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人教版八年级数学上名师点拨精练
第13章 轴对称
13.3.1 等腰三角形的判定
学习目标
1.掌握等腰三角形的判定方法.
2.掌握等腰三角形的判定定理,并运用其进行证明和计算.
重点:理解和运用等腰三角形的判定定理.
难点:利用尺规作等腰三角形:已知底边及底边上的高作等腰三角形.
老师告诉你
构造等腰三角形的四种方法
用“角平分线+平行线”构造等腰三角形
用“角平分线+垂线”构造等腰三角形
用线段的垂直平分线构造等腰三角形
用三角形中角的二倍关系构造等腰三角形
知识点拨
知识点1 等腰三角形的判定
判定方法
(1)等腰三角形的定义:如果一个三角形有两边相等,这个三角形是等腰三角形.
(2)判定定理: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】
说明:①等腰三角形是一个轴对称图形,它的定义既作为性质,又可作为判定办法.
②等腰三角形的判定和性质互逆;
③在判定定理的证明中,可以作未来底边的高线也可以作未来顶角的角平分线,但不能作未来底边的中线;
④判定定理在同一个三角形中才能适用.
【新知导学】
例1-1.已知:如图,中,是中点,垂足为,垂足为,且,求证:是等腰三角形
【对应导练】
1.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,点E在BC上,点F在AB的延长线上,连接AE,CF,且AE=CF,BF=BE.求证:△ABC是等腰三角形.
2.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.
3.如图,在△ABC和△DCB中,∠A=∠D=90°,AC=BD,AC与BD相交于点O.
(1)求证:△ABC≌△DCB;
(2)△OBC是何种三角形?证明你的结论.
4.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.
知识点2 等腰三角形性质判定综合
解题技巧提炼
等腰三角形提供了好多相等的线段和相等的角,判定三角形是等腰三角形是证明线段相等、角相等的重要手段.
解决与等腰三角形相关的探究题时,主要是综合运用等腰三角形的性质和判定,有时会用到分类讨论的思想来解决问题.
【新知导学】
例2-1.如图,在等腰△ABC中,AB=AC,D为底边BC延长线上任意一点,过点D作DE//AB,与AC的延长线交于点E.求证:△CDE是等腰三角形.
【对应导练】
1.如图,在△ABC中,AB=AC,点D是边BC上的一点,且BD=AD,DC=AC,请指出图中的等腰三角形,并求∠B的度数.
2.如图,∠ACB=90°,AC=AD,DE⊥AB.求证:CE=DE.
3.已知:如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,点E在CA的延长线上,EF∥AD.求证:AE=AF.
4.在△ABC中,∠ABC=2∠C,BD平分∠ABC,交AC于D,AE⊥BD,垂足为E.求证:AC=2BE.
知识点3 作等腰三角形
复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.
【新知导学】
例3-1.下面是作等腰三角形的尺规作图过程: 已知等腰三角形底边长为a,底边上的高的长为h.
求作这个等腰三角形.
作法:(1)作线段AB=a.
(2)作线段AB的垂直平分线MN,交AB于点D.
(3)在MN上取一点C,使DC=h.
(4)连接AC,BC,则AC=BC,故△ABC就是求作的等腰三角形.此尺规作图中判断AC=BC的根据
是 .
【对应导练】
1.如图,△ABC中,AB=AC,∠A=36°.请利用尺规作图法在AC上求作一D,使得BD把△ABC分成两个等腰三角形.(保留作图痕迹,不写作法)
2.如图所示的正方形网格中,网格线的交点称为格点,已知A、B是两格点,如果C也是图中的格点,且使得△ABC为等腰三角形,则点C的个数是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
二、题型训练
1.利用等腰三角形的判定证明线段相等
1.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=36°,CD是∠ACB的平分线,交AB于点D,过点A作AE∥BC,交CD的延长线于点E.求证:AE=DE.
2.已知:如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,点E在CA的延长线上,EF∥AD.求证:AE=AF.
3.如图,△ABC中,AD⊥BC,CE是△ABC的中线,DG垂直平分CE.
(1)求证:CD=AE;
(2)若∠DCE=25°,求∠B的度数.
2.利用等腰三角形的判定求角度
4.如图,在△ABC中,AB=AC,点D、E、F分别在BC、AB、AC边上,且BE=CF,BD=CE.
(1)求证:△DEF是等腰三角形;
(2)求证:∠B=∠DEF;
(3)当∠A=40°时,求∠DEF的度数.
5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,将△ABC绕着点B逆时针旋转得到△FBE,点C,A的对应点分别为E,F.点E落在BA上,连接AF.若∠BAC=22°,求∠AFE的度数.
6.如图所示,在△ABC中,AB=AC=2,∠B=40°,点D在线段BC上运动(D不与B、C重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于点E.
(1)当∠BDA=115°时,∠BAD= ;点D从B向C运动时,∠BDA逐渐变 (填“大”或“小”).
(2)当DC的长为多少时,△ABD与△DCE全等?请说明理由.
(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状也在改变,请判断当∠BDA等于多少度时,△ADE是等腰三角形.(直接写出结论,不说明理由.)
3.利用等腰三角形的判定和性质判断线段的数量关系
7.已知:如图,E为△ABC的外角平分线上的一点,AE∥BC,BF=AE,求证:
(1)△ABC是等腰三角形;
(2)AF=CE.
8.如图△ABC中,∠B,∠C的平分线交于点O,过O点作EF∥BC,交AB、AC于E、F,请写出图中线段EF与BE、CF间的数量关系,并说明理由.
