資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺人教版數學八年級上暑假預習課第十四講 等腰三角形一、專題導航知識點梳理知識點1 等腰三角形的定義及性質等腰三角形的概念有兩邊相等的三角形是等腰三角形。等腰三角形的性質1、等腰三角形的性質:(1)等腰三角形的兩個底角相等(簡寫成“等邊對等角”).(2)等腰三角形的頂角平分線,底邊上的中線、底邊上的高互相重合(通常稱作“三線合一”).2、解題方法:設輔助未知數法與拼湊法.3、重要的數學思想方法:方程思想、整體思想和轉化思想.在解決等腰三角形邊長的問題時,如果不明確底和腰時,要進行分類討論,同時要養成檢驗三邊長能否組成三角形的好習慣,把不符合題意的舍去。典例剖析1例1-1.如圖,AB=AE,AB∥DE,∠DAB=70°,∠E=40°.(1)求∠DAE的度數;(2)若∠B=30°,求證:AD=BC.例1-2.已知:如圖,在等腰△ABC中,AB=AC.求作:在BC邊上找一點D,使得AD=CD.小李同學在學習了尺規作圖的相關知識后,設計作圖步驟如下:①分別以點A,C為圓心,大于AC長為半徑作弧,兩弧相交于M,N兩點;②連接MN,交BC于點D,連接AD;③點D即為所求.(1)請根據上述的設計方案,補全作圖痕跡,并分析小李同學的作圖依據是 _____;(2)補充下面的證明過程:證明:設MN交AC于點E,∵MN垂直平分AC,∴∠AED=∠CED=90°,_____,DE=DE,∴△AED≌△CED,∴AD=_____.( _____)(填推理依據).知識點2等腰三角形的判定判定定理如果一個三角形有兩個角相等,那么這兩個角所對的邊也相等.【簡稱:等角對等邊】說明:①等腰三角形是一個軸對稱圖形,它的定義既作為性質,又可作為判定辦法.②等腰三角形的判定和性質互逆;③在判定定理的證明中,可以作未來底邊的高線也可以作未來頂角的角平分線,但不能作未來底邊的中線;④判定定理在同一個三角形中才能適用典例剖析2例2-1.已知:如圖,中,是中點,垂足為,垂足為,且,求證:是等腰三角形例2-2.如圖,在△ABC中,點O是AC邊上一個動點,過點O作直線MNBC,設MN交∠BCA的平分線于點E,交∠BCA的外角平分線于點F.(1)探究OE與OF的數量關系并加以證明;(2)當點O運動到AC上的什么位置時,四邊形AECF是矩形,請說明理由;(3)在(2)的基礎上,△ABC滿足什么條件時,四邊形AECF是正方形?為什么?例2-3.如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,∠ABC=35°,請用尺規作圖法在邊CB上求作一點D,使得AD將△ABC分為兩個等腰三角形.(不寫作法,保留作圖痕跡)知識點3 等腰三角形的性質、判定的綜合等腰三角形的性質的作用性質1證明同一個三角形中的兩角相等.是證明角相等的一個重要依據.性質2用來證明線段相等,角相等,垂直關系等.等腰三角形的判定是證明兩條線段_相等_的重要定理,是將三角形中的角的相等關系轉化為邊的相等關系的重要依據.等腰三角形的性質定理和判定定理是互逆定理典例剖析3例3-1.如圖,△ABC中,∠ABC與∠ACB的平分線交于點F,過點F作DE∥BC交AB于點.D,交AC于點E,那么下列結論:①△BDF和△CEF都是等腰三角形;②DE=BD+CE;③BC=BD+CE;④△ADE的周長=AB+AC;⑤BF=CF.其中正確的有( )A. ①②③ B. ①②④ C. ①②④⑤ D. ②④⑤例3-2.如圖,在△ABC中,AD平分∠BAC,BD⊥AD于點D,過點D作DE∥AC,交AB于點E,若AB=6,則DE的長為( )A. 2.5 B. 3 C. 3.5 D. 4例3-3.一次函數y=2x-4的圖象與x軸交于點A,且經過點B(m,4).(1)求點A和點B的坐標;(2)直接在圖的平面直角坐標系中畫出一次函數y=2x-4的圖象;(3)點P在x軸的正半軸上,若△ABP是以AB為腰的等腰三角形,請直接寫出所有符合條件的P點坐標.三、變式訓練變式1 等腰三角形的性質1.如圖,在△ABC中,∠B=∠C,D,E分別是線段BC、AC上的一點,且AD=AE.(1)如圖1,若∠BAC=90°,D為BC中點,則∠2的度數為_____;(2)如圖2,用等式表示∠1與∠2之間的數量關系,并給予證明.2.如圖,在中,,D是上的一點,且,點E是的中點,連接.求證:.3.如圖,平行四邊形的對角線交于點O,E為中點,過點C作交的延長線于F,連接.(1)求證:(2)當滿足什么條件時,四邊形為矩形?請說明理由.4.如圖,在中,.⑴已知線段AB的垂直平分線與BC邊交于點P,連結AP,求證:;⑵以點B為圓心,線段AB的長為半徑畫弧,與BC邊交于點Q,連結AQ,若,求的度數.變式2 等腰三角形的判定1.如圖,∠AOB=90°,線段OA=18cm,OB=6m,一機器人Q在點B處.(1)若BC=AC,求線段BC的長;(2)在(1)的條件下,機器人Q從點B出發,以3m/min的速度沿著△OBC的三條邊逆時針走一圈后回到點B,設行走的時間為t min,則t=_____時,△OBQ是以OB為腰的等腰三角形.2.如圖在△ABC中,∠BAC=75°,∠ACB=35°,∠ABC的平分線BD交邊AC于點D.求證:△BCD為等腰三角形.3.如圖△ABC是等邊三角形,BD是角平分線,延長BC至E,使CE=CD.求證△BED是等腰三角形.變式3等腰三角形的判定性質綜合1.如圖,.(1)寫出與的數量關系(2)延長到,使,延長到,使,連接.求證:.