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专题 13.4 等腰三角形(知识梳理与考点分类讲解)
第一部分【知识点归纳】
【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.
【要点提示】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).
180A
∠A=180°-2∠B,∠B=∠C= 2 .
【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”).
【要点提示】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.
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】等腰三角形的定义
【例1】(23-24七年级下·江苏镇江·阶段练习)已知等腰三角形的两边 , ,满足
,求此等腰三角形的周长.
【答案】11或13
【分析】根据偶次方和绝对值的非负性,建立关于a、b的二元一次方程,即可分别求出a、b,再根据三
角形三边关系、等腰三角形的概念计算即可求得.
解: ,
,
,
当这个等腰三角形的腰长为3时,则这个等腰三角形的三边长分别为3、3、5,
,
能构成三角形,
∴这个等腰三角形的周长为: ;
当这个等腰三角形的腰长为5时,则这个等腰三角形的三边长分别为3、5、5,
,
能构成三角形,
∴这个等腰三角形的周长为: ;
综上,这个等腰三角形的周长为:11或13.
【点拨】本题考查的是偶次方的非负性、解二元一次方程组,等腰三角形的性质以及三角形三边之间的关系.
【变式1】(22-23七年级下·宁夏银川·期中)等腰三角形的一边长是 ,另一边长是 ,则这个三
角形的周长是( )
A. B. C. 或 D.
【答案】C
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,分 是腰长和底边两种情况,求出三角形的三边,再根据三
角形的三边关系判定求解.
解:①若 是腰长,则三角形的三边分别为 , , ;能组成三角形,
周长 ,
②若 是底边,则三角形的三边分别为 能组成三角形,
周长 ,
综上所述,这个等腰三角形的周长是 或
故选:C.
【变式2】(2023·内蒙古通辽·模拟预测)一个等腰三角形,一腰上的高与另一腰所成的夹角为 ,则
顶角的度数为 .
【答案】 或
【分析】本题主要考查了直角三角形的性质、等腰三角形的性质.此题难度适中,解题的关键在于正确
的画出图形,结合图形,利用数形结合思想求解.首先根据题意画出图形,一种情况等腰三角形为锐角
三角形,即可推出顶角的度数为 .另一种情况等腰三角形为钝角三角形,由题意,即可推出顶角的度
数为 .
解:①如图,等腰三角形为锐角三角形,
, ,
,
即顶角的度数为 ;
②如图,等腰三角形为钝角三角形,, ,
,
,
即顶角的度数为
综上,顶角的度数为 或
故答案为: 或 .
【题型2】“等边对等角”进行求值与证明
【例2】(2024·陕西西安·模拟预测)如图,在 中, ,过点A作 ,且 ,
求证: .
【分析】根据等边对等角得到 ,再利用平行线的性质可以得到 ,进而证
明 ,即可得到结论.
证明:∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴
∴ ,
又∵ , ,
∴ ,
∴ .
【变式1】(2024·山东临沂·模拟预测)如图,某海域中有A,B,C三个小岛,其中A在B的南偏西
方向,C在B的南偏东 方向,且B,C到A的距离相等,则小岛A相对于小岛C的方向是( )A.北偏东 B.北偏东 C.南偏西 D.南偏西
【答案】C
【分析】根据题意可得 , , ,再根据等腰三角形的性质可得
,从而求出 的度数,然后利用平行线的性质可得 ,从而求
出 的度数,即可解答.
解:如图:
由题意得: , , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴小岛C相对于小岛A的方向是北偏东 ,
小岛A相对于小岛C的方向是南偏西 .
故选C
【点拨】本题考查了方向角,等腰三角形的性质,三角形的内角和定理的应用,平行线的性质,熟练掌
握等腰三角形的性质是解题的关键.
【变式2】(23-24七年级下·广东深圳·期末)如图,在 中, ,以 为边向外作等腰直角三角形 ,连接 ,若 ,则 .
【答案】
【分析】如图所示,过点B作 交 延长线于E,连接 ,证明 得到
,则 ,再利用面积公式可得答案.
解:如图所示,过点B作 交 延长线于E,连接 ,
∵ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∵ 是以B为直角顶点, 为直角边作等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
故答案为: .
【点拨】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等腰直角三角形的性质与判定,正确作出辅助线构
造全等三角形是解题的关键.【题型3】“三线合一”进行求值与证明
【例3】(24-25八年级上·全国·课后作业)如图,在 中, ,E为边 上的点,且
, 为线段 的中点,过点 作 ,过点 作 ,且 、 相交于F.
(1)求证: ;
(2)求证: .
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,余角的性质,熟练运用全等三角形
的判定是本题的关键.
(1)由等腰三角形的性质可得 ,由余角的性质可得 ;
(2)由“ ”可证 ,可得 .
