2022-2023学年人教版八年级数学上册13.3等腰三角形 同步知识点分类练习题(word,含答案)

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名称 2022-2023学年人教版八年级数学上册13.3等腰三角形 同步知识点分类练习题(word,含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2022-08-10 21:22:15

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2022-2023学年人教版八年级数学上册《13.3等腰三角形》同步知识点分类练习题(附答案)
一.等腰三角形的性质
1.已知一个等腰三角形的两边长分别是4和8,则该等腰三角形的周长为(  )
A.16或20 B.16 C.20 D.12或24
2.已知等腰三角形的两边长分别为x、y,且满足|2x﹣y+1|+(x+y﹣13)2=0,则该等腰三角形的周长为(  )
A.22或26 B.17 C.17或22 D.22
3.如图,在四边形ABCD中,AB=CD,连接BD,且BD=AB.若∠ABC=130°,∠C=30°,则∠A的度数为(  )
A.20° B.25° C.30° D.40°
4.已知等腰三角形一腰上的中线将这个等腰三角形的周长分为9cm和15cm两部分,则这个等腰三角形的腰长为(  )
A.6cm B.10cm C.6cm或10cm D.11cm
5.如图,在四边形ACBD中,AD=BD,∠ADB=120°,点C为动点,∠ACB=90°,E是BD的中点,连接CE,当CE的长度最大时,此时∠CAB的大小是(  )
A.30° B.45° C.60° D.75°
6.如图,在△ABC中,∠A=40°,∠C=60°,D为AC边上一点,DE⊥BC于点E.若AD=BD,BE=2,则AB的长为(  )
A. B.2 C.2 D.4
7.如图,△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,DE⊥AB于点E,BF⊥AC于点F,DE=4,则BF的长为(  )
A.5 B.6 C.7 D.8
8.如图,在△ABC中,AB=AC,AC的垂直平分线交AB,AC分别于D,E,连接CD,若∠B=70°,则∠DCB等于(  )
A.20° B.30° C.35° D.40°
9.如图,在△ABC中,AB=AC,∠ABM=∠CBN,MN=BN,则∠MBC的度数为(  )
A.45° B.50° C.55° D.60°
10.已知等腰三角形的一个外角是80°,则这个等腰三角形的顶角是(  )
A.100° B.80° C.80°或100° D.40°
11.如图,在△ABC中,AB=AC,∠C=70°,BD平分∠ABC交AC于点D,则∠CDB等于(  )
A.65° B.70° C.75° D.85°
12.如图,已知△ABC中,AB=AC,AD=AE,∠BAE=30°,则∠DEC等于(  )
A.7.5° B.10° C.15° D.18°
二.等腰三角形的判定
13.如图,△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点F,过点F作DE∥BC交AB于点D,交AC于点E,那么下列结论:
①△BDF和△CEF都是等腰三角形;
②DE=BD+CE;
③△ADE的周长等于AB与AC的和;
④BF=CF.
其中正确的有(  )
A.①②③ B.①②③④ C.①② D.①
14.如图,在△ABC中,AC=BC,∠C=36°,AD平分∠BAC,则图中等腰三角形的个数是(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
15.在△ABC中,∠A=40°,当∠B=   时,△ABC是等腰三角形.
16.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点C出发,按C→B→A的路径,以2cm每秒的速度运动,设运动时间为t秒,当t为   时,△ACP是等腰三角形.
17.如图:已知在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,在直线AC上找点P,使△ABP是等腰三角形,则∠APB的度数为   .
18.如图,在△ABC中,∠ABC的平分线交AC于点D,过点D作DE∥BC交AB于点E.
(1)求证:BE=DE;
(2)若∠A=80°,∠C=40°,求∠BDE的度数.
19.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)当点Q在边BC上运动时,出发几秒后,△PQB是等腰三角形?
(2)当点Q在边CA上运动时,出发几秒后,△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形?
20.如图,已知AB∥CD,AC平分∠DAB.求证:△ADC是等腰三角形.
21.如图,在△ABC中,AB=AC,点D是BC边上的中点,G是AC边上一点,过G作EF⊥BC,交BC于点E,交BA的延长线于点F.
(1)求证:AD∥EF;
(2)求证:△AFG是等腰三角形.
22.在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E、F,且DE=DF.
求证:△ABC是等腰三角形.
23.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.
24.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,CE平分∠DCB交AB于点E.
