文档内容
1.2 等腰三角形导学案
第1课时 等腰三角形的性质
1.掌握等腰三角形“等边对等角”“三线合一”及等边三角形的性质,明确两类三角形性质的关联与区别。
2.经历两类三角形性质的推理论证过程,理解证明逻辑,掌握几何证明书写格式。
3.能运用两类三角形性质解决简单角度计算、线段相等判定问题,提升应用能力。
学习重点:等腰三角形“等边对等角”“三线合一”性质及等边三角形的 60∘ 特征。
学习难点::正确选取辅助线并运用全等三角形性质进行推理、组织几何证明格式。
第一环节 自主学习
创设情景,引入新课
问题情境:
1.知识回顾
①n边形的内角和等于(n-2)×180 °,外角和等于360°.
360。
②正n边形每个内角的度数是: ,正n边形每个外角的度数为n .
③三角形按边分类:不等边三角形→三条边各不相等的三角形.
等腰三角形→腰和底不等的等腰三角形,等边三角形(三边都相等的三角形)
2.情景引入
图中有你熟悉的图形吗?它们有什么共同特点?
都是等腰三角形都是等边三角形
新知自研:自研课本第14--15页的内容.
【学法指导】
自研课本P14-15页例题上面的内容,思考:
●探究一:等腰三角形的性质1
◆1.尝试交流
我们曾经探索过等腰三角形的一些性质,你还记得这些性质吗?请你选择其中一条性质进行证明,并与
同伴进行交流.
定理:等腰三角形的两底角相等.
这一定理可以简述为:等边对等角.
转化成几何语言:已知:如图,在△ABC中,AB=AC.求证:∠B=∠C.
【分析】我们曾经利用折叠的方法说明了这两个底角相等,实际上,折痕将等腰三角形分成了两个全等的
三角形.这启发我们,可以作一条辅助线,把原三角形分成两个全等的三角形,从而证明这两个底角相等.
【证明】
方法一:作底边的中线AD,则BD=CD.(完成下面的过程)
在△BAD和△CAD中
AB=AC ( 已知 ),BD=CD ( 已知 ),AD=AD ( 已知 ),
∴ △BAD≌ △CAD (SSS).
∴ ∠B= ∠C (全等三角形的对应角相等).
方法二:作顶角的平分线
证明:作顶角的平分线AD,(完成下面的过程)
则∠BAD=∠CAD.
在△BAD和△CAD中
AB=AC ( 已知 ),∠BAD=∠CAD ( 已知 ),AD=AD (公共边),
∴ △BAD ≌ △CAD (SAS).
∴ ∠B= ∠C (全等三角形的对应角相等).
◆2.知识归纳
等腰三角形的性质定理1:等腰三角形的两个底角相等(简单说成:等边对等角).
几何语言:
如图,在△ABC中,
∵AB=AC(已知),
∴ ∠ B= ∠ C (等边对等角).
◆3.练一练
如图,AB=AC=AD,若∠BAD=80°,则∠BCD=( )
A.80° B.100° C.140° D.160°
解析:∵∠BAD=80°,
∴∠B+∠BCD+∠D=360°-∠BAD=280°.
又∵AB=AC=AD,
∴∠B=∠ACB,∠ACD=∠D,
∴∠BCD=∠ACB+∠ACD=280°÷2=140°.
选C。
探究点2:等腰三角形的性质2
◆1.议一议
由“等边对等角”定理的证明过程,你发现线段AD还有哪些特征?为什么?与同伴进行交流.
即AD是等腰△ABC底边BC上的中线、顶角∠BAC的角平分线、底边BC上的高线 .
【解答】解:∵△BAD≌ △CAD,由全等三角形的性质易得BD=CD,∠ADB=∠ADC,∠BAD=∠CAD.
又∵ ∠ADB+∠ADC=180°,
∴ ∠ADB=∠ADC= 90° ,
即AD是等腰△ABC底边BC上的中线、顶角∠BAC的角平分线、底边BC上的高线 .
◆2.知识归纳等腰三角形的性质定理2:
等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高重合(简单说成:三线合一).