(1)证明: , 为线段 的中点,
,
,
,
,
;
(2)证明:∵ ,
,
,
,
,
在 和 中,
,
,
.【变式1】(23-24七年级下·四川达州·期末)如图,在等腰 , , ,
为 的角平分线,过点 作 交 的延长线与点 ,若 ,则 的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质等知识,延长 交 的延长线
于点 ,证明 ,得 ,再证 ,得 ,然后由等腰三角
形的性质得 ,即可得出结论.掌握等腰三角形三线合一性质是解题的关键.
解:如图,延长 交 的延长线于点 ,
∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,∵ 平分 , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的长为 .
故选:B.
【变式2】(21-22八年级上·山西临汾·期末)如图,在 中, ,边 的垂直
平分线为l,点D是边 的中点,点P是l上的动点,当 的周长取最小值4时,则 .
【答案】2或6/6或2
【分析】连接 ,由于 ,点D是 边的中点,故 ,再根据三角形的面积公式求出
,再根据直线l是线段 的垂直平分线可知,点C关于直线l的对称点为点B,故BD的长
为 的最小值,得 ,由此即可得出结论.
解:连接 ,
∵ ,点D是 边的中点,
∴ ,∴ ,
解得 ,
∵直线l是线段 的垂直平分线,
∴点C关于直线l的对称点为点B,
∴ 的长为 的最小值,
∴ 的周长最短 ,
∴ ,
∴ ,
解得 或6.
故答案为:2或6.
【点拨】本题考查的是轴对称﹣最短路线问题,熟知等腰三角形三线合一的性质是解答此题的关键.
【题型4】“等角对等边”进行求值与证明
【例4】(2024八年级下·全国·专题练习)如图,在 中 , 平分 , 平
分 .若过点 作直线 和边 平行,与 交于点 ,与 交于点 ,则线段 和 ,
之间有怎样的数量关系并证明?
【答案】 .理由见解析
【分析】此题考查了等腰三角形的判定,平行线的性质,利用了等量代换的思想,熟练掌握性质与判定
是解本题的关键.由 为角平分线,利用角平分线的性质得到一对角相等,再由 与 平行,利用
两直线平行内错角相等得到一对角相等,等量代换可得出 ,利用等角对等边得到 ,
同理得到 ,再由 ,等量代换可得证.
解: .
理由: , 分别是 , 的平分线,
, .又∵ ,
, ,
, ,
即 , ,
.
【变式1】(23-24七年级下·山东烟台·期末)在 中,已知两个内角的度数如下,则能判断
为等腰三角形的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【分析】本题考查了等腰三角形的判定,三角形内角和定理.
解:A. ∵ ,
∴ ,不能判断 为等腰三角形,故该选项不正确,不符合题意;
B. ∵ ,
∴ ,不能判断 为等腰三角形,故该选项不正确,不符合题意;
C. ∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,则 为等腰三角形,故该选项正确,符合题意;
D. ∵ ,
∴ ,不能判断 为等腰三角形,故该选项不正确,不符合题意;
故选:C.
【变式2】(23-24七年级下·山东烟台·期末)如图, , 为 , 的中点, ,
,则 的长为 .
【答案】2
【分析】本题考查等腰三角形的判定、全等三角形的判定与性质,熟练掌握等腰三角形的判定是解答的关键.先证明 得到 , ,再根据等角对等边得到 ,
,设 ,由 结合已知列方程求解x值即可.
解:∵ 为 , 的中点,
∴ , ,又 ,
∴
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
设 ,
∵ , ,
∴ , ,
∴ ,解得 ,
∴ ,
故答案为:2.
【题型5】利用等腰三角形的性质与判定进行证明与求值
【例5】(23-24七年级下·上海·期末)如图, ,点D在 边上, 和
相交于点O.
(1)试说明 的理由;
(2)若 ,试判断 和 的大小关系,并说明理由.
【答案】(1)详见解析 (2) ,理由见解析
【分析】此题考查了全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理,对顶角相等,等腰三角形的判定与
性质,熟练运用全等三角形的判定定理与性质定理是解题的关键.(1)根据三角形内角和定理求出 ,则 ,利用 即可证明
;
(2)过点E作 ,垂足为H ,根据全等三角形的性质及等腰三角形的性质求出 ,
结合三角形内角和定理求出 ,等量代换求解即可.
(1)解: , ,
又 , ,
,
,
,
,
即 ,
在 与 中,
,
;
(2)如图,过点E作 ,垂足为H ,
,
,
,
,
,
,
,
, ,,
,
,
【变式1】(23-24七年级下·重庆·阶段练习)如图, 和 的边 交于点 ,
添加一个条件,不能证明 和 全等的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了全等三角形的判定方法,根据等腰三角形性质可知 ,再根据已知条件
和添加条件,结合全等三角形的判断方法即可解答.
