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第 04 讲 等腰三角形
课程标准 学习目标
1. 掌握等腰三角形的性质并能够对其熟练应用。
①等腰三角形的性质
2. 掌握等腰三角形的判定方法,能够运用已知条件熟练判定等
②等腰三角形的判定
腰三角形。
知识点01 等腰三角形的性质
1. 等腰三角形的概念:
有两条边 相等 的三角形是等腰三角形。相等的两边叫做等腰三角形的 腰 ,所对的角叫
做等腰三角形的 底角 ,另一边是三角形的底,所对的角是等腰三角形的 顶角 。
2. 等腰三角形的性质:如图
①等腰三角形的两腰 相等 。即AB = AC。
②等腰三角形的两个底角 相等 。即∠B = ∠C。【简称:等边对等
角】
③等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高相互 重合 。
【简称底边上三线合一】即∠ABD = ∠CAD,BD = CD,AD ⊥ BC。
【即学即练1】1.若等腰三角形的顶角是70°,则它的一个底角的度数是( )
A.55° B.40° C.55°或40° D.20°或40°
【分析】根据三角形的内角和计算即可.
【解答】解:70°是底角,则底角为:(180°﹣70°)÷2=55°;
故选:A.
【即学即练2】
2.等腰三角形的两边长分别为3和6,则这个三角形的周长是( )
A.15 B.12 C.12或15 D.9
【分析】求等腰三角形的周长,即是确定等腰三角形的腰与底的长求周长;题目给出等腰三角形有两条
边长为3和6,而没有明确腰、底分别是多少,所以要进行讨论,还要应用三角形的三边关系验证能否
组成三角形.
【解答】解:(1)若3为腰长,6为底边长,
由于3+3=6,则三角形不存在;
(2)若6为腰长,则符合三角形的两边之和大于第三边.
所以这个三角形的周长为6+6+3=15.
故选:A.
【即学即练3】
3.在等腰三角形ABC中,AB=AC,∠BAC=100°,一含30°角的三角板如图放置(一直角边与BC边重合,
斜边经过△ABC的顶点A),则∠ 的度数为( )
α
A.15° B.20° C.30° D.40°
【分析】先利用等腰三角形的性质,以及三角形内角和定理可得∠B=∠C=40°,再利用直角三角形的
两个锐角互余可得∠DFE=60°,然后利用三角形的外角性质进行计算,即可解答.
【解答】解:如图:
∵AB=AC,∠BAC=100°,
∴∠B=∠C= =40°,
∵∠DEF=30°,∠D=30°,∴∠DFE=90°﹣∠D=60°,
∵∠DFE是△ACF的一个外角,
∴∠ =∠DFE﹣∠C=20°,
故选:B.
α
【即学即练4】
4.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,DE⊥AB于点E,BF⊥AC于点F,DE=5cm,则BF=
( )
A.8cm B.10cm C.12cm D.14cm
【分析】先得出AD是△ABC的中线,得出S△ABC =2S△ABD =2× AB•DE=AB•DE=5AB,又S△ABC =
AC•BF,将AC=AB代入即可求出BF.
【解答】解:∵△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,
∴AD是△ABC的中线,
∴S△ABC =2S△ABD =2× AB•DE=AB•DE=5AB,
∵S△ABC = AC•BF,
∴ AC•BF=5AB,
∵AC=AB,
∴ BF=5,
∴BF=10(cm),
故选:B.
知识点02 等腰三角形的判定
1. 利用等角对等边判定:
一个三角形中如有两个角 相等 ,则这两个角所对的两条边也 相等 。(等角对等边)则这个
三角形是等边三角形。数学语言:如图:∵∠B=∠C
∴AB=AC
∴△ABC是等腰三角形
2. 利用三线合一性质判定:
若三角形有一边上的中线、高线以及它对角的角平分线 重合 ,则这个三角形是等腰三角形。
数学语言:如图:∵AD⊥BC且BD=BC(三线表达其二即可)
∴△ABC是等腰三角形
【即学即练1】
5.如图,CE是△ABC的角平分线,EF∥BC交AC于点F,求证:△FEC是等腰三角形.
【分析】根据角平分线的定义可知∠FCE=∠BCE,根据平行线的性质可知∠FEC=∠BCE,等量代换
得∠FCE=∠FEC,根据等角对等边可得结论.
【解答】证明:∵CE是△ABC的角平分线,
∴∠FCE=∠BCE,
∵EF∥BC,
∴∠FEC=∠BCE,
∴∠FCE=∠FEC,
∴FE=FC,
∴△FEC是等腰三角形.
【即学即练2】
6.在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E、F,且DE=DF.
求证:△ABC是等腰三角形.
【分析】根据中点的定义可得到BD=CD,再根据HL即可判定△BDE≌△CDF,从而可得到∠B=
∠C,根据等角对等边可得到AB=AC,即△ABC是等腰三角形.
【解答】证明:∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,∴∠BED=∠CFD=90°,
∵BD=CD,DE=DF,
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),
∴∠B=∠C,
∴AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形.
题型01 利用等腰三角形的性质求线段
【典例1】已知△ABC的周长是36cm,AB=AC,AD⊥BC,垂足为D,△ABD的周长是30cm,则AD的
长是( )
A.6 cm B.8 cm C.12 cm D.20 cm
【分析】根据等腰三角形的性质得到D为BC的中点,根据三角形的周长公式计算即可.
【解答】解:根据题意,AB=AC,
所以△ABC为等腰三角形,
又AD⊥BC,即D为BC的中点,
∵△ABC的周长是36cm,
∴AB+AC+BC=36,即2AB+2BD=36,
∵△ABD的周长是30cm,
∴AB+BD+AD=30,
∴AD=30﹣18=12(cm),
故选:C.
【变式1】如图,在△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线交AB于点D,交AC于点E.已知△BCE的周
长是10,AC﹣BC=2,则AB的长是( )
A.8 B.6 C.4 D.3
【分析】根据题意可知AC+BC=10,然后根据AC﹣BC=2,即可得AC、BC、AB的长度.
