时,根据OP=OA+AP,可求出OP的长,同时可得到关于t的方程,解方程求出t的值;②利用△POB是等腰三角形,分情况讨论:当PO=PB时,可知点P在线段OB的垂直平分线上,可求出OP的长,即可得到关于t的方程,解方程求出t的值;当OP=OB时,可知OP=8,可得到关于t的方程,解方程求出t的值;当BP=PO时,过点B作BE⊥OA,利用三角形的面积公式可求出BE的长,利用勾股定理求出OE的长,根据OE=PE建立关于t的方程,解方程求出t的值;综上所述可得到t的值.
知识点03:等腰三角形的判定和性质
17.(2021八上·大同月考)如图,∠ABC,∠ACB的平分线相交于点F,过点F作DE∥BC,交AB于D,交AC于E,那么下列结论正确的是:①△BDF,△CEF都是等腰三角形;②DE=BD+CE;③△ADE的周长为AB+AC;④BD=CE;( )
A.③④B.①②C.①②③D.②③④
【答案】C
【完整解答】∵DE∥BC,
∴∠DFB=∠FBC,∠EFC=∠FCB,
∵△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点F,
∴∠DBF=∠FBC,∠ECF=∠FCB,
∴∠DBF=∠DFB,∠ECF=∠EFC,
∴DB=DF,EF=EC,
即△BDF和△CEF都是等腰三角形;
故①符合题意;
∴DE=DF+EF=BD+CE,
故②符合题意;
∴△ADE的周长为:AD+DE+AE=AB+BD+CE+AE=AB+AC;
故③符合题意;
∵∠ABC不一定等于∠ACB,
∴∠FBC不一定等于∠FCB,
∴BF与CF不一定相等,
∴BD与CE不一定相等,故④不符合题意.
故答案为:C.
【思路引导】先求出DB=DF,EF=EC,再对每个结论一一判断即可。
18.(2021八上·龙沙期中)如图,在△ABC 中,∠ABC 的平分线交 AC 于点 D,AD=6,过点 D 作 DE∥BC 交 AB 于点 E, 若△AED 的周长为 16,则边 AB 的长为( )
A.6B.8C.10D.1
【答案】C
【完整解答】∵DE∥BC
∴∠EDB=∠DBC
又BD是∠ABC的角平分线
∴∠EBD=∠DBC
∴∠EBD=∠EDB
∴ED=EB
∵三角形AED的周长=AE+ED+AD=AE+EB+AD=AB+AD=16
又AD=6
∴AB=16-AD=16-6=10
故答案为:C.
【思路引导】根据角平分线的定义得出∠EDB=∠DBC,根据平行线的性质得出∠EBD=∠DBC,等量代换得出∠EBD=∠EDB,求得ED=EB,即可得到结论。
19.(2021八上·崇阳期中)如图,已知 ,点 、 、 、…在射线ON上,点 、 、 、…在射线OM上, 、 、 …均为等边三角形,若 ,则 的边长为( )
A.16B.64C.128D.256
【答案】C
【完整解答】解:如图,
∵△A1B1A2是等边三角形,
∴A1B1=A2B1,∠3=∠4=∠12=60°,
∴∠2=120°,
∵∠MON=30°,
∴∠1=180°-120°-30°=30°,
又∵∠3=60°,
∴∠5=180°-60°-30°=90°,
∵∠MON=∠1=30°,
∴OA1=A1B1=1,
∴A2B1=1,
∵△A2B2A3、△A3B3A4是等边三角形,
∴∠11=∠10=60°,∠13=60°,
∵∠4=∠12=60°,
∴A1B1∥A2B2∥A3B3,B1A2∥B2A3,
∴∠1=∠6=∠7=30°,∠5=∠8=90°,
∴A2B2=2B1A2,B3A3=2B2A3,
∴A3B3=4B1A2=4,
A4B4=8B1A2=8,
A5B5=16B1A2=16,
以此类推:A8B8=27B1A2=27=128.
故答案为:C.
【思路引导】对图形进行角标注,由等边三角形的性质可得A1B1=A2B1,∠3=∠4=∠12=60°,根据邻补角的性质可得∠2=120°,由内角和定理可得∠1的度数,然后由平角的概念求出∠5的度数,推出OA1=A1B1=A2B1=1,根据等边三角形的性质以及角之间的关系可得A1B1∥A2B2∥A3B3,B1A2∥B2A3,由平行线的性质可得∠1=∠6=∠7=30°,∠5=∠8=90°,然后根据含30°角的直角三角形的性质可得A2B2=2B1A2,B3A3=2B2A3,进而求出A3B3,A4B4,A5B5的值,据此解答.
20.(2021八上·长沙期末)如图, 、 的平分线相交于点F,过F作 ,交 于点D,交 于点E, , ,则 .
【答案】5
【完整解答】解: 是 的平分线,
,
,
,
,
,
同理可得: ,
,
故答案为:5.
【思路引导】由角平分线的定义得∠DBF=∠CBF ,由平行线性质得∠DFB=∠CBF ,即得∠DBF=∠DFB,根据等角对等边得出DF=DB=3cm,同里得出EF=EC=2cm, 利用DE=DF+EF计算即可.
21.(2021八上·罗庄期中)如图,△ABC中,AB=8,AC=6,BC=5,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点O,过O点作DE∥BC,则△ADE的周长为 .
