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专题13.10 等腰三角形(知识梳理与考点分类讲解)
【知识点一】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.
特别提醒: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).
【知识点二】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.
【知识点三】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”).
特别提醒: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.
【考点一】等腰三角形➼➻等腰三角形的定义
【例1】已知等腰 ,解答以下问题:(1)若有一个内角为 ,求这个等腰三角形另外两个角的度数;
(2)若等腰三角形的周长为27,两条边长分别是a和 ,求三边的长.
【答案】(1) 或 ; (2)
【分析】(1)分 为等腰三角形的顶角和底角两种情况,根据等腰三角形的性质结合三角形的内角和定
理解答即可;
(2)分若两条边长a和 都是腰,一条是腰,另一条是底边两种情况,结合等腰三角形的性质、三角
形的三边关系和三角形的周长列出方程,求解即可.
解:(1)当 为等腰三角形的顶角时,则底角为 ,
当 为等腰三角形的底角时,则顶角为 ,
所以这个等腰三角形另外两个角的度数为 ;
(2)若两条边长a和 都是腰,则 ,解得 ,不符合题意,舍去;
若两条边长a和 一条是腰,另一条是底边,分两种情况:
若a是腰,则 为底边,则 ,解得 ,
此时三角形的三边长分别是 ,
∵ ,
故此时不能构成三角形,舍去;
若a是底边,则 为腰,则 ,解得 ,
此时三角形的三边长分别是 ,能构成三角形,
综上,三角形的三边长分别是 .
【点拨】本题考查了等腰三角形的性质、三角形的三边关系等知识,全面分类、熟练掌握等腰三角形的性
质是解题的关键.
【举一反三】
【变式1】若a、b是等腰三角形的两边长,且满足关系式 ,则这个三角形的周长是(
)
A.9 B.12 C.9或12 D.15或6
【答案】B
【分析】先根据非负数的性质求出 ,再分两种情况求解即可.
解:根据题意, ,
解得 ,(1)若2是腰长,则三角形的三边长为:2、2、5, ,不能组成三角形;
(2)若2是底边长,则三角形的三边长为:2、5、5, 能组成三角形,周长为 .
故选:B.
【点拨】此题考查了等腰三角形、构成三角形的条件、非负数的性质等知识,分类讨论是解题的关键.
【变式2】如图,在 中, ,点 是射线 上一动点( 在点 的右侧), ,
当 时,以 , , 三点为顶点的三角形是等腰三角形.
【答案】 或 或
【分析】先根据题意画出符合的情况,再根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理求出即可.
解:分为以下3种情况:
① ,
∵ ,
∴
∵ ,
∴
∴
② ,
∵ , ,
∴ ,
又 ,
∴③
∵ ,
∴
∵
∴
∴
综上所述, 或 或 ,以 , , 三点为顶点的三角形是等腰三角形.
故答案为: 或 或 .
【点拨】本题考查了等腰三角形的性质和判定、三角形内角和定理等知识点,能画出符合的所有图形是解
此题的关键.
【考点二】等腰三角形➼➻等边对等角★★等角对等边➼➻求值✭★证明
【例2】如图,在 中, , 的垂直平分线交 于点 ,交 于点 ,连接 .
(1)若 ,求 的度数;
(2)若 , 的周长是 ,求 的长.
【答案】(1) ; (2)
【分析】(1)根据等腰三角形的性质得出 ,求得 的度数,根据垂直平分线性质
得出 ,得出 ,利用外角性质进而求出 的度数;
(2)由(1)知 , ,利用 ,即可求出 的长.
(1)解: ,
,
,是 的垂直平分线,
,
,
;
(2)由(1)知 ,
,
,
,
的周长是 ,即 ,
.
【点拨】本题考查了等腰三角形的性质,线段的垂直平分线性质,三角形内角和定理,三角形外角性
质,熟练掌握这些性质定理是解答本题的关键.
【举一反三】
【变式】如图,在 中, , , 于点 ,点 在 上且 ,
(1)若 的周长是 ,求线段 的长;
(2)求 的度数.
【答案】(1) ;(2)
【分析】(1)证明点 是 的中点, ,从而可得答案;
(2)证明 ,求解 ,证明 ,结合
,可得 ,从而可得答案.
(1)解:∵ , 于点 ,
∴点 是 的中点,
∵ 的周长是 , ,
∴ ,∴ ;
(2)∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ .
【点拨】本题考查的是三角形的内角和定理的应用,等腰三角形的性质,熟记等腰三角形的三线合一是解
本题的关键.
【例3】如图,在 中, ,作 交 的延长线于点 ,作 , ,且
, 相交于点 ,求证: .
【分析】根据等边对等角可得 ,根据平行线的性质可得 ,推得
,根据全等三角形的判定和性质即可证明.
证明:∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
在 和 中,
∴ ,
∴ .