(3)在(2)的條件下,作的平分線,交于點,求證:.2.如圖,在中,,,點在線段上,于點,連接,.已知,.(1)求證:.(2)若,求線段的長.3.定義:至少有一組對邊相等的四邊形為“等對邊四邊形”.(1)請寫出一個你學過的特殊四邊形中是“等對邊四邊形”的名稱;(2)如圖1,四邊形ABCD是“等對邊四邊形”,其中AB=CD,邊BA與CD的延長線交于點M,點E、F是對角線AC、BD的中點,若∠M=60°,求證:EFAB;(3)如圖2.在△ABC中,點D、E分別在邊AC、AB上,且滿足∠DBC=∠ECB∠A,線段CE、BD交于點O.①求證:∠BDC=∠AEC;②請在圖中找到一個“等對邊四邊形”,并給出證明.4.(1)發現:如圖,點是線段上的一點,分別以,為邊向外作等邊三角形和等邊三角形,連接,,相交于點.①線段與的數量關系為: ;的度數為 .②可看作經過怎樣的變換得到的? .(2)應用:如圖2,若點,,不在一條直線上,中的結論①還成立嗎?請說明理由;(3)拓展:在四邊形中,,,,若,,請直接寫出,兩點之間的距離.四、能力提升提升1 等腰三角形的性質1.如圖所示,D是等邊三角形ABC外一點,DB=DC,∠BDC=120°,點E,F分別在AB,AC上.(1)求證:AD是BC的垂直平分線.(2)若ED平分∠BEF,求證:FD平分∠EFC.(3)在(2)的條件下,求∠EDF的度數.2.如圖,已知等邊 的邊長為,現有兩點 M、N 分別從點 A、點 B 同時出發,沿三角形的邊運動,運動時間為,已知點 M的速度,點 N的速度為.當點 N 第一次到達 B 點時,M、N 同時停止運動.(1)當點 N 第一次到達 B 點時,點M的位置在 ;當 M、N運動 秒時,點N追上點M;(2)當點 M、N 在 邊上運動時,能否得到以為底邊的等腰三角形?如存在,請求出此時 M、N 運動的時間.(3)當為直角三角形時,運動時間t的值是 提升2 等腰三角形的判定1.如圖,點D、E在△ABC的邊BC上,AD=AE,BD=CE.(1)求證:AB=AC;(2)若∠BAC=108°,∠DAE=36°,直接寫出圖中除△ABC與△ADE外所有的等腰三角形.2.如圖,點O是等邊△ABC內一點,D是△ABC外的一點,∠AOB=110°,∠BOC=α,△BOC≌△ADC,∠OCD=60°,連接OD.(1)求證:△OCD是等邊三角形;(2)當α=150°時,試判斷△AOD的形狀,并說明理由;(3)探究:當α為多少度時,△AOD是等腰三角形.3.如圖,已知AB=AC,∠A=36°,AB的中垂線MN交AC于點D,交AB于點M,有下面4個結論:①BD是∠ABC的角平分線;②△BCD是等腰三角形;③△ABC∽△BCD;④△AMD≌△BCD.(1)判斷其中正確的結論是哪幾個?(2)從你認為是正確的結論中選一個加以證明.提升3等腰三角形的判定性質綜合1.(1)如圖1,在中,,D是邊的中點,E、F分別是、邊上的點.若B、E、F在一條直線上,且,探究與的數量之間有何等量關系,并證明你的結論.(2)為了豐富學生的業余生活,增強學生的身體素質,某體育課上老師組織學生進行傳球訓練.如圖2所示,體育老師在地面畫了一塊場地,已知米,米,D為的中點,測得的長為15米,受訓練的兩名同學E和F分別在和邊上移動,老師站在C點位置給同學傳球,先把球傳給E同學,E同學再傳給F同學,請求出所傳球的運動路徑最小值(即的最小值).2.在中,,點O是所在平面內一點,連接OA,延長OA到點E,使得,連接OC,過點B作BD與OC平行,并使,且,連接DE.若,且,,則的大小為______.3.如圖,是等腰直角三角形,,動點從點出發,沿以每秒個單位的速度向終點運動,過點作交于點點不與點、重合,點繞點沿逆時針方向旋轉至點,連結,,設點的運動時間為秒.(1)______,______用含代數式表示(2)當點落在線段上時,求的值;(3)設與重疊部分面積為,用含的代數式表示;(4)當線段的垂直平分線經過一邊中點時,直接寫出的值.4.已知兩個等腰有公共頂點C,,連接是的中點,連接.(1)如圖1,當與在同一直線上時,求證:;(2)如圖2,當時,求證:.人教版數學八年級上暑假預習課第十四講 等腰三角形(解析版)一、專題導航知識點梳理知識點1 等腰三角形的定義及性質等腰三角形的概念有兩邊相等的三角形是等腰三角形。等腰三角形的性質1、等腰三角形的性質:(1)等腰三角形的兩個底角相等(簡寫成“等邊對等角”).(2)等腰三角形的頂角平分線,底邊上的中線、底邊上的高互相重合(通常稱作“三線合一”).2、解題方法:設輔助未知數法與拼湊法.3、重要的數學思想方法:方程思想、整體思想和轉化思想.在解決等腰三角形邊長的問題時,如果不明確底和腰時,要進行分類討論,同時要養成檢驗三邊長能否組成三角形的好習慣,把不符合題意的舍去。典例剖析1例1-1.如圖,AB=AE,AB∥DE,∠DAB=70°,∠E=40°.(1)求∠DAE的度數;(2)若∠B=30°,求證:AD=BC.【解析】(1)根據平行線的性質可得∠EAB,再根據角的和差關系即可求解;(2)根據ASA可證△ADE≌△BCA,再根據全等三角形的性質即可求解.解(1)∵AB∥DE,∠E=40°,∴∠EAB=∠E=40°,∵∠DAB=70°,∴∠DAE=30°;(2)證明:在△ADE與△BCA中,,∴△ADE≌△BCA(ASA),∴AD=BC.例1-2.已知:如圖,在等腰△ABC中,AB=AC.求作:在BC邊上找一點D,使得AD=CD.小李同學在學習了尺規作圖的相關知識后,設計作圖步驟如下:①分別以點A,C為圓心,大于AC長為半徑作弧,兩弧相交于M,N兩點;②連接MN,交BC于點D,連接AD;③點D即為所求.