等腰三角形-浙教版数学八年级上册培优训练
一、单选题
1.(2024七下·市中区月考)如图,在中,,、是的两条中线,P是上一个动点,则下列线段的长度等于最小值的是( )
A. B. C. D.
2.(2021八上·攀枝花期中)如图,在方格纸中,以AB为一边作△ABP,使之与△ABC全等,从P1,P2,P3,P4四个点中找出符合条件的点P,则点P有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.(2023七下·盐湖期末)小王准备在红旗街道旁建一个送奶站,向居民区A,B提供牛奶,要使A,B两小区到送奶站的距离之和最小,则送奶站C的位置应该在( ).
A. B.
C. D.
4.如图,Rt中,,要求用圆规和直尺作图,把它分成两个三角形,其中一个三角形是等腰三角形.其作法错误的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025·东阳二模)如图,是边长为的正三角形,点,分别是边,上的动点,连结,交于点,且作于点,于点下列两条线段的和,不随,的运动而改变的是( )
A. B. C. D.
6.(2024八下·麒麟月考)如图所示,在矩形中,,将矩形沿折叠,点落在点处,与交于点,则重叠部分的面积是( )
A.20 B.16 C.12 D.10
7.(2021八上·长沙期末)如图,等边 中,D为AC中点,点P、Q分别为AB、AD上的点, , ,在BD上有一动点E,则 的最小值为( )
A.7 B.8 C.10 D.12
二、填空题
8.(2018-2019学年数学浙教版八年级上册2.4等腰三角形的判定定理 同步训练)如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,AB的中垂线DE交AC于D,交AB于E,(1)BD平分∠ABC;(2)点D是线段AC的中点;(3)AD=BD=BC;(4)△BDC的周长等于AB+BC,上述结论正确的是 .
9.(2024八上·西湖月考)如图,在中,和的平分线,相交于点,交于,交于过点作于,下列四个结论:①;②当时,;③若,,则.其中正确的是 .(填写正确的序号)
10.(2025·营山模拟)如图,在矩形中,,点为射线上一个动点,将沿直线折叠,当点的对应点刚好落在线段的垂直平分线上时,的长为 .
11.(2025·荔湾模拟)如图,在中,,,的垂直平分线交于,交于,若,则的长为 .
12.(2024八上·碧江期末)如图,在中,,,的面积为,的垂直平分线分别交,边于点,,若为边的中点, 为线段上一动点,则的最小值为 .
13.(2020八上·扎兰屯期末)如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,AD是∠BAC的平分线,AD=4.若P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是 .
14.(2024八上·花都期末)如图,,M,N分别为射线,上的动点,P为内一点,连接,,. 当周长取得最小值时,则的度数为 .
15.(2023八下·济阳期中)如图,中,,,P为内一点,,则的最小值为 .
16.(2024八上·香洲期末)如图,已知平分,P是OD上一定点,以点P为顶点作,将绕点P旋转,PM与OA交于点E,PN与OB交于F,连接EF交OP于点G(点G在O,P之间),以下4个结论:①是等腰三角形;②当时,是等边三角形;③当时,;④在旋转过程中,四边形OEPF的面积也随之变化.其中正确的选项有 .
三、解答题
17.(2024八上·江岸期末)以线段AC、CB为底按顺时针方向在平面内构造等腰与等腰,,,,,且.
(1)如图1,当点A、B、C三点共线时,求证:;
(2)如图2,当点A、B、C三点不共线时,连接,点为中点,连接、,求证:;
(3)如图3,当点在线段上运动时(点与A、D不重合),请直接写出与的数量关系.(直接填写答案)
18.(2024八下·南海月考)如图,在中,,,点D是边的中点,交于点E,连接.
(1)求的度数;
(2),求的面积.
19.(2025八下·揭阳期中)如图,在中,,点在上运动,点在上运动,始终保持与相等,的垂直平分线交于点,交于点,连接.
(1)判断与的位置关系,并说明理由;
(2)若,,,求线段的长.
20.(2024八上·临海期中)如图, △ABC是等边三角形,点D沿ABC的边从点A运动到点B,再从点B运动到点C点E是边BC上一点,运动过程中始终满足BD=CE.
(1)如图1,当点D在AB边上时,连接AE,CD相交于点G①求证:AE=CD.②求∠CGE的度数.
(2)如图2,当点D在BC边上时,延长AB至点F,使BF=BE,连接AE.DF.判断AE与DF是否相等 并说明理由.
21.(2023八上·临邑开学考)如图,点是等边内一点,是外的一点,,,≌,,连接.
(1)求证:是等边三角形;
(2)当时,试判断的形状,并说明理由;
(3)探究:当为多少度时,是等腰三角形.
22.(2025七下·普宁期末) 【问题背景】
如图1,在中,已知,,AH是的高,,,过点C的直线,动点D从点C开始沿射线CB方向以3cm/s的速度运动,动点E也同时从点C开始在直线MN上以2cm/s的速度向远离C点的方向运动,连接AD、AE,设运动时间为t(t>0)秒
(1)【思考尝试】请直接写出CD、CE的长度(用含有t的代数式表示):CD= cm,CE= cm
(2) 当t为多少时,的面积为?
(3)【深入探究】如图2,当点D在线段BC上,且时,是否与全等?说明理由,此时的值为多少?
(4) 请利用备用图探究,当点D在线段CB的延长线上,且时,CD与CE有什么数量关系?请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】线段垂直平分线的性质;等腰三角形的性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,连接,
,是的中线,
,,
垂直平分,
,
,
即的最小值是线段的长,
故答案为:C.
【分析】连接CP,利用垂直平分线的性质可得BP=CP,再利用三角形三边的关系可得,从而可得的最小值是线段的长.
2.【答案】C
【知识点】三角形全等的判定;轴对称的性质
【解析】【解答】解:要使△ABP与△ABC全等,
必须使点P与点C关于AB对称或关于AB的垂直平分线对称,据此可得点P1、P4满足要求,进而再根据轴对称性可知点P3也满足要求,
所以点P的位置可以是P1,P2,P4三个,
故答案为:C.
【分析】要使△ABP与△ABC全等,由于AB为公共边,根据轴对称的性质即可一一判断得出答案.
3.【答案】C
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:利用轴对称的性质可得,C选项中AC+BC的长最小,
故答案为:C.
【分析】利用“将军饮马”的方法求解即可.