解:∵ ,
∴ ,
当添加 ,则 ,
又∵ , ,
∴ ,故选项A不符合题意;
当添加 ,
又∵ , ,
∴ ,故选项B不符合题意;
当添加 ,
又∵ , ,
∴ ,故选项C不符合题意;
当添加 ,
又∵ , ,∴由 不能证明 和 全等,故选项D符合题意;
故选:D.
【变式2】(23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,四边形 中, , ,
,若 的面积为32,则 长为 .
【答案】8
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质,作 交 的延长线于 ,
连接 ,则 为等腰直角三角形,证明 ,得出 , ,
证明 ,结合 的面积为32,得出 ,计算即可得出答案,熟练掌握以
上知识点并灵活运用是解此题的关键.
解:如图,作 交 的延长线于 ,连接 ,
,
∵ ,
∴ 为等腰直角三角形,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∵ ,∴ ,
∴ , ,
∵在 , , ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∵ 的面积为32,
∴ ,
∵ ,
∴
故答案为:8.
第三部分【中考链接与拓展延伸】
1、直通中考
【例1】(2024·甘肃兰州·中考真题)如图,在 中, , , ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质,三角形外角的性质.根据等腰三角形的性质,可得
,再由三角形外角的性质,即可求解.
解:∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ .故选:B
【例2】(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图,已知 ,点 为 内部一点,点 为射线
、点 为射线 上的两个动点,当 的周长最小时,则 .
【答案】 / 度
【分析】本题考查了轴对称 最短路线问题,等腰三角形的性质,三角形内角和定理的应用;作点P关于
, 的对称点 .连接 .则当 , 是 与 , 的交点时, 的周长最短,
根据对称的性质结合等腰三角形的性质即可求解.
解:作 关于 , 的对称点 .连接 .则当 , 是 与 , 的交点时,
的周长最短,连接 ,
关于 对称,
∴ ,
同理, , ,, ,
是等腰三角形.
,
故答案为: .
2、拓展延伸
【例1】(23-24七年级下·陕西咸阳·期末)【问题提出】
(1)如图 ,在 和 中, , , ,连接 , , 交
于点 ,延长 交 于点 .
试说明: ;
求 的度数.
【问题探究】
(2)如图 ,在 和 中, , , ,连接 , ,延长
, 交于点 ,请猜想 与 的数量关系及 的度数,并说明理由.
【答案】(1) 证明见解析;(2) , ,理由见解析
【分析】(1) 利用 证明 ,即可得出结论; 由全等三角形的性质以及三角形外角
的性质可得出结论;
(2)利用 证明 ,由全等三角形的性质即可得出 ;然后,根据等腰三角形的
性质,三角形的内角和定理以及三角形外角的性质即可求出 的度数.
解:(1) ,
,即 ,
在 和 中,
,
,
;
如图,设 与 交于点 ,
,
,
,
,
;
(2) , ,理由如下:
,
,
即 ,在 和 中,
,
,
, ,
, ,
,
.
【点拨】本题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,三角形的内
角和定理,三角形外角的性质等知识点,熟练掌握全等三角形的判定是解题的关键.
【例2】(23-24七年级下·浙江宁波·期末)
【基础巩固】(1)如图 1,在 与 中, ,求证:
;
【尝试应用】(2)如图 2,在 与 中,
三 点在一条直线上, 与 交于点 ,若
点 为 中点,
① 求 的大小; ,求 的面积;
【拓展提高】(3)如图 3, 与 中, 与
交于点 的面积为 32,求 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)① ,② ;(3)
【分析】(1)由 证 即可;
(2)①同(1)得 ,得 ,即可得出结论;
②过点A作 于点G,证 ,得 , ,再由等腰直角三角形
的性质得 ,则 ,然后由三角形面积关系即可得出结论;
(3)连接 ,同(2)得 ,则 , ,得 ,再
证 ,得 , ,然后证 ,得 ,进而
由 ,得 ,则 ,即可得出结论.
(1)证明: ,
,
即 ,
在 和 中,
,
;
(2)解:① , ,
,
,
同(1)得: ,,
;
②如图2,过点A作 于点G,
则 ,
由①可知, ,
,
点F为 中点,
,
又 ,
,
, ,
, ,
,
,
;
(3)解:如图3,连接 ,
同(2)得: ,
, ,,
在 和 中,
,
,
∴ ,
,
∴ ,
,
,
,
,
,
,
,负值舍去,
即 的长为8.
【点拨】本题是三角形综合题目,考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质、平行线的
判定与性质以及三角形面积等知识,本题综合性强,熟练掌握等腰直角三角形的性质,证明三角形全等
是解题的关键,属于中考常考题型.