三、课堂达标
一、选择题(共8题,每小题4分,共32分)
1.下列条件中,可以判定△ABC是等腰三角形的是( )
A. ∠B=40°,∠C=80°
B. ∠A:∠B:∠C=1:2:3
C. 2∠A=∠B+∠C
D. 三个角的度数之比是2:2:1
2.如图,坐标平面内一点A(3,-2),O为原点,P是x轴上的一个动点,如果以点P、O、A为顶点的三角形是等腰三角形,那么符合条件的动点P的个数为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 1
3.如图,每个小方格的边长为1,A,B两点都在小方格的顶点上,点C也是图中小方格的顶点,并且△ABC是等腰三角形,那么点C的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4.在△ABC中,AB=AC,∠BAC=108°,AC的中垂线交BC于点D,交AC于点E,连接AD,∠ADB的角平分线交AB于点F则图中等腰三角形的个数为( )
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
5.如图,在△ABC中,∠ABC=45°,AC=8cm,F是高AD和BE的交点,则BF的长是( )
A. 4cm B. 6cm C. 8cm D. 9cm
6.如图,已知OC平分∠AOB,CD∥OB,若OD=3cm,则CD等于( )
A. 3cm B. 4cm C. 1.5cm D. 2cm
7.如图,△ABC中,BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,MN经过点O,与AB,AC相交于点M,N,且MN∥BC,已知△AMN的周长是18,则AB+AC=( )
A. 9 B. 12 C. 15 D. 18
8.如图,已知BP是∠ABC的平分线,AP⊥BP,若S△BPC=10cm2,则△ABC的面积等于( )
A. 20cm2 B. 30cm2 C. 25cm2 D. 不能确定
二、填空题(共5题。每小题4分,共20分)
9.已知:如图△ABC中,∠B=50°,∠C=90°,在射线BA上找一点D,使△ACD为等腰三角形,则∠ACD的度数为_____.
10.如图,上午8时,一条船从海岛A出发,以20nmile/h的速度向正北航行,10时到达海岛B处.从海岛A,B望灯塔C,测得∠NAC=42°,∠NBC=84°,则从海岛B到灯塔C的距离 _____nmile.
11.如图,△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,AE是∠BAC的平分线,点E到AB的距离等于3cm,则CF= cm.
12.下面是作等腰三角形的尺规作图过程:
已知等腰三角形底边长为a,底边上的高的长为h.
求作这个等腰三角形.
作法:(1)作线段AB=a.
(2)作线段AB的垂直平分线MN,交AB于点D.
(3)在MN上取一点C,使DC=h.
(4)连接AC,BC,则AC=BC,故△ABC就是求作的等腰三角形.此尺规作图中判断AC=BC的根据是_____.
13.如图所示,把一个直角三角尺ABC绕着60°角的顶点B顺时针旋转,使直角顶点C与AB的延长线上的点D重合.给出以下结论:①∠CBE=60°;②BE=CD;③△ACD是等腰三角形;④CD⊥BE;⑤A、C、E可能不共线.其中正确结论的序号是 _____.
三、解答题(共6题)
14.(6分)如图,已知在△ABC中,AB=AC,D为△ABC内一点,∠ABD=∠ACD,试说明△DBC是等腰三角形.
15.(9分)在3×5的网格中,小正方形的顶点称为格点,如图,A,B是格点,画等腰△ABC,使点C是格点,且分别满足下列条件:
(1)AC=AB(画在图①中);
(2)∠ACB=45°(画在图②中);
(3)以AB为底且(画在图③中).
16.(9分)如图,在△ABC中,AB=AC=2,∠B=40°,点D在线段BC上运动(D不与B、C重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于E.
(1)当∠BDA=115°时,∠BAD= °;点D从B向C运动时,∠BDA逐渐变 (填“大”或“小”);
(2)当DC等于多少时,△ABD≌△DCE,请说明理由;
(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状也在改变,判断当∠BDA等于多少度时,△ADE是等腰三角形.
17.(8分)如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AC平分∠DAB,CB⊥AB,CE⊥AD交AD的延长线于点E.
(1)求证:△ACD是等腰三角形;
(2)连接BE,求证:AC垂直平分BE.
18.(8分)如图,在6×6方格中,按下列要求画三角形,使它的顶点均在方格的顶点上(小正方形的边长为1)
(1)在图甲中画一个面积为8的等腰三角形;
(2)在图乙中画一个三角形与△ABC全等,且有一条公共边.
19.(8分)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,E为CD的中点,连接AE、BE,BE⊥AE,延长AE交BC的延长线于F,
求证:(1)BE平分∠ABC
(2)AB=BC+AD
人教版八年级数学上名师点拨精练
第13章 轴对称
13.3.1 等腰三角形的判定
学习目标
1.掌握等腰三角形的判定方法.
2.掌握等腰三角形的判定定理,并运用其进行证明和计算.
重点:理解和运用等腰三角形的判定定理.
难点:利用尺规作等腰三角形:已知底边及底边上的高作等腰三角形.
老师告诉你
构造等腰三角形的四种方法
用“角平分线+平行线”构造等腰三角形
用“角平分线+垂线”构造等腰三角形
用线段的垂直平分线构造等腰三角形
用三角形中角的二倍关系构造等腰三角形
知识点拨
2.知识点梳理
知识点1 等腰三角形的判定
判定方法
(1)等腰三角形的定义:如果一个三角形有两边相等,这个三角形是等腰三角形.
(2)判定定理: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】
说明:①等腰三角形是一个轴对称图形,它的定义既作为性质,又可作为判定办法.
②等腰三角形的判定和性质互逆;
③在判定定理的证明中,可以作未来底边的高线也可以作未来顶角的角平分线,但不能作未来底边的中线;
④判定定理在同一个三角形中才能适用.