【解答】解:∵△BCE的周长为10,
∴BE+EC+BC=10.∵AB的垂直平分线交AB于点D,
∴AE=BE,
∴AE+EC+BC=10,
即AC+BC=10,
∵AC﹣BC=2,AB=AC,
∴AB=AC=6,
故选:B.
【变式2】已知等腰△ABC的周长为16,其中一边长为6,AD为底边BC上的高,则BD的长为( )
A.2 B.3 C.4或6 D.2或3
【分析】分BC=6,和AB=AC=6,两种情况进行讨论,根据等腰三角形三线合一的性质,即可求解,
【解答】解:当BC=6时,
∵AD⊥BC,AB=AC,
∴ ,
当AB=AC=6时,BC=16﹣6﹣6=4,
∵AD⊥BC,
∴ ,
故选:D.
【变式3】如图,在△ABC中,AB=AC,DE垂直平分AB,垂足为D,交AC于E,△BCE的周长为20,
BC的长为8,则AB为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
【分析】根据线段的垂直平分线的性质得到EB=EA,根据三角形的周长公式进行计算,得到答案.
【解答】解:∵DE垂直平分AB,
∴EB=EA,
∴△BCE的周长=BC+CE+BE=BC+CE+AE=BC+AC=20,
又∵BC=8,
∴AB=AC=12.
故选:C.
【变式4】如图,在△ABC中,AB=AC=5,F是BC边上任意一点,过F作FD⊥AB于D,FE⊥AC于
E,若S△ABC =10,则FE+FD= 4 .【分析】过C作CG⊥AB,利用等腰三角形的性质和三角形的面积公式得出FD+FE=CG,进而解答即
可.
【解答】解:过C作CG⊥AB,连接AF,
∵S△ABF +S△ACF =S△ABC
∴ ,
∵AB=AC
∴FD+FE=CG= ,
故答案为:4
题型02 利用等腰三角形的性质求角
【典例1】等腰三角形的一个内角是50°,则另外两个角的度数分别是( )
A.65°,65° B.50°,80°
C.65°,65°或50°,80° D.50°,50°
【分析】根据等腰三角形的性质推出∠B=∠C,分为两种情况:①当底角∠B=50°时,②当顶角∠A
=50°时,根据∠B=∠C和三角形的内角和定理求出即可.
【解答】解:
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
①当底角∠B=50°时,则∠C=50°,
∠A=180°﹣∠B﹣∠C=80°;
②当顶角∠A=50°时,∵∠B+∠C+∠A=180°,∠B=∠C,
∴∠B=∠C= ×(180°﹣∠A)=65°;
即其余两角的度数是50°,80°或65°,65°,
故选:C.
【变式1】如图,在△ABC中,DE是AC的垂直平分线,且分别交BC,AC于点D和E,连接AD.若∠B
=40°,BA=BD,则∠DAC为( )
A.25° B.30° C.35° D.40°
【分析】首先利用等腰三角形的性质求得∠BDA的度数,然后利用三角形的外角的性质求得答案即可.
【解答】解:∵∠B=40°,BA=BD,
∴∠BAD=∠BDA= = =70°,
∵DE是AC的垂直平分线,
∴DA=DC,
∴∠DAC=∠C= ∠BDA=35°,
故选:C.
【变式2】如图,在△ABC中,AB=AC,M为BC边上一点,且AM=AN,则∠BAM与∠NMC的关系一
定成立的是( )
A.∠BAM=∠NMC B.∠BAM+∠NMC=∠BAC
C.∠BAM+∠NMC=∠B D.∠BAM=2∠NMC
【分析】先证明∠B=∠C,∠AMN=∠ANM,再结合三角形的外角的性质进一步求解可得结论.
【解答】解:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵AM=AN,
∴∠AMN=∠ANM,
∴∠NMC+∠C=∠ANM,
∴∠NMC=∠AMN﹣∠B,∵∠BAM+∠B=∠AMN+∠NMC,
∴∠BAM=∠AMN+∠NMC﹣∠B.
∴∠BAM=2∠NMC.
故选:D.
【变式3】如图,在△ABC中,点M,N为AC边上的两点,AM=NM,BM⊥AC,ND⊥BC于点D,且
NM=ND,若∠A= ,则∠C=( )
α
A. B. C.120°﹣ D.2 ﹣90°
【分析】根据看垂直平分线的性质可得∠ABM=∠NBM=90°﹣ ,NM=ND和BM⊥AC,ND⊥BC可得
α α
BN平分∠NDM,进而得到∠ABM=∠DBN=∠NBM=90°﹣ ,最后由三角形内角和求出∠C即可.
α
【解答】解:∵AM=NM,BM⊥AC,∠A= ,
α
∴∠ABM=∠NBM=90°﹣ ,
α
∵NM=ND,BM⊥AC,ND⊥BC,
α
∴BN平分∠NDM,
∴∠ABM=∠DBN=∠NBM=90°﹣ ,
∴∠ABC=∠ABM+∠DBN+∠NBM=270°﹣3 ,
α
∴∠C=2 ﹣90°,
α
故选:D.
α
【变式4】如图,B、D两点在AE边上,C、F两点在AG边上,且AB=BC=CD=DF=EF.若∠A=
20°,则∠EFG=( )
A.100° B.90° C.86° D.80°
【分析】根据∠A=20°,AB=BC得到∠CBD=2∠A=40°,结合BC=CD得到∠CBD=∠CDB=40°,
即可得到∠DCF=∠CDB+∠A=20°+40°=60°,结合CD=DF得到∠DCF=∠DFC=60°,即可得到
∠FDE=∠DFC+∠A=20°+60°=80°,结合DF=EF即可得到答案.