【答案】14
【完整解答】由∠ABC与∠ACB的平分线相交于点O,得
∠DBO=∠OBC,∠ECO=∠OCB.
由DE∥BC,得
∠DOB=∠OBC,∠EOC=∠OCB,
∴∠DOB=∠DBO,∠EOC=∠ECO,
∴DO=BD,OE=EC.
C△ADE=AD+DE+AE=AD+BD+AE+CE=AB+AC=14.
故答案为14.
【思路引导】根据平行线和角平分线的性质可得∠DOB=∠DBO,∠EOC=∠ECO,再利用等角对等边的性质可得DO=BD,OE=EC,最后利用三角形的周长公式及等量代换可得C△ADE=AD+DE+AE=AD+BD+AE+CE=AB+AC=14。
22.(2021八上·瑞安期中)在四边形 中, , , , ,P是 边上的一点,连结 ,将 沿直线 对折得到 , 点恰好落在线段 上,当 时,则 的面积为 .
【答案】
【完整解答】解:如图,作CH⊥AD于H.
∵AD BC,
∴∠APB=∠PBC,∠DPC=∠BCP,
∵∠APB=∠BPC,∠BCP=∠D,
∴∠CBP=∠BPC,∠CPD=∠D,
∴CB=CP=CD,设CB=CP=CD=x,
∵CH⊥PD,CP=CD,
∴PH=DH,设PH=DH=y,
∵∠A=∠ABC=∠AHC=90°,
∴四边形ABCH是矩形,
∴AH=BC=x,AB=CH=4,
则有 ,
解得 ,
∴S△PBC= •PC•B = × ×4=
故答案为:.
【思路引导】作CH⊥AD于H,由平行线的性质可得∠APB=∠PBC,∠DPC=∠BCP,由折叠的性质可得∠APB=∠BPC,∠BCP=∠D,推出CB=CP=CD,设CB=CP=CD=x,由等腰三角形的性质可得PH=DH,设PH=DH=y,则AH=BC=x,AB=CH=4,根据AD=AP+PD可得AD=x+y=7,根据AB=4可得x2-y2=16,联立求解可得x、y,接下来根据三角形的面积公式进行计算.
23.(2021八上·泗洪期末)如图,在△ABC中,AB=AC,高BD、CE相于点O.证明OB=OC.
【答案】证明:∵ ,
∴ ,
又∵ 是 的高,
∴ ,
∴ 在 和 中,
,
∴ ( ),
∴ ,
∴ .
【思路引导】根据等腰三角形的性质可得∠ABC=∠ACB,根据高线的概念可得∠CEB=∠BDC=90°,然后用AAS证明△BEC≌△CDB,得到∠ECB=∠DBC,最后根据等角对等边进行证明.
24.(2019八上·宝安期中)如图,长方形AOBC在直角坐标系中,点A在y轴上,点B在x轴上,已知点C的坐标是(8,4).
(1)对角线AB的垂直平分线MN交x轴于点M,连接AM,求线段AM的长;
(2)在x轴上是否存在一个点P,使△PAM为等腰三角形?如果有请直接写出符合题意的所有点P的坐标.
【答案】(1)解:由题意得:OA=4,OB=8,
∵MN是AB的垂直平分线,
∴AM=BM,
设AM=x,则BM=x,OM=8-x,
Rt△AOM中,由勾股定理得:AO2+OM2=AM2,
∴42+(8-x)2=x2,
解得:x=5,
∴AM=5.
(2)解:如图,①当AP1=AM=5时,OM=OP1=3,此时P1(-3,0);
②当AM=P2M=P3M=5时,此时P2(-2,0),P3(8,0);
③如图,作AM的垂直平分线,交AM于E,交x轴于P4,
∴EM= ,
sin∠EP4M= =sin∠OAM= ,
∴P4M= ,
∴OP4= -3= ,此时P4(- ,0),
综上,△PAM为等腰三角形,点P的坐标是(-3,0)或(-2,0)或(8,0)或(- ,0).
【思路引导】(1)由点C的坐标可得矩形AOBC的长和宽,又根据线段垂直平分线的性质可知AM=BM,在Rt△AOM中,由OA=4、AM+OM=8,借助勾股定理建立AM的方程即可求解;
(2)分AM作底和作腰两种情况考虑:当AM作腰且A为顶角顶点,此时有AM=AP1;当AM作腰且M为顶角顶点,此时有MA=MP2=MP3,利用等腰三角形三线合一和两腰相等的性质,即可分别求出P1、P2、P3的坐标;当AM作底,此时有P4M=P4A,P4E垂直平分AM,通过解Rt△AOM可得sin∠OAM ,进而解Rt△EP4M可得P4M的长,从而确定P4的坐标,据此即可解答。
25.(2021八上·宁波期末)解答
(1)如图1,在△ABC中,AD为BC边上的中线,延长AD至E,使DE=AD,连结BE.求证:△ACD≌△EBD.
(2)如图2,在△ABC中,AC=5,BC=13,D为BC的中点,DC⊥AC.求△ABC面积.
(3)如图3,在△ABC中,∠ABC=90°,D是BC延长线上一点,BC=CD,F是AB上一点,连结FD交AC于点E,若AF=EF=2,BD=6,求ED的长.