(1)請根據上述的設計方案,補全作圖痕跡,并分析小李同學的作圖依據是 _____;(2)補充下面的證明過程:證明:設MN交AC于點E,∵MN垂直平分AC,∴∠AED=∠CED=90°,_____,DE=DE,∴△AED≌△CED,∴AD=_____.( _____)(填推理依據).【答案】(1)線段垂直平分線上的點到線段兩端點的距離相等;(2)垂直的定義;(3)CD;(4)線段垂直平分線上的點到線段兩端點的距離相等;【解析】(1)根據線段垂直平分線的性質作出圖形即可;(2)根據線段垂直平分線的性質即可得到結論.解:(1)如圖所示,作圖依據是線段垂直平分線上的點到線段兩端點的距離相等;故答案為:線段垂直平分線上的點到線段兩端點的距離相等;(2)證明:設MN交AC于點E,∵MN垂直平分AC,∴∠AED=∠CED=90°,(垂直的定義)DE=DE,∴△AED≌△CED,∴AD=CD.( 線段垂直平分線上的點到線段兩端點的距離相等)(填推理依據).故答案為:垂直的定義,CD,線段垂直平分線上的點到線段兩端點的距離相等.知識點2等腰三角形的判定判定定理如果一個三角形有兩個角相等,那么這兩個角所對的邊也相等.【簡稱:等角對等邊】說明:①等腰三角形是一個軸對稱圖形,它的定義既作為性質,又可作為判定辦法.②等腰三角形的判定和性質互逆;③在判定定理的證明中,可以作未來底邊的高線也可以作未來頂角的角平分線,但不能作未來底邊的中線;④判定定理在同一個三角形中才能適用典例剖析2例2-1.已知:如圖,中,是中點,垂足為,垂足為,且,求證:是等腰三角形【答案】見解析【解析】由是中點可得,再證明可得,然后根據等角對等邊可得即可證明結論.解:∵是中點∴在和中∴∴∴,即是等腰三角形.【點睛】本題主要考查了全等三角形的判定和性質、等腰三角形的判定等知識點,證得是解答本題的關鍵.例2-2.如圖,在△ABC中,點O是AC邊上一個動點,過點O作直線MNBC,設MN交∠BCA的平分線于點E,交∠BCA的外角平分線于點F.(1)探究OE與OF的數量關系并加以證明;(2)當點O運動到AC上的什么位置時,四邊形AECF是矩形,請說明理由;(3)在(2)的基礎上,△ABC滿足什么條件時,四邊形AECF是正方形?為什么?【答案】(1)OE=OF,證明見解析(2)當點O運動到AC的中點處時,四邊形AECF是矩形,理由見解析(3)∠ACB=90°,理由見解析【解析】(1)由平行線的性質和角平分線定義得出∠OEC=∠OCE,∠OFC=∠OCF,根據“等角對等邊”得出OE=OC,OF=OC,即可得出結論;(2)由(1)得出的OE=OC=OF,點O運動到AC的中點時,則由OE=OC=OF=OA,證出四邊形AECF是平行四邊形,再證出∠ECF=90°即可;(3)由已知和(2)得到的結論,點O運動到AC的中點時,且△ABC滿足∠ACB為直角的直角三角形時,則推出四邊形AECF是矩形且對角線垂直,得出四邊形AECF是正方形.【小問1詳解】OE=OF ,理由:∵CE平分∠ACB,∴∠ACE=∠BCE,∴MNBC,∴∠BCE=∠NEC,∴∠ACE=∠NEC,∴OE=OC,∵CF平分∠ACD,∴∠ACF=∠DCF,∴MNBC,∴∠MFC=∠DCF,∴∠ACF=∠MFC,∴OF=OC,∴OE=OF;【小問2詳解】當點O運動到AC的中點處時,四邊形AECF是矩形,理由:∵AO=OC,OE=OF ,∴四邊形AECF是平行四邊形 ,∵CE、CF分別是∠ACB、∠ACD平分線 ,∴∠ECF=∠BCA +∠ACD =∠BCD=90°,∴平行四邊形AECF是矩形.【小問3詳解】在(2)的條件下,當△ABC滿足條件∠ACB=90°時,四邊形AECF是正方形,理由:∴MNBC,∠ACB=90°,∴∠AOE=90° ,即AC⊥EF,而平行四邊形AECF是矩形.∴矩形AECF是正方形.【點睛】此題是四邊形綜合題目,考查了正方形和矩形的判定、平行四邊形的判定、等腰三角形的判定、平行線的性質以及角平分線的定義等知識;本題綜合性強,屬于探究條件型題.例2-3.如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,∠ABC=35°,請用尺規作圖法在邊CB上求作一點D,使得AD將△ABC分為兩個等腰三角形.(不寫作法,保留作圖痕跡)【解析】根據“直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半”,作線段BC的垂直平分線,交BC于點D,連接AD,則△ACD與△ABD即為兩個等腰三角形.解:如圖,作線段BC的垂直平分線,交BC于點D,連接AD,可得AD=CD=BD,則△ACD與△ABD即為兩個等腰三角形.∴點D即為所求.知識點3 等腰三角形的性質、判定的綜合等腰三角形的性質的作用性質1證明同一個三角形中的兩角相等.是證明角相等的一個重要依據.性質2用來證明線段相等,角相等,垂直關系等.等腰三角形的判定是證明兩條線段_相等_的重要定理,是將三角形中的角的相等關系轉化為邊的相等關系的重要依據.等腰三角形的性質定理和判定定理是互逆定理典例剖析3例3-1.如圖,△ABC中,∠ABC與∠ACB的平分線交于點F,過點F作DE∥BC交AB于點.D,交AC于點E,那么下列結論:①△BDF和△CEF都是等腰三角形;②DE=BD+CE;③BC=BD+CE;④△ADE的周長=AB+AC;⑤BF=CF.其中正確的有( )A. ①②③ B. ①②④ C. ①②④⑤ D. ②④⑤【答案】B【解析】由平行線得到角相等,由角平分線得角相等,根據平行線的性質及等腰三角形的判定和性質.