4.【答案】B
【知识点】三角形内角和定理;线段垂直平分线的性质;等腰三角形的判定;角平分线的概念;尺规作图-作角的平分线;尺规作图-垂直平分线
【解析】【解答】解:A、根据图可得AD=AC,
∴△ACD是等腰三角形,故选项A不符合题意;
B、根据图可得所作直线是线段BC的垂直平分线,
∴不能推出△ACD和△ABD是等腰三角形,故选项B符合题意;
C、根据图可得所作直线是线段AB的垂直平分线,
∴DA=DB,
∴△ABD是等腰三角形,故选项C不符合题意;
D、∵∠C=90°,∠B=30°,
∴∠BAC=60°,
根据图可得AD是∠BAC的平分线,
∴∠BAD=30°=∠B,
∴DB=DA,
∴△ABD是等腰三角形,故选项D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】作法知AD=AC可得A中存在等腰三角形;由作法知所作直线是线段BC的垂直平分线,不能找出B中的等腰三角形;由作法知,所作性质是线段AB的垂直平分线,根据线段垂直平分线上的点到两端点的距离相等可得DA=DB,可得C中存在等腰三角形;由作法知AD是∠BAC的平分线,推得∠BAD=∠B,根据等角对等边得到DB=DA,可得D中存在等腰三角形.
5.【答案】D
【知识点】等边三角形的性质;三角形全等的判定-ASA
【解析】【解答】解:设BG=a,
∵△ABC是等边三角形,且边长为1,
∴AB=BC=AC=1,∠A=∠ABC=∠ACB=60°,
∵DG⊥BC,EH⊥BC,
∴△BDG和△CEH都是直角三角形,
在Rt△BDG中,∠BDG=90°-∠ABC=30°,
∴BD=BG=2a,
由勾股定理得:
,
∵∠BFD是△FBC的外角,且∠BFD=60°,
∴∠FBC+∠BCD=60°,
∵∠ABE+∠FBC=∠ABC=60°,
∴∠ABE=∠BCD,
在△ABE和△BCD中,
∴△ABE △BCD(ASA),
∴BD=AE=2a,
∴CE=AC-AE=1-2a,
在Rt△CEH中,∠CEH=90°-∠ACB=30°,
∴,
由勾股定理得:
,
∴
∴,
∴DG+EH的值不随D,E的运动而改变,始终是,
故答案为:D.
【分析】设BG=a,在Rt△BDG中,∠BDG=30°,则BD=BG=2a,,证明△ABE和△BCD全等得BD=AE=2a,则CE=AC-AE=1-2a,在Rt△CEH中,根据∠CEH=30°得,进而由勾股定理得,则,据此即可得出答案.
6.【答案】D
【知识点】三角形的面积;勾股定理;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:由折叠的性质可得
四边形ABCD是矩形,
BF=DF,
在Rt△DFC中,
解得DF=5,
故答案为:D.
【分析】由折叠的性质可得再证明得到BF=DF,利用勾股定理列出关于DF的方程,解方程得到DF的值,利用三角形的面积公式即可求解.
7.【答案】C
【知识点】等边三角形的判定与性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,
是等边三角形,
,
∵D为AC中点,
∴ ,
∵ , ,
,
作点Q关于BD的对称点Q' ,连接PQ'交BD于E,连接QE ,此时PE+QE的值最小,最小值PE+QE=PE+EQ'=PQ' ,
, ,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
∴PE+QE 的最小值为10.
故答案为:C.
【分析】作点Q关于BD的对称点Q' ,连接PQ'交BD于E,连接QE ,此时PE+QE的值最小,最小值PE+QE=PE+EQ'=PQ' ,进而判断△APQ'是等边三角形,即可解决问题.
8.【答案】(1),(3),(4)
【知识点】线段垂直平分线的性质;等腰三角形的判定与性质
【解析】【解答】∵△ABC为等腰三角形,DE是AB边的中垂线,所以(1)正确;
∵∠A=36°,
∴∠C=∠BDC=∠ABC=72°,∠ABD=∠A=36°,
∴BC=BD=AD,(3)正确;
△BCD的周长为BC+BD+CD,∵AD=BD,
∴△BCD的周长为AB+BC,(4)正确;
( 2 )中点D无法判断其是AC的中点,(2)错误
所以正确的结论为(1),(3),(4).
故填(1),(3),(4)
【分析】由中垂线上的点到线段两个端点的距离相等得出AD=BD,故∠A=36°=∠ABD,由三角形的内角和及外角定理得出∠C=∠BDC=∠ABC=72°,根据等角对等边得出BC=BD=AD;再根据角的和差得出∠DBC=36°=∠ABD,故BD平分∠ABC;根据三角形周长的计算方法,及等量代换得出△BCD的周长为BC+BD+CD=AB+BC;即可一一判断得出答案。
9.【答案】①②③
【知识点】三角形内角和定理;角平分线的性质;三角形全等的判定-SAS;三角形全等的判定-ASA
【解析】【解答】解:①∵在中,,
∴,
∵和是和的平分线,
∴,
∴,
∴结论正确;
②在上截取,
∵是的角平分线,
∴,
∴在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴结论正确;
③作于于,
∵和的平分线,相交于点,,
∴,
∵,
∴,
∴结论正确;
∴正确的序号为①②③;
故答案为①②③.
【分析】①根据三角形的内角和定理及角平分线的性质可判断求解;
②在上截取,用边角边可证,由全等三角形的对应角相等可得∠BOH=∠BOE,结合已知,根据角边角可证,由全等三角形的对应边相等可得AF=AH,然后根据线段的和差AB=BH+AH可判断求解;
③作于于,根据角平分线的性质及三角形的面积可判断求解.
10.【答案】2.5或10
【知识点】线段垂直平分线的性质;勾股定理;矩形的性质
11.【答案】
【知识点】三角形外角的概念及性质;线段垂直平分线的性质;含30°角的直角三角形;勾股定理
【解析】【解答】解:的垂直平分线交于,交于,
,,
,
,
根据勾股定理。
故答案为:。
【分析】根据线段垂直平分线的性质,可求出AD=BD的值,进而可求出的值,然后再根据三角形的外角定理,即可求出的值,再根据直角三角形的性质,求出AC的值,最后再根据勾股定理: ,代入数据,即可求解。
12.【答案】10
【知识点】三角形的面积;线段垂直平分线的性质;等腰三角形的性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,连接,,
∵是等腰三角形,点是边的中点,
∴,
∴,
于是解得:,
又∵是线段的垂直平分线,
∴点关于直线的对称点为点,
则,
当点在线段上时,的值为最小,
∴的长为的最小值
故答案为:.
【分析】连接AD,AM,又由于是等腰三角形,点D是BC边的中点,故AD上BC,再根据三角形的面积公式可以求出AD的长,再根据EF是线段AB的垂直平分线可知点B关于直线EF的对称点为点A,故AD的长为BM+MD的最小值,由此即可得出结论。
13.【答案】
【知识点】三角形的面积;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:∵AB=AC,AD是∠BAC的平分线,
∴AD垂直平分BC,
∴BP=CP.