【新知导学】
例1-1.已知:如图,中,是中点,垂足为,垂足为,且,求证:是等腰三角形
【答案】见解析
【解析】由是中点可得,再证明可得,然后根据等角对等边可得即可证明结论.
解:∵是中点
∴
在和中
∴
∴
∴,即是等腰三角形.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质、等腰三角形的判定等知识点,证得是解答本题的关键.
【对应导练】
1.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,点E在BC上,点F在AB的延长线上,连接AE,CF,且AE=CF,BF=BE.求证:△ABC是等腰三角形.
【解析】求出∠CBF=90°,根据全等三角形的判定定理推出Rt△ABE≌Rt△CBF,根据全等三角形的性质得出AB=CB,再根据等腰三角形的判定推出即可.
证明:∵∠ABC=90°,
∴∠CBF=180°-∠ABC=90°,
在Rt△ABE和Rt△CBF中
,
∴Rt△ABE≌Rt△CBF(HL),
∴AB=CB,
∴△ABC是等腰三角形.
2.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.
【解析】(1)首先依据平行线的性质证明∠B=∠DAE,∠C=∠CAE,然后结合角平分线的定义可证明∠B=∠C,故此可证明△ABC为等腰三角形;
(2)首先证明△AEF≌△CFG,从而得到CG的长,然后可求得BC的长,于是可求得△ABC的周长.
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.
3.如图,在△ABC和△DCB中,∠A=∠D=90°,AC=BD,AC与BD相交于点O.
(1)求证:△ABC≌△DCB;
(2)△OBC是何种三角形?证明你的结论.
【解析】(1)根据已知条件,用HL公理证:Rt△ABC≌Rt△DCB;
(2)利用Rt△ABC≌Rt△DCB的对应角相等,即可证明△OBC是等腰三角形.
证明:(1)在△ABC和△DCB中,∠A=∠D=90°
AC=BD,BC为公共边,
∴Rt△ABC≌Rt△DCB(HL);
(2)△OBC是等腰三角形,
∵Rt△ABC≌Rt△DCB,
∴∠ACB=∠DBC,
∴OB=OC,
∴△OBC是等腰三角形.
4.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.
【解析】要证△ABC为等腰三角形,须证∠A=∠C,而由题中已知条件,DF⊥AC,BD=BE,因此,可以通过角的加减求得∠A与∠C相等,从而判断△ABC为等腰三角形.
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.
知识点2 等腰三角形性质判定综合
解题技巧提炼
等腰三角形提供了好多相等的线段和相等的角,判定三角形是等腰三角形是证明线段相等、角相等的重要手段.
解决与等腰三角形相关的探究题时,主要是综合运用等腰三角形的性质和判定,有时会用到分类讨论的思想来解决问题.
【新知导学】
例2-1.如图,在等腰△ABC中,AB=AC,D为底边BC延长线上任意一点,过点D作DE//AB,与AC的延长线交于点E.求证:△CDE是等腰三角形.
【解析】根据等腰三角形的性质得到AB=AC,求得∠ABC=∠ACB,根据平行线的性质得到∠ABC=∠CDE,于是得到结论.
证明:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵DE∥AB,
∴∠ABC=∠CDE,
∵∠DCE=∠ACB,
∴∠DCE=∠CDE,
∴△CDE是等腰三角形.
【对应导练】
1.如图,在△ABC中,AB=AC,点D是边BC上的一点,且BD=AD,DC=AC,请指出图中的等腰三角形,并求∠B的度数.
【解析】利用等腰三角形的判定可证明△ABD、△ABC、△ACD都是等腰三角形,在△ADC中利用三角形内角和定理可求得∠B.
解:
∵AB=AC,BD=AD,DC=AC,
∴△ABD、△ABC、△ACD都是等腰三角形,
∵AB=AC,
∴∠C=∠B,
∴AD=BD,
∴∠ADC=2∠B,
∵CA=CD,
∴∠ADC=∠CAD=2∠B,
在△ACD中,由三角形内角和可得5∠B=180°,
解得∠B=36°.
2.如图,∠ACB=90°,AC=AD,DE⊥AB.求证:CE=DE.
【解析】根据垂直定义求出∠ADE=∠ACB,根据等腰三角形的性质得出∠ACD=∠ADC,根据角的和差求出∠ECD=∠EDC,根据等腰三角形的判定即可得解.
证明:∵DE⊥AB,
∴∠ADE=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ADE=∠ACB,
∵AC=AD,
∴∠ACD=∠ADC,
∴∠ECD=∠EDC,
∴CE=DE.
3.已知:如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,点E在CA的延长线上,EF∥AD.求证:AE=AF.
【解析】根据等腰三角形的性质可得出∠B=∠C,由ED⊥BC得出∠B+∠BAD=90°,∠C+∠DAC=90°,即可得出∠BAD=∠DAC,根据”两直线平行同位角相等“和”两直线平行内多角相等“可得出∠BAD=∠AFE,∠E=∠DAC,从而得出∠E=∠AFE,即可得出AE=AF.
证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵ED⊥BC,
∴∠BDF=∠CDF=90°,
∴∠B+∠BAD=90°,∠C+∠DAC=90°,
∴∠BAD=∠DAC,
∵EF∥AD,
∴∠BAD=∠AFE,∠DAC=∠E,
∴∠E=∠AFE,
∴AE=AF.
4.在△ABC中,∠ABC=2∠C,BD平分∠ABC,交AC于D,AE⊥BD,垂足为E.求证:AC=2BE.
【解析】首先过点A作AF∥BC,交BD的延长线于点F,由在△ABC中,∠ABC=2∠C,BD平分∠ABC,易证得△ADF,△ABF,△DBC是等腰三角形,又由三线合一,可证得BF=2BE,即可证得AC=2BE.