【点拨】本题考查了等边对等角,平行线的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定
和性质是解题的关键,属于中考常考题型.
【举一反三】
【变式】已知:如图所示, 中, , 为 的角平分线,求证: .(推理过
程请注明理由)
【分析】等边对等角,得到 ,外角的性质和角平分线的定义,得到 ,即可得证.
证明: (已知),
(等边对等角),
是 的外角,(外角的定义)
(三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和),
,(等量代换)
是 的角平分线,(已知)
(角平分线定义),
(等量代换),
.(内错角相等,两直线平行)
【点拨】本题考查等腰三角形的性质,三角形的外角的性质,平行线的判定.熟练掌握相关知识点,是解
题的关键.
【考点三】等腰三角形➼➻三线合一➼➻求值✭★证明
【例4】如图,在 中, 于点 .(1)若 ,求 的度数;
(2)若点 在边 上, 交 的延长线于点 ,试说明 .
【答案】(1) ; (2)见解析
【分析】(1)根据等腰三角形的性质可得 ,然后根据直角三角形两锐角互余求出 的
度数即可;
(2)根据等腰三角形的性质可得 ,根据平行线的性质可得 ,等量代换可得答
案.
(1)解:∵ , , ,
∴ , ,
∴ ;
(2)解:∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ .
【点拨】本题考查了等腰三角形的性质,直角三角形两锐角互余,平行线的性质,熟练掌握等腰三角形的
三线合一是解题的关键.
【举一反三】
【变式1】小明遇到这样一个问题:
如图①,在 中, ,点 在 上,且 ,求证: .
小明发现,除了直接用角度计算的方法外,还可以用下面的方法:如图②,作 ,垂足为 ,证明
.
请从以上两种方法中任选一种,加以证明.【分析】方法1:利用三角形的内角和计算角的度数即可得出结论;方法2:作 ,垂足为 ,根
据同角的余角相等得出 ,再根据等腰三角形三线合一的性质得出 .
证明:方法1: ,
,
又 ,
,
.
方法2:作 ,垂足为 ,
,
,
.
又 , ,
,
.
【点拨】本题主要考查了三角形的内角和,同角的余角相等,等腰三角形三线合一的性质,熟练掌握三角
形的内角和定理,等腰三角形三线合一的性质是解题的关键.
【考点四】等腰三角形性质与判定➼➻综合➼➻求值✭★证明
【例5】如图: 在 的 边的延长线上, 点在 边上, 交 于点 , ,
.
求证: 是等腰三角形.(过 作 交 于 )【分析】过 作 交 于 ,根据平行线的性质可得出 、 ,结合
以及 可证明 ,根据全等三角形的性质可得出 ,结
合 可得出 ,进而可得出 ,即可得证出 ABC是等腰三角形.
证明:如图,过 作 交 于 , △
∵ ,
∴ ,
在 和 中
,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等腰三角形.
【点拨】本题考查等腰三角形的判定和性质、平行线的性质以及全等三角形的判定与性质,通过作辅助线
构造全等三角形是解题的关键.
【举一反三】
【变式1】在 中, ,点 分别在 边上,且 , .(1)求证: 是等腰三角形;
(2)当 时,求 的角度.
【答案】(1)见解析; (2)
【分析】(1)由 得 ,通过证明 得到 ,从而即可得到
是等腰三角形;
(2)由 得到 ,由三角形内角和定理和等腰三角形的性质可得 ,从
而得到 ,进而得到 ,最后由 进行计
算即可得到答案.
(1)证明: ,
,
在 和 中,
,
,
,
是等腰三角形;
(2)解: ,
,
, , ,
,
,
,
,,
.
【点拨】本题主要考查了等腰三角形的性质、三角形全等的判定与性质、三角形内角和定理,熟练掌握等
腰三角形的性质、三角形全等的判定与性质、三角形内角和定理,是解题的关键.
【变式2】如图, 中, , , ,垂足是D, 平分 ,交 于
点E.在 外有一点F,使 , .
(1)求证: ;
(2)在 上取一点M,使 ,连接 ,交 于点N,连接 .
求证:① ;② 平分 .
【分析】(1)两次运用同角的余角相等证明 ,得 ;
(2)①过E作 于H,分别证明 和 是等腰直角三角形即可;②根据题意得到
,然后利用角平分线的判定定理求解即可.
(1)证明:
,即 ,
又 ,
在 和 中,
,;
(2)①如图,过点E作 于H,则 是等腰直角三角形,
∵ 平分
∴ 是等腰直角三角形,
②∵ ,
∴ ,
∴
∵ ,
∴ ,
∴
又∵ , ,
∴ 平分 .
【点拨】本题考查了三角形全等、等腰直角三角形的性质和判定,角平分线的判定,证明边和角相等时,
一般就证明边和角所在的三角形全等即可.