如图,过点B作BQ⊥AC于点Q,BQ交AD于点P,则此时PC+PQ取最小值,最小值为BQ的长,
∵S△ABC= BC AD= AC BQ,
∴BQ= = ,
即PC+PQ的最小值是 .
故答案为 .
【分析】由等腰三角形的三线合一可得出AD垂直平分BC,过点B作BQ⊥AC于点Q,BQ交AD于点P,则此时PC+PQ取最小值,最小值为BQ的长,在△ABC中,利用面积法可求出BQ的长,即可得解。
14.【答案】
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的判定与性质;轴对称的性质;轴对称的应用-最短距离问题;三角形-动点问题
【解析】【解答】解:如图所示:分别作点关于,的对称点C、D,连接,分别交于M,交于点N.
则,,,
根据轴对称的性质,可得,,
则的周长最小为点C、M、N和D四点共线,最小值为,
∴,
在等腰中,,
则,
故答案为:.
【分析】考查了轴对称的性质、等腰三角形的性质以及三角形内角和定理,通过作点关于直线的对称点,将三角形的周长转化为两点间的线段长度来求解最小值,再利用等腰三角形得到.
15.【答案】5
【知识点】等腰三角形的性质;等边三角形的性质;含30°角的直角三角形;轴对称的应用-最短距离问题;旋转的性质
【解析】【解答】解:将△APC绕点A逆时针旋转60°得到△AP'C',连接PP',延长PA交BC于点E,过点A作AD⊥BC'与点D,如图:
由旋转得∠APC=∠AP'C'=120°,PA=P'A,CA=C'A,CP=C'P',∠PAP'=60°,
∵PA=P'A,∠PAP'=60°,
∴△PAP'为等边三角形,
∴∠PP'A=∠APP'=60°,PA=P'A=PP',
∵∠BPA+∠APP'=60°+120°=180°,
∴点P',P,B共线,
∵∠PP'A+∠C'P'A=60°+120°=180°,
∴点P,P',C共线,
∴点P,P',B,C'共线,
∵AB=CA=C'A,
∴DB=DC',
∵AP=AP',
∴DP=DP',
∴BD-PD=C'D-P'D,
∴PB=C'P',
∴CP=C'P'=PB,
∵∠APC=∠APB=120°,
∴∠EPC=∠BPE=60°,
∵PC=PB,,
∴BC⊥PE,BE=,
∴∠EBP=90°-60°=30°,
∴PB=2PE,
∵,
∴,
∴PE=1,
∴BP=2PE=2,
∵,
∴,
∴AP=AE-PE=1,
∴PA+PB+PC=5,
∴的最小值5
故答案为:5
【分析】将△APC绕点A逆时针旋转60°得到△AP'C',连接PP',延长PA交BC于点E,过点A作AD⊥BC'与点D,先根据等边三角形的性质结合题意得到点P,P',B,C'共线,再根据等腰三角形的性质结合含30°直角三角形的性质和勾股定理即可求出AE的长,进而即可求出PA+PB+PC的最小值。
16.【答案】①②③
【知识点】三角形的面积;角平分线的性质;等腰三角形的判定;等边三角形的判定;三角形全等的判定-ASA;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:过P点作PH⊥OA于H点,PQ⊥OB于Q点,如图所示,
∵OP平分∠AOB,PH⊥OA,PQ⊥OB,
∴PH=PQ,∠PHO=∠PQO=90°,
∵∠HOQ=60°,
∴∠HPQ=180° 60°=120°,
∵∠EPF=120°,
∴∠HPE=∠QPF,
在△PHE和△PQF中,
∴△PHE≌△PQF(ASA),
∴PE=PF,
∴△EPF是等腰三角形,
∴①正确;
∴∠PEF=∠PFE=30°,
当PM⊥OA时,
∴∠PEO=90°,
∴∠FEO=∠PEO ∠PEF=90° 30°=60°,
∵∠EOF=60°,
∴此时△OEF是等边三角形,
∴②正确;
当EF⊥OA时,
∴∠FEO=90°,
∴∠EOP=30°,
∴∠OGE=60°,
∵∠PEG=30°,
∴∠EPG=30°,
∵∠EOP=∠EPG,
∴OE=PE,
∵PE=PF,
∴OE=PF,
在△EOG和△PFG中,
∴△EOG≌△PFG(AAS),
∴③正确;
∵△PHE≌△PQF,
∴S△PHE=S△PQF,
∴S四边形OEPF=S四边形OHPQ,
∵S四边形OHPQ=2S△OPH=2××OH×PH=PH×PH=×OP×OP=OP2,且OP为定值,
∴S四边形OHPQ为定值,
∴S四边形OEPF为定值,
∴④错误.
综上,正确的结论是:①②③.
故答案为:①②③.
【分析】过P点作PH⊥OA于H点,PQ⊥OB于Q点,先利用“ASA”证明△PHE≌△PQF,再利用全等三角形的性质可得PE=PF,可判断出①正确;利用等腰三角形的性质和三角形内角和定理可计算出∠PEF=∠PFE=30°,当PM⊥OA时,则∠FEO=60°,结合∠EOF=60°,证出△OEF是等边三角形,从而可判断出②正确;当EF⊥OA时,则∠OGE=60°,利用三角形外角性质求出∠EPG=30°,证出OE=PE,再证出△EOG≌△PFG,从而可判断出③正确;利用△PHE≌△PQF,可得S四边形OEPF=S四边形OHPQ,再利用S四边形OHPQ=2S△OPH=OP2,从而得到S四边形OEPF为定值,从而可对④进行判断.
17.【答案】(1)证明:在中
∵
∴
∵
∴
∴
同理可得:
∵
∴
∴
(2)证明:延长DF至Q,使,连BQ,
在和中
∴
∴,
又∵
∴
由(1)知,
设,,,
∴
∴
由(1)知
∴,
在和中
∴
∴
又∵
∴ .
(3)解:或
【知识点】三角形的综合
【解析】【解答】解:(3)取AB的中点,连接EF,由(2)知: ,
∴
∵
∴
①当点E在AC上方,
∵
∴
∴
∴
②当点E在AC下方,
∵
∴
综上所述,或.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理即可得到:,同理得到:,进而平角的定义的可得到方程,进而即可求出∠DCE的度数,进而即可求证;
(2)延长DF至Q,使,连BQ,利用"ASA"证明,得到: ,,结合(1)设,,,,即可证明再利用"SAS"证明得到,进而根据垂直平分线的判定即可求证;
(3)取AB的中点,连接EF,由(2)知: ,结合题意可知:然后分两种情况讨论,①当点E在AC上方,②当点E在AC下方,分别根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理即可求解.