证明:过点A作AF∥BC,交BD的延长线于点F,
∴∠F=∠DBC,∠FAD=∠C,
∵∠ABC=2∠C,BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC=∠C,
∴∠F=∠FAD=∠ABD,BD=CD,
∴AD=DF,AB=AF,
∵AE⊥BD,
∴BE=EF=BF,
∵AC=AD+CD=DF+BD=BF,
∴AC=2BE.
知识点3 作等腰三角形
复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.
【新知导学】
例3-1.下面是作等腰三角形的尺规作图过程: 已知等腰三角形底边长为a,底边上的高的长为h.
求作这个等腰三角形.
作法:(1)作线段AB=a.
(2)作线段AB的垂直平分线MN,交AB于点D.
(3)在MN上取一点C,使DC=h.
(4)连接AC,BC,则AC=BC,故△ABC就是求作的等腰三角形.此尺规作图中判断AC=BC的根据
是 .
【分析】根据线段垂直平分线的性质解决问题.
【解答】解:由作法得MN垂直平分AB, 根据线段垂直平分线的性质得CA=CB.
故答案为:线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等.
【点评】本题考查了作图-复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.
【对应导练】
1.如图,△ABC中,AB=AC,∠A=36°.请利用尺规作图法在AC上求作一D,使得BD把△ABC分成两个等腰三角形.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】见解析
【分析】作∠ABC的角平分线BD交AC于点D,线段BD即为所求作.
【详解】解:如图,线段BD即为所求作.
【点睛】本题考查尺规作图-作等腰三角形.掌握角平分线的定义以及尺规作角平分线是解答本题的关键.
2.如图所示的正方形网格中,网格线的交点称为格点,已知A、B是两格点,如果C也是图中的格点,且使得△ABC为等腰三角形,则点C的个数是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】D
【分析】根据题意,结合图形,分两种情况讨论:①AB为等腰△ABC底边;②AB为等腰△ABC其中的一条腰.
【详解】解:如图,C为格点,为等腰三角形,
①AB为等腰△ABC底边时,符合条件的C点有4个(包括两个等腰直角三角形);
②AB为等腰△ABC其中的一条腰时,符合条件的C点有4个.
综上:这样的点C有8个,
故选D
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定;解答本题关键是根据题意,画出符合实际条件的图形,分类讨论,数形结合的思想是解题的关键.
二、题型训练
1.利用等腰三角形的判定证明线段相等
1.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=36°,CD是∠ACB的平分线,交AB于点D,过点A作AE∥BC,交CD的延长线于点E.求证:AE=DE.
【解析】根据等腰三角形性质和三角形内角和定理求出∠B=∠ACB=72°,根据角平分线定义求出∠DCB,根据平行线求出∠EAB=72°,根据三角形内角和定理求出∠ADE=72°,根据等腰三角形的判定即可得出答案.
证明:∵AB=AC,∠BAC=36°,
∴∠B=∠ACB=(180°-∠BAC)=72°,
∵CD是∠ACB的平分线,
∴∠DCB=∠ACB=36°,
∵AE∥BC,
∴∠EAB=∠B=72°,
∵∠B=72°,∠DCB=36°,
∴∠ADE=∠BDC=180°-72°-36°=72°,
∴∠EAD=∠ADE,
∴AE=DE.
2.已知:如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,点E在CA的延长线上,EF∥AD.求证:AE=AF.
【解析】根据等腰三角形的性质可得出∠B=∠C,由ED⊥BC得出∠B+∠BAD=90°,∠C+∠DAC=90°,即可得出∠BAD=∠DAC,根据”两直线平行同位角相等“和”两直线平行内多角相等“可得出∠BAD=∠AFE,∠E=∠DAC,从而得出∠E=∠AFE,即可得出AE=AF.
证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵ED⊥BC,
∴∠BDF=∠CDF=90°,
∴∠B+∠BAD=90°,∠C+∠DAC=90°,
∴∠BAD=∠DAC,
∵EF∥AD,
∴∠BAD=∠AFE,∠DAC=∠E,
∴∠E=∠AFE,
∴AE=AF.
3.如图,△ABC中,AD⊥BC,CE是△ABC的中线,DG垂直平分CE.
(1)求证:CD=AE;
(2)若∠DCE=25°,求∠B的度数.
【解析】(1)由直角三角形斜边上的中线可得,利用线段垂直平分线的性质可得DE=DC,进而可证明结论;
(2)由等腰三角形的性质及三角形外角的性质可得∠B=∠EDB=2∠BCE=50°.
(1)证明:∵AD⊥BC,CE是△ABC的中线,
∴,
∵DG垂直平分CE,
∴DE=DC,
∴CD=AE;
(2)解:∵DE=DC,
∴∠DEC=∠BCE,
∴∠EDB=∠BCE+∠DEC=2∠BCE=50°,
∵DE=BE,
∴∠B=∠EDB,
∵∠BCE=25°,
∴∠B=50°.
2.利用等腰三角形的判定求角度
4.如图,在△ABC中,AB=AC,点D、E、F分别在BC、AB、AC边上,且BE=CF,BD=CE.
(1)求证:△DEF是等腰三角形;
(2)求证:∠B=∠DEF;
(3)当∠A=40°时,求∠DEF的度数.
【解析】(1)首先根据条件证明△DBE≌△ECF,根据全等三角形的性质可得DE=FE,进而可得到△DEF是等腰三角形;
(2)根据△BDE≌△CEF,可知∠FEC=∠BDE,∠DEF=180°-∠BED-∠FEC=180°-∠DEB-∠EDB=∠B即可得出结论;
(3)由(2)知∠DEF=∠B,再根据等腰三角形的性质即可得出∠DEF的度数.