【答案】(1)证明:如图1中,
在△ACD和△EBD中,
,
∴△ACD≌△EBD(SAS);
(2)解:如图2中,延长CD到T,使得DT=CD,连接BT.
由(1)可知△ADC≌△BDT,
∴AC=BT=5,∠ACD=∠T=90°,
∴CT=,
∴CD=DT=6,
∴S△ACB=S△ADC+S△CDB=•AC•DC+•BT•CD=×5×6+×5×6=30;
(3)解:如图3中,延长AC到R,使得CR=CA,连接DR.
由(1)可知,△ACB≌△RCD,
∴AB=DR,∠A=∠R,
∵FE=FA,
∴∠A=∠AEF,
∵∠AEF=∠DER,
∴∠DER=∠R,
∴DE=DR=AB,
设DE=DR=AB=x,则BF=x-2,DF=x+2,
在Rt△DBF中,BF2+BD2=DF2,
∴(x-2)2+62=(x+2)2,
∴x=,
∴DE=.
【思路引导】(1) 根据SAS证明△ACD≌△EBD ;
(2) 延长CD到T,使得DT=CD,连接BT; 根据SAS证明△ACD≌△EBD , 可得AC=BT=5,∠ACD
=∠T=90°,利用勾股定理求出CT=12, 由线段的中点得CD=DT=6, 由S△ACB=S△ADC+S△CDB,利用三角形的面积公式即可求解;
(2)延长AC到R,使CR=CA,连接DR;由全等三角形及等腰三角形的性质可求出DE=DR=AB,设DE=DR=AB=x,则BF=x-2,DF=x+2, 在Rt△DBF中,由BF2+BD2=DF2建立关于x方程,解之即可.
知识点04:等边三角形的性质
26.(2021八上·凉山期末)三角形中,最大角 的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【完整解答】解:根据题意得:最大角 ,
当三角形为等边三角形时,三角形的三个内角相等,且 ,
∴最大角a的取值范围是 .
故答案为:D.
【思路引导】根据三角形的内角和定理可得α<180°,当三角形为等边三角形时,α=60°,据此可得α的范围.
27.(2021八上·灌阳期末)△BDE和△FGH是两个全等的等边三角形,将它们按如图的方式放置在等边三角形ABC内.若BC=5,则五边形DECHF的周长为( )
A.8B.10C.11D.12
【答案】B
【完整解答】解:∵△GFH为等边三角形,
∴FH=GH,∠FHG=60°,
∴∠AHF+∠GHC=120°,
∵△ABC为等边三角形,
∴AB=BC=AC=5,∠ACB=∠A=60°,
∵∠AHF=180°-∠FHG-∠GHC =120°-∠GHC,
∠HGC=180°-∠C-∠GHC =120°-∠GHC,
∴∠AHF=∠HGC,
在△AFH和△CHG中
∠A=∠C∠AHF=∠HGCFH=GH,
∴△AFH≌△CHG(AAS),
∴AF=CH.
∵△BDE和△FGH是两个全等的等边三角形,
∴BE=FH,
∴五边形DECHF的周长=DE+CE+CH+FH+DF=BD+CE+AF+BE+DF,
=(BD+DF+AF)+(CE+BE),
=AB+BC=10.
故答案为:B.
【思路引导】利用AAS证明△AFH≌△CHG,可得AF=CH,由于△BDE和△FGH是两个全等的等边三角形,
可得BE=FH,由于五边形DECHF的周长=DE+CE+CH+FH+DF=BD+CE+AF+BE+DF=(BD+DF+
AF)+(CE+BE)=AB+BC,据此计算即可.
28.(2021八上·玉林期末)如图,已知△ABC为等边三角形,BD为△ABC的中线,延长BC至E,使CE=CD,连接DE,则∠BDE = 度.
【答案】120
【完整解答】解:∵△ABC为等边三角形,BD为中线,
∴∠BDC=90°,∠ACB=60°
∴∠ACE=180°−∠ACB=180°−60°=120°,
∵CE=CD,
∴∠CDE=∠CED=30°,
∴∠BDE=∠BDC+∠CDE=90°+30°=120°,
故答案为: 120 .
【思路引导】由等边三角形的性质可得∠BDC=90°,∠ACB=60°,由邻补角的定义求出∠ACE的度数,由等边对等角及三角形的内角和定理得∠CDE的度数,利用∠BDE=∠BDC+∠CDE计算即可.
29.(2021八上·滨城期末)如图,点C为线段AE上一动点(不与点A、E重合),在AE同侧分别作等边△ABC和等边△CDE,AD与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q,连接PQ,以下十个结论:①AD=BE;②PQAE;③AP=BQ;④DE=DP;⑤∠AOB=60°;⑥CP=CQ;⑦△CPQ为等边三角形;⑧共有2对全等三角形;⑨CO平分∠AOE;⑩CO平分∠BCD恒成立的结论有 (把你认为正确的序号都填上).