18.【答案】(1)解:设的度数为x,则,
∵,
∴,
在中,,
∴,
解得:,
∴.
(2)解:∵点D是边的中点,,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴根据勾股定理得:,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
.
【知识点】三角形的面积;线段垂直平分线的性质;等腰三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;几何图形的面积计算-割补法
【解析】【分析】(1)设的度数为x,则,再利用,可得,最后求出x的值即可;
(2)先利用含30°角的直角三角形的性质可得,再利用勾股定理求出BC的长,再求出,最后利用三角形的面积公式及割补法求出△ABC的面积即可.
19.【答案】(1)解:,理由如下:
,
,
垂直平分,
,
,
在中,,
,
,
,
.
(2)解:连接,如图所示:
,,,
,,
设,则,
在中,根据勾股定理,得,
在中,根据勾股定理,得,
,
解得,
.
【知识点】线段垂直平分线的性质;等腰三角形的判定与性质;勾股定理;三角形-动点问题
【解析】【分析】(1)先利用垂直平分线的性质可得ED=EB,再利用等边对等角的性质可得,再利用角的运算和等量代换可得,从而可证出;
(2)连接PE,设,则,利用勾股定理可得,再求出x的值即可.
(1)解:,理由如下:
,
,
垂直平分,
,
,
在中,,
,
,
,
;
(2)解:连接,如图所示:
,,,
,,
设,
则,
在中,根据勾股定理,得,
在中,根据勾股定理,得,
,
解得,
.
20.【答案】(1)解:①如图1.
∵△ABC 是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,BC=AC.
∵BD=CE.
∴△ACE≌△CBD.
∴AE=CD.
②∵△ACE≌△CBD.
∴∠CAE=∠BCD
∵∠ACD+∠BCD=60°
∵∠CGE=∠ACD+∠CAE=∠ACD+∠BCD=60°
(2)解:AE=DF.
方法 1.如图2,在AB上截取AH=BF,连接 DH,可得 HF=AB.
∵△ABC 是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60,AB=AC=BC=HF
∵BF=BE,BD=CE.
∴BH=CE=BD.
∴△BDH 是等边三角形,
∴∠BHD=∠ACB=60°
∴△ACE≌△FHD
∴AE=DF
方法 2.如图3,在AB上截取 AH=BF,连接 DH,CH,可得 HF=AB.
∵△ABC 是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,HF=AB=BC=AC
∵BH=CE,
∴△ACE≌△CBH.
∴AE=CH.
∵BF=BE,BD=CE.
∴BH=CE=BD.
∴△BDH 是等边三角形.
∴∠HDB=∠ABC=60°,BD=DH
∴∠CDH=∠DBF-120°
∴
∴CH=DF.
∴AE=DF
方法3.如图4,在AB上截取 BH=BF,连接 EH.
∵△ABC 是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,AB=BC
∴△BEH 是等边三角形.
∴∠EHB=∠ABC-60°,EH=BE=BH=BF.
∴∠AHE=∠DBF=120°,AH=CE.
∵BD=CE,
∴AH=BD.
∴△AEH≌△DFB.
∴AE=DF
方法 4.如图5,过点E作EH∥AB交AC 于点 H
∴∠CHE=∠CAB,∠CEH=∠CBA.
∵△ABC 是等边三角形,
∴∠CHE=∠CEH=∠ABC=∠CAB=∠C=60°.AC=BC
∴△CEH 是等边三角形,∠AHE=∠FBD=120°
∴CE=CH=EH
∴BE=AH.
∴BF=BE.
∴BF=AH.
∴BD=CE,
∴BD=EH.
∴△AEH≌△FDB.
∴AE=DF
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;等边三角形的性质;三角形-动点问题
【解析】【分析】(1)由△ABC是等边三角形 ,求出△ACE≌△CBD,得出 AE=CD 与 ∠CGE的度数 ;
(2)先判断AE=DF,再说明理由,方法一:根据△ABC是等边三角形的性质得出的结论推断出△ACE≌△FHD,再根据全等三角形的性质得出结论AE=DF;方法二:根据△ABC是等边三角形的性质得出的结论推断出△ACE≌△CBH,进而得出△BDH 是等边三角形,再根据等边三角形的性质,得出△CDH≌△FBD,最终求解AE=DF;方法三:先证明△BEH 是等边三角形,再求证△AEH≌△DFB,最后推出AE=DF;方法四:先根据等边三角形的判定得出△CEH 是等边三角形,再求证△AEH≌△FDB,最后得出结果AE=DF.
21.【答案】(1)证明:≌,
.
,
是等边三角形.
(2)解:是直角三角形.
理由如下:
是等边三角形,
,
≌,,
,
,
是直角三角形.
(3)解:是等边三角形,
.
,,
,
,
.
当时,,
.
当时,,
.
当时,
,
.
综上所述:当或或时,是等腰三角形.
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;等边三角形的判定与性质;多边形内角与外角
【解析】【分析】(1)根据全等三角形的性质可得,再根据等边三角形的判定定理即可求出答案.
(2)根据等边三角的性质及全等三角形性质即可求出答案.
(3)根据等边三角形性质,四边形内角和定理分,,时,根据等腰三角形判定定理即可求出答案.
22.【答案】(1)3t;2t
(2)解: 当0<t<时,点D在BC上,BD=(8-3t)cm,
∵,
∴2(8-3t)=12,
解得:;
当t≥时,点D在CB的延长线上,BD=(3t-8)cm,
∴,
解得:,
综上所述:当 t 为或时, 的面积为 ;
(3)解:与全等,理由如下:
如图3,∵AD⊥AE,
∴∠DAE=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
∵AB=AC,
∴当BD=CE时,△ABD≌△ACE(SAS),
∴8-3t=2t,
解得:,
∴当 时, 与全等;
此时 ;
(4)解:或,理由如下:
如图所示:
∵AD⊥AE,
∴∠DAE=90°,
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∴∠ABD=180°-∠ABC=135°,∠ACE=∠ACB+90°=135°,
∴∠ABD=∠ACE,
∵AB=AC,
∴△ABD≌△ACE(ASA),
∴BD=CE,
∴3t-8=2t,
解得:t=8,
∴CD=3t=24cm,CE=2t=16cm,
∴CD=3CE或.
【知识点】三角形的面积;三角形全等及其性质;等腰直角三角形;三角形全等的判定-SAS;三角形-动点问题
【解析】【解答】解:(1)由题意可得:CD=3tcm,CE=2tcm,
故答案为:3t;2t.
【分析】(1)根据速度×时间=路程计算求解即可;
(2)分类讨论,利用三角形的面积公式计算求解即可;
(3)根据题意先求出∠BAD=∠CAE,再求出△ABD≌△ACE,最后计算求解即可;
(4)根据等腰直角三角形的性质求出∠ABC=∠ACB=45°,再利用ASA证明△ABD≌△ACE,最后计算求解即可.