【解答】解:∵∠A=20°,AB=BC,
∴∠A=∠ACB=20°,
∴∠CBD=2∠A=40°,∵BC=CD,
∴∠CBD=∠CDB=40°,
∴∠DCF=∠CDB+∠A=20°+40°=60°,
∵CD=DF,
∴∠DCF=∠DFC=60°,
∴∠FDE=∠DFC+∠A=20°+60°=80°,
∵DF=EF,
∴∠FDE=∠FED=80°,
∴∠EFG=∠FED+∠A=20°+80°=100°,
故选:A.
题型03 三角形的三边关系与等腰三角形的周长
【典例1】等腰三角形有两条边长分别为5和10,则这个等腰三角形的周长为( )
A.15 B.20 C.25或20 D.25
【分析】根据腰为5或10,分类求解,注意根据三角形的三边关系进行判断.
【解答】解:当等腰三角形的腰为5时,三边为5,5,10,5+5=10,三边关系不成立;
当等腰三角形的腰为10时,三边为5,10,10,三边关系成立,周长为5+10+10=25.
故选:D.
【变式1】等腰三角形的一边长为6cm,另一边长为4cm,则该等腰三角形的周长为( )
A.14cm B.16cm
C.14cm或16cm D.14cm或18cm
【分析】分两种情况讨论如下:①当4cm为腰长,6cm为底边长时,由于4+4>6符合构成三角形的条
件,由此可求出该等腰三角形的周长;②当6cm为腰长,4cm为底边长时,由于4+6>6符合构成三角
形的条件,由此可求出该等腰三角形的周长,综上所述即可得出答案.
【解答】解:∵等腰三角形的一边长为6cm,另一边长为4cm,
∴有以下两种情况:
①当4cm为腰长,6cm为底边长时,
∵4+4>6,符合构成三角形的条件,
∴该等腰三角形的周长为:4+4+6=14(cm),
②当6cm为腰长,4cm为底边长时,
∵4+6>6,符合构成三角形的条件,
∴该等腰三角形的周长为:6+6+4=16(cm);
综上所述:该等腰三角形的周长为14cm或16cm.
故选:C.
【变式2】一个等腰三角形的两边长分别是3cm和7cm,则它的周长为( )
A.17cm B.15cmC.13cm D.13cm或17cm
【分析】等腰三角形两边的长为3cm和7cm,具体哪条是底边,哪条是腰没有明确说明,因此要分两种
情况讨论.
【解答】解:①当腰是3cm,底边是7cm时:不满足三角形的三边关系,因此舍去.
②当底边是3cm,腰长是7cm时,能构成三角形,则其周长=3+7+7=17cm.
故选:A.
【变式3】已知等腰三角形两边的长x、y满足|x2﹣9|+(y﹣4)2=0,则三角形周长为( )
A.10 B.11 C.12 D.10或11
【分析】根据绝对值和偶次方的非负性可得 x2﹣9=0,y﹣4=0,从而可得:x=±3,y=4,进而可得x
=3,y=4,然后分两种情况:当等腰三角形的腰长为 3,底边长为4时;当当等腰三角形的腰长为4,
底边长为3时,分别进行计算即可解答.
【解答】解:∵|x2﹣9|+(y﹣4)2=0,
∴x2﹣9=0,y﹣4=0,
解得:x=±3,y=4,
∵x、y是等腰三角形的两边长,
∴x=3,y=4,
分两种情况:
当等腰三角形的腰长为3,底边长为4时,
∴这个三角形的周长=3+3+4=10;
当等腰三角形的腰长为4,底边长为3时,
∴这个三角形的周长=3+4+4=11;
综上所述:三角形的周长为10或11,
故选:D.
【变式4】△ABC与△ACD的边长如图所示,其中AC为两个三角形的公共边.当△ABC为等腰三角形时,
边AC的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【分析】由等腰三角形的定义可得AC的长为3或4,然后再分别运用三角形的三边关系即可解答.
【解答】解:∵△ABC为等腰三角形,
∴由图形可知:AC的长为3或4,
当AC的长为3时,2+2=4>3,可以成为三角形,满足题意;
当AC的长为4时,2+2=4=3,不可以成为三角形,不满足题意;
综上,AC的长为3.故选:B.
题型04 等腰三角形的判定
【典例1】如图,在正方形网格中,A,B两点都在小方格的顶点上,如果点C也是图中小方格的顶点,且
△ABC是等腰三角形,那么点C的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】分AB为腰和为底两种情况考虑,画出图形,即可找出点C的个数.
【解答】解:当AB为腰时,点C的个数有2个;
当AB为底时,点C的个数有1个,
故选:C.
【变式1】如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,在直线BC或射线AC取一点P,使得△PAB是
等腰三角形,则符合条件的点P有( )
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【分析】根据等腰三角形性质,结合构造等腰三角形的方法,分三种情况:①构造AB中垂线;②以B
为圆心,BA长为半径作圆;③以A为圆心,AB长为半径作圆;他们与直线BC或射线AC的交点即是
点P,从而得到结论.
【解答】解:分三种情况:
①构造AB中垂线,P 、P 即为所求,如图所示:
1 2
②以B为圆心,BA长为半径作圆,P 、P 即为所求,如图所示:
3 4③以A为圆心,AB长为半径作圆,P 即为所求,如图所示:
5
综上所述,在直线BC或射线AC取一点P,使得△PAB是等腰三角形,符合条件的点P有P 、P 、P 、
1 2 3
P 、P 共5个,
4 5
故选:B.
【变式2】已知:如图,AE是△ABC外角的平分线,且AE∥BC.求证:△ABC是等腰三角形.
【分析】由AE∥BC,根据平行线的性质,可求得∠DAE=∠B,∠EAC=∠C,又由AE是△ABC外角
的平分线,即可得∠B=∠C,继而证得结论.
【解答】证明:∵AE∥BC,
∴∠DAE=∠B,∠EAC=∠C,
∵AE是△ABC外角的平分线,
∴∠DAE=∠EAC,
∴∠B=∠C,
∴AB=AC,即△ABC是等腰三角形.【变式3】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CE是斜边AB上的高,角平分线BD交CE于点M.
求证:△CDM是等腰三角形;
【分析】根据题意和图形,可以求得∠CDM=∠CMD,然后即可证明结论成立.