(1)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
在△DBE和△ECF中,,
∴△DBE≌△ECF,
∴DE=FE,
∴△DEF是等腰三角形;
(2)∵△BDE≌△CEF,
∴∠FEC=∠BDE,
∴∠DEF=180°-∠BED-∠FEC=180°-∠DEB-∠EDB=∠B
(3)∵由(2)知△BDE≌△CEF,
∴∠BDE=∠CEF,
∴∠CEF+∠DEF=∠BDE+∠B,
∴∠DEF=∠B,
∴AB=AC,∠A=40°,
∴∠DEF=∠B==70°.
5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,将△ABC绕着点B逆时针旋转得到△FBE,点C,A的对应点分别为E,F.点E落在BA上,连接AF.若∠BAC=22°,求∠AFE的度数.
【解析】根据旋转的性质,推出∠BFE=22°,∠EBF=68°,△BAF是等腰三角形,进而求出∠BFA的度数,利用∠BFA-∠BFE即可求出∠AFE的度数.
解:如图:
∵△ACB旋转90°得到△FEB,
∴∠C=∠BEF,∠CAB=∠EFB,∠CBA=∠EBF,AB=BF,
∵∠C=90°,
∴∠BAC+∠CBA=90°,
∵∠BAC=22°,
∴∠CBA=68°,
∴∠BFE=22°,∠EBF=68°,
∵AB=BF,
∴∠BAF=∠BFA,
∵∠ABF=68°,
∴,
∴∠AFE=∠BFA-∠BFE=56°-22°=34°.
6.如图所示,在△ABC中,AB=AC=2,∠B=40°,点D在线段BC上运动(D不与B、C重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于点E.
(1)当∠BDA=115°时,∠BAD= ;点D从B向C运动时,∠BDA逐渐变 (填“大”或“小”).
(2)当DC的长为多少时,△ABD与△DCE全等?请说明理由.
(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状也在改变,请判断当∠BDA等于多少度时,△ADE是等腰三角形.(直接写出结论,不说明理由.)
【答案】(1)25°;小;
(2)DC=2,理由见解答过程;
(3)110°或80°.
【解析】(1)根据三角形内角和定理计算求出∠BAD,根据点D从点B向点C运动可以得出∠BDA逐渐变小;
(2)当DC=2时,AB=DC,根据∠DEC+∠EDC=140°,∠ADB+∠EDC=140°,得到∠ADB=∠DEC,利用AAS定理证明△ABD≌△DCE即可;
(3)分DA=DE、AE=AD、EA=ED三种情况,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理计算.
【小问1详解】
解:∵∠B=40°,∠BDA=115°,
∴∠BAD=180°-∠B-∠BDA=180°-115°-40°=25°,
由图形可知,∠BDA逐渐变小,
故答案为:25°;小;
【小问2详解】
当DC=2时,△ABD≌△DCE,
理由如下:∵AB=2,
∴AB=DC,
∵AB=AC,
∴∠C=∠B=40°,
∴∠DEC+∠EDC=140°,
∵∠ADE=40°,
∴∠ADB+∠EDC=140°,
∴∠ADB=∠DEC,
在△ABD和△DCE中,
∴△ABD≌△DCE(AAS);
【小问3详解】
当∠BDA的度数为110°或80°时,△ADE是等腰三角形,理由如下:
当DA=DE时,∠DAE=∠DEA=70°,
∴∠BDA=∠DAE+∠C=70°+40°=110°;
当AD=AE时,∠AED=∠ADE=40°,
∴∠DAE=100°,
此时,点D与点B重合,不合题意;
当EA=ED时,∠EAD=∠ADE=40°,
∴∠BDA=∠DAE+∠C=40°+40°=80°,
综上所述,当∠BDA的度数为110°或80°时,△ADE是等腰三角形.
【点睛】本题考查的是等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、三角形外角的性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理、灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
3.利用等腰三角形的判定和性质判断线段的数量关系
7.已知:如图,E为△ABC的外角平分线上的一点,AE∥BC,BF=AE,求证:
(1)△ABC是等腰三角形;
(2)AF=CE.
【解析】(1)根据平行线的性质可得∠DAE=∠B,∠EAC=∠ACB,再根据等角对等边可得结论;
(2)利用“SAS”证明△ABF≌△CAE,根据全等三角形的性质可得结论.
证明:(1)∵AE∥BC,
∴∠DAE=∠B,∠EAC=∠ACB,
∵E为△ABC的外角平分线上的一点,
∴∠DAE=∠EAC,
∴∠B=∠ACB,
∴AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形;
(2)在△ABF和△CAE中,
,
∴△ABF≌△CAE(SAS),
∴AF=CE.
8.如图△ABC中,∠B,∠C的平分线交于点O,过O点作EF∥BC,交AB、AC于E、F,请写出图中线段EF与BE、CF间的数量关系,并说明理由.
【解析】先根据两直线平行内错角相等及角平分线定义,得到∠OBE=∠EOB,根据等角对等边得到EO=BE,同理OF=FC,所以EF=EO+OF=BE+CF.
解:EF=BE+CF,
理由如下:
∵BO平分∠ABC,
∴∠EBO=∠OBC,
∵EF∥BC,
∴∠OBC=∠EOB,
∴∠EBO=∠EOB,
∴EO=BE,
同理可得OF=FC,
∴EO+OF=BE+FC,
即EF=BE+CF.
三、课堂达标
一、选择题(共8题,每小题4分,共32分)
1.下列条件中,可以判定△ABC是等腰三角形的是( )
A. ∠B=40°,∠C=80°
B. ∠A:∠B:∠C=1:2:3
C. 2∠A=∠B+∠C
D. 三个角的度数之比是2:2:1
【答案】D
【解析】根据选项中△ABC三个角的关系,利用三角形的内角和定理可分别求出△ABC三个角的度数,进而根据等腰三角形的判定可得出答案.