(1)求证:∠AEC=∠ACE;
(2)若∠AEC=2∠B,AD=1,求BD的长.
25.如图,在△ABC中,已知点D在线段AB的反向延长线上,过AC的中点F作线段GE交∠DAC的平分线于E,交BC于G,且AE∥BC.
(1)求证:△ABC是等腰三角形.
(2)若AE=8,AB=10,GC=2BG,求△ABC的周长.
三.等腰三角形的判定与性质
26.如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线相交于点F,过F作DE∥BC,交AB于点D,交AC于点E.若BD=3,DE=5,则线段EC的长为   .
27.如图,已知点D,E分别是△ABC的边BA和BC延长线上的点,作∠DAC的平分线AF,若AF∥BC.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)作∠ACE的平分线交AF于点G,若∠B=40°,求∠AGC的度数.
28.如图,在△ABC中,AB=AC,点D、E、F分别在AB、BC、AC边上,且BE=CF,BD=CE.
(1)求证:△DEF是等腰三角形;
(2)当∠A=50°时,求∠DEF的度数.
29.如图,在△ABC中,AB=AC.过点A作BC的平行线交∠ABC的角平分线于点D,连接CD.
(1)求证:△ACD为等腰三角形.
(2)若∠BAD=140°,求∠BDC的度数.
30.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=36°,BD是∠ABC的平分线,交AC于点D,E是AB的中点,连接ED并延长,交BC的延长线于点F,连接AF,求证:
(1)EF⊥AB;
(2)△ACF为等腰三角形.
四.等边三角形的性质
31.如图,BD为等边△ABC的边AC上的中线,E为BC延长线上一点,且DB=DE,若AB=6cm,则CE=   cm.
32.如图:△ABC和△ADE是等边三角形.证明:BD=CE.
33.如图,△ABC是等边三角形,BD是AC边上的高,延长BC到E使CE=CD.试判断△DEB的形状,并说明理由.
34.如图所示,已知△ABC中,AB=AC=BC=10厘米,M、N分别从点A、点B同时出发,沿三角形的边运动,已知点M的速度是1厘米/秒,点N的速度是2厘米/秒,当点N第一次到达B点时,M、N同时停止运动.
(1)M、N同时运动几秒后,M、N两点重合?
(2)M、N同时运动几秒后,可得等边三角形AMN?
(3)M、N在BC边上运动时,能否得到以MN为底边的等腰△AMN,如果存在,请求出此时M、N运动的时间?
35.如图,△BCD,△ACE都是等边三角形,求证:BE=AD.
五.等边三角形的判定
36.下列条件不能得到等边三角形的是(  )
A.有两个内角是60°的三角形
B.有一个角是60°的等腰三角形
C.腰和底相等的等腰三角形
D.有两个角相等的等腰三角形
37.在下列结论中:
(1)有一个外角是120°的等腰三角形是等边三角形
(2)有两个外角相等的等腰三角形是等边三角形
(3)有一边上的高也是这边上的中线的等腰三角形是等边三角形
(4)三个外角都相等的三角形是等边三角形
其中正确的个数是(  )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
38.已知a、b、c是△ABC的三边的长,且满足a2+2b2+c2﹣2b(a+c)=0,则此三角形的形状为   .
39.如图,已知点A的坐标为(4,0),点B的坐标为(0,3),在第一象限内找一点P(a,b),使△PAB为等边三角形,则2(a﹣b)=   .
40.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,点D、E在BC上,且AE=BE.
(1)求∠CAE的度数;
(2)若点D为线段EC的中点,求证:△ADE是等边三角形.
六.等边三角形的判定与性质
41.一艘轮船由海平面上A地出发向南偏西40°的方向行驶100海里到达B地,再由B地向北偏西20°的方向行驶100海里到达C地,则A,C两地相距(  )
A.100海里 B.80海里 C.60海里 D.40海里
42.如图,AB=AC,AE=EC=CD,∠A=60°,若EF=2,则DF=(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
43.如图,AB=AC,DB=DC,若∠ABC为60°,BE=3cm,则AB=   cm.
44.如图,AB=AC=8cm,DB=DC,若∠ABC=60°,则BE=   cm.
45.如图,在△ABC中,D为AB上一点,AD=DC=BC,且∠A=30°,AD=5,则AB=   .