几何语言:如图,在△ABC中,
AB=AC, ∠1=∠2(已知),
◎∴∵BD=CD, AD ⊥ BC (等腰三角形三线合一).
AB=AC, BD=CD (已知),
◎∴∵ ∠ 1= ∠ 2 ,AD⊥BC(等腰三角形三线合一).
AB=AC, AD⊥BC(已知),
◎∴∵BD=CD, ∠1=∠2(等腰三角形三线合一).
◆3.练一练
如图所示,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D.若AB=6,CD=4,则△ABC的周长是______.
解:20
探究点3:等边三角形的性质
◆1.尝试交流
等边三角形是特殊的等腰三角形,它有哪些特殊的性质呢?请尝试证明你发现的结论,并与同伴进行交流.
根据定义可知,等边三角形的三条边都相等.
还可以得出:
定理: 等边三角形的三个内角都相等,并且每个角都等于60°.
转化成几何语言
已知:如图,在△ABC中, AB=AC=BC.
求证: ∠ A= ∠ B= ∠ C=60 °.【证明】在△ABC中,∵AB=AC(已知),
∴∠B=∠C(等边对等角).
同理可得 ∠A=∠B.
又∵∠A+∠B+∠C=180°(三角形的内角和等于180°),
∴∠A=∠B=∠C=60°.
◆2.知识归纳
等边三角形的性质定理:
等边三角形的三个内角都相等,并且每个角都等于60°.
几何语言:
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=BC,
∠A= ∠ B= ∠ C =60°.
注意:等边三角形是特殊的等腰三角形,具有等腰三角形的一切性质.等边三角形每个内角的平分线都与它
对边上的高、中线重合.
◆3.练一练
如图所示,△ABC是等边三角形,且点A在直线l上,则∠1+∠2等于______.
解:120°
◆4.回顾反思
思考:回顾七年级下册及本节研究等腰三角形性质的过程,你积累了哪些研究图形的经验?
总结:
①从生活实例切入,建立直观认知;
②根据动手操作(折叠、测量),猜想图形性质;
③通过逻辑证明(辅助线、全等转化),验证猜想;
④性质应用巩固,深化理解。
【例题导析】
自研课本下面的例1和例2内容,回答问题典例分析
例1 如图,在△ABC中,已知AB=AC,∠BAC和∠ACB的平分线相交于点D,∠ADC=125°.求∠ACB和
∠BAC的度数.
【分析】根据等腰三角形三线合一的性质可得AE⊥BC,从而求出∠CDE的度数,然后根据直角三角形两锐角
互余求出∠DCE,根据角平分线的定义求出∠ACB的度数,再根据等腰三角形两底角相等列式进行计算即可求
出∠BAC的度数.
【解答】解:∵AB=AC,AE平分∠BAC,
∴AE⊥BC.
∵∠ADC=125°,
∴∠CDE=180°-∠ADC=55°,
∴∠DCE=90°-∠CDE=35°.
又∵CD平分∠ACB,
∴∠ACB=2∠DCE=70°.
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB=70°,
∴∠BAC=180°-(∠B+∠ACB)=40°.
例2 如图,△ABC是等边三角形,E是AC上一点,D是BC延长线上一点,连结BE,DE.若∠ABE=40°,
BE=DE,求∠CED的度数.
【分析】由△ABC为等边三角形,利用等边三角形的性质得到三个内角为60°,根据∠ABE=40°,求出∠EBC的
度数,根据BE=DE,利用等边对等角得到∠EBC= ∠ D ,求出 ∠ D 的度数,利用外角性质即可求出∠CED的度数
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°.
∵∠ABE=40°,
∴∠EBC=∠ABC-∠ABE=20°.
∵BE=DE,
∴∠D=∠EBC=20°,∴∠CED=∠ACB-∠D=40°.
第二环节 合作探究
小组群学
在小组长的带领下:
A.验证并证明等腰三角形和等边三角形的性质;
B.交流例题的已知的条件和所求问题,理清解题思路,关注解题格式,强调易错点.
C.相互检查导学内容的完成书写情况并给出等级评定.