解:∵DE∥BC,∴∠DFB=∠FBC,∠EFC=∠FCB,∵BF是∠ABC的平分線,CF是∠ACB的平分線,∴∠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的周長AD+AE+DE=AD+AE+DB+EC=AB+AC,①②④正確,故選:B.例3-2.如圖,在△ABC中,AD平分∠BAC,BD⊥AD于點D,過點D作DE∥AC,交AB于點E,若AB=6,則DE的長為( )A. 2.5 B. 3 C. 3.5 D. 4【答案】B【解析】求出∠CAD=∠BAD=∠EDA,推出AE=DE,求出∠ABD=∠EDB,推出BE=DE,求出AE=BE,根據直角三角形斜邊上中線性質求出即可.解:∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD,∵DE∥AC,∴∠CAD=∠ADE,∴∠BAD=∠ADE,∴AE=DE,∵AD⊥DB,∴∠ADB=90°,∴∠EAD+∠ABD=90°,∠ADE+∠BDE=∠ADB=90°.∴∠ABD=∠BDE.∴DE=BE.∵AB=6,∴DE=BE=AE=AB=3,故選:B.例3-3.一次函數y=2x-4的圖象與x軸交于點A,且經過點B(m,4).(1)求點A和點B的坐標;(2)直接在圖的平面直角坐標系中畫出一次函數y=2x-4的圖象;(3)點P在x軸的正半軸上,若△ABP是以AB為腰的等腰三角形,請直接寫出所有符合條件的P點坐標.【解析】(1)把y=0和4分別代入函數解析式,即可求得相應的x和m的值,即可得點A、B的坐標;(2)利用描點法畫圖象即可;(3)根據等腰三角形的性質即可得出答案.解:(1)∵一次函數 y=2x-4 的圖象與x軸交于點A,∴令y=0,2x-4=0,解得x=2,∴點A的坐標是(2,0),∵點B(m,4)在一次函數y=2x-4 的圖象上,把B(m,4)代入y=2x-4,得2m-4=4,∴m=4,∴點B的坐標是(4,4);(2)圖象過點A的坐標是(2,0),點B的坐標是(4,4),如圖:(3)∵A(2,0),B(4,4),∴AB==2,∵點P在x軸的正半軸上,△ABP是以AB為腰的等腰三角形,∴P的坐標為(6,0)或(2+2,0).三、變式訓練變式1 等腰三角形的性質1.如圖,在△ABC中,∠B=∠C,D,E分別是線段BC、AC上的一點,且AD=AE.(1)如圖1,若∠BAC=90°,D為BC中點,則∠2的度數為_____;(2)如圖2,用等式表示∠1與∠2之間的數量關系,并給予證明.【答案】22.5°【解析】(1)根據三角形的一個外角等于和它不相鄰的兩個內角的和,∠AED=∠EDC+∠C,∠ADC=∠B+∠BAD,再根據等邊對等角的性質∠B=∠C,∠ADE=∠AED,進而得出∠BAD=2∠CDE.(2)根據三角形的一個外角等于和它不相鄰的兩個內角的和,∠AED=∠EDC+∠C,∠ADC=∠B+∠BAD,再根據等邊對等角的性質∠B=∠C,∠ADE=∠AED,進而得出∠BAD=2∠CDE.解:(1)∠AED=∠CDE+∠C,∠ADC=∠B+∠BAD,∵AD=AE,∴∠AED=∠ADE,∵∠B=∠C,∠BAC=90°,D是BC中點,∴∠BAD=45°,∴∠B+∠BAD=∠EDC+∠C+∠CDE,即∠BAD=2∠CDE,∴∠2=22.5°;故答案為:22.5°.(2)∠AED=∠CDE+∠C,∠ADC=∠B+∠BAD,∵AD=AE,∴∠AED=∠ADE,∵AB=AC,∴∠B=∠C,∴∠B+∠BAD=∠EDC+∠C+∠CDE,即∠BAD=2∠CDE,∠1=2∠2.2.如圖,在中,,D是上的一點,且,點E是的中點,連接.求證:.【答案】見解析【解析】根據直角三角形斜邊上中線的性質得出,根據等腰三角形性質得出,根據三角形外角性質得出,再根據已知條件即可證明結論.證明:∵,∴為直角三角形.又∵點E是的中點,∴,又∵,∴,∴,又∵,∴.又∵,∴.【點睛】本題主要考查了直角三角形斜邊上的中線,等腰三角形的性質,三角形外角的性質,解題的關鍵是熟練掌握直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半.3.如圖,平行四邊形的對角線交于點O,E為中點,過點C作交的延長線于F,連接.(1)求證:(2)當滿足什么條件時,四邊形為矩形?請說明理由.【答案】(1)見解析 (2)當滿足時,四邊形為矩形,理由見解析【解析】(1)由證明即可;(2)先證四邊形為平行四邊形,再由等腰三角形的性質得,則,即可得出平行四邊形為矩形.【小問1詳解】∵,∴,∵E是的中點,∴,在和中,,∴;小問2詳解】當滿足時,四邊形為矩形,理由如下:∵,∴,∵四邊形是平行四邊形,∴,∴,∵,∴四邊形為平行四邊形,∵,∴,∴,∴平行四邊形為矩形.【點睛】本題考查了矩形的判定、全等三角形的判定與性質、平行四邊形的判定與性質、等腰三角形的性質等知識,熟練掌握平行四邊形的判定與性質,證明是解題的關鍵.4.如圖,在中,.⑴已知線段AB的垂直平分線與BC邊交于點P,連結AP,求證:;⑵以點B為圓心,線段AB的長為半徑畫弧,與BC邊交于點Q,連結AQ,若,求的度數.【答案】(1)見解析;(2)∠B=36°.【解析】(1)根據垂直平分線的性質,得到PA=PB,再由等腰三角形的性質得到∠PAB=∠B,從而得到答案;(2)根據等腰三角形的性質得到∠BAQ=∠BQA,設∠B=x,由題意得到等式∠AQC=∠B+∠BAQ=3x,即可得到答案.(1)證明:因為點P在AB的垂直平分線上,所以PA=PB,所以∠PAB=∠B,所以∠APC=∠PAB+∠B=2∠B.