46.在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,AD⊥BC,垂足为G,且AD=AB.∠EDF=60°,其两边分别交边AB,AC于点E,F.
(1)求证:△ABD是等边三角形;
(2)求证:BE=AF.
47.在等边三角形ABC中,点E在AB上,点D在CB的延长线上,且AE=BD,
(1)当点E为AB的中点时,如图1,求证:EC=ED;
(2)当点E不是AB的中点时,如图2,过点E作EF∥BC,求证:△AEF是等边三角形;
(3)在第(2)小题的条件下,EC与ED还相等吗,请说明理由.
48.如图,点O是等边△ABC内一点,∠AOB=110°,∠BOC=α.以OC为一边作等边三角形OCD,连接AC、AD.
(1)当α=150°时,试判断△AOD的形状,并说明理由;
(2)探究:当α为多少度时,△AOD是等腰三角形?
49.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,∠A=60°,点E为AD上一点,连接BD,CE交于点F,CE∥AB.
(1)判断△DEF的形状,并说明理由;
(2)若AD=12,CE=8,求CF的长.
50.如图,在等边△ABC中,点D,E分别在边BC,AC上,DE∥AB,过点E作EF⊥DE,交BC的延长线于点F.
(1)求∠F的度数.
(2)求证:DC=CF.
参考答案
一.等腰三角形的性质
1.解:当腰为4时,4+4=8,
∴4、4、8不能组成三角形;
当腰为8时,4+8=12>8,
∴4、8、8能组成三角形,
该三角形的周长为=4+8+8=20.
故选:C.
2.解:∵|2x﹣y+1|+(x+y﹣13)2=0,
∴,
解得,
∵等腰三角形的两边长分别为x、y,
当等腰三角形的腰为4时,4+4<9,不能构成三角形,
∴等腰三角形腰不为4,
当等腰三角形的腰为9时,9+9>4,满足条件,
∴等腰三角形的周长为9+9+4=22,
故选:D.
3.解:∵AB=CD,BD=AB,
∴BD=CD,
∴∠DBC=∠C=30°,
∵∠ABC=130°,
∴∠ABD=100°,
∵AB=BD,
∴∠A=∠ADB=(180°﹣100°)=40°,
故选:D.
4.解:设三角形的腰为xcm,如图:
△ABC是等腰三角形,AB=AC,BD是AC边上的中线,
则有AB+AD=9cm或AB+AD=15cm,分下面两种情况:
(1)x+x=9,
解得x=6,
∵三角形的周长为9+15=24(cm),
∴三边长分别为6cm,6cm,12cm,
∵6+6=12,不符合三角形的三边关系,
∴舍去;
(2)x+x=15,
解得x=10,
∵三角形的周长为24cm,
∴三边长分别为10cm,10cm,4cm.
综上可知:这个等腰三角形的腰长为10cm.
故选:B.
5.解:如图1,取AB的中点O,连接OD,OC,OE,
∴OC+OE≥CE,
当C,O,E共线时,CE的长度最大,如图2所示,
∵AD=BD,∠ADB=120°,
∴∠BOD=90°,∠ABD=30°,
∵E为BD的中点,
∴OE=BD=BE,
∴∠BOE=∠OBE=30°,
∴∠BOC=180°﹣30°=150°,
Rt△ACB中,点O为AB的中点,
∴OB=OC,
∴∠CBA=15°,
∴∠BAC=90°﹣15°=75°.
故选:D.
6.解:过D点作DF⊥AB于F,
在△ABC中,∠A=40°,∠C=60°,
∴∠ABC=180°﹣40°﹣60°=80°,
∵AD=BD,
∴∠ABD=∠A=40°,AF=BF=AB,
∴∠CBD=40°,
∴BD是∠ABC的角平分线,
∵DE⊥BC,
∴BF=BE=2,
∴AB=4.
故选:D.
7.解:∵△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,
∴AD是△ABC的中线,
∴S△ABC=2S△ABD=2××DE AB=DE AB,
∵S△ABC=AC BF,
∴AC BF=DE AB,
∵AC=AB,
∴BF=DE,
∵DE=4,
∴BF=8,
故选:D.
8.解:∵∠B=70°,AB=AC,
∴∠A=180°﹣2×70°=40°,
又∵DE垂直平分AC,
∴DA=DC,
∴∠ACD=∠A=40°,
∴∠BCD=∠ACB﹣∠ACD=70°﹣40°=30°.