【解答】证明:∵BD平分∠ABC,
∴∠CBD=∠ABD,
∵∠ACB=90°,CE⊥AB,
∴∠CBD+∠CDB=90°,∠ABD+∠BME=90°,
∵∠BME=∠CMD,
∴∠ABD+∠CMD=90°,
∴∠CDB=∠CMD,
∴CM=CD,
∴△CDM是等腰三角形.
【变式4】如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,E是BC上一点,BE=CD,EF∥AD交AB于F点,交CA
的延长线于P,CH∥AB交AD的延长线于点H.
①求证:△APF是等腰三角形;
②猜想AB与PC的大小有什么关系?证明你的猜想.
【分析】①根据题意作出图形,根据两直线平行,内错角相等可得∠1=∠4,同位角相等可得∠2=
∠P,再根据角平分线的定义可得∠1=∠2,然后求出∠4=∠P,根据等角对等边的性质即可得证;
②根据两直线平行,内错角相等可得∠5=∠B,再求出∠H=∠1=∠3,然后利用“AAS”证明△BEF
和△CDH全等,根据全等三角形对应边相等可得BF=CH,再求出AC=CH,再根据AB=AF+BF,PC
=AP+AC,整理即可得解.
【解答】①证明:∵EF∥AD,
∴∠1=∠4,∠2=∠P,
∵AD平分∠BAC,
∴∠1=∠2,∴∠4=∠P,
∴AF=AP,
即△APF是等腰三角形;
②AB=PC.理由如下:
证明:∵CH∥AB,
∴∠5=∠B,∠H=∠1,
∵EF∥AD,
∴∠1=∠3,
∴∠H=∠3,
在△BEF和△CDH中,
∵ ,
∴△BEF≌△CDH(AAS),
∴BF=CH,
∵AD平分∠BAC,
∴∠1=∠2,
∴∠2=∠H,
∴AC=CH,
∴AC=BF,
∵AB=AF+BF,PC=AP+AC,
∴AB=PC.
【变式5】如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=16cm,BC=12cm,AC=20cm,P、Q是△ABC边上的两
个动点,其中点P从点A开始沿A→B方向运动,且速度为每秒1cm,点Q从点B开始沿BC→CA方向
运动,且速度为每秒2cm,P、Q两点同时出发,当点P运动到点B时两点停止运动,设运动时间为t秒.
(1)BP= ( 1 6 ﹣ t ) cm(用含t的式子表示);
(2)当点Q在边BC上运动时.
①出发几秒后,△PQB是等腰三角形?
②通过计算说明PQ能否把△ABC的周长平分?(3)当点Q在边CA上运动时,若△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形,直接写出此时t的值.
【分析】(1)根据题意即可用t可表示出AP,BQ即可求得BP;
(2)①结合(1),根据题意再表示出BQ,然后根据等腰三角形的性质可得到BP=BQ,可得到关于t
的方程,可求得t;②当Q在BC上,0≤t≤6,如图,AP=t,BQ=2t,则BP=16﹣t,CQ=12﹣2t,
利用PQ把△ABC的周长平分,再建立方程求解即可;
(3)用t分别表示出BQ和CQ,利用等腰三角形的性质可分CQ=BC和BQ=CQ三种情况,分别得到
关于t的方程,可求得t的值.
【解答】解:(1)由题意可知AP=t,BQ=2t,
∵AB=16cm,
∴BP=AB﹣AP=(16﹣t)cm,
(2)①当点Q在边BC上运动,△PQB为等腰三角形时,
即16﹣t=2t,解得 ,
∴出发 秒后;
②当Q在BC上,0≤t≤6,如图,
而AP=t,BQ=2t,
∴BP=16﹣t,CQ=12﹣2t,
∵PQ把△ABC的周长平分,
∴16﹣t+2t=t+12﹣2t+20,
解得:t=8,不符合题意舍去,
∴点Q在边BC上运动时.PQ不能把△ABC的周长平分.
(3)①当△BCQ是以BC为底边的等腰三角形时:CQ=BQ,如图1所示,则∠C=∠CBQ,
∵∠ABC=90°,
∴∠CBQ+∠ABQ=90°.
∠A+∠C=90°,
∴∠A=∠ABQ,
∴BQ=AQ,
∴CQ=AQ=10(cm),
∴BC+CQ=22(cm),
∴t=22÷2=11;
②当△BCQ是以BQ为底边的等腰三角形时:CQ=BC,如图2所示,
则BC+CQ=24(cm),
∴t=24÷2=12,
综上所述:当t为11秒或12秒时,△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形.
故答案为:11或12.
题型04 等腰三角形的判定与性质
【典例1】如图,已知点D,E分别是△ABC的边BA和BC延长线上的点,作∠DAC的平分线AF,若
AF∥BC.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)作∠ACE的平分线交AF于点G,若∠B=40°,求∠AGC的度数.
【分析】(1)根据角平分线定义得到∠DAF=∠CAF,根据平行线的性质得到∠DAF=∠B,∠CAF=
∠ACB,于是得到结论;
(2)根据三角形的内角和得到∠BAC=100°,由三角形的外角的性质得到∠ACE=∠BAC+∠B=140°,
根据角平分线定义得到 ACE=70°,根据平行线的性质即可得到结论.【解答】(1)证明:∵AF平分∠DAC,
∴∠DAF=∠CAF,
∵AF∥BC,
∴∠DAF=∠B,∠CAF=∠ACB,
∴∠B=∠ACB,
∴△ABC是等腰三角形;
(2)解:∵AB=AC,∠B=40°,
∴∠ACB=∠B=40°,
∴∠BAC=100°,
∴∠ACE=∠BAC+∠B=140°,
∵CG平分∠ACE,
∴ ACE=70°,
∵AF∥BC,
∴∠AGC=180°﹣∠BCG=180°﹣40°﹣70°=70°.
【变式1】如图,在△ABC中,AB=AC,点D为BC的中点,连接AD,AB的垂直平分线EF交AB于点
E,交AD于点O,交AC于点F,连接OB,OC.