1 / 1等腰三角形-浙教版数学八年级上册培优训练
一、单选题
1.(2024七下·市中区月考)如图,在中,,、是的两条中线,P是上一个动点,则下列线段的长度等于最小值的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】线段垂直平分线的性质;等腰三角形的性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,连接,
,是的中线,
,,
垂直平分,
,
,
即的最小值是线段的长,
故答案为:C.
【分析】连接CP,利用垂直平分线的性质可得BP=CP,再利用三角形三边的关系可得,从而可得的最小值是线段的长.
2.(2021八上·攀枝花期中)如图,在方格纸中,以AB为一边作△ABP,使之与△ABC全等,从P1,P2,P3,P4四个点中找出符合条件的点P,则点P有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【知识点】三角形全等的判定;轴对称的性质
【解析】【解答】解:要使△ABP与△ABC全等,
必须使点P与点C关于AB对称或关于AB的垂直平分线对称,据此可得点P1、P4满足要求,进而再根据轴对称性可知点P3也满足要求,
所以点P的位置可以是P1,P2,P4三个,
故答案为:C.
【分析】要使△ABP与△ABC全等,由于AB为公共边,根据轴对称的性质即可一一判断得出答案.
3.(2023七下·盐湖期末)小王准备在红旗街道旁建一个送奶站,向居民区A,B提供牛奶,要使A,B两小区到送奶站的距离之和最小,则送奶站C的位置应该在( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:利用轴对称的性质可得,C选项中AC+BC的长最小,
故答案为:C.
【分析】利用“将军饮马”的方法求解即可.
4.如图,Rt中,,要求用圆规和直尺作图,把它分成两个三角形,其中一个三角形是等腰三角形.其作法错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】三角形内角和定理;线段垂直平分线的性质;等腰三角形的判定;角平分线的概念;尺规作图-作角的平分线;尺规作图-垂直平分线
【解析】【解答】解:A、根据图可得AD=AC,
∴△ACD是等腰三角形,故选项A不符合题意;
B、根据图可得所作直线是线段BC的垂直平分线,
∴不能推出△ACD和△ABD是等腰三角形,故选项B符合题意;
C、根据图可得所作直线是线段AB的垂直平分线,
∴DA=DB,
∴△ABD是等腰三角形,故选项C不符合题意;
D、∵∠C=90°,∠B=30°,
∴∠BAC=60°,
根据图可得AD是∠BAC的平分线,
∴∠BAD=30°=∠B,
∴DB=DA,
∴△ABD是等腰三角形,故选项D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】作法知AD=AC可得A中存在等腰三角形;由作法知所作直线是线段BC的垂直平分线,不能找出B中的等腰三角形;由作法知,所作性质是线段AB的垂直平分线,根据线段垂直平分线上的点到两端点的距离相等可得DA=DB,可得C中存在等腰三角形;由作法知AD是∠BAC的平分线,推得∠BAD=∠B,根据等角对等边得到DB=DA,可得D中存在等腰三角形.
5.(2025·东阳二模)如图,是边长为的正三角形,点,分别是边,上的动点,连结,交于点,且作于点,于点下列两条线段的和,不随,的运动而改变的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】等边三角形的性质;三角形全等的判定-ASA
【解析】【解答】解:设BG=a,
∵△ABC是等边三角形,且边长为1,
∴AB=BC=AC=1,∠A=∠ABC=∠ACB=60°,
∵DG⊥BC,EH⊥BC,
∴△BDG和△CEH都是直角三角形,
在Rt△BDG中,∠BDG=90°-∠ABC=30°,
∴BD=BG=2a,
由勾股定理得:
,
∵∠BFD是△FBC的外角,且∠BFD=60°,
∴∠FBC+∠BCD=60°,
∵∠ABE+∠FBC=∠ABC=60°,
∴∠ABE=∠BCD,
在△ABE和△BCD中,
∴△ABE △BCD(ASA),
∴BD=AE=2a,
∴CE=AC-AE=1-2a,
在Rt△CEH中,∠CEH=90°-∠ACB=30°,
∴,
由勾股定理得:
,
∴
∴,
∴DG+EH的值不随D,E的运动而改变,始终是,
故答案为:D.
【分析】设BG=a,在Rt△BDG中,∠BDG=30°,则BD=BG=2a,,证明△ABE和△BCD全等得BD=AE=2a,则CE=AC-AE=1-2a,在Rt△CEH中,根据∠CEH=30°得,进而由勾股定理得,则,据此即可得出答案.
6.(2024八下·麒麟月考)如图所示,在矩形中,,将矩形沿折叠,点落在点处,与交于点,则重叠部分的面积是( )
A.20 B.16 C.12 D.10
【答案】D
【知识点】三角形的面积;勾股定理;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:由折叠的性质可得
四边形ABCD是矩形,
BF=DF,
在Rt△DFC中,
解得DF=5,
故答案为:D.
【分析】由折叠的性质可得再证明得到BF=DF,利用勾股定理列出关于DF的方程,解方程得到DF的值,利用三角形的面积公式即可求解.
7.(2021八上·长沙期末)如图,等边 中,D为AC中点,点P、Q分别为AB、AD上的点, , ,在BD上有一动点E,则 的最小值为( )
A.7 B.8 C.10 D.12
【答案】C
【知识点】等边三角形的判定与性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,
是等边三角形,
,
∵D为AC中点,
∴ ,
∵ , ,
,
作点Q关于BD的对称点Q' ,连接PQ'交BD于E,连接QE ,此时PE+QE的值最小,最小值PE+QE=PE+EQ'=PQ' ,
, ,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
∴PE+QE 的最小值为10.
故答案为:C.
【分析】作点Q关于BD的对称点Q' ,连接PQ'交BD于E,连接QE ,此时PE+QE的值最小,最小值PE+QE=PE+EQ'=PQ' ,进而判断△APQ'是等边三角形,即可解决问题.
二、填空题
8.(2018-2019学年数学浙教版八年级上册2.4等腰三角形的判定定理 同步训练)如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,AB的中垂线DE交AC于D,交AB于E,(1)BD平分∠ABC;(2)点D是线段AC的中点;(3)AD=BD=BC;(4)△BDC的周长等于AB+BC,上述结论正确的是 .
【答案】(1),(3),(4)
【知识点】线段垂直平分线的性质;等腰三角形的判定与性质
【解析】【解答】∵△ABC为等腰三角形,DE是AB边的中垂线,所以(1)正确;
∵∠A=36°,
∴∠C=∠BDC=∠ABC=72°,∠ABD=∠A=36°,
∴BC=BD=AD,(3)正确;
△BCD的周长为BC+BD+CD,∵AD=BD,
∴△BCD的周长为AB+BC,(4)正确;
( 2 )中点D无法判断其是AC的中点,(2)错误
所以正确的结论为(1),(3),(4).