故选:B.
9.解:设∠ABM=∠CBN=x,∠MBN=y,
∴∠ABC=2x+y,
∵MN=BN,
∴∠BMN=∠MBN=y,
∴∠A=∠BMN﹣∠ABM=y﹣x,
∵AB=AC,
∴∠C=∠ABC=2x+y,
∵∠A+∠ABC+∠C=180°,
∴(y﹣x)+(2x+y)+(2x+y)=180°,
∴3x+3y=180°,
∴x+y=60°,
∴∠CBN+∠MBN=60°,
即∠MBC=60°,
故选:D.
10.解:等腰三角形一个外角为80°,那相邻的内角为100°
三角形内角和为180°,如果这个内角为底角,内角和将超过180°,
所以100°只可能是顶角.
故选:A.
11.解:∵AC=AB,
∴∠C=∠ABC=70°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠CBD=∠ABC=35°,
∴∠CDB=180°﹣∠C﹣∠CBD=180°﹣70°﹣35°=75°,
故选:C.
12.解:∵AC=AB,
∴∠B=∠C,
∵∠AEC=∠B+∠BAE=∠B+30°=∠AED+α,
∴∠B=∠C=∠AED+α﹣30°,
∵AE=AD,
∴∠AED=∠ADE=∠C+α,
即∠AED=∠AED+α﹣30°+α,
∴2α=30°,
∴α=15°,
∠DEC=α=15°,
故选:C.
二.等腰三角形的判定
13.解:∵DE∥BC,
∴∠DFB=∠FBC,∠EFC=∠FCB,
∵BF是∠ABC的平分线,CF是∠ACB的平分线,
∴∠FBC=∠DFB,∠FCE=∠FCB,
∵∠DBF=∠DFB,∠EFC=∠ECF,
∴△DFB,△FEC都是等腰三角形.
∴DF=DB,FE=EC,即有DE=DF+FE=DB+EC,
∴△ADE的周长AD+AE+DE=AD+AE+DB+EC=AB+AC.
故选:A.
14.解:∵AC=BC,∠C=36°,
∴△ABC是等腰三角形,∠BAC=∠ABC=72°,
∵AD平分∠BAC,
∴∠CAD=∠BAD=∠C=36°
∴△CAD为等腰三角形,
∵∠BDA=∠C+∠CAD=72°=∠B,
∴△BAD为等腰三角形,
∴则图中等腰三角形的个数是3个.
故选:C.
15.解:(1)当∠A是底角,①AB=BC,
∴∠A=∠C=40°,
∴∠B=180°﹣∠A﹣∠C=100°;
②AC=BC,
∴∠A=∠B=40°;
(2)当∠A是顶角时,AB=AC,
∴∠B=∠C=(180°﹣∠A)=70°.
故答案为:40°或70°或100°.
16.解:由题意可得,
第一种情况:当AC=CP时,△ACP是等腰三角形,如右图1所示,
∵在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点C出发,按C→B→A的路径,以2cm每秒的速度运动,
∴CP=6cm,
∴t=6÷2=3秒;
第二种情况:当CP=PA时,△ACP是等腰三角形,如右图2所示,
∵在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点C出发,按C→B→A的路径,以2cm每秒的速度运动,
∴AB=10cm,∠PAC=∠PCA,
∴∠PCB=∠PBC,
∴PA=PC=PB=5cm,
∴t=(CB+BP)÷2=(8+5)÷2=6.5秒;
第三种情况:当AC=AP时,△ACP是等腰三角形,如右图3所示,
∵在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点C出发,按C→B→A的路径,以2cm每秒的速度运动,
∴AP=6cm,AB=10cm,
∴t=(CB+BA﹣AP)÷2=(8+10﹣6)÷2=6秒;
第四种情况:当AC=CP时,△ACP是等腰三角形,如右图4所示,
作CD⊥AB于点D,
∵∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,
∴AB=10cm,
设CD=4a,则AD=3a,
∴(4a)2+(3a)2=62,
解得,a=,
∴AD=3a=,
∴AP=2AD=7.2cm,
∴t==5.4s,
故答案为:3,6或6.5或5.4.
17.解:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,
∴当AB=BP1时,∠BAP1=∠BP1A=30°,
当AB=AP3时,∠ABP3=∠AP3B=∠BAC=×30°=15°,
当AB=AP2时,∠ABP2=∠AP2B=×(180°﹣30°)=75°,
当AP4=BP4时,∠BAP4=∠ABP4,
∴∠AP4B=180°﹣30°×2=120°,
∴∠APB的度数为:15°、30°、75°、120°.