(2)根據題意,得BQ=BA,所以∠BAQ=∠BQA,設∠B=x,所以∠AQC=∠B+∠BAQ=3x,所以∠BAQ=∠BQA=2x,在△ABQ中,x+2x+2x=180°,解得x=36°,即∠B=36°.【點睛】本題考查垂直平分線的性質、等腰三角形的性質,解題的關鍵是掌握垂直平分線的性質、等腰三角形的性質.變式2 等腰三角形的判定1.如圖,∠AOB=90°,線段OA=18cm,OB=6m,一機器人Q在點B處.(1)若BC=AC,求線段BC的長;(2)在(1)的條件下,機器人Q從點B出發,以3m/min的速度沿著△OBC的三條邊逆時針走一圈后回到點B,設行走的時間為t min,則t=_____時,△OBQ是以OB為腰的等腰三角形.【答案】4或6【解析】(1)設BC=x m,則OC=(18-x)m,利用直角三角形的勾股定理得出x的值即可;(2)根據等腰三角形的定義,分兩種情況進行討論,列出關于t的方程解答即可.解:(1)設BC=x m,∵BC=AC,∴OC=OA-CA=OA-BC=(18-x)m,在Rt△OBC中,OB2+OC2=BC2,即62+(18-x)2=x2,解得:x=10,即線段BC的長為10m;(2)當點Q在OC上時,OB=OQ=6,此時3t=6+6=12,解得t=4,當點Q在BC上時,OB=BQ=6,此時6+8+10-3t=6,解得t=6,綜上所述,當t=4s或6s時,△OBQ是以OB為腰的等腰三角形.故答案為:4或6.2.如圖在△ABC中,∠BAC=75°,∠ACB=35°,∠ABC的平分線BD交邊AC于點D.求證:△BCD為等腰三角形.【解析】先利用三角形的內角和求出∠ABC=70°,再利用角平分線的定義求出∠DBC=35°,最后利用等邊對等角即可解答.證明:∵∠BAC=75°,∠ACB=35°,∴∠ABC=180°-∠BAC-∠ACB=70°,∵BD平分∠ABC,∴∠DBC=∠ABC=35°,∴∠DBC=∠ACB=35°,∴DB=DC,∴△BCD為等腰三角形.3.如圖△ABC是等邊三角形,BD是角平分線,延長BC至E,使CE=CD.求證△BED是等腰三角形.【解析】根據等邊三角形的性質及等腰三角形的判定可得結論.證明:∵△ABC是等邊三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,∵BD是角平分線,∴∠DBC=∠ABC=30°.(三線合一)∵CD=CE,∴∠E=∠CDE,∵∠ACB=∠E+∠CDE,∴∠E=∠CDE=∠ACB=30°,∴∠DBC=∠E,∴BD=DE,∴△BED是等腰三角形.變式3等腰三角形的判定性質綜合1.如圖,.(1)寫出與的數量關系(2)延長到,使,延長到,使,連接.求證:.(3)在(2)的條件下,作的平分線,交于點,求證:.【答案】(1),(2)見解析 (3)見解析【解析】(1)勾股定理求得,結合已知條件即可求解;(2)根據題意畫出圖形,證明,得出,則,即可得證;(3)延長交于點,延長交于點,根據角平分線以及平行線的性質證明,進而證明,即可得證.【小問1詳解】解:∵∴,∵∴即;【小問2詳解】證明:如圖所示,∴∴,∵,∴∵,,∴∴∴∴【小問3詳解】證明:如圖所示,延長交于點,延長交于點,∵,,∴,∴∵是的角平分線,∴,∴∴∵,∴,,∴,又∵,∴,即,∴,又,則,在中,,∴,∴【點睛】本題考查了全等三角形的性質與判定,等腰三角形的性質與判定,勾股定理,平行線的性質與判定,熟練掌握全等三角形的性質與判定是解題的關鍵.2.如圖,在中,,,點在線段上,于點,連接,.已知,.(1)求證:.(2)若,求線段的長.【答案】(1)證明見解析(2)【解析】(1)先根據三角形內角和定理求出,進而求出,再根據三角形內角和定理得到,進而根據等邊對等角和三角形外角的性質推出,即可證明;(2)先求出,得到,在中根據勾股定理和含30度角的直角三角形的性質求出的長即可 .【小問1詳解】證明:∵,∴,∵,,∴,∴;∵,∴,∵,∴,∴,∴,∴;【小問2詳解】解:∵,∴,∴,∴,∵,∴,在中,,∴,∴.【點睛】本題主要考查了三角形內角和定理,三角形外角的性質,等腰三角形的性質與判定,勾股定理,含30度角的直角三角形的性質,靈活運用所學知識是解題的關鍵.3.定義:至少有一組對邊相等的四邊形為“等對邊四邊形”.(1)請寫出一個你學過的特殊四邊形中是“等對邊四邊形”的名稱;(2)如圖1,四邊形ABCD是“等對邊四邊形”,其中AB=CD,邊BA與CD的延長線交于點M,點E、F是對角線AC、BD的中點,若∠M=60°,求證:EFAB;(3)如圖2.在△ABC中,點D、E分別在邊AC、AB上,且滿足∠DBC=∠ECB∠A,線段CE、BD交于點O.①求證:∠BDC=∠AEC;②請在圖中找到一個“等對邊四邊形”,并給出證明.【答案】(1)如:平行四邊形、矩形、菱形、等腰梯形等;(2)證明見解析;(3)①證明見解析;②四邊形EBCD是等對邊四邊形.證明見解析.【解析】(1)理解等對邊四邊形的圖形的定義,有平行四邊形、矩形、菱形、等腰梯形等,可得出答案.(2)取BC的中點N,連接EN,FN,由中位線定理可得EN=12CD,FN=12AB,可證明△EFN為等邊三角形,則結論得證;(3)①證明∠EOB=∠A,利用四邊形內角和可證明∠BDC=∠AEC;②作CG⊥BD于G點,作BF⊥CE交CE延長線于F點.根據AAS可證明△BCF≌△CBG,則BF=CG,證明△BEF≌△CDG,可得BE=CD,則四邊形EBCD是“等對邊四邊形”.(1)如:平行四邊形、矩形、菱形、等腰梯形等.