(1)求证:△AOC为等腰三角形;
(2)若∠BAD=20°,求∠COF的度数.
【分析】(1)根据中垂线的性质可得OA=OB,再根据等腰三角形的性质可得AD⊥BC,进而说明AD
是BC的中垂线可得OB=OC,进而得到OA=OC即可证明结论;
(2)先根据等腰三角形的性质及角的和差可得∠BAC=40°,再根据中垂线的性质以及三角形的内角和
可得∠AFE=50°;再根据等腰三角形的性质可得∠OCA=∠OAC=20°,最后根据三角形外角的性质即
可解答.
【解答】(1)证明:∵EF是AB的中垂线,
∴OA=OB,
∵AB=AC,D为BC中点,∴AD⊥BC(三线合一),
∴AD是BC的中垂线,
∴OB=OC,
∴OA=OC,
∴△OAC是等腰三角形.
(2)解:∵AB=AC,D为BC中点,
∴∠BAC=∠BAD=20°(三线合一),
∴∠BAC=40°,
∵EF是AB的中垂线,
∴EF⊥AB,
∴∠AFE=50°,
∵OA=OC,
∴∠OCA=∠OAC=20°,
∵∠AFE=∠OCA+∠COF,
∴50°=20°+∠COF,
∴∠COF=30°.
【变式2】如图,在△ABC中,AB=AC,点D、E、F分别在AB、BC、AC边上,且BE=CF,BD=CE.
(1)求证:△DEF是等腰三角形;
(2)当∠A=40°时,求∠DEF的度数.
【分析】(1)由 AB=AC,∠ABC=∠ACB,BE=CF,BD=CE.利用边角边定理证明
△DBE≌△ECF,然后即可求证△DEF是等腰三角形.
(2)根据∠A=40°可求出∠ABC=∠ACB=70°根据△DBE≌△ECF,利用三角形内角和定理即可求出
∠DEF的度数.
【解答】证明:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
在△DBE和△ECF中
,
∴△DBE≌△ECF(SAS),∴DE=EF,
∴△DEF是等腰三角形;
(2)∵△DBE≌△ECF,
∴∠1=∠3,∠2=∠4,
∵∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠B= (180°﹣40°)=70°
∴∠1+∠2=110°
∴∠3+∠2=110°
∴∠DEF=70°
【变式3】已知:如图△ABC中AC=6cm,AB=8cm,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB,过D作直线平行
于BC,交AB,AC于E,F.
(1)求证:△DFC是等腰三角形;
(2)求△AEF的周长.
【分析】(1)首先根据平行线的性质可得∠FDC=∠DCB,再根据角平分线的定义可得∠FCD=
∠BCD,可得∠FCD=∠FDC,据此即可证得;
(2)同理(1)可得DE=BE,根据△AEF的周长=AE+AF+DE+DF=AB+AC,求解即可.
【解答】(1)证明:∵EF∥BC,
∴∠FDC=∠DCB,
∵CD平分∠ACB,
∴∠FCD=∠DCB,
∴∠FDC=∠FCD,
∴FD=FC,
∴△DFC是等腰三角形;(2)∵EF∥BC,
∴∠EDB=∠DBC,
∵BD平分∠ABC,
∴∠EBD=∠DBC,
∴∠EDB=∠EBD,
∴ED=EB,
∵AC=6cm,AB=8cm,
∴△AEF的周长为:AE+EF+AF
=AE+ED+FD+AF
=AE+EB+FC+AF
=AB+AC
=8+6
=14(cm).
【变式4】如图,在△ABC中,AC=BC,点F为AB的中点,边AC的垂直平分线交AC,CF,CB于点
D,O,E,连接OA、OB.
(1)求证:△OBC为等腰三角形;
(2)若∠ACF=25°,求∠BOE的度数.
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质,先求得OC=OA,根据等腰三角形三线合一的性质,可求
得OB=OA.
(2)根据等腰三角形三线合一的性质,可求得 ,根据三角形内角和定
理可求得∠DEC的度数,结合∠BOE=∠DEC﹣∠CBO即可求得答案.
【解答】(1)证明:∵DE为线段AC的垂直平分线,
∴OC=OA.
∵AC=BC,点F为AB的中点,
∴CF为线段AB的垂直平分线.
∴OB=OA.
∴OB=OC.
∴△OBC为等腰三角形.
(2)解:∵AC=BC,点F为AB的中点,
∴CF为∠ACB的平分线.∴ .
∴∠ACB=50°.
∴∠DEC=180°﹣∠EDC﹣∠ACB=180°﹣90°﹣50°=40°.
∵△OBC为等腰三角形,
∴∠CBO=∠BCF=25°.
∴∠BOE=∠DEC﹣∠CBO=40°﹣25°=15°.
1.等腰三角形的一个内角为80°,则这个等腰三角形的底角为( )
A.80°或50° B.80° C.50° D.50°或20°
【分析】由于不明确80°的角是等腰三角形的底角还是顶角,故应分 80°的角是顶角和底角两种情况讨
论.
【解答】解:分两种情况:
①当80°的角为等腰三角形的顶角时,
底角的度数=(180°﹣80°)÷2=50°;
②当80°的角为等腰三角形的底角时,其底角为80°,
故它的底角度数是50°或80°.
故选:A.
2.在△ABC中,AB=AC,添加下列一个条件后不能判断△ABC是等边三角形的是( )
A.∠A=60°
B.AC=BC
C.∠B的补角等于∠C的补角
D.AB边上的高也是AB边上的中线
【分析】根据选项结合已知逐个判断即可得到答案;
【解答】解:∵AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形,
当∠A=60°时,△ABC是等边三角形,故A不符合题意,
当AC=BC时,△ABC是等边三角形,故B不符合题意,
当∠B的补角等于∠C的补角时,即∠B=∠C,△ABC不一定是等边三角形,故C符合题意,
当AB边上的高也是AB边上的中线时,得到CA=CB,△ABC是等边三角形,故D不符合题意.