故答案为:15°、30°、75°、120°.
18.解:(1)证明:在△ABC中,∠ABC的平分线交AC于点D,
∴∠ABD=∠CBD,
∵DE∥BC,
∴∠EDB=∠CBD,
∴∠EBD=∠EDB,
∴BE=DE.
(2)∵∠A=80°,∠C=40°
∴∠ABC=60°,
∵∠ABC的平分线交AC于点D,
∴∠ABD=∠CBD=∠ABC=30°,
由(1)知∠EDB=∠EBD=30°,
故∠BDE的度数为30°.
19.解:(1)由题意可知AP=t,BQ=2t,
∵AB=16,
∴BP=AB﹣AP=16﹣t,
当△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;
(2)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(秒).
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(秒).
综上所述:当t为11秒或12秒时,△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形.
20.证明:∵AB∥CD,
∴∠BAC=∠DCA,
∵AC平分∠DAB,
∴∠BAC=∠DAC,
∴∠DAC=∠DCA,
∴△ADC是等腰三角形.
21.(1)证明:∵AB=AC,点D是BC边上的中点,
∴AD是等腰三角形底边BC的中线,
∴AD⊥BC,
∵EF⊥BC,
∴AD∥EF;
(2)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵EF⊥BC,
∴∠B+∠F=∠C+∠EGC,
∴∠F=∠EGC,
∵∠EGC=∠AGF,
∴∠AGF=∠F,
∴AG=AF,
∴△AFG是等腰三角形.
22.证明:∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠BED=∠CFD=90°,
∵BD=CD,DE=DF,
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),
∴∠B=∠C,
∴AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形.
23.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.
24.解:(1)∵∠ACB=90°,CD⊥AB,
∴∠ACD+∠A=∠B+∠A=90°,
∴∠ACD=∠B,
∵CE平分∠BCD,
∴∠BCE=∠DCE,
∴∠B+∠BCE=∠ACD+∠DCE,
即∠AEC=∠ACE;
(2)∵∠AEC=∠B+∠BCE,∠AEC=2∠B,
∴∠B=∠BCE,
又∵∠ACD=∠B,∠BCE=∠DCE,
∴∠ACD=∠BCE=∠DCE,
又∵∠ACB=90°,
∴∠ACD=30°,∠B=30°,
∴Rt△ACD中,AC=2AD=2,
∴Rt△ABC中,AB=2AC=4,
∴BD=AB﹣AD=4﹣1=3.
25.证明:(1)∵AE∥BC,
∴∠B=∠DAE,∠C=∠CAE.
∵AE平分∠DAC,
∴∠DAE=∠CAE.
∴∠B=∠C.
∴AB=AC.
∴△ABC是等腰三角形.
(2)∵F是AC的中点,
∴AF=CF.
∵AE∥BC,
∴∠C=∠CAE.
由对顶角相等可知:∠AFE=∠GFC.
在△AFE和△CFG中,
∴△AFE≌△CFG.
∴AE=GC=8.
∵GC=2BG,
∴BG=4.
∴BC=12.
∴△ABC的周长=AB+AC+BC=10+10+12=32.
三.等腰三角形的判定与性质
26.解:∵∠ABC和∠ACB的平分线相交于点F,
∴∠DBF=∠FBC,∠ECF=∠BCF,
∵DF∥BC,
∴∠DFB=∠FBC,∠CFE=∠BCF,
∴∠DFB=∠DBF,∠CFE=∠ECF,
∴BD=DF=3,FE=CE,
∴CE=DE﹣DF=5﹣3=2.
故答案为:2.
27.(1)证明:∵AF平分∠DAC,
∴∠DAF=∠CAF,
∵AF∥BC,
∴∠DAF=∠B,∠CAF=∠ACB,
∴∠B=∠ACB,
∴△ABC是等腰三角形;
(2)解:∵AB=AC,∠B=40°,
∴∠ACB=∠B=40°,
∴∠BAC=100°,
∴∠ACE=∠BAC+∠B=140°,
∵CG平分∠ACE,
∴ACE=70°,
∵AF∥BC,
∴∠AGC=180°﹣∠BCG=180°﹣40°﹣70°=70°.