1.等腰三角形的一边长为4,另一边长为5,则此三角形的周长为( )
A.13 B.14 C.15 D.13或14
解:D
2.已知:如图所示,在△ABC中,AB=AC,BD,CE分别平分∠ABC和∠ACB,则下列结论不一定正确的是( )
A.BD=CE B.OB=OC
C.OC=DC D.∠ABD=∠ACE
解:C
3.如图所示,在△ABC中,AB=AC=6,该三角形的面积为15,O是边BC上任意一点,则点O到AB,AC
边的距离之和等于( )
A.5 B.7.5 C.9 D.10
解:A
4.如图所示,在四边形ABCD中,AC,BD为对角线,AB=BC=AC=BD,则∠ADC的大小为( )
A.120° B.135°
C.145° D.150°解:D
5. 如图所示,△ABC为等边三角形,AQ=PQ,PR=PS,PR⊥AB于点R,PS⊥AC于点S,则下列四个结
论正确的是( )
①点P在∠BAC的平分线上; ②AS=AR;③QP∥AR;④△BRP≌△CSP.
A.全部正确 B.仅①和②正确
C.仅②和③正确 D.仅①和③正确
解:A
6.如图所示,在△ABC中,AB=AD=DC,∠B=64°,则∠C的度数为_____.
解:32°
7. 如图所示,在△ABC中,AB=AC,AD,CE是三角形的高,垂足分别为D,E,若∠CAD=20°,则∠BCE的
度数为_____.
解:20 °
8.如图所示,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D.若AB=6,CD=4,则△ABC的周长是_____.
解:20
9.如图所示,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D.
(1)若∠C=42°,求∠BAD的度数;(2)若点E在边AB上,EF∥AC交AD的延长线于点F,求证:AE=FE.
解: (1)∵AB=AC,AD⊥BC于点D,
∴∠BAD=∠CAD,∠ADC=90°.
∵∠C=42°,
∴∠BAD=∠CAD=90°-42°=48°.
(2)证明:由(1)知∠BAD=∠CAD.
∵EF∥AC,
∴∠F=∠CAD,
∴∠BAD=∠F,
∴AE=FE.
10.如图所示,已知l∥m,等边三角形ABC的顶点B在直线m上,边BC与直线m所夹锐角为20°,求∠α
的度数.
解:如题图,过点C作CE∥m.
∵l∥m,
∴l∥m∥CE,
∴∠ACE=∠α,∠BCE=∠CBF=20°.
在等边三角形ABC中,∠ACB=60°,
∴∠α+∠CBF=∠ACB=60°,
∴∠α=40°
11.如图所示,△ABC为正三角形,点M是边BC上任意一点,点N是边CA上任意一点,且BM=CN,BN
与AM相交于点Q,求∠BQM的度数.解:∵△ABC为正三角形,
∴∠ABC=∠C=∠BAC=60°,AB=BC.
在△AMB和△BNC中,
∵ AB=BC,∠ABC=∠C,BM=CN,
∴△AMB≌△BNC,
∴∠BAM=∠CBN,
∴∠BQM=∠ABQ+∠BAM=∠ABQ+∠CBN=∠ABC=60°.
题型一:利用等腰三角形的性质计算
1.如图,在△ABC中,AD⊥BC,AB=AC,若BD=4,则DC的长是( )
A.2 B.4 C.4❑√2 D.8
【分析】根据等腰三角形三线合一的性质求解即可.
【解答】解:∵AD⊥BC,AB=AC,
∴AD为BC边上的中线.
∵BD=4,
∴DC=BD=4,
故选:B.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,熟练掌握等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的
高互相重合(简称“三线合一”).
2.如图,在△ABC中,AB=AC,MN是AB的垂直平分线,△BNC的周长是24cm,BC=
10cm,则AB的长是( )A.17cm B.12cm C.14cm D.34cm
【分析】根据垂直平分线的性质可得:AN=BN,根据△BNC的周长和BC的长度得出AC=14cm,再利用
AB=AC,则AB=AC=14cm.
【解答】解:∵MN是AB的垂直平分线,
∴AN=BN,
∵△BNC的周长是24cm,BC=10cm,
∴BN+NC+BC=AN+NC+BC=AC+BC=24(cm),
∴AC=14cm,
∵AB=AC,
∴AB=14cm,
故选:C.