故选:C.
3.某平板电脑支架如图所示,其中AB=CD,EA=ED,为了使用的舒适性,可调整∠AEC的大小.若
∠AEC增大16°,则∠BDE的变化情况是( )A.增大16° B.减小16° C.增大8° D.减小8°
【分析】利用三角形内角和定理以及外角的性质判断即可.
【解答】解:∵EA=ED,
∴∠EAD=∠EDA,
∴∠AEC=∠EAD+∠ADE=2∠ADE,
∵∠AEC增大16°,
∴∠ADE增大8°,
∵∠BDE=180°﹣∠ADE,
∴∠BDE减小8°,
故选:D.
4.如图,在△ABC中,AB=AC,∠C=30°,点D在BC上,AB⊥AD,AD=2,则BC等于( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【分析】根据等腰三角形性质求出∠B,求出∠BAC,求出∠DAC=∠C,求出AD=DC=2,根据含30
度角的直角三角形性质求出BD,即可求出答案.
【解答】解:∵AB=AC,∠C=30°,
∴∠B=∠C=30°,∠BAC=120°,
∵AB⊥AD,
∴∠BAD=90°,
∵AD=2,
∴BD=2AD=4,
∵∠DAC=120°﹣90°=30°,
∴∠DAC=∠C,
∴AD=DC=2,
∴BC=BD+DC=4+2=6,
故选:C.
5.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,BD平分∠ABC.若∠A= ,则∠BDC的大小为(
)
αA.90 B. C.180°﹣ D. ﹣90°
【分析】利用平行线性质和角平分线定义求得∠ADC=90°,∠ADB=∠ABD,再利用三角形内角和定
α α
理求得∠ADB的度数,然后利用角的和差即可求得答案.
【解答】解:∵AD∥BC,
∴∠ADC+∠C=180°,∠ADB=∠CBD,
∵∠C=90°,
∴∠ADC=90°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
∴∠ADB=∠ABD= = ,
∴∠BDC=∠ADC﹣∠ADB=90°﹣ = ,
故选:B.
α
6.生物小组的同学想用18米长的篱笆围成一个等腰三角形区域作为苗圃,如果苗圃的一边长是4米,那
么苗圃的另外两边长分别是( )
A.4米,4米 B.4米,10米
C.7米,7米 D.7米,7米,或4米,10米
【分析】分两种情况讨论,由等腰三角形的性质可求解.
【解答】解:当4米为腰时,另两边为,4米,10米,
∵4+4<10,
∴不合题意舍去,
当4米为底边时,另两边为:7米,7米,
故选:C.
7.已知实数x,y满足(x﹣4)2+|y﹣8|=0,则以x,y的值为两边长的等腰三角形的周长是( )
A.20或16 B.20
C.16 D.以上答案均不对
【分析】根据非负数的性质,求出x、y的值,再分4是腰长与底边两种情况讨论求解.
【解答】解:∵(x﹣4)2+|y﹣8|=0,
∴x﹣4=0且y﹣8=0,
解得:x=4,y=8,
①4是腰长时,三角形的三边分别为4、4、8,∵4+4=8,
∴不能组成三角形;
②4是底边时,三角形的三边分别为4、8、8,
能组成三角形,周长=4+8+8=20,
∴三角形的周长为20,
故选:B.
8.如图所示,△ABC是等边三角形,AD为角平分线,E为AB上一点,且AD=AE,则∠EDB等于
( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
【分析】由等边三角形的性质可求解∠BAD=30°,AD⊥BC,利用等腰三角形的性质及三角形的内角和
定理可得∠ADE的度数,进而可求解.
【解答】解:∵△ABC为等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∵AD是等边三角形ABC的角平分线,
∴∠BAD= ∠BAC=30°,AD⊥BC,
∵AD=AE,
∴∠ADE=∠AED,
∵∠AED+∠ADE+∠BAD=180°,
∴∠ADE=75°,
∴∠EDB=90°﹣75°=15°,
故选:A.
9.如图,△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点F,过点F作DE∥BC交AB于点D,交AC于点
E,那么下列结论:
①△BDF和△CEF都是等腰三角形;
②DE=BD+CE;
③△ADE的周长等于AB与AC的和;
④BF=CF;
其中正确的有( )个.A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】由平行线得到角相等,由角平分线得角相等,根据平行线的性质及等腰三角形的判定和性质.
【解答】解:∵DE∥BC,
∴∠DFB=∠FBC,∠EFC=∠FCB,
∵△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点F,
∴∠DBF=∠FBC,∠ECF=∠FCB,
∴∠DBF=∠DFB,∠ECF=∠EFC,
∴DB=DF,EF=EC,
即△BDF和△CEF都是等腰三角形;
故①正确;
∴DE=DF+EF=BD+CE,
故②正确;
∴△ADE的周长为:AD+DE+AE=AB+BD+CE+AE=AB+AC;
故③正确;
∵∠ABC不一定等于∠ACB,
∴∠FBC不一定等于∠FCB,
∴BF与CF不一定相等,
故④错误.
故选:C.
10.如图,在△ABC中,AC=18cm,BC=20cm,点M从点A出发以每秒2cm的速度向点C运动,点N从
点C出发以每秒1.6cm的速度向点B运动,其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,当
△CMN是以MN为底的等腰三角形时,则这时等腰三角形的腰长是( )
A.5cm B.6cm C.7cm D.8cm
【分析】设运动的时间为x秒,则AM=2x,AN=18﹣3x,当AMN是等腰三角形时,AM=AN,则18﹣
3x=2x,解得x即可.
【解答】解:设运动的时间为x秒,
在△ABC中,BC=20cm,AC=18cm,点M从点A出发以每秒2cm的速度向点C运动,点N从点C出发以每秒1.6cm的速度向点B运动,
当△CMN是等腰三角形时,CM=CN,
CM=18﹣2x,CN=1.6x
即18﹣2x=1.6x,
解得x=5.
∴CM=CN=8(cm),
故选:D.