28.(1)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
在△BDE和△CEF中,

∴△BDE≌△CEF(SAS),
∴DE=EF,
∴△DEF是等腰三角形;
(2)解:∵△BDE≌△CEF,
∴∠BDE=∠CEF,
∴∠BED+∠CEF=∠BED+∠BDE,
∵∠B+(∠BED+∠BDE)=180°,
∠DEF+(∠BED+∠BDE)=180°,
∴∠B=∠DEF,
∵∠A=50°,AB=AC,
∴∠B=(180°﹣50°)=65°,
∴∠DEF=65°.
29.(1)证明:∵BD平分∠ABC,
∴∠1=∠2.
∵AD∥BC,
∴∠2=∠3.
∴∠1=∠3.
∴AB=AD.
∵AB=AC,
∴AC=AD,
∴△ACD为等腰三角形;
(2)解:由(1)知,∠1=∠2=∠3,
∵∠BAD=140°,∠BAD+∠1+∠3=180°,
∴∠1=∠2=∠3=(180°﹣∠BAD)=20°,
∠ABC=40°,
∵AB=AC,
∴∠ACB=∠ABC=40°,
由(1)知,AD=AC,
∴∠ACD=∠ADC=∠BDC+∠3=∠BDC+20°,
∵AD∥BC,
∴∠ADC+∠BCD=180°,
∴40°+(∠BDC+20°)+(∠BDC+20°)=180°,
∴∠BDC=50°.
30.证明:(1)∵AB=AC,∠BAC=36°,
∴∠ABC=72°,
又∵BD是∠ABC的平分线,
∴∠ABD=36°,
∴∠BAD=∠ABD,
∴AD=BD,
又∵E是AB的中点,
∴DE⊥AB,即FE⊥AB;
(2)∵FE⊥AB,AE=BE,
∴FE垂直平分AB,
∴AF=BF,
∴∠BAF=∠ABF,
又∵∠ABD=∠BAD,
∴∠FAD=∠FBD=36°,
又∵∠ACB=72°,
∴∠AFC=∠ACB﹣∠CAF=36°,
∴∠CAF=∠AFC=36°,
∴AC=CF,即△ACF为等腰三角形.
四.等边三角形的性质
31.解:∵BD为等边△ABC的边AC上的中线,∴BD⊥AC,
∵DB=DE,∴∠DBC=∠E=30°
∵∠ACB=∠E+∠CDE=60°
∴∠CDE=30°
∴∠CDE=∠E,
即CE=CD=AC=3cm.
故填3.
32.证明:∵△ABC和△ADE是等边三角形(已知),
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°(等边三角形的性质).
∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC(等式的性质),即∠BAD=∠CAE.
在△BAD与△CAE中,
∵,
∴△BAD≌△CAE(SAS).
∴BD=CE(全等三角形的对应边相等).
33.解:结论:△DEB是等腰三角形.
理由:∵CD=CE,
∴∠E=∠EDC,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∴∠E=30°,
∵△ABC是等边三角形,BD是高,
∴∠DBC=30°,
∴∠E=∠DBC,
∴DB=DE.
∴△DEB是等腰三角形.
34.解:(1)设点M、N运动x秒后,M、N两点重合,
x×1+10=2x,
解得:x=10;
(2)设点M、N运动t秒后,可得到等边三角形AMN,如图①,
AM=t×1=t,AN=AB﹣BN=10﹣2t,
∵△AMN是等边三角形,
∴t=10﹣2t,
解得t=,
∴点M、N运动秒后,可得到等边三角形AMN.
(3)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,
由(1)知10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﹣10,NB=30﹣2y,CM=NB,
y﹣10=30﹣2y,
解得:y=.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△AMN,此时M、N运动的时间为秒.
35.证明:∵△ABC和△ECD是等边三角形,
∴∠ACE=∠BCD=60°,BC=AC,EC=CD.
∴∠BCD+∠ACB=∠ACE+∠ACB,
即∠BCE=∠ACD.
在△BCE和△ACD中,
∴△BCE≌△ACD(SAS).
∴BE=AD.
五.等边三角形的判定
36.解:A、有两个内角是60°的三角形是等边三角形,不符合题意;
B、有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形,不符合题意;
C、腰和底相等的等腰三角形是等边三角形,不符合题意;
D、有两个角相等的等腰三角形可能不是等边三角形,符合题意;
故选:D.