解:对于选项A,
∵∠B=40°,∠C=80°
∴∠A=180°-(∠B+∠C)=60°,
故选项A不能判定△ABC为等腰三角形;
对于选项B,
∵∠A:∠B:∠C=1:2:3,
可设∠A=k,∠B=2k,∠C=3k,
又∵∠A+∠B+∠C=180°,
∴k+2k+3k=180°,
解得:k=30°,
∴∠A=k=30°,∠B=2k=60°,∠C=3k=90°,
故选项B不能判定△ABC为等腰三角形;
对于选项C,
∵2∠A=∠B+∠C,
又∵∠A+∠B+∠C=180°,
∴3∠A=180°,
解得:∠A=60°,
此时不能确定∠B和∠C的度数,无法判定△ABC的形状,
故选项C不能判定△ABC为等腰三角形;
对于选项D,
∵三个角的度数之比是2:2:1,
不妨假设∠A:∠B:∠C=2:2:1,
可设∠A=2k,∠B=2k,∠C=k,
∵∠A+∠B+∠C=180°,
∴2k+2k+2=180°,
解得:k=36°,
∴∠A=2k=72°,∠B=2k=72°,∠C=k=36°,
∵∠A=∠B,
∴△ABC为等腰三角形,
故选项D可以判定△ABC为等腰三角形.
故选:D.
2.如图,坐标平面内一点A(3,-2),O为原点,P是x轴上的一个动点,如果以点P、O、A为顶点的三角形是等腰三角形,那么符合条件的动点P的个数为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 1
【答案】C
【解析】根据题意,结合图形,分两种情况讨论:①OA为等腰三角形底边;②OA为等腰三角形一条腰.
解:如图:①OA为等腰三角形底边,符合条件的动点P有一个;
②OA为等腰三角形一条腰,符合条件的动点P有三个.
综上所述,符合条件的点P的个数共4个.
故选:C.
3.如图,每个小方格的边长为1,A,B两点都在小方格的顶点上,点C也是图中小方格的顶点,并且△ABC是等腰三角形,那么点C的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】根据“两圆一线”画图找点即可.
解:如图,C点与P、Q、R重合时,均满足△ABC是等腰三角形,
故选:C.
4.在△ABC中,AB=AC,∠BAC=108°,AC的中垂线交BC于点D,交AC于点E,连接AD,∠ADB的角平分线交AB于点F则图中等腰三角形的个数为( )
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
【答案】B
【解析】由等腰三角形的判定可得答案.
解:∵AB=AC,∠BAC=108°,
∴∠B=∠C=36°,△ABC是等腰三角形,
∵DE是AC的中垂线,
∴AD=CD,△ADC是等腰三角形,
∴∠DAC=∠C=36°,∠BAD=108°-36°=72°,
∵∠B=36°,
∴∠BDA=180°-36°-72°=72°,
∴∠BAD=∠BDA,△ABD是等腰三角形,
∵DF平分∠ADB,∠ADB=72°,
∴∠BDF=∠ADF=36°,
∴△ADF和△BDF是等腰三角形.
故选:B.
5.如图,在△ABC中,∠ABC=45°,AC=8cm,F是高AD和BE的交点,则BF的长是( )
A. 4cm B. 6cm C. 8cm D. 9cm
【答案】C
【解析】求出∠FBD=∠CAD,AD=BD,证△DBF≌△DAC,推出BF=AC,代入求出即可.
解:∵F是高AD和BE的交点,
∴∠ADC=∠ADB=∠AEF=90°,
∴∠CAD+∠AFE=90°,∠DBF+∠BFD=90°,
∵∠AFE=∠BFD,
∴∠CAD=∠FBD,
∵∠ADB=90°,∠ABC=45°,
∴∠BAD=45°=∠ABD,
∴AD=BD,
在△DBF和△DAC中
∴△DBF≌△DAC(ASA),
∴BF=AC=8cm,
故选:C.
6.如图,已知OC平分∠AOB,CD∥OB,若OD=3cm,则CD等于( )
A. 3cm B. 4cm C. 1.5cm D. 2cm
【答案】A
【解析】根据题意,可得∠AOC=∠BOC,又因为CD∥OB,求得∠C=∠AOC,则CD=OD可求.
解:∵OC平分∠AOB,
∴∠AOC=∠BOC;
又∵CD∥OB,
∴∠C=BOC,
∴∠C=∠AOC;
∴CD=OD=3cm.
故选:A.
7.如图,△ABC中,BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,MN经过点O,与AB,AC相交于点M,N,且MN∥BC,已知△AMN的周长是18,则AB+AC=( )
A. 9 B. 12 C. 15 D. 18
【答案】D
【解析】由角平分线定义得到∠MBO=∠OBC,由平行线的性质推出∠MOB=∠OBC,得到∠MBO=∠MOB,推出MO=MB,同理ON=NC,即可得到MN=MB+NC因此△AMN的周长=AM+AN+MN=AB+AC,据此求解即可.
解:∵BO平分∠ABC,
∴∠MBO=∠OBC,
∵MN∥BC,
∴∠MOB=∠OBC,
∴∠MBO=∠MOB,
∴MO=MB,
同理ON=NC,
∴OM+ON=MB+NC,
∴MN=MB+NC,
∴△AMN的周长=AM+AN+MN=AM+AN+MB+NC=AB+AC,
∵△AMN的周长是18,
∴AB+AC=18,
故选:D.
