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第 05 讲 等边三角形
课程标准 学习目标
1. 掌握等边三角形的性质并能够对其熟练应用。
①等边三角形的概念与性质
2. 掌握等边三角形的判定方法,能够运用已知条件熟练判定等
②等边三角形的判定
边三角形。
③含30°角的直角三角形
3. 掌握含30°角的直角三角形的性质并对其熟练应用。
知识点01 等边三角形的概念与性质
1. 等边三角形的概念:
三条边都 的三角形叫做等边三角形,等边三角形是特殊的 。
2. 等边三角形的性质:如图
①等边三角形的三条边都 ,三个角也 ,且三个角都等于 °。
②等边三角形三条边都存在 。
③等边三角形是一个 图形,它有 条对称轴,对称轴的交点叫做中心。
【即学即练1】
1.如图,在等边△ABC中,AB=4,BD是AC边上的高,点E在BC的延长线上,∠ACB=2∠E,则BE的长为( )
A.4.5 B.5 C.6 D.9
【即学即练2】
2.如图,直线m∥n,△ABC是等边三角形,顶点B在直线n上,直线m交AB于点E,交AC于点F,若
∠1=140°,则∠2的度数是( )
A.110° B.105° C.100° D.95°
【即学即练3】
3.如图:等边三角形ABC中,BD=CE,AD与BE相交于点P,则∠APE的度数是( )
A.45° B.55° C.60° D.75°
知识点02 等边三角形的判定
1. 等边三角形的判定:
①定义判定:三条边都 的三角形是等边三角形。
②判定定理1:三个角 的三角形是等边三角形。或有两个角是 的三角形是等边三
角形。
③判定定理2:有一个角是 的等腰三角形是等边三角形。
【即学即练1】
4.下列三角形:
①有两个角等于60°;
②有一个角等于60°的等腰三角形;③三个外角(每个顶点处各取一个外角)都相等的三角形;
④一腰上的中线也是这条腰上的高的等腰三角形.
其中是等边三角形的有( )
A.①②③ B.①②④ C.①③ D.①②③④
【即学即练2】
5.如图,在△ABC中,∠ACB=120°,CD平分∠ACB,AE∥DC,交BC的延长线于点E,试说明△ACE
是等边三角形.
【即学即练3】
6.已知:如图,在△ABC中,AB=BC,∠ABC=120°,BE⊥AC于点D,且DE=DB,试判断△CEB的形
状,并说明理由.
知识点02 含30°角的直角三角形的性质
1. 含30°角的直角三角形的性质:
30°角所对的直角边等于斜边的 。
证明如下:
如图,△ABC是等边三角形,AD⊥BC。证明BD=
∵△ABC是等边三角形
∴AB=BC=AC,∠BAC=∠B=∠C= 。
∵AD⊥BC
∴AD平分∠BAC,∠BAD=∠CAD=
BD=CD= BC
∴BD= AB。
【即学即练1】
7.如图,将一个有45°角的三角板的直角顶点放在一张宽为3cm的纸带边沿上.另一个顶点在纸带的另一边沿上,测得三角板的一边与纸带的一边所在的直线成30°角,则三角板的直角边的长为( )
A.3cm B.6cm C.8cm D.9cm
题型01 利用等边三角形的性质求线段
【典例1】如图所示,将边长为3个单位的等边△ABC沿边BC向右平移2个单位得到△DEF,则四边形
ABFD的周长为( )
A.13 B.14 C.15 D.16
【变式1】已知等边三角形ABC的周长为12,D是AB的中点,过点D作BC边的平行线交AC于E点,则
DE的长是( )
A. B.1 C.2 D.4
【变式2】如图,在等边△ABC中,D是AB的中点,DE⊥AC于E,EF⊥BC于F,已知AB=8,则BF的
长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式3】如图,过边长为4的等边△ABC的边AB上一点P,作PE⊥AC于E,Q为BC延长线上一点,
当PA=CQ时,连PQ交AC边于D,则DE的长为 .
【变式4】如图,在等边△ABC中,点D、E分别在BC和AC边上,以DE为边作等边△DEF,连接CF.若BD=1,AE=3.则CF的长是 .