37.解:(1):因为外角和与其对应的内角的和是180°,已知有一个外角是120°,即是有一个内角是60°,有一个内角为60°的等腰三角形是等边三角形.该结论正确.
(2):两个外角相等说明该三角形中两个内角相等,而等腰三角形的两个底角是相等的,故不能确定该三角形是等边三角形.该结论错误.
(3):等腰三角形的底边上的高和中线本来就是重合的,“有一边”可能是底边,故不能保证该三角形是等边三角形.该结论错误.
(4):三个外角都相等的三角形是等边三角形.正确;
故选:C.
38.解:由已知条件a2+2b2+c2﹣2b(a+c)=0化简得,
(a﹣b)2+(b﹣c)2=0
∴a﹣b=0,b﹣c=0
即 a=b,b=c
∴a=b=c
故答案为等边三角形.
39.解:过点P作PM⊥x轴,PN⊥y轴,垂足分别为M、N,
∵点A的坐标为(4,0),点B的坐标为(0,3),
∴OA=4,OB=3,
∴AB==5,
∵点P(a,b)在第一象限,
∴OM=PN=a,ON=PM=b,
∴AM=a﹣4,BN=b﹣3,
∵△PAB是等边三角形,
∴AB=BP=PA=5,
由PN2+BN2=BP2=PA2=PM2+AM2得,
b2+(a﹣4)2=a2+(b﹣3)2=25,
由b2+(a﹣4)2=a2+(b﹣3)2,整理得,8a+9=6b+16,即,b=①,
∴2(a﹣b)=4+3﹣4﹣3=1﹣,
故答案为:1﹣.
40.解:(1)∵AB=AC,∠BAC=120°,
∴∠B=∠C=30°,
∵AE=BE,
∴∠B=∠EAB,
∴∠EAB=30°,
∵∠BAC=120°,
∴∠CAE=∠BAC﹣∠EAB=120°﹣30°=90°,
即∠CAE=90°;
(2)方法一:证明:由(1)知,∠CAE=90°,
∵∠C=30°,
∴∠AEC=60°,
∴∠DEA=60°,
∵点D为线段EC的中点,
∴AD=DE,
∴∠DEA=∠DAE,
又∵∠DEA=60°,
∴∠DEA=∠DAE=60°,
∴∠ADE=60°,
∴∠DEA=∠DAE=∠ADE,
∴△ADE是等边三角形.
方法二:证明:由(1)知,∠CAE=90°,
∵∠C=30°,
∴∠AEC=60°,AE=CE,
∴∠DEA=60°,
∵点D为EC的中点,
∴AD=CE=DE,
∴AD=DE=AE,
∴△ADE是等边三角形.
六.等边三角形的判定与性质
41.解:如图所示:连接AC.
∵点B在点A的南偏西40°方向,点C在点B的北偏西20°方向,
∴∠ABD=40°,∠CBD=20°,
∴∠CBA=∠ABD+∠CBD=60°.
又∵BC=BA,
∴△ABC为等边三角形.
∴AC=BC=AB=100海里.
故选:A.
42.解:如图,过点E作EG⊥BC,交BC于点G
∵AB=AC,∠A=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∵EC=CD,
∴∠CED=∠CDE=∠ACB=30°,
∴∠AEF=30°,
∴∠AFE=90°,即EF⊥AB,
∵△ABC是等边三角形,AE=CE,
∴BE平分∠ABC,
∴EG=EF=2,
在Rt△DEG中,DE=2EG=4,
∴DF=EF+DE=2+4=6;
方法二、
∵AB=AC,∠A=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∵EC=CD,
∴∠CED=∠CDE=∠ACB=30°,
∵△ABC是等边三角形,AE=CE,
∴BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE=30°=∠CDE,
∴BE=DE,∠BFD=90°,
∴BE=2EF=4=DE,
∴DF=DE+EF=6;
故选:D.
43.解:在△ABD和△ACD中,
∴△ABD≌△ACD.
∴∠BAD=∠CAD.
又∵AB=AC,
∴BE=EC=3cm.
∴BC=6cm.
∵AB=AC,∠ABC=60°,
∴△ABC为等边三角形.
∴AB=6cm.
故答案为:6.
44.解:∵AB=AC,∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,A在BC的垂直平分线上,
∴BC=AB=8cm,
∵DB=DC,
∴点D在BC的垂直平分线上,
∴AD垂直平分BC,
∴BE=BC=4cm.