(2)如圖1,取BC的中點N,連接EN,FN,∴ENCD,FNAB,∴EN=FN.∵∠M=60°,∴∠MBC+∠MCB=120°.∵FN∥AB,EN∥MC,∴∠FNC=∠MBC,∠ENB=∠MCB,∴∠ENF=180°﹣120°=60°,∴△EFN為等邊三角形,∴EF=FNAB.(3)①證明:∵∠BOE=∠BCE+∠DBC,∠DBC=∠ECB∠A,∴∠BOE=2∠DBC=∠A.∵∠A+∠AEC+∠ADB+∠EOD=360°,∠BOE+∠EOD=180°,∴∠AEC+∠ADB=180°.∵∠ADB+∠BDC=180°,∴∠BDC=∠AEC;②解:此時存在等對邊四邊形,是四邊形EBCD.如圖2,作CG⊥BD于G點,作BF⊥CE交CE延長線于F點.∵∠DBC=∠ECB∠A,BC=CB,∠BFC=∠BGC=90°,∴△BCF≌△CBG(AAS),∴BF=CG.∵∠BEF=∠ABD+∠DBC+∠ECB,∠BDC=∠ABD+∠A,∴∠BEF=∠BDC,∴△BEF≌△CDG(AAS),∴BE=CD,∴四邊形EBCD是等對邊四邊形.【點睛】本題是四邊形綜合題,考查了全等三角形的判定與性質,中位線定理,等腰三角形的判定與性質,等邊三角形的判定與性質,四邊形內角和等知識,解決本題的關鍵是理解等對邊四邊形的定義.4.(1)發現:如圖,點是線段上的一點,分別以,為邊向外作等邊三角形和等邊三角形,連接,,相交于點.①線段與的數量關系為: ;的度數為 .②可看作經過怎樣的變換得到的? .(2)應用:如圖2,若點,,不在一條直線上,中的結論①還成立嗎?請說明理由;(3)拓展:在四邊形中,,,,若,,請直接寫出,兩點之間的距離.【答案】(1)①,;②可看作繞點順時針旋轉得到的;(2)(1)中的結論①依然成立;理由見解析;(3)【解析】(1)①證明,得出,,,根據,即可得出結論;②由①知:,且,則可看作繞點順時針旋轉得到的;(2)同(1)的方法證明,得出,,,根據,即可得出結論;(3)過點作于,過點作,交延長線于,得出是等腰直角三角形,證明,則,進而得出,勾股定理即可求解.解:(1)①、都為等邊三角形,,,,,在和中,,,,,,,故答案為:,;②由①知:,,,,,可看作繞點順時針旋轉得到的,故答案為:可看作繞點順時針旋轉得到的;(2)若點,,不在一條直線上,(1)中的結論①依然成立;理由如下:、都為等邊三角形,,,,,在和中,,,,,,;(3)過點作于,過點作,交延長線于,如圖所示:,是等腰直角三角形,,,,,在和中,,,,,.【點睛】本題考查了旋轉變換,全等三角形的綜合,勾股定理,等腰三角形的性質與判定,正確的添加輔助線是解題的關鍵.四、能力提升提升1 等腰三角形的性質1.如圖所示,D是等邊三角形ABC外一點,DB=DC,∠BDC=120°,點E,F分別在AB,AC上.(1)求證:AD是BC的垂直平分線.(2)若ED平分∠BEF,求證:FD平分∠EFC.(3)在(2)的條件下,求∠EDF的度數.【答案】(1)見解析;(2)見解析;(3)∠EDF=60°.【解析】(1)求出AB=AC,BD=DC,根據線段垂直平分線性質求出即可;(2)過D作DM⊥EF,連接AD,求出AD平分∠BAC,求出∠ABC=∠ACB=60°,求出BD=DM,BD=DC,推出DM=DC即可;(3)求出DB=DM,DM=DC,∠EBD=∠EMD=90°,證出△EBD≌△EMD,推出∠BDE=∠EDM,同理∠CDF=∠FDM,進而得出2∠EDF=∠BDC=120°.(1)∵△ABC是等邊三角形,∴AB=AC,∴A在BC的垂直平分線上,∵BD=DC,∴D在BC的垂直平分線上,∴AD是BC的垂直平分線(2)過D作DM⊥EF,連接AD,∵AD是BC的垂直平分線,∴AD平分∠BAC,∵△ABC是等邊三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,∵BD=DC,∠BDC=120°,∴∠DBC=∠DCB=30°,∴∠ABD=∠ACD=90°,∴DB⊥AB,DC⊥AC,∵DM⊥EF,ED平分∠BEF,AD平分∠BAC,∴BD=DM,BD=DC,∴DM=DC,∴FD平分∠EFC;(3)如圖,∵DE平分∠BEF,DB⊥AB,DM⊥EF,DF平分∠CFE,∴DB=DM,DM=DC,∠EBD=∠EMD=90°,在△EBD和△EMD中,∴△EBD≌△EMD,∴∠BDE=∠EDM,同理∠CDF=∠FDM,∴2∠EDF=∠BDC=180°﹣30°﹣30°=120°,∴∠EDF=60°.【點睛】此題考查了等邊三角形,直角三角形,等腰三角形的性質以及全等三角形的判定與性質等知識.此題綜合性很強,難度較大,解題的關鍵是注意數形結合思想的應用與輔助線的作法.2.如圖,已知等邊 的邊長為,現有兩點 M、N 分別從點 A、點 B 同時出發,沿三角形的邊運動,運動時間為,已知點 M的速度,點 N的速度為.當點 N 第一次到達 B 點時,M、N 同時停止運動.(1)當點 N 第一次到達 B 點時,點M的位置在 ;當 M、N運動 秒時,點N追上點M;(2)當點 M、N 在 邊上運動時,能否得到以為底邊的等腰三角形?如存在,請求出此時 M、N 運動的時間.(3)當為直角三角形時,運動時間t的值是 【答案】(1)線段的中點,6(2)存在,當M、N運動8秒時,能得到以為底的等腰三角形(3),,,9【解析】(1)先求解N第一次到達B的時間,可得M的位置,再點M、N運動x秒后,M、N兩點重合,可得,再解方程即可;(2)先證明,可得,再建立方程,即可得到答案;(3)當點N在上運動時,如圖3,若,如圖4,當,再利用含的直角三角形的性質列方程即可,當點N在上運動時,點M也在AC上,此時A,M,N不能構成三角形:當點N在上運動時,如圖5,當點N位于中點處時,由為等邊三角形知,如圖6,當點M位于中點處時,由時等邊三角形知,即是直角三角形,再列方程求解即可.