故填(1),(3),(4)
【分析】由中垂线上的点到线段两个端点的距离相等得出AD=BD,故∠A=36°=∠ABD,由三角形的内角和及外角定理得出∠C=∠BDC=∠ABC=72°,根据等角对等边得出BC=BD=AD;再根据角的和差得出∠DBC=36°=∠ABD,故BD平分∠ABC;根据三角形周长的计算方法,及等量代换得出△BCD的周长为BC+BD+CD=AB+BC;即可一一判断得出答案。
9.(2024八上·西湖月考)如图,在中,和的平分线,相交于点,交于,交于过点作于,下列四个结论:①;②当时,;③若,,则.其中正确的是 .(填写正确的序号)
【答案】①②③
【知识点】三角形内角和定理;角平分线的性质;三角形全等的判定-SAS;三角形全等的判定-ASA
【解析】【解答】解:①∵在中,,
∴,
∵和是和的平分线,
∴,
∴,
∴结论正确;
②在上截取,
∵是的角平分线,
∴,
∴在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴结论正确;
③作于于,
∵和的平分线,相交于点,,
∴,
∵,
∴,
∴结论正确;
∴正确的序号为①②③;
故答案为①②③.
【分析】①根据三角形的内角和定理及角平分线的性质可判断求解;
②在上截取,用边角边可证,由全等三角形的对应角相等可得∠BOH=∠BOE,结合已知,根据角边角可证,由全等三角形的对应边相等可得AF=AH,然后根据线段的和差AB=BH+AH可判断求解;
③作于于,根据角平分线的性质及三角形的面积可判断求解.
10.(2025·营山模拟)如图,在矩形中,,点为射线上一个动点,将沿直线折叠,当点的对应点刚好落在线段的垂直平分线上时,的长为 .
【答案】2.5或10
【知识点】线段垂直平分线的性质;勾股定理;矩形的性质
11.(2025·荔湾模拟)如图,在中,,,的垂直平分线交于,交于,若,则的长为 .
【答案】
【知识点】三角形外角的概念及性质;线段垂直平分线的性质;含30°角的直角三角形;勾股定理
【解析】【解答】解:的垂直平分线交于,交于,
,,
,
,
根据勾股定理。
故答案为:。
【分析】根据线段垂直平分线的性质,可求出AD=BD的值,进而可求出的值,然后再根据三角形的外角定理,即可求出的值,再根据直角三角形的性质,求出AC的值,最后再根据勾股定理: ,代入数据,即可求解。
12.(2024八上·碧江期末)如图,在中,,,的面积为,的垂直平分线分别交,边于点,,若为边的中点, 为线段上一动点,则的最小值为 .
【答案】10
【知识点】三角形的面积;线段垂直平分线的性质;等腰三角形的性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,连接,,
∵是等腰三角形,点是边的中点,
∴,
∴,
于是解得:,
又∵是线段的垂直平分线,
∴点关于直线的对称点为点,
则,
当点在线段上时,的值为最小,
∴的长为的最小值
故答案为:.
【分析】连接AD,AM,又由于是等腰三角形,点D是BC边的中点,故AD上BC,再根据三角形的面积公式可以求出AD的长,再根据EF是线段AB的垂直平分线可知点B关于直线EF的对称点为点A,故AD的长为BM+MD的最小值,由此即可得出结论。
13.(2020八上·扎兰屯期末)如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,AD是∠BAC的平分线,AD=4.若P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是 .
【答案】
【知识点】三角形的面积;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:∵AB=AC,AD是∠BAC的平分线,
∴AD垂直平分BC,
∴BP=CP.
如图,过点B作BQ⊥AC于点Q,BQ交AD于点P,则此时PC+PQ取最小值,最小值为BQ的长,
∵S△ABC= BC AD= AC BQ,
∴BQ= = ,
即PC+PQ的最小值是 .
故答案为 .
【分析】由等腰三角形的三线合一可得出AD垂直平分BC,过点B作BQ⊥AC于点Q,BQ交AD于点P,则此时PC+PQ取最小值,最小值为BQ的长,在△ABC中,利用面积法可求出BQ的长,即可得解。
14.(2024八上·花都期末)如图,,M,N分别为射线,上的动点,P为内一点,连接,,. 当周长取得最小值时,则的度数为 .
【答案】
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的判定与性质;轴对称的性质;轴对称的应用-最短距离问题;三角形-动点问题
【解析】【解答】解:如图所示:分别作点关于,的对称点C、D,连接,分别交于M,交于点N.
则,,,
根据轴对称的性质,可得,,
则的周长最小为点C、M、N和D四点共线,最小值为,
∴,
在等腰中,,
则,
故答案为:.
【分析】考查了轴对称的性质、等腰三角形的性质以及三角形内角和定理,通过作点关于直线的对称点,将三角形的周长转化为两点间的线段长度来求解最小值,再利用等腰三角形得到.
15.(2023八下·济阳期中)如图,中,,,P为内一点,,则的最小值为 .
【答案】5
【知识点】等腰三角形的性质;等边三角形的性质;含30°角的直角三角形;轴对称的应用-最短距离问题;旋转的性质
【解析】【解答】解:将△APC绕点A逆时针旋转60°得到△AP'C',连接PP',延长PA交BC于点E,过点A作AD⊥BC'与点D,如图:
由旋转得∠APC=∠AP'C'=120°,PA=P'A,CA=C'A,CP=C'P',∠PAP'=60°,
∵PA=P'A,∠PAP'=60°,
∴△PAP'为等边三角形,
∴∠PP'A=∠APP'=60°,PA=P'A=PP',
∵∠BPA+∠APP'=60°+120°=180°,
∴点P',P,B共线,
∵∠PP'A+∠C'P'A=60°+120°=180°,
∴点P,P',C共线,
∴点P,P',B,C'共线,
∵AB=CA=C'A,
∴DB=DC',
∵AP=AP',
∴DP=DP',
∴BD-PD=C'D-P'D,
∴PB=C'P',
∴CP=C'P'=PB,
∵∠APC=∠APB=120°,
∴∠EPC=∠BPE=60°,
∵PC=PB,,
∴BC⊥PE,BE=,
∴∠EBP=90°-60°=30°,
∴PB=2PE,
∵,
∴,
∴PE=1,
∴BP=2PE=2,
∵,
∴,
∴AP=AE-PE=1,
∴PA+PB+PC=5,
∴的最小值5
故答案为:5
【分析】将△APC绕点A逆时针旋转60°得到△AP'C',连接PP',延长PA交BC于点E,过点A作AD⊥BC'与点D,先根据等边三角形的性质结合题意得到点P,P',B,C'共线,再根据等腰三角形的性质结合含30°直角三角形的性质和勾股定理即可求出AE的长,进而即可求出PA+PB+PC的最小值。
16.(2024八上·香洲期末)如图,已知平分,P是OD上一定点,以点P为顶点作,将绕点P旋转,PM与OA交于点E,PN与OB交于F,连接EF交OP于点G(点G在O,P之间),以下4个结论:①是等腰三角形;②当时,是等边三角形;③当时,;④在旋转过程中,四边形OEPF的面积也随之变化.其中正确的选项有 .