故答案为:4.
45.解:∵AD=DC,
∴∠ACD=∠A=30°,
∴∠BDC=∠A+∠ACD=60°,
∵CD=CB,
∴△BCD是等边三角形,
∴BD=CD,
∴BD=AD=5,
∴AB=AD+BD=10,
故答案为:10.
46.(1)证明:∵AB=AC,AD⊥BC,
∴∠BAD=∠DAC=∠BAC,
∵∠BAC=120°,
∴∠BAD=∠DAC=×120°=60°,
∵AD=AB,
∴△ABD是等边三角形;
(2)证明:∵△ABD是等边三角形,
∴∠ABD=∠ADB=60°,BD=AD
∵∠EDF=60°,
∴∠BDE=∠ADF,
在△BDE与△ADF中,

∴△BDE≌△ADF(ASA),
∴BE=AF.
47.证明:(1)如图1,在等边△ABC中,AB=BC=AC,
∴∠ABC=∠ACB=∠A=60°,
∵AE=EB=BD,
∴∠ECB=∠ACB=30°,∠EDB=∠DEB=∠ACB=30°,
∴∠EDB=∠ECB,
∴EC=ED;
(2)如图2,∵EF∥BC,
∴∠AEF=∠ABC=60°,∠AFE=∠C=60°,
∴△AEF为等边三角形;
(3)EC=ED;
理由:∵∠AEF=∠ABC=60°,
∴∠EFC=∠DBE=120°,
∵AB=AC,AE=AF,
∴AB﹣AE=AC﹣AF,即BE=FC,
在△DBE和△EFC中,

∴△DBE≌△EFC(SAS),
∴ED=EC.
48.解:(1)∵△OCD是等边三角形,
∴OC=CD,
而△ABC是等边三角形,
∴BC=AC,
∵∠ACB=∠OCD=60°,
∴∠BCO=∠ACD,
在△BOC与△ADC中,
∵,
∴△BOC≌△ADC,
∴∠BOC=∠ADC,
而∠BOC=α=150°,∠ODC=60°,
∴∠ADO=150°﹣60°=90°,
∴△ADO是直角三角形;
(2)∵设∠CBO=∠CAD=a,∠ABO=b,∠BAO=c,∠CAO=d,
则a+b=60°,b+c=180°﹣110°=70°,c+d=60°,
∴b﹣d=10°,
∴(60°﹣a)﹣d=10°,
∴a+d=50°,
即∠DAO=50°,
①要使AO=AD,需∠AOD=∠ADO,
∴190°﹣α=α﹣60°,
∴α=125°;
②要使OA=OD,需∠OAD=∠ADO,
∴110°+80°+60°+α=360°
∴α=110°;
③要使OD=AD,需∠OAD=∠AOD,
110°+50°+60°+α=360°,
∴α=140°.
所以当α为110°、125°、140°时,三角形AOD是等腰三角形.
49.解:(1)△DEF是等边三角形,
理由如下:∵AB=AD,∠A=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴∠ABD=∠ADB=60°,
∵CE∥AB,
∴∠CED=∠A=60°,∠DFE=∠ABD=60°,
∴∠CED=∠ADB=∠DFE,
∴△DEF是等边三角形;
(2)连接AC交BD于点O,
∵AB=AD,CB=CD,
∴AC是BD的垂直平分线,
即AC⊥BD,
∵AB=AD,∠BAD=60°,
∴∠BAC=∠DAC=30°,
∵CE∥AB,
∴∠BAC=∠ACE=∠CAD=30°,
∴AE=CE=8,
∴DE=AD﹣AE=12﹣8=4,
∵△DEF是等边三角形,
∴EF=DE=4,
∴CF=CE﹣EF=8﹣4=4.
50.(1)解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=60°,
∵DE∥AB,
∴∠B=∠EDC=60°,
∵DE⊥EF,
∴∠DEF=90°,
∴∠F=90°﹣60°=30°.
(2)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠C=60°,
∵DE∥AB,
∴∠B=∠EDC=60°,
∴∠EDC=∠ECD=∠DEC=60°,
∴△DEC是等边三角形,
∴CE=CD,
∵∠ECD=∠F+∠CEF,∠F=30°,
∴∠CEF=∠F=30°,
∴EC=CF,
∴CD=CF.