【答案】①②③⑤⑥⑦⑨
【完整解答】解:如图1所示:
∵△ABC和△CDE是正三角形,
∴AC=BC,DC=EC,∠ACB=∠ECD=60°,
又∵∠ACD=∠ACB+∠BCD, ∠BCE=∠DCE+∠BCD,
∴∠ACD=∠BCE,
在△ACD和△BCE中,
,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE,故结论①符合题意;
∵△ACD≌△BCE,
∴∠CAP=∠CBQ,
∵∠BPO=∠APC,
,故⑤符合题意;
又∵∠ACB+∠BCD+∠DCE=180°,
∴∠BCD=60°,
在△ACP和△BCQ中,
,
∴△ACP≌△BCQ(ASA),
∴AP=BQ,PC=QC, 故③⑥符合题意;
∴△PCQ是等边三角形,故⑦符合题意;
∴∠CPQ=∠CQP=60°,
∴∠CPQ=∠ACB=60°,
∴,故②符合题意;
若DE=DP,
∵DC=DE,
∴DP=DC,
∴∠PCD=∠DPC,
又∵∠PCD=60°,
∴∠DPC=60°与△PCQ是等边三角形相矛盾,假设不成立,故结论④不符合题意;
∵△ACD≌△BCE,
∴,
在△PCD和△QCE中,
,
∴△PCD≌△QCE(ASA),
又∵△ACD≌△BCE,△ACP≌△BCQ,
∴全等三角形有3对,故8不符合题意;
过点C分别作CM⊥AD,CN⊥BE于点M、N两点, 如图2所示:
∵CM⊥AD,CN⊥BE,△ACD≌△BCE,
∴CM=CN,
又∵OC在∠AOE的内部,
∴点C在∠AOE的平分线上,
∴CO平分∠AOE,故结论⑨符合题意;
∵
∴
∵CO平分∠AOE,
∴
若CO平分∠BCD
∴
∴
由题意可得,不一定是直角,故⑩不符合题意,
综上所述,正确的序号有:①②③⑤⑥⑦⑨.
故答案为:①②③⑤⑥⑦⑨.
【思路引导】利用等边三角形的性质及三角形全等的判定和性质逐项判断即可。
30.(2021八上·莒南期中)如图,已知 ,点 , , , 在射线ON上,点 , , , 在射线OM上, , , , 均为等边三角形,若 ,则 的边长为 .
【答案】
【完整解答】∵△A1B1A2是等边三角形,
∴A1B1=A2B1.
∵∠MON=30°,OA2=4,
∴OA1=A1B1=2,
∴A2B1=2.
∵△A2B2A3、△A3B3A4是等边三角形,
∴A1B1∥A2B2∥A3B3,B1A2∥B2A3,
∴A2B2=2B1A2,B3A3=2B2A3,
∴A3B3=4B1A2=8,A4B4=8B1A2=16,A5B5=16B1A2=32,
以此类推△AnBnAn+1的边长为2n.
故答案为2n.
【思路引导】根据等腰三角形的性质及平行线的性质得出A1B1∥A2B2∥A3B3,B1A2∥B2A3,及A3B3=4B1A2=8,A4B4=8B1A2=16,A5B5=16B1A2=32,……进而得出答案。
31.(2021八上·大兴期末)如图,为等边三角形,D是BC中点,,CE是的外角的平分线.
求证:.
【答案】证明:过D作DG∥AC交AB于G,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠B=∠ACB=∠BAC=60°,
又∵DG∥AC,
∴∠BDG=∠BGD=60°,
∴△BDG是等边三角形,∠AGD=180°−∠BGD=120°,
∴DG=BD,
∵点D为BC的中点,
∴BD=CD,
∴DG=CD,
∵EC是△ABC外角的平分线,
∴∠ACE=(180°−∠ACB)=60°,
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=120°=∠AGD,
∵AB=AC,点D为BC的中点,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
又∵∠BDG=60°,∠ADE=60°,
∴∠ADG=∠EDC=30°,
在△AGD和△ECD中,
,
∴△AGD≌△ECD(ASA).
∴AD=DE.
【思路引导】先求出 ∠BDG=∠BGD=60°, 再求出 DG=CD, 最后利用全等三角形的判定与性质求解即可。
32.(2021八上·莒南期中)如图,已知等边 ΔABC,D,E 分别在 上,且 ,连接 交 点.求证:
【答案】∵ 是等边三角形
∴ ,
在△ABD和△BCE中
∴
∴
∴ .
【思路引导】根据 是等边三角形得出 , ,利用SAS证明,得出,即可得出结论。
33.(2019八上·同安期中)如图,△ABC是边长为10的等边三角形,P是AC边上一动点,由A向C运动(与A、C不重合).
(Ⅰ)如图1,若点Q是BC边上一动点,与点P同时以相同的速度由C向B运动(与C、B不重合).求证:BP=AQ;
(Ⅱ)如图2,若Q是CB延长线上一动点,与点P同时以相同的速度由B向CB延长线方向运动(Q不与B重合),过P作PE⊥AB于E,连接PQ交AB于D,在运动过程中线段ED的长是否发生变化?如果不变,求出线段ED的长;如果发生改变,请说明理由.
【答案】解:(Ⅰ)证明:如图1中, ∵△ABC是等边三角形, ∴AB=AC,∠BAP=∠ACQ=60°, ∵AP=CQ, ∴△BAP≌△ACQ(SAS), ∴BP=AQ. (Ⅱ)解:当点P、Q运动时,线段DE的长度不会改变.理由如下: 作QF⊥AB,交直线AB的延长线于点F,连接QE,PF, 又∵PE⊥AB于E, ∴∠DFQ=∠AEP=90°, ∵点P、Q速度相同, ∴AP=BQ, ∵△ABC是等边三角形, ∴∠A=∠ABC=∠FBQ=60°, 在△APE和△BQF中, ∵∠AEP=∠BFQ=90°, ∴∠APE=∠BQF, ∴在△APE和△BQF中, , ∴△APE≌△BQF(AAS), ∴AE=BF,PE=QF且PE∥QF, ∴四边形PEQF是平行四边形, ∴DE= EF, ∵EB+AE=BE+BF=AB, ∴DE= AB, 又∵等边△ABC的边长为10, ∴DE=5, ∴当点P、Q运动时,线段DE的长度不会改变.