【答案】①②③
【知识点】三角形的面积;角平分线的性质;等腰三角形的判定;等边三角形的判定;三角形全等的判定-ASA;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:过P点作PH⊥OA于H点,PQ⊥OB于Q点,如图所示,
∵OP平分∠AOB,PH⊥OA,PQ⊥OB,
∴PH=PQ,∠PHO=∠PQO=90°,
∵∠HOQ=60°,
∴∠HPQ=180° 60°=120°,
∵∠EPF=120°,
∴∠HPE=∠QPF,
在△PHE和△PQF中,
∴△PHE≌△PQF(ASA),
∴PE=PF,
∴△EPF是等腰三角形,
∴①正确;
∴∠PEF=∠PFE=30°,
当PM⊥OA时,
∴∠PEO=90°,
∴∠FEO=∠PEO ∠PEF=90° 30°=60°,
∵∠EOF=60°,
∴此时△OEF是等边三角形,
∴②正确;
当EF⊥OA时,
∴∠FEO=90°,
∴∠EOP=30°,
∴∠OGE=60°,
∵∠PEG=30°,
∴∠EPG=30°,
∵∠EOP=∠EPG,
∴OE=PE,
∵PE=PF,
∴OE=PF,
在△EOG和△PFG中,
∴△EOG≌△PFG(AAS),
∴③正确;
∵△PHE≌△PQF,
∴S△PHE=S△PQF,
∴S四边形OEPF=S四边形OHPQ,
∵S四边形OHPQ=2S△OPH=2××OH×PH=PH×PH=×OP×OP=OP2,且OP为定值,
∴S四边形OHPQ为定值,
∴S四边形OEPF为定值,
∴④错误.
综上,正确的结论是:①②③.
故答案为:①②③.
【分析】过P点作PH⊥OA于H点,PQ⊥OB于Q点,先利用“ASA”证明△PHE≌△PQF,再利用全等三角形的性质可得PE=PF,可判断出①正确;利用等腰三角形的性质和三角形内角和定理可计算出∠PEF=∠PFE=30°,当PM⊥OA时,则∠FEO=60°,结合∠EOF=60°,证出△OEF是等边三角形,从而可判断出②正确;当EF⊥OA时,则∠OGE=60°,利用三角形外角性质求出∠EPG=30°,证出OE=PE,再证出△EOG≌△PFG,从而可判断出③正确;利用△PHE≌△PQF,可得S四边形OEPF=S四边形OHPQ,再利用S四边形OHPQ=2S△OPH=OP2,从而得到S四边形OEPF为定值,从而可对④进行判断.
三、解答题
17.(2024八上·江岸期末)以线段AC、CB为底按顺时针方向在平面内构造等腰与等腰,,,,,且.
(1)如图1,当点A、B、C三点共线时,求证:;
(2)如图2,当点A、B、C三点不共线时,连接,点为中点,连接、,求证:;
(3)如图3,当点在线段上运动时(点与A、D不重合),请直接写出与的数量关系.(直接填写答案)
【答案】(1)证明:在中
∵
∴
∵
∴
∴
同理可得:
∵
∴
∴
(2)证明:延长DF至Q,使,连BQ,
在和中
∴
∴,
又∵
∴
由(1)知,
设,,,
∴
∴
由(1)知
∴,
在和中
∴
∴
又∵
∴ .
(3)解:或
【知识点】三角形的综合
【解析】【解答】解:(3)取AB的中点,连接EF,由(2)知: ,
∴
∵
∴
①当点E在AC上方,
∵
∴
∴
∴
②当点E在AC下方,
∵
∴
综上所述,或.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理即可得到:,同理得到:,进而平角的定义的可得到方程,进而即可求出∠DCE的度数,进而即可求证;
(2)延长DF至Q,使,连BQ,利用"ASA"证明,得到: ,,结合(1)设,,,,即可证明再利用"SAS"证明得到,进而根据垂直平分线的判定即可求证;
(3)取AB的中点,连接EF,由(2)知: ,结合题意可知:然后分两种情况讨论,①当点E在AC上方,②当点E在AC下方,分别根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理即可求解.
18.(2024八下·南海月考)如图,在中,,,点D是边的中点,交于点E,连接.
(1)求的度数;
(2),求的面积.
【答案】(1)解:设的度数为x,则,
∵,
∴,
在中,,
∴,
解得:,
∴.
(2)解:∵点D是边的中点,,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴根据勾股定理得:,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
.
【知识点】三角形的面积;线段垂直平分线的性质;等腰三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;几何图形的面积计算-割补法
【解析】【分析】(1)设的度数为x,则,再利用,可得,最后求出x的值即可;
(2)先利用含30°角的直角三角形的性质可得,再利用勾股定理求出BC的长,再求出,最后利用三角形的面积公式及割补法求出△ABC的面积即可.
19.(2025八下·揭阳期中)如图,在中,,点在上运动,点在上运动,始终保持与相等,的垂直平分线交于点,交于点,连接.
(1)判断与的位置关系,并说明理由;
(2)若,,,求线段的长.
【答案】(1)解:,理由如下:
,
,
垂直平分,
,
,
在中,,
,
,
,
.
(2)解:连接,如图所示:
,,,
,,
设,则,
在中,根据勾股定理,得,
在中,根据勾股定理,得,
,
解得,
.
【知识点】线段垂直平分线的性质;等腰三角形的判定与性质;勾股定理;三角形-动点问题
【解析】【分析】(1)先利用垂直平分线的性质可得ED=EB,再利用等边对等角的性质可得,再利用角的运算和等量代换可得,从而可证出;
(2)连接PE,设,则,利用勾股定理可得,再求出x的值即可.
(1)解:,理由如下:
,
,
垂直平分,
,
,
在中,,
,
,
,
;
(2)解:连接,如图所示:
,,,
,,
设,
则,
在中,根据勾股定理,得,
在中,根据勾股定理,得,
,
解得,
.
20.(2024八上·临海期中)如图, △ABC是等边三角形,点D沿ABC的边从点A运动到点B,再从点B运动到点C点E是边BC上一点,运动过程中始终满足BD=CE.