【小問1詳解】解:當點 N 第一次到達 B 點時,,此時運動了,∴點M的位置在線段BC的中點,設點M、N運動x秒后,M、N兩點重合,,解得:,即當M、N運動6秒時,點N追上點M.【小問2詳解】當點M、N在邊上運動時,可以得到以為底邊的等腰三角形,由(1)知6秒時M、N兩點重合,恰好在C處,如圖2,假設是等腰三角形,∴,∴.∴,∵是等邊三角形,∴,AB=AC,在和中,∵,,∴∴,∴,解得,符合題意.所以假設成立,當M、N運動8秒時,能得到以為底的等腰三角形.【小問3詳解】當點N在上運動時,如圖3,若,∵,,∴,∵,∴,即,解得.如圖4,當,同理可得:由得,解得;當點N在上運動時,點M也在AC上,此時A,M,N不能構成三角形:當點N在上運動時,如圖5,當點N位于中點處時,由為等邊三角形知,即是直角三角形,則,解得.如圖6,當點M位于中點處時,由時等邊三角形知,即是直角三角形,則;綜上,當,,,9時,可得到直角三角形.【點睛】本題考查的是動態幾何問題,等邊三角形的性質,等腰三角形的定義,含的直角三角形的性質,一元一次方程的應用,清晰的分類討論是解本題的關鍵.提升2 等腰三角形的判定1.如圖,點D、E在△ABC的邊BC上,AD=AE,BD=CE.(1)求證:AB=AC;(2)若∠BAC=108°,∠DAE=36°,直接寫出圖中除△ABC與△ADE外所有的等腰三角形.【解析】(1)首先過點A作AF⊥BC于點F,由AD=AE,根據三線合一的性質,可得DF=EF,又由BD=CE,可得BF=CF,然后由線段垂直平分線的性質,可證得AB=AC.(2)根據等腰三角形的判定解答即可.證明:(1)過點A作AF⊥BC于點F,∵AD=AE,∴DF=EF,∵BD=CE,∴BF=CF,∴AB=AC.(2)∵∠B=∠BAD,∠C=∠EAC,∠BAE=∠BEA,∠ADC=∠DAC,∴除△ABC與△ADE外所有的等腰三角形為:△ABD、△AEC、△ABE、△ADC,2.如圖,點O是等邊△ABC內一點,D是△ABC外的一點,∠AOB=110°,∠BOC=α,△BOC≌△ADC,∠OCD=60°,連接OD.(1)求證:△OCD是等邊三角形;(2)當α=150°時,試判斷△AOD的形狀,并說明理由;(3)探究:當α為多少度時,△AOD是等腰三角形.【解析】(1)根據有一個角是60°的等腰三角形是等邊三角形可得證;(2)根據全等易得∠ADC=∠BOC=α=150°,結合(1)中的結論可得∠ADO為90°,那么可得所求三角形的形狀;(3)根據題中所給的全等及∠AOB的度數可得∠AOD的度數,根據等腰三角形的兩底角相等分類探討即可.證明:(1)∵△BOC≌△ADC,∴OC=DC,∵∠OCD=60°,∴△OCD是等邊三角形.解:(2)△AOD是直角三角形.理由如下:∵△OCD是等邊三角形,∴∠ODC=60°,∵△BOC≌△ADC,α=150°,∴∠ADC=∠BOC=α=150°,∴∠ADO=∠ADC-∠ODC=150°-60°=90°,∴△AOD是直角三角形.(3)∵△OCD是等邊三角形,∴∠COD=∠ODC=60°.∵∠AOB=110°,∠ADC=∠BOC=α,∴∠AOD=360°-∠AOB-∠BOC-∠COD=360°-110°-α-60°=190°-α,∠ADO=∠ADC-∠ODC=α-60°,∴∠OAD=180°-∠AOD-∠ADO=180°-(190°-α)-(α-60°)=50°.①當∠AOD=∠ADO時,190°-α=α-60°,∴α=125°.②當∠AOD=∠OAD時,190°-α=50°,∴α=140°.③當∠ADO=∠OAD時,α-60°=50°,∴α=110°.綜上所述:當α=110°或125°或140°時,△AOD是等腰三角形.3.如圖,已知AB=AC,∠A=36°,AB的中垂線MN交AC于點D,交AB于點M,有下面4個結論:①BD是∠ABC的角平分線;②△BCD是等腰三角形;③△ABC∽△BCD;④△AMD≌△BCD.(1)判斷其中正確的結論是哪幾個?(2)從你認為是正確的結論中選一個加以證明.【解析】(1)利用等腰三角形和線段垂直平分線的性質分析.(2)先①根據等腰三角形的性質證明∠ABC=∠ACB,再根據中垂線的性質證明.解:(1)連接BD,①∵AB=AC,∠A=36°∴△ABC是等腰三角形,∠ABC=∠ACB==72°,∵AB垂直平分線交AC于D,交AB于M,∴根據中垂線的性質,中垂線上的點到線段的兩個端點的距離相等.有AD=BD,∴∠A=∠ABD=36°,∴∠DBC=∠ABC-∠ABD=72°-36°=36°,∴BD平分∠ABC,故正確;②∴∠BDC=180°-∠C-∠DBC=180°-72°-36°=72°,∴BD=BC,∴△BCD是等腰三角形.故正確;③∠ABC=∠ACB=∠BDC=∠C,∴△ABC∽△BCD,故正確;④∵∠AMD=90°≠∠C=72°,∴△AMD與△BCD不是全等三角形.故不正確.∴①、②、③命題都正確.正確的結論是①、②、③;(2)證明:BD平分∠ABC,∵AB=AC,∠A=36°∴△ABC是等腰三角形,∠ABC=∠ACB==72°,∵AB垂直平分線交AC于D,交AB于M,∴根據中垂線的性質,中垂線上的點到線段的兩個端點的距離相等.有AD=BD,∴∠A=∠ABD=36°,∴∠DBC=∠ABC-∠ABD=72°-36°=36°,∴BD平分∠ABC.