【思路引导】(Ⅰ)证明△BAP≌△ACQ(SAS)即可解决问题.(Ⅱ)作QF⊥AB,交直线AB的延长线于点F,连接QE,PF,由点P、Q做匀速运动且速度相同,可知AP=BQ,
再根据全等三角形的判定定理得出△APE≌△BQF,再由AE=BF,PE=QF且PE∥QF,可知四边形PEQF是平行四边形,进而可得出EB+AE=BE+BF=AB,DE= AB,由等边△ABC的边长为10可得出DE=5,故当点P、Q运动时,线段DE的长度不会改变.
34.(2021八上·永定期末)如图1,点O是线段AD的中点,分别以AO和DO为边在线段AD的同侧作等边三角形OAB和等边三角形OCD,连接AC和BD,相交于点E,连接BC.
(1)求证 DOB≌ AOC;
(2)求∠CEB的大小;
(3)如图2, OAB固定不动,保持△OCD的形状和大小不变,将 OCD绕点O旋转( OAB和 OCD不能重叠),求∠CEB的大小.
【答案】(1)证明:如图1,
∵△ODC和△OAB都是等边三角形,
∴OD=OC=OA=OB,∠COD=∠AOB=60°,
∴∠BOD=∠AOC=120°,
在△AOC和△BOD中
∴△AOC≌△BOD;
(2)解:∵△AOC≌△BOD,
∴∠CAO=∠DBO,
∵∠1=∠2,
∴∠AEB=∠AOB=60°,
∴ ;
(3)解:如图2,
∵△ODC和△OAB都是等边三角形,
∴OD=OC=OA=OB,∠COD=∠AOB=60°,
∴∠AOB+∠BOC=∠COD+∠BOC,即∠AOC=∠BOD,
在△AOC和△BOD中
∴△AOC≌△BOD;
∴∠CAO=∠DBO,
∵∠1=∠2,
∴∠AEB=∠AOB=60°,
∴ ;
即∠CEB的大小不变.
【思路引导】(1)易得OD=OC=OA=OB,∠COD=∠AOB=60°,从而求出∠BOD=∠AOC=120°,根据SAS证明△AOC≌△BOD;
(2)由△AOC≌△BOD得∠CAO=∠DBO, 由于∠1=∠2结合三角形内角和得∠AEB=∠AOB=60°, 利用邻补角的定义求出∠CEB的度数;
(3)根据SAS证明△AOC≌△BOD,根据全等三角形的对应边相等可得∠CAO=∠DBO,由于∠1=∠2结合三角形内角和可得∠AEB=∠AOB=60°, 利用邻补角的定义求出∠CEB的度数即可判断.
知识点05:等边三角形的判定
35.(2021八上·荣县月考)下列命题:①等腰三角形的角平分线、底边中线、高线三线合一;②有一个外角等于120°的等腰三角形是等边三角形;③等腰三角形的一边长为3,另一边为7,则它的周长为13或17;④轴对称图形的对称轴,是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.其中正确的有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】B
【完整解答】解:①等腰三角形的顶角平分线、底边中线、底边高线三线合一,故①不正确;
②有一个外角等于120°的等腰三角形是等边三角形;
当顶角外角∠EAC=120°时,根据平角定义,可得∠BAC=60°,
∵AB=AC,∠BAC=60°,
∴△ABC为等边三角形,
当底角的外角∠BCD=120°,可得∠ACB=180°-120°=60°,
∵AB=AC,∠ACB=60°,
∴△ABC为等边三角形,
故②正确;
③等腰三角形的一边长为3,另一边为7,
当3为底时,腰长为7,7.
∴7+7+3=17,
当3为腰时,3+3<7,不能构成三角形,
∴三角形的周长为17,
故③不正确;
④根据在平面内,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,故任何一对对应点沿对称轴折叠互相重合,轴对称图形的对称轴,是任何一对对应点所连线段的垂直平分线正确.
故④正确;
正确的个数有2个.
故答案为:B.
【思路引导】根据等腰三角形“三线合一”的性质、等边三角形的判定、等腰三角形的性质、轴对称的性质逐一判断即可.
36.(2021八上·镇海期中)如图,已知∠AOB=30°,点P在∠AOB内部,P1与P关于OB对称,P2与P关于OA对称,则P1,O,P2三点所构成的三角形是( )
A.直角三角形B.钝角三角形C.等腰三角形D.等边三角形
【答案】D
【完整解答】解:∵P1与P关于OB对称,
∴OP=OP1,∠P1OB=BOP,
∵P2与P关于OA对称,
∴OP=OP2,∠P2OA=AOP,
∴OP1=OP2,∠P1OP2=2∠BOA,
∵∠AOB=30°,
∴∠P1OP2=60°,
∴△P1OP2为等边三角形.