8.如图,已知BP是∠ABC的平分线,AP⊥BP,若S△BPC=10cm2,则△ABC的面积等于( )
A. 20cm2 B. 30cm2 C. 25cm2 D. 不能确定
【答案】A
【解析】先延长AP交BC于点D,根据已知条件证明△BAP≌△BDP,从而证出AP=PD,根据等底同高面积相等,得到△APC的面积=△DPC的面积,最后根据△BPC的面积是12cm2,求出答案即可.
解:如图所示:延长AP交BC于点D,
∵BP是∠ABC的平分线,
∴∠ABP=∠DBP,
∵AP⊥BP,
∴∠APB=∠DPB=90°,
∵BP=BP,
∴△BAP≌△BDP(ASA),
∴AP=DP,
∴△APC的面积=△DPC的面积,
∵△BPC的面积=10(cm2),
∴△BPD的面积+△CPD的面积=10(cm2),
∴△ABP的面积+△APC的面积=10(cm2),
∴△ABC的面积=△BPD的面积+△CPD的面积+△ABP的面积+△APC的面积=20(cm2),
故选:A.
二、填空题(共5题。每小题4分,共20分)
9.已知:如图△ABC中,∠B=50°,∠C=90°,在射线BA上找一点D,使△ACD为等腰三角形,则∠ACD的度数为_____.
【答案】70°或40°或20°
【解析】分三种情形分别求解即可;
解:如图,有三种情形:
①当AC=AD时,∠ACD=70°.
②当CD′=AD′时,∠ACD′=40°.
③当AC=AD″时,∠ACD″=20°,
故答案为70°或40°或20°
10.如图,上午8时,一条船从海岛A出发,以20nmile/h的速度向正北航行,10时到达海岛B处.从海岛A,B望灯塔C,测得∠NAC=42°,∠NBC=84°,则从海岛B到灯塔C的距离 _____nmile.
【答案】40
【解析】根据题意可得:AB=40海里,然后利用三角形的外角性质进行计算可得:∠ACB=∠NAC=42°,从而利用等角对等边可得AB=BC=40海里,即可解答.
解:由题意得:AB=(10-8)×20=40(海里),
∵∠NBC是△ABC的一个外角,∠NAC=42°,∠NBC=84°,
∴∠ACB=∠NBC-∠NAC=42°,
∴∠ACB=∠NAC=42°,
∴AB=BC=40海里,
∴从海岛B到灯塔C的距离40海里,
故答案为:40.
11.如图,△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,AE是∠BAC的平分线,点E到AB的距离等于3cm,则CF= cm.
【答案】3
【知识点】角平分线的性质;等腰三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:∵∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,AE是∠BAC的平分线,
∴CE=点E到AB的距离=3cm,∠BAE=∠CAE,
∵∠AEC+∠CAE=90°,∠AFD+∠BAE=90°,
∴∠AEC=∠AFD,
∵∠CFE=∠AFD,
∴∠CEF=∠CFE,
∴CF=CE=3cm.
故答案为:3.
【分析】利用角平分线上的点到角两边的距离相等,就可证得CE=点E到AB的距离=3cm,再证明∠CEF=∠CFE,就可得出CE=CF,就可得到CF的长。
12.下面是作等腰三角形的尺规作图过程:
已知等腰三角形底边长为a,底边上的高的长为h.
求作这个等腰三角形.
作法:(1)作线段AB=a.
(2)作线段AB的垂直平分线MN,交AB于点D.
(3)在MN上取一点C,使DC=h.
(4)连接AC,BC,则AC=BC,故△ABC就是求作的等腰三角形.此尺规作图中判断AC=BC的根据是_____.
【答案】线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等
【解析】根据线段垂直平分线的性质解决问题.
解:由作法得MN垂直平分AB,
根据线段垂直平分线的性质得CA=CB.
故答案为:线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等.
13.如图所示,把一个直角三角尺ABC绕着60°角的顶点B顺时针旋转,使直角顶点C与AB的延长线上的点D重合.给出以下结论:①∠CBE=60°;②BE=CD;③△ACD是等腰三角形;④CD⊥BE;⑤A、C、E可能不共线.其中正确结论的序号是 _____.
【答案】①③④
【解析】依据旋转的性质以及等腰三角形的性质进行推算,即可得出正确的结论.
解:把一个直角三角尺ABC绕着60°角的顶点B顺时针旋转,使直角顶点C与AB的延长线上的点D重合,
∴∠ABC=60°=∠DBE,∠ABD=180°,
∴∠CBE=180°-2×60°=60°,故①正确;
由旋转可得,BC=BD,
∴∠ADC=∠ABC=30°=∠A,
∴CD=AC<AB,故③正确;
又∵BE=AB,
∴CD<BE,故②错误;
∵BC=BD,∠BDE=∠CBE,
∴BE⊥CD(三线合一),故④正确;
如图所示,连接CE,
∵CD=AC=DE,∠CDE=90°-30°=60°,
∴△CDE是等边三角形,
∴∠DCE=60°,
∴∠ACE=120°+60°=180°,
∴A、C、E三点共线,故⑤错误;
故答案为:①③④.
三、解答题(共6题)
14.(6分)如图,已知在△ABC中,AB=AC,D为△ABC内一点,∠ABD=∠ACD,试说明△DBC是等腰三角形.
【解析】根据等腰三角形的性质得到∠ABC=∠ACB,根据角的和差得出∠DBC=∠DCB,即可根据“等角对等边”得解.
解:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵∠ABD=∠ACD,
∴∠ABC-∠ABD=∠ACB-∠ACD,
即∠DBC=∠DCB,
∴BD=CD,
∴△DBC是等腰三角形.