题型02 利用等边三角形的性质求角
【典例 1】如图,在等边三角形 ABC中,AD⊥BC,垂足为D,点E在线段AD上,∠EBC=45°,则
∠ACE等于( )
A.18° B.20° C.30° D.15°
【变式1】如图,△ABC是等边三角形,AD⊥BC于点D,点E在AC上,且AE=AD,则∠DEC的度数为
( )
A.105° B.95° C.85° D.75°
【变式2】如图,△ABC为等边三角形,△ACD为等腰直角三角形,AC=CD,则直线BC与直线AD的夹
角为( )
A.10° B.15° C.20° D.30°
【变式3】如图,将一个等边三角形剪去一个角后,∠1+∠2等于( )
A.120° B.135° C.240° D.270°
【变式4】一个等边三角形,一个直角三角形以及一个等腰三角形如图放置,等腰三角形的底角∠3=
80°,则∠1+∠2= .题型03 等边三角形与平行线
【典例1】如图,△ABC是等边三角形,AD∥CE,∠BAD=10°,则∠BCE的度数为( )
A.50° B.45° C.40° D.35°
【变式1】如图,直线a∥b,等边△ABC的顶点C在直线b上,若∠1=38°,则∠2的度数为( )
A.142° B.128° C.98° D.92°
【变式2】如图,直线l∥m,等边△ABC的两个顶点A,B分别在直线l和m上,若∠CAD=27°,则
∠CBE的度数是( )
A.27° B.33° C.63° D.73°
【变式3】如图,a∥b,等边△ABC的顶点B在直线b上,∠1=20°,则∠2的度数为( )
A.60° B.45° C.40° D.30°
题型04 等边三角形的判定与性质【典例1】下列说法中,正确的个数是( )
①三条边都相等的三角形是等边三角形;
②有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形;
③有两个角为60°的三角形是等边三角形;
④底角的角平分线所在的直线是这等腰三角形的对称轴,则这个三角形是等边三角形
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式1】证明题:如图:△ABC是等边三角形,点D、E、F分别在BC、AB、CA的延长线上,且BE=
AF=CD.求证:△DEF是等边三角形.
【变式 2】如图,在△ADB 中,∠ADB=60°,DC 平分∠ADB,交 AB于点 C,且 DC⊥AB,过 C 作
CE∥DA交DB于点E,连接AE.
(1)求证:△ADB是等边三角形.
(2)求证:AE⊥DB.
【变式3】已知:如图,点C为线段AB上一点,△ACM,△CBN都是等边三角形,AN交MC于点E,
BM交CN于点F.
(1)求证:AN=BM;
(2)求证:△CEF为等边三角形.【变式 4】如图,点 O 是等边△ABC 内一点,D 是△ABC 外的一点,∠AOB=110°,∠BOC= ,
△BOC≌△ADC,∠OCD=60°,连接OD.
α
(1)求证:△OCD是等边三角形;
(2)当 =150°时,试判断△AOD的形状,并说明理由;
(3)探究:当 为多少度时,△AOD是等腰三角形.
α
α
题型04 含30°角的直角三角形的计算
【典例1】如图,在△ABC中,AB=AC,∠C=30°,点D是AB的中点,过点D作DE⊥AB交BC于点
E,DE=2,则CE的长度为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【变式1】在△ABC中,∠ACB为直角,∠A=30°,CD⊥AB于D,若BD=1,则AB的长度是( )A.4 B.3 C.2 D.1
【变式2】如图是某商场一楼与二楼之间的手扶电梯示意图.其中AB,CD分别表示一楼、二楼地面的水
平线,∠ABC=150°,BC的长是8m,则乘电梯从点B到点C上升的高度h是( )
A.3m B.4m C.4.5m D.5m
【变式3】已知等腰三角形一腰上的高等于腰长的一半,则该等腰三角形的底角为( )
A.75°或15° B.30°或60° C.75° D.30°
【变式4】如图,点P是∠AOB平分线上的一点,过点P作PC∥OA交OB于点C,若∠AOB=30°,OC=
4,求点P到OA的距离PD.