故答案为:D.
【思路引导】由轴对称的性质可得OP=OP1,∠P1OB=BOP,OP=OP2,∠P2OA=AOP,则OP1=OP2,∠P1OP2=2∠BOA=60°,据此判断.
37.(2020八上·孝南月考)如图,已知△ABC中高AD恰好平分边BC,∠B=30°,点P是BA延长线上一点,点O是线段AD上一点且OP=OC,下面的结论:①AB=AC,②△AOP≌△AOC ,③∠APO+∠DCO=30°,④△OPC是等边三角形.其中正确的为 .(填序号)
【答案】①③④
【完整解答】解:① △ABC中高AD恰好平分边BC,
AD为线段BC的垂直平分线,
AB=AC,故①正确;
②由图易知OP与OC的对角 ,
△AOP≌△AOC不正确,故②不正确;
③如图,连接OB,
△ABC的高AD恰好平分边BC,
BD=CD,由SAS易证 ,
AB=AC,OB=OC=OP,
,
∠APO+∠DCO=30°,故③正确;
④在△OBP中,
在△BOC中,
,
,
, △OPC是等边三角形,故④正确.
故答案为:①③④.
【思路引导】①根据线段垂直平分线的性质得AB=AC,即可判断①正确;②根据题意得∠AOP≠∠AOC,得△AOP与△AOC不全等,可判②不正确;②利用等边对等角得:∠APO=∠ABO,∠DCO=∠DBO,∠APO+∠DCO=∠ABO+∠DBO=∠ABD=30°,即可判断③正确;④证出∠POC=60°,OP=OC,得出△OPC是等边三角形,即可判断④正确.
38.(2019八上·会昌期中)在△ABC中,AB=AC,请你再添加一个条件使得△ABC成为等边三角形,这个条件可以是 (只要写出一个即可).
【答案】 或AB=BC等(答案不唯一)
【完整解答】∵在△ABC中,AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形,
故只需 或 即可得出△ABC为等边三角形.
【思路引导】根据等边三角形的判定方法即可求解.
39.如图,在△ABC中,∠ABC=60°,∠BAC=75°,AD,CF分别是BC、AB边上的高且相交于点P,∠ABC的平分线BE分别交AD、CF于M、N.以下四个结论:①△PMN等边三角形;②除了△PMN外,还有4个等腰三角形;③△ABD≌△CPD;④当DM=2时,则DC=6.其中正确的结论是: (填序号).
【答案】①②③④
【完整解答】解:∵∠ABC=60°,∠BAC=75°,AD,CF分别是BC,AB边上的高,
∴∠ACB=45°,∠ADC=90°,
∴△ADC为等腰直角三角形,∠BAD=30°,
∵∠ABC的平分线BE分别交AD,CF于M,N
∴∠ABM=30°,
又∵∠BAM=30°
∴△AMB为等腰三角形.
由题意可知∵∠NBC=∠NCB=30°
∴△BNC为等腰三角形.
∠PMN=∠MNP=60°
∴△MNP为等边三角形,故①正确;
∵∠ABE=30°,∠BAC=75°,
∴∠BEA=75°,
∴△ABE为等腰三角形;
∴除了△PMN外,还有4个等腰三角形,故②正确;
∵AD,CF分别是BC,AB边上的高,
∴∠ADB=∠BFC=90°,
∴∠BAD=∠ABD=∠ABD+∠BCF=90°,
∴∠BAD=∠DCP,
∵∠ADB=∠PDC=90°,AD=CD,
∴△ABD≌△CPD(ASA),故③正确;
在直角三角形BDM中,
∵MD=2,∠MBD=30°,
∴BM=4,
在等腰三角形AMB中,BM=AM,
∴AD=AM+MD=6,
在等腰直角三角形ADC中,AD=DC,
∴DC=6,故④正确;
故答案为:①②③④.
【思路引导】由已知条件,根据三角形内角和等于180°、角的平分线的性质求得各个角的度数,然后利用等腰三角形的判定进行找寻,注意做到由易到难.
40.(2021八上·南昌期末)如图,在△ABC中,AB=AC,D为AB边的中点,DE⊥AC于点E,DF⊥BC于点F,DE=DF.求证:△ABC是等边三角形.
【答案】证明:为的中点,
.
,,
.
在和中,
,
,
,
,
,
是等边三角形.
【思路引导】先利用“HL”证明,再利用全等三角形的性质可得,再利用等角对等边的性质可得CA=CB,再结合AB=AC,可得AB=BC=AC,即可证明△ABC是等边三角形。
41.(2018八上·阿城期末)如图:
(1)如图1,已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.证明:DE=BD+CE.
(2)如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论DE=BD+CE是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)拓展与应用:如图3,D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状.
【答案】(1)解:DE=BD+CE.理由如下:
如图1,
∵BD⊥l,CE⊥l,
∴∠BDA=∠AEC=90°
又∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°,∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠CAE=∠ABD
在△ABD和△CAE中,
,
∴△ABD≌△CAE(AAS)
∴BD=AE,AD=CE,
∵DE=AD+AE,
∴DE=CE+BD
(2)解:如图2,∵∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,
∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°﹣α,
∴∠CAE=∠ABD,
在△ADB和△CEA中,
,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴BD+CE=AE+AD=DE
(3)解:DF=EF.理由如下:
由(2)知,△ADB≌△CAE,
BD=EA,∠DBA=∠CAE,
∵△ABF和△ACF均为等边三角形,
∴∠ABF=∠CAF=60°,
∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF,
∴∠DBF=∠FAE,
∵BF=AF
在△DBF和△EAF中,
,
∴△DBF≌△EAF(SAS),
∴DF=EF,∠BFD=∠AFE,
∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°,
∴△DEF为等边三角形.