提升3等腰三角形的判定性質綜合1.(1)如圖1,在中,,D是邊的中點,E、F分別是、邊上的點.若B、E、F在一條直線上,且,探究與的數量之間有何等量關系,并證明你的結論.(2)為了豐富學生的業余生活,增強學生的身體素質,某體育課上老師組織學生進行傳球訓練.如圖2所示,體育老師在地面畫了一塊場地,已知米,米,D為的中點,測得的長為15米,受訓練的兩名同學E和F分別在和邊上移動,老師站在C點位置給同學傳球,先把球傳給E同學,E同學再傳給F同學,請求出所傳球的運動路徑最小值(即的最小值).【答案】(1),證明見解析;(2)米.【解析】(1)根據等角對等邊,可知是等腰三角形,易證,證明≌,進而結論得證;(2)根據垂線段最短可知當B,E,F三點共線,且垂直時,有最小值為,根據等體積法求解即可.【小問1詳解】解:.理由如下:∵,∴,.∵,D是邊的中點,∴,,∴.∵,∴.在和中∵∴≌,∴,∴.【小問2詳解】解:解:如圖,連接∵,,∴,∴,∴當B,E,F三點共線,且垂直時,有最小值為.由等面積法可得,解得米,∴所傳球的運動路徑最小值為米.【點睛】本題考查了等腰三角形的判定與性質,全等三角形的判定與性質,等體積法,垂線段最短.解題的關鍵在于對知識的靈活運用.2.在中,,點O是所在平面內一點,連接OA,延長OA到點E,使得,連接OC,過點B作BD與OC平行,并使,且,連接DE.若,且,,則的大小為______.【答案】或【解析】分點O在內部和點O在外部兩種情況,分別畫出圖形,利用全等三角形的判定和性質,結合中位線性質,等腰三角形的判定和性質,求出即可.解:當點O在內部時,連接交于點F,連接,延長交于點M,連接,如圖所示:∵,,,∴,∴,,∵,∴,∴為垂直平分線,∴,∴,∴,∵,,∴,∴,∴,∴,∵,,∴,∵,∴,∵,∴,∴,,∴,∴,∵為的中點,A為的中點,∴,∴;當點O在外部時,連接交于點F,連接,延長交于點M,連接,如圖所示:同理可得:,∴,∵,,∴,垂直平分,∴,∴,∵,∴,∴、A、O、M四點共圓,∴,∵為的中點,A為的中點,∴,∴;綜上分析可知,或.故答案為:或.【點睛】本題主要考查了全等三角形的判定和性質,三角形中位線性質,垂直平分線性質,等腰三角形的判定和性質,平行線的性質,解題的關鍵是分類討論,作出圖形,構造全等三角形解決問題.3.如圖,是等腰直角三角形,,動點從點出發,沿以每秒個單位的速度向終點運動,過點作交于點點不與點、重合,點繞點沿逆時針方向旋轉至點,連結,,設點的運動時間為秒.(1)______,______用含代數式表示(2)當點落在線段上時,求的值;(3)設與重疊部分面積為,用含的代數式表示;(4)當線段的垂直平分線經過一邊中點時,直接寫出的值.【答案】(1) ,(2)(3)(4)或或【解析】(1)利用等腰直角三角形的判定和性質解決問題即可;(2)如圖中,當點落在線段上時,;(3)當時,如圖中,重疊部分是,當時,如圖中,重疊部分是四邊形,分別求解即可;(4)分三種情形,分別畫出圖形,構建方程求解.【小問1詳解】解:,,,,,,,,故答案為:,;【小問2詳解】如圖中,當點落在線段上時,,,.【小問3詳解】當時,如圖中,重疊部分是,.當時,如圖中,重疊部分是四邊形,.綜上所述,.【小問4詳解】如圖中,當垂直平分線經過的中點時,,,.如圖中,當的垂直平分線經過的中點時,,此時,如圖中,當的垂直平分線經過的中點時,,,,綜上所述,滿足條件的的值為或或.【點睛】本題屬于三角形綜合題,考查了等腰直角三角形的判定和性質,線段的垂直平分線的性質等知識,解題的關鍵是學會用分類討論的思想思考問題,屬于中考常考題型.4.已知兩個等腰有公共頂點C,,連接是的中點,連接.(1)如圖1,當與在同一直線上時,求證:;(2)如圖2,當時,求證:.【答案】(1)見解析 (2)見解析【解析】(1)法一:延長交于點,易證為等腰直角三角形,得到,進而得到為的中位線,即可得證;法二:延長交于,證明,進而推出是等腰直角三角形,得到,進而得到,即可得證;(2)法一:延長交于點D,連接,易得,,證明,得到,即可得證;法二:延長交于D,連接、,分別證明,推出是等腰直角三角形,進而得證.【小問1詳解】解:法一:如圖:延長交于點,∵等腰有公共頂點C,,∴,,,∴,∴,∴點為線段的中點,又∵點為線段的中點,∴為的中位線,∴;法二:如圖,延長交于,∵,∴,∴,∴,∵是的中點,∴,在和中,,∴,∴,∵,∴,∴是等腰直角三角形,∴,∵在等腰直角中,,∴,∴;.【小問2詳解】法一:如圖,延長交于點D,連接,則:,∵,∴,∴,∵為等腰直角三角形,∴,∴,,∴點B為中點,又點M為中點,∴.延長與交于點G,連接,同法可得:,,∴點E為中點,又點M為中點,∴.在與中,,∴,∴,∴.法二:如圖,延長交于D,連接、,∵為等腰直角三角形,為等腰直角三角形,∴,,∵,∴,∴,∴,∴,∵是的中點,∴,在和中,,∴,∴,∴,在和中,,∴,∴,,∴,∴是等腰直角三角形,又∵,∴,∴.【點睛】本題考查等腰三角形的判定和性質,全等三角形的判定和性質,三角形的中位線定理,以及斜邊上的中線等于斜邊的一半.解題的關鍵是添加合適的輔助線,證明三角形全等.21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)HYPERLINK "http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)" 21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