15.(9分)在3×5的网格中,小正方形的顶点称为格点,如图,A,B是格点,画等腰△ABC,使点C是格点,且分别满足下列条件:
(1)AC=AB(画在图①中);
(2)∠ACB=45°(画在图②中);
(3)以AB为底且(画在图③中).
【解析】(1)根据要求画出图形即可;
(2)作等腰直角三角形ABC即可(AB=BC,∠ABC=90°);
(3)构造腰长为5的等腰三角形即可.
解:(1)如图①中,△ABC即为所求;
(2)解:如图②中,△ABC即为所求;
(3)解:如图③中,△ABC即为所求.
16.(9分)如图,在△ABC中,AB=AC=2,∠B=40°,点D在线段BC上运动(D不与B、C重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于E.
(1)当∠BDA=115°时,∠BAD= °;点D从B向C运动时,∠BDA逐渐变 (填“大”或“小”);
(2)当DC等于多少时,△ABD≌△DCE,请说明理由;
(3)在点D的运动过程中,△ADE的形状也在改变,判断当∠BDA等于多少度时,△ADE是等腰三角形.
【分析】(1)根据三角形内角和定理,将已知数值代入即可求出∠BAD,根据点D的运动方向可判定∠BDA的变化情况.
(2)假设△ABD≌△DCE,利用全等三角形的对应边相等得出AB=DC=2,即可求得答案.
(3)假设△ADE是等腰三角形,分为三种情况:①当AD=AE时,∠ADE=∠AED=40°,根据∠AED>∠C,得出此时不符合;②当DA=DE时,求出∠DAE=∠DEA=70°,求出∠BAC,根据三角形的内角和定理求出∠BAD,根据三角形的内角和定理求出∠BDA即可;③当EA=ED时,求出∠DAC,求出∠BAD,根据三角形的内角和定理求出∠ADB.
【解答】解:(1)∠BAD=180°﹣∠ABD﹣∠BDA=180°﹣40°﹣115°=25°;
从图中可以得知,点D从B向C运动时,∠BDA逐渐变小;
故答案为:25°;小.
(2∵∠EDC+∠EDA=∠DAB+∠B,∠B=∠EDA=40°,
∴∠EDC=∠DAB.,
∵∠B=∠C,
∴当DC=AB=2时,△ABD≌△DCE,
(3)∵AB=AC,
∴∠B=∠C=40°,
①当AD=AE时,∠ADE=∠AED=40°,
∵∠AED>∠C,
∴此时不符合;
②当DA=DE时,即∠DAE=∠DEA(180°﹣40°)=70°,
∵∠BAC=180°﹣40°﹣40°=100°,
∴∠BAD=100°﹣70°=30°;
∴∠BDA=180°﹣30°﹣40°=110°;
③当EA=ED时,∠ADE=∠DAE=40°,
∴∠BAD=100°﹣40°=60°,
∴∠BDA=180°﹣60°﹣40°=80°;
∴当∠ADB=110°或80°时,△ADE是等腰三角形.
【点评】此题主要考查学生对等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,三角形外角的性质等知识点的理解和掌握,此题涉及到的知识点较多,综合性较强.
17.(8分)如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AC平分∠DAB,CB⊥AB,CE⊥AD交AD的延长线于点E.
(1)求证:△ACD是等腰三角形;
(2)连接BE,求证:AC垂直平分BE.
【解析】(1)根据平行线的性质和角平分线的定义求出∠DCA=∠DAC,由等腰三角形的判定可得结论成立;
(2)证明Rt△CEA≌Rt△CBA,根据全等三角形的性质得到AE=AB,根据线段垂直平分线的判定即可得到AC垂直平分BE.
证明:(1)∵AB∥DC,
∴∠DCA=∠CAB,
∵AC平分∠DAB,
∴∠DAC=∠CAB,
∴∠DCA=∠DAC,
∴DA=DC,
∴△ACD是等腰三角形;
(2)∵AC是∠EAB的平分线,CE⊥AE,CB⊥AB,
∴CE=CB,∠CEA=∠CBA=90°,
又∵AC=AC,
∴Rt△CEA≌Rt△CBA(HL),
∴AE=AB,
∴点A、点C在线段BE的垂直平分线上,
∴AC垂直平分BE.
18.(8分)如图,在6×6方格中,按下列要求画三角形,使它的顶点均在方格的顶点上(小正方形的边长为1)
(1)在图甲中画一个面积为8的等腰三角形;
(2)在图乙中画一个三角形与△ABC全等,且有一条公共边.
【解析】(1)在图甲中画一个面积为8的等腰三角形;
(2)在图乙中画一个以BC为公共边的三角形与△ABC全等.
解:(1)如图甲中,△ABC即为所求(答案不唯一);
(2)如图乙中,△CBE即为所求(答案不唯一).
19.(8分)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,E为CD的中点,连接AE、BE,BE⊥AE,延长AE交BC的延长线于F,
求证:(1)BE平分∠ABC
(2)AB=BC+AD
【解析】(1)证明△ADE≌△FCE 得AE=FE,再由垂直平分线的性质得BA=BF,最后由等腰三角形的三线合一定理得结论;
(2)由全等三角形得AD=CF,再BA=BF,得结论.
解:(1)∵AD∥BC,
∴∠DAE=∠F,∠D=∠ECF,
∵E为CD中点,
∴DE=CE,
在△ADE和△FCE中,
,
∴△ADE≌△FCE (AAS),
∴AE=EF,
又∵BE⊥AE,
∴BA=BF,
∴BE平分∠ABC;
(2)由(1)知 AB=BF,
∵BF=BC+CF,
∴AB=BC+CF,
∵△ADE≌△FCE,
∵AD=CF,
∴AB=BC+AD.
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