∴DF=EF.
【思路引导】(1)根据题意可得,AB=AC,∠BDA=∠AEC,∠BAD=∠ACE,既而可以证明△ABD≌△CAE(AAS),所以DE=DA+AE,进行等量代换,可得DE=BD+CE。(2)∵∠BAE为三角形ABD的外角,根据题意可证得∠DBA=∠EAC,既而证明△BDA≌△AEC,利用等量代换 ,与(1)方法相同,即可证明DE=BD+CE。(3)根据题目条件,可证得△FBD≌△FAE,即DF=EF,△FDE为等腰三角形;又因为∠BFD+∠AFD=60°,所以∠AFD+∠AFE=60°,所以等腰三角形FDE为等边三角形。
知识点06:等边三角形的判定和性质
42.(2021八上·惠民月考)如图,在等腰△ABC中,点M,N都在BC边上,∠BAC=120°,若ME⊥AB于点E,NF⊥AC于点F,点E,F分别为AB,AC的中点,且EM=2.则BC的长为( )
A.6B.8C.10D.12
【答案】D
【完整解答】解:∵△ABC是等腰三角形,∠BAC=120°,
∴∠C=∠B=30°,
∵ME⊥AB,NF⊥AC,点E,F分别为AB,AC的中点,
∴AM=BM,AN=CN,
∴∠MAB=∠B=30°,∠NAC=∠C=30°,
∴∠AMN=∠ANM=∠MAN=60°,
∴△AMN是等边三角形,
∴BM=AM=AN=MN=NC,
∵在Rt△BME中,EM=2,∠B=30°,
∴BM=2EM=4,
∴BM=MN=CN=4,
∴BC=12;
故答案为:D.
【思路引导】由等腰三角形的性质可得∠C=∠B=30°,再求出△AMN是等边三角形,可得BM=AM=AN
=MN=NC,在Rt△BME中,EM=2,∠B=30°,可得BM=2EM=4,从而得解.
43.(2020八上·碾子山期末)如图,等边三角形ABC的边长为4,AD是BC边上的中线,F是AD边上的动点,E是AC边上一点.若 ,当 取得最小值时,则 的度数为( )
A.15°B.225°C.30°D.45°
【答案】C
【完整解答】解:如图,
取AB的中点G,连接CG交AD于点F,
∵等边△ABC的边长为4,AE=2,
∴点E是AC的中点,
所以点G和点E关于AD对称,
此时EF+FC=CG最小,
根据等边三角形的性质可知:
∠ECF= ∠ACB=30°.
所以∠ECF的度数为30°.
故答案为:C.
【思路引导】几何题要先找出推理的突破口,因为点F的是动点,所以“EF+CF取得最小值时”是突破口,再结合是等边三角形,由等边三角形三线合一可知AD也是的高和角平分线,即可求出∠ECF的度数
44.(2021八上·旅顺口期中)如图, 为等边三角形,若 ,则 (用含 的式子表示).
【答案】
【完整解答】解:如图,在BD上截取BE=AD,连结CE,
∵ 为等边三角形,
∴BC=AC,∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°,
∵ ,BE=AD,
∴ ,
∴CE=CD,∠BCE=∠ACD,
∴∠BCE+∠ACE=∠ACD+∠ACE,
∴∠DCE=∠ACB=60°,
∵CE=CD,
∴ 是等边三角形,
∴∠BDC=60°,
∴ .
故答案为:
【思路引导】在BD上截取BE=AD,连结CE,由 为等边三角形,证出 ,推出CE=CD,∠BCE=∠ACD,再根据CE=CD,得出 是等边三角形,由此得出答案。
45.(2021八上·金华期中)如图, 是 的角平分线,点 是 上的动点,已知 , , ,则
(1) ;
(2) 的最小值是 .
【答案】(1)2
(2)2
【完整解答】解:(1)∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为:2;
(2)如图所示,作E点关于BD的对称点G,连接EG,AG,GF,
∵BD是 的平分线,
∴点G在线段BC上,
∴根据对称性可得EF=GF,BG=BE=2,
∴EF+AF=GF+AF≥AG,
∴当点A,F,G三点共线时,GF+AF的长度最短,即EF+AF的最小值为AG的长度.
∴GC=BC-BG=4-2=2,
又∵ , ,
∴ ,
又∵AC=2,
∴ 是等边三角形,
∴AG=AC=2.
∴ 的最小值是2.
故答案为:2.
【思路引导】(1)根据含30°角的直角三角形的性质可得BC,由勾股定理求出AB,然后根据BE=AB-AE进行计算;
(2)作E点关于BD的对称点G,连接EG,AG,GF,根据对称性可得EF=GF,BG=BE=2,推出当点A,F,G三点共线时,GF+AF的长度最短,即EF+AF的最小值为AG的长度,求出GC的值,推出△AGC是等边三角形,则AG=AC=2,据此解答.