11.如图,在△ABC中,∠A=100度,如果过点B画一条直线l能把△ABC分割成两个等腰三角形,那么
∠C = 2 0 度.
【分析】设过点B的直线与AC交于点D,则△ABD与△BCD都是等腰三角形,根据等腰三角形的性质,
得出∠ADB=∠ABD=40°,∠C=∠DBC,根据三角形外角的性质即可求得∠C=20°.
【解答】解:如图,设过点B的直线与AC交于点D,则△ABD与△BCD都是等腰三角形,
∵∠A=100度,
∴∠ADB=∠ABD=40°,
∵CD=BD,
∴∠C=∠DBC,
∵∠ADB=∠C+∠DBC=2∠C,
∴2∠C=40°,
∴∠C=20°,
故答案为=20.
12.如图,△ABC内有一点D,且DA=DB=DC,若∠DAB=20°,∠DAC=30°,则∠BDC= 100 ° .
【分析】如果延长BD交AC于E,由三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和,得∠BDC=
∠DEC+∠ECD,∠DEC=∠ABE+∠BAE,所以∠BDC=∠ABE+∠BAE+∠ECD,又DA=DB=DC,根
据等腰三角形等边对等角的性质得出∠ABE=∠DAB=20°,∠ECD=∠DAC=30°,进而得出结果.
【解答】解:延长BD交AC于E.∵DA=DB=DC,
∴∠ABE=∠DAB=20°,∠ECD=∠DAC=30°.
又∵∠BAE=∠BAD+∠DAC=50°,
∠BDC=∠DEC+∠ECD,∠DEC=∠ABE+∠BAE,
∴∠BDC=∠ABE+∠BAE+∠ECD=20°+50°+30°=100°.
故答案为:100°.
13.如图,∠A=15°,AB=BC=CD=DE=EF,则∠GEF= 75 ° .
【分析】根据三角形内角和定理,三角形外角和内角的关系以及等腰三角形的性质,逐步推出∠GEF
的度数.
【解答】解:∵∠A=15°,AB=BC=CD=DE=EF,
∴∠ACB=15°,
∴∠CDB=∠CBD=30°,
∴∠BCD=180°﹣(∠CDB+∠CBD)=180°﹣60°=120°,
∵∠ECD=180°﹣∠BCD﹣∠ACB=180°﹣120°﹣15°=45°,
∴∠ECD=∠CED=45°
∴∠CDE=180°﹣45°×2=90°,
∵∠EDF=∠EFD=180°﹣(∠CDB+∠CDE)=180°﹣(30°+90°)=60°,
∴∠DEF=180°﹣(∠EDF+∠EFD)=180°﹣(60°+60°)=60°,
∴∠GEF=180°﹣(∠CED+∠DEF)=180°﹣(45°+60°)=75°
故答案为:75°.
14.设 a、b 分别是等腰三角形的两条边的长,m 是这个三角形的周长,当 a、b、m 满足方程组
时,m的值是 5 或 .
【分析】分类讨论①若a是腰长,b是底边,则2a+b=m,②若b是腰长,a是底边,则2b+a=m,③
若a=b,则a、b是腰.再根据已知条件解方程组即可得出答案.
【解答】解:①若a是腰长,b是底边,则2a+b=m,∵a、b、m满足方程组 ,
把b=m﹣2a代入
解得:m=4,a=1,b=2,
∵a+a=1+1<2=b,不符合三角形任意两边之和大于第三边,
∴m=4舍去;
②若b是腰长,a是底边,则2b+a=m,
∵a、b、m满足 ,
把a=m﹣2b代入
解得:m=5,b= .
③若a=b,则a、b是腰,则 ,解得m= ,a= , + >2,符合三角形的三边关系.
故答案为:5或 .
15.如图,在△ABC中,AB=20cm,AC=12cm,点P从点B出发以每秒3cm速度向点A运动,点Q从点
A同时出发以每秒2cm速度向点C运动,其中一个动点到达端点,另一个动点也随之停止,当△APQ是
以PQ为底的等腰三角形时,运动的时间是 4 秒.
【分析】设运动的时间为x,则AP=20﹣3x,当APQ是等腰三角形时,AP=AQ,则20﹣3x=2x,解得
x即可.
【解答】解:设运动的时间为x,
在△ABC中,AB=20cm,AC=12cm,
点P从点B出发以每秒3cm的速度向点A运动,点Q从点A同时出发以每秒2cm的速度向点C运动,
当△APQ是等腰三角形时,AP=AQ,
AP=20﹣3x,AQ=2x
即20﹣3x=2x,
解得x=4.
故答案为:4.
16.用一条长为18cm细绳围成一个等腰三角形.(1)如果腰长是底边的2倍,那么各边的长是多少?
(2)能围成有一边的长为4cm的等腰三角形吗?为什么?
【分析】(1)设底边长为x cm,则腰长为2x cm,根据周长公式列一元一次方程,解方程即可求得各
边的长;
(2)题中没有指明4cm所在边是底还是腰,故应该分情况进行分析,注意利用三角形三边关系进行检
验.
【解答】解:(1)设底边长为x cm,
∵腰长是底边的2倍,
∴腰长为2x cm,
∴2x+2x+x=18,解得,x= cm,
∴2x=2× = cm,
∴各边长为: cm, cm, cm.
(2)①当4cm为底时,腰长= =7cm;
②当4cm为腰时,底边=18﹣4﹣4=10cm,
∵4+4<10,
∴不能构成三角形,故舍去;
∴能构成有一边长为4cm的等腰三角形,另两边长为7cm,7cm.
17.如图,在等腰△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线PQ交AB于点D,交AC于点E.
(1)求证:△ABE是等腰三角形;
(2)若AD=8,△CBE的周长为26,求△ABC的周长.
【分析】(1)根据线段的垂直平分线到线段两端点的距离相等即可得证;
(2)将△ABC的周长转化为AB+AC+BC的长即可求得.