1.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
2.如图,直线l∥m,等边三角形ABC的两个顶点B,C分别落在直线l,m上,若∠ABE=21°,则∠ACD
的度数是( )A.45° B.39° C.29° D.21°
3.若一个三角形是轴对称图形,且有一个内角为60°,则这个三角形一定是( )
A.直角三角形
B.等腰直角三角形
C.等边三角形
D.上述三种情形都有可能
4.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°
5.如图,AB∥CD,点M,N分别在直线AB,EF上,连接MN,若△EMN为等边三角形,则∠CFE的度
数为( )
A.120° B.110° C.108° D.106°
6.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠B=30°,AD⊥BC.则下列等式成立的是( )
A.BD=3DC B.AD=2DC C.AB=4DC D.BD=2AC
7.如图,直线l ∥l ,等腰直角三角形ABC和等边△DEF在l ,l 之间,点A,D分别在l ,l 上,点B,
1 2 1 2 1 2
C,E,F在同一直线上.若∠ =53°,则∠ 的度数为( )
α βA.50° B.52° C.54° D.56°
8.如图,在△ABC中,∠ABC=60°,BC=24,点D在BA的延长线上,CA=CD,BD=15,则AD的长
为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
9.如图,△ABC中,AB=BC=AC=12cm,现有两点M、N分别从点A、点B同时出发,沿三角形的边运
动,已知点M的速度为1cm/s,点N的速度为2cm/s.当点N第一次到达A点时,M、N同时停止运动.
点M、N运动( )s后,可得到等边△AMN.
A.1 B.0.5 C.4 D.2
10.如图,已知∠MON=30°,点A ,A ,A ,…在射线 ON上,点B ,B ,B ,…在射线 OM上,
1 2 3 1 2 3
△A B A ,△A B A ,△A B A ,…均为等边三角形,若OA =2,则△A B A 的边长为( )
1 1 2 2 2 3 3 3 4 1 6 6 7
A.16 B.32 C.64 D.128
11.如图,△ABC是正三角形,若l ∥l ,则∠2﹣∠1= .
1 2
12.如图,在等边三角形ABC中,BC=4,D是AB的中点,过点D作DF⊥AC于点F.过点F作FE⊥BC
于点E,则EC的长为 .13.如图,在△ABC中,∠ABC=60°,以AC为边在△ABC外作等边△ACD,过点D作DE⊥BC.若AB
=5.4,CE=3,则BE= .
14.如图,∠AOB=60°,点C是BO延长线上的一点,OC=6cm,动点P从点C出发沿射线CB以2cm/s
的速度移动,动点Q从点O出发沿射线OA以1cm/s的速度移动,如果点P、Q同时出发,用t(s)表
示移动的时间,当t= s时,△POQ是等边三角形.
15.如图,C为线段AE上一动点(不与点A,E重合),在AE同侧分别作等边△ABC和等边△CDE,AD
与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q,连结PQ.以下五个结论:
①AD=BE;②PQ∥AE;③OP=OQ;④△CPQ为等边三角形;⑤∠AOB=60°.其中正确的有
.(注:把你认为正确的答案序号都写上)
16.如图,在△ABC中,DE垂直平分AB,分别交AB、BC于点D、E,AE平分∠BAC,∠B=30°.
(1)求∠C的度数;
(2)若DE=2,求BC的长.17.如图,过边长为4的等边三角形的边AB上一点P,作PE⊥AC于点E,Q为BC延长线上一点,当PA
=CQ时,连接PQ交边AC于点D.
(1)求证:D为PQ中点;
(2)DE的长为 ?
18.阅读材料:如图,△ABC中,AB=AC,P为底边BC上任意一点,点P到两腰的距离分别为r ,r ,
1 2
腰上的高为h,连接AP,则S△ABP +S△ACP =S△ABC ,即: AB•r
1
+ AC•r
2
= AB•h,∴r
1
+r
2
=h(定值),
即PE+PF为定值.
(1)深入探究
将“在△ABC中,AB=AC,P为BC上一点”改成“P为等边三角形ABC内一点”,作PE⊥AB,
PF⊥AC,PM﹣ ⊥BC,BG⊥AC,垂足分别为E、F、M、G,有类似结论吗?请写出结论并证明;
(2)理解与应用
当点P在△ABC外,(1)结论是否成立?若成立,请予以证明;若不成立,PE、PF、PM和BG之间
又有怎样的关系,并说明理由.19.如图,△ABC中,AB=BC=AC=12cm,现有两点M、N分别从点A、点B同时出发,沿三角形的边
运动,已知点M的速度为1cm/s,点N的速度为2cm/s.当点N第一次到达B点时,M、N同时停止运动.
(1)点M、N运动几秒时,M、N两点重合?
(2)点M、N运动几秒时,可得到等边三角形AMN?
(3)当点M、N在BC边上运动时,能否得到以MN为底边的等腰三
角形AMN?如存在,请求出此时M、N运动的时间.20.已知:如图,△ABC、△CDE都是等边三角形,AD、BE相交于点O,点M、N分别是线段AD、BE
的中点.
(1)求证:AD=BE;
(2)求∠DOE的度数;
(3)求证:△MNC是等边三角形.