46.(2021八上·中山期末)已知,如图,△ABC为等边三角形,延长△ABC的各边,使得AE=CD=BF,顺次连接D,E,F,得到△DEF,求证:∠DEF=60°.
【答案】证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°,AB=BC=AC,
∴∠EAF=∠FBD=∠DCE=120°,
∵AE=BF=CD,
∴AB+BF=BC+CD=AC+AE,
即AF=BD=CE,
在△AEF、△BFD和△CDE中,
,
∴△AEF≌△BFD≌△CDE(SAS),
∴EF=FD=DE,
∴△DEF是等边三角形,
∴∠DEF=60°.
【思路引导】先利用“SAS”证明△AEF≌△BFD≌△CDE,可得EF=FD=DE,证明△DEF是等边三角形,即可得到∠DEF=60°。
47.(2020八上·灵宝期中)如图,在△ABC中,AB=AC,D、E是△ABC内的两点,AE平分∠BAC,∠D=∠DBC=60°,若BD=5cm,DE=3cm,求BC的长.
【答案】解:如图,延长DE交BC于M,延长AE交BC于N,
∵AB=AC,AE平分∠BAC,
∴AN⊥BC,BN=CN,
∵∠DBC=∠D=60°,
∴△BDM为等边三角形,
∵BD=5cm,DE=3cm,
∴EM=2cm,
∵△BDM为等边三角形,
∴∠DMB=60°,
∵AN⊥BC,
∴∠ENM=90°,
∴∠NEM=30°,
∴NM=1cm,
∴BN=4cm,
∴BC=2BN=8cm.
【思路引导】延长DE交BC于M,延长AE交BC于N,利用等腰三角形的性质可证得AN⊥BC,BN=CN;再利用等边三角形的判定定理,可推出△BDM是等边三角形,利用等边三角形的性质可求出EM的长及 ∠DMB=60°;再在Rt△MNE中,利用30°角所对的直角边等于斜边的一半,可求出MN的长;由此求出BN的长,然后根据BC=2BN,代入计算求出BC的长.
48.(2021八上·长沙期末)如图1,在平面直角坐标系中,点 在x轴负半轴上,点B在y轴正半轴上,设 ,且 .
(1)直接写出 的度数.
(2)如图2,点D为AB的中点,点P为y轴负半轴上一点,以AP为边作等边三角形APQ,连接DQ并延长交x轴于点M,若 ,求点M的坐标.
(3)如图3,点C与点A关于y轴对称,点E为OC的中点,连接BE,过点B作 ,且 ,连接AF交BC于点P,求 的值.
【答案】(1)
(2)解:如答图2,连接BM,
∴ 是等边三角形,
∵ , ,
∵∠ ,
∴ ,
∴ ,
∵D为AB的中点,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,在 和 中,
AQ=AP,∠DAQ=∠OAP,AD=AO,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ,
∴ 为等边三角形,
∴ ,∴ ;
(3)解:如答图3,过点F作 轴交CB的延长线于点N,
则 ,
∵ ,
∴ ,
在 和 中,
∠BCE=∠FNB,∠BEC=∠NBF,BE=BF,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
又∵E是OC的中点,设 ,
∴等边三角形ABC的边长是4a, ,
∵ ,
∴ ,
在 和 中,
∠APC=∠NPF,∠ACP=∠PNF,AC=NF,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
,
∴ .
【完整解答】解:(1)∵点 在x轴负半轴上,
∴ , ,
∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
如答图1,在x轴的正半轴上取点C,使 ,连接BC,
∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ;
【思路引导】(1)证AB=2OA,在x轴的正半轴上取点C,使OC=OA,连接BC,再证△ABC是等边三角形,则可得出结论;
(2)连接BM,证明△AQD≌△APO(SAS),得∠ADQ=∠AOP=90°,再证△ABM为等边三角形,得出OM=AB=3,即可得出答案;
(3)过点F作FM∥x轴交CB的延长线于点M,证△BEC≌△FBM(AAS),得EC=BM,BC=MF,再证△PAC≌△PFM(AAS),得CP=MP,进而得出答案.
49.(2021八上·新丰期中)如图,点O是等边△ABC内一点,D是△ABC外的一点,∠AOB=110°,∠BOC=α,△BOC≌△ADC,∠OCD=60°,连接OD.
(1)求证:△OCD是等边三角形;
(2)当α=150°时,试判断△AOD的形状,并说明理由;
(3)当α= 时,△AOD是等腰三角形.
【答案】(1)证明: △BOC≌△ADC,
,
∠OCD=60°,
△OCD是等边三角形;
(2)解: 是直角三角形,理由如下:
△OCD是等边三角形;
当α=150°时,
△BOC≌△ADC
是直角三角形
(3) 或 或
【完整解答】解:(3) △OCD是等边三角形;
,
,
,
①当 时,
解得
②当 时,
解得
③当 时
解得
综上所述,当 或 或 时, 是等腰三角形.
故答案为:110°或140°或125°.
【思路引导】(1)根据 △BOC≌△ADC, 得出OC=DC,再根据 ∠OCD=60°, 即可得出结论;
(2)根据 △OCD是等边三角形 ,得出 , 当α=150°时,再根据 △BOC≌△ADC ,得出 ,即可得出 是直角三角形 ;
(3)根据 △OCD是等边三角形,得出,分①当 时,②当 时,③当 时,讨论即可。
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