【解答】解:(1)∵AB的垂直平分线PQ交AC于点E,
∴EB=EA,
∴△ABE是等腰三角形;
(2)∵AB的垂直平分线PQ交AC于点E,AD=8,∴AB=2AD=16,
∵△CBE的周长为26,
∴BE+CE+BC=AE+CE+BC=AC+BC=26,
∴△ABC的周长=AB+AC+BC=16+26=42.
18.如图,已知点A、C分别在∠GBE的边BG、BE上,且AB=AC,AD∥BE,∠GBE的平分线与AD交
于点D,连接CD.
(1)求证:①AB=AD;②CD平分∠ACE.
(2)猜想∠BDC与∠BAC之间有何数量关系?并对你的猜想加以证明.
【分析】(1)①根据平行线的性质得到∠ADB=∠DBC,由角平分线的定义得到∠ABD=∠DBC,等
量代换得到∠ABD=∠ADB,根据等腰三角形的判定即可得到 AB=AD;②根据平行线的性质得到
∠ADC=∠DCE,由①知AB=AD,等量代换得到 AC=AD,根据等腰三角形的性质得到∠ACD=
∠ADC,求得∠ACD=∠DCE,即可得到结论;
(2)根据角平分线的定义得到∠DBC= ∠ABC,∠DCE= ∠ACE,由于∠BDC+∠DBC=∠DCE于
是得到∠BDC+ ∠ABC=∠ACE,由∠BAC+∠ABC=∠ACE,于是得到∠DC+ ∠ABC= ∠ABC+
∠BAC,即可得到结论.
【解答】解:(1)①∵AD∥BE,
∴∠ADB=∠DBC,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC,
∴∠ABD=∠ADB,
∴AB=AD;
②∵AD∥BE,
∴∠ADC=∠DCE,
由①知AB=AD,
又∵AB=AC,
∴AC=AD,
∴∠ACD=∠ADC,
∴∠ACD=∠DCE,
∴CD平分∠ACE;(2)∠BDC= ∠BAC,
∵BD、CD分别平分∠ABE,∠ACE,
∴∠DBC= ∠ABC,∠DCE= ∠ACE,
∵∠BDC+∠DBC=∠DCE,
∴∠BDC+ ∠ABC= ∠ACE,
∵∠BAC+∠ABC=∠ACE,
∴∠BDC+ ∠ABC= ∠ABC+ ∠BAC,
∴∠BDC= ∠BAC.
19.如图①,在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,点E在AD上,连接BE,CE.
(1)求证:BE=CE;
(2)如图②,若BE的延长线交AC于点F,且BF⊥AC,垂足为F,原题设其他条件不变,求证:
∠CAD=∠CBF.
【分析】(1)利用三线合一得到AD是BC的中垂线,利用中垂线的性质即可得证;
(2)利用三线合一和外角的性质,即可得证.
【解答】(1)证明:∵在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,
∴AD⊥BC,
∴AD是线段BC的中垂线,
∵点E在AD上,
∴BE=CE;
(2)证明:∵AD⊥BC,BF⊥AC,
∴∠BDE=∠BFA=90°,
∵∠AEB=∠CBF+∠BDE=∠AFB+∠CAD,
∴∠CAD=∠CBF.
20.已知在△ABC中,AB=AC,点D是边AB上一点,∠BCD=∠A.
(1)如图1,试说明CD=CB的理由;(2)如图2,过点B作BE⊥AC,垂足为点E,BE与CD相交于点F.
①试说明∠BCD=2∠CBE的理由;
②如果△BDF是等腰三角形,求∠A的度数.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质可得∠ABC=∠ACB,再利用三角形的外角性质可得∠BDC=
∠A+∠ACD,从而可得∠BDC=∠ACB,然后根据等量代换可得∠ABC=∠BDC.再根据等角对等边可
得CD=CB,即可解答;
(2)①根据垂直定义可得∠BEC=90°,从而可得∠CBE+∠ACB=90°,然后设∠CBE= ,则∠ACB
=90°﹣ ,利用(1)的结论可得∠ACB=∠ABC=∠BDC=90°﹣ ,最后利用三角形内角和定理可得
α
∠BCD=2 ,即可解答;
α α
②根据三角形的外角性质可得∠BFD=3 ,然后分三种情况:当BD=BF时;当DB=DF时;当FB=
α
FD时;分别进行计算即可解答.
α
【解答】解:(1)∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵∠BDC是△ADC的一个外角,
∴∠BDC=∠A+∠ACD,
∵∠ACB=∠BCD+∠ACD,∠BCD=∠A,
∴∠BDC=∠ACB,
∴∠ABC=∠BDC.
∴CD=CB;
(2)①∵BE⊥AC,
∴∠BEC=90°,
∴∠CBE+∠ACB=90°,
设∠CBE= ,则∠ACB=90°﹣ ,
∴∠ACB=∠ABC=∠BDC=90°﹣ ,
α α
∴∠BCD=180°﹣∠BDC﹣∠ABC=180°﹣(90°﹣ )﹣(90°﹣ )=2 ,
α
∴∠BCD=2∠CBE;
α α α
②∵∠BFD是△CBF的一个外角,
∴∠BFD=∠CBE+∠BCD= +2 =3 ,
分三种情况:
α α α
当BD=BF时,∴∠BDC=∠BFD=3 ,
∵∠ACB=∠ABC=∠BDC=90°﹣ ,
α
∴90°﹣ =3 ,
α
∴ =22.5°,
α α
∴∠A=∠BCD=2 =45°;
α
当DB=DF时,
α
∴∠DBE=∠BFD=3 ,
∵∠DBE=∠ABC﹣∠CBE=90°﹣ ﹣ =90°﹣2 ,
α
∴90°﹣2 =3 ,
α α α
∴ =18°,
α α
∴∠A=∠BCD=2 =36°;
α
当FB=FD时,
α
∴∠DBE=∠BDF,
∵∠BDF=∠ABC>∠DBF,
∴不存在FB=FD,
综上所述:如果△BDF是等腰三角形,∠A的度数为45°或36°.