(1)如图1,当点D在AB边上时,连接AE,CD相交于点G①求证:AE=CD.②求∠CGE的度数.
(2)如图2,当点D在BC边上时,延长AB至点F,使BF=BE,连接AE.DF.判断AE与DF是否相等 并说明理由.
【答案】(1)解:①如图1.
∵△ABC 是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,BC=AC.
∵BD=CE.
∴△ACE≌△CBD.
∴AE=CD.
②∵△ACE≌△CBD.
∴∠CAE=∠BCD
∵∠ACD+∠BCD=60°
∵∠CGE=∠ACD+∠CAE=∠ACD+∠BCD=60°
(2)解:AE=DF.
方法 1.如图2,在AB上截取AH=BF,连接 DH,可得 HF=AB.
∵△ABC 是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60,AB=AC=BC=HF
∵BF=BE,BD=CE.
∴BH=CE=BD.
∴△BDH 是等边三角形,
∴∠BHD=∠ACB=60°
∴△ACE≌△FHD
∴AE=DF
方法 2.如图3,在AB上截取 AH=BF,连接 DH,CH,可得 HF=AB.
∵△ABC 是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,HF=AB=BC=AC
∵BH=CE,
∴△ACE≌△CBH.
∴AE=CH.
∵BF=BE,BD=CE.
∴BH=CE=BD.
∴△BDH 是等边三角形.
∴∠HDB=∠ABC=60°,BD=DH
∴∠CDH=∠DBF-120°
∴
∴CH=DF.
∴AE=DF
方法3.如图4,在AB上截取 BH=BF,连接 EH.
∵△ABC 是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,AB=BC
∴△BEH 是等边三角形.
∴∠EHB=∠ABC-60°,EH=BE=BH=BF.
∴∠AHE=∠DBF=120°,AH=CE.
∵BD=CE,
∴AH=BD.
∴△AEH≌△DFB.
∴AE=DF
方法 4.如图5,过点E作EH∥AB交AC 于点 H
∴∠CHE=∠CAB,∠CEH=∠CBA.
∵△ABC 是等边三角形,
∴∠CHE=∠CEH=∠ABC=∠CAB=∠C=60°.AC=BC
∴△CEH 是等边三角形,∠AHE=∠FBD=120°
∴CE=CH=EH
∴BE=AH.
∴BF=BE.
∴BF=AH.
∴BD=CE,
∴BD=EH.
∴△AEH≌△FDB.
∴AE=DF
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;等边三角形的性质;三角形-动点问题
【解析】【分析】(1)由△ABC是等边三角形 ,求出△ACE≌△CBD,得出 AE=CD 与 ∠CGE的度数 ;
(2)先判断AE=DF,再说明理由,方法一:根据△ABC是等边三角形的性质得出的结论推断出△ACE≌△FHD,再根据全等三角形的性质得出结论AE=DF;方法二:根据△ABC是等边三角形的性质得出的结论推断出△ACE≌△CBH,进而得出△BDH 是等边三角形,再根据等边三角形的性质,得出△CDH≌△FBD,最终求解AE=DF;方法三:先证明△BEH 是等边三角形,再求证△AEH≌△DFB,最后推出AE=DF;方法四:先根据等边三角形的判定得出△CEH 是等边三角形,再求证△AEH≌△FDB,最后得出结果AE=DF.
21.(2023八上·临邑开学考)如图,点是等边内一点,是外的一点,,,≌,,连接.
(1)求证:是等边三角形;
(2)当时,试判断的形状,并说明理由;
(3)探究:当为多少度时,是等腰三角形.
【答案】(1)证明:≌,
.
,
是等边三角形.
(2)解:是直角三角形.
理由如下:
是等边三角形,
,
≌,,
,
,
是直角三角形.
(3)解:是等边三角形,
.
,,
,
,
.
当时,,
.
当时,,
.
当时,
,
.
综上所述:当或或时,是等腰三角形.
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;等边三角形的判定与性质;多边形内角与外角
【解析】【分析】(1)根据全等三角形的性质可得,再根据等边三角形的判定定理即可求出答案.
(2)根据等边三角的性质及全等三角形性质即可求出答案.
(3)根据等边三角形性质,四边形内角和定理分,,时,根据等腰三角形判定定理即可求出答案.
22.(2025七下·普宁期末) 【问题背景】
如图1,在中,已知,,AH是的高,,,过点C的直线,动点D从点C开始沿射线CB方向以3cm/s的速度运动,动点E也同时从点C开始在直线MN上以2cm/s的速度向远离C点的方向运动,连接AD、AE,设运动时间为t(t>0)秒
(1)【思考尝试】请直接写出CD、CE的长度(用含有t的代数式表示):CD= cm,CE= cm
(2) 当t为多少时,的面积为?
(3)【深入探究】如图2,当点D在线段BC上,且时,是否与全等?说明理由,此时的值为多少?
(4) 请利用备用图探究,当点D在线段CB的延长线上,且时,CD与CE有什么数量关系?请说明理由.
【答案】(1)3t;2t
(2)解: 当0<t<时,点D在BC上,BD=(8-3t)cm,
∵,
∴2(8-3t)=12,
解得:;
当t≥时,点D在CB的延长线上,BD=(3t-8)cm,
∴,
解得:,
综上所述:当 t 为或时, 的面积为 ;
(3)解:与全等,理由如下:
如图3,∵AD⊥AE,
∴∠DAE=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
∵AB=AC,
∴当BD=CE时,△ABD≌△ACE(SAS),
∴8-3t=2t,
解得:,
∴当 时, 与全等;
此时 ;
(4)解:或,理由如下:
如图所示:
∵AD⊥AE,
∴∠DAE=90°,
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∴∠ABD=180°-∠ABC=135°,∠ACE=∠ACB+90°=135°,
∴∠ABD=∠ACE,
∵AB=AC,
∴△ABD≌△ACE(ASA),
∴BD=CE,
∴3t-8=2t,
解得:t=8,
∴CD=3t=24cm,CE=2t=16cm,
∴CD=3CE或.
【知识点】三角形的面积;三角形全等及其性质;等腰直角三角形;三角形全等的判定-SAS;三角形-动点问题
【解析】【解答】解:(1)由题意可得:CD=3tcm,CE=2tcm,
故答案为:3t;2t.
【分析】(1)根据速度×时间=路程计算求解即可;
(2)分类讨论,利用三角形的面积公式计算求解即可;
(3)根据题意先求出∠BAD=∠CAE,再求出△ABD≌△ACE,最后计算求解即可;
(4)根据等腰直角三角形的性质求出∠ABC=∠ACB=45°,再利用ASA证明△ABD≌△ACE,最后计算求解即可.
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