【点评】本题考查垂直平分线的性质以及等腰三角形的性质,解题的关键是掌握垂直平分线的性质,求
出AC=14cm.
3.如图:在△ABC中,AB=AC,BD平分∠ABC,交AC于点D,若BD=BC,则∠A等于( )
A.30° B.36° C.40° D.42°
【分析】设∠ABD=x°,由条件结合等腰三角形的性质可证明∠A=x°,在△ABC中由三角形内角和定
理列出方程可求得x,可求得∠A.
【解答】解:设∠ABD=x°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠DBC=x°,
∵AB=AC,∴∠C=∠ABC=2x°,
又∵BD=BC,
∴∠BDC=∠C=2x°,
又∵∠BDC=∠A+∠ABD,即2x°=∠A+x°,
∴∠A=x°,
在△ABC中,∠A+∠ABC+∠C=180°,
∴x+2x+2x=180,
解得x=36,
∴∠A=36°,
故选:B.
【点评】本题主要考查等腰三角形的性质,掌握等边对等角是解题的关键.
4.如图,已知在△ABC中,AB=AC,∠A=40°,AB的垂直平分线交AC于点D,交AB于点E,连接
BD,则∠DBC的度数为( )
A.30° B.32° C.34° D.36°
【分析】根据等腰三角形的性质可得∠ABC的度数,根据线段垂直平分线的性质可得DA=DB,可得
∠DBA的度数,进一步即可求出∠DBC的度数.
【解答】解:在△ABC中,AB=AC,∠A=40°,
∴∠ABC=∠ACB=70°,
∵AB的垂直平分线交AC于点D,
∴DA=DB,
∴∠DBA=∠A=40°,
∴∠DBC=30°,
故选:A.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,熟练掌握这些性质是解题的关键.
4.如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,DE垂直平分AB,交AB于点E,交AC于点D.若∠ADE=
40°,则∠CBD= .【分析】由DE垂直平分AB,根据线段垂直平分线的性质,可得∠AED=∠BED=90°,DA=DB,又由
∠ADE=40°,即可求得∠ABD的度数,又由AB=AC,即可求得∠ABC的度数,继而求得答案.
【解答】解:∵DE垂直平分AB,
∴∠AED=∠BED=90°,DA=DB,
∵∠ADE=40°,
∴∠A=∠ABD=50°,
又∵AB=AC,
∴∠ABC=(180°﹣50°)÷2=65°,
∴∠CBD=∠ABC﹣∠ABD=65°﹣50°=15°.
故答案为:15°.
【点评】此题考查了线段垂直平分线的性质以及等腰三角形的性质.注意垂直平分线上任意一点,到线
段两端点的距离相等.
5.如图,在△ABC中,AD⊥BC,垂足为D,AC的垂直平分线交BC于点E,交AC于点F,AE=AB.
(1)若∠C=40°,求∠BAE的度数;
(2)若CD=5,CF=4,求△ABC的周长.
【分析】(1)先利用线段垂直平分线的性质可得 EA=EC,从而可得∠C=∠CAE=40°,然后利用三
角形的外角性质可得∠AEB=80°,从而利用等腰三角形的性质可得∠AEB=∠B=80°,最后利用三角形
内角和定理进行计算,即可解答;
(2)先利用线段垂直平分线的性质可得AC=2CF=8,然后利用等腰三角形的三线合一性质可得DE=
BD,再利用等量代换可得CE=AB,最后利用线段的和差关系以及三角形的周长公式进行计算,即可解
答.【解答】解:(1)∵EF是AC的垂直平分线,
∴EA=EC,
∴∠C=∠CAE=40°,
∵∠AEB是△ACE的一个外角,
∴∠AEB=∠C+∠CAE=80°,
∵AE=AB,
∴∠AEB=∠B=80°,
∴∠BAE=180°﹣∠AEB﹣∠B=20°,
∴∠BAE的度数为20°;
(2)∵EF是AC的垂直平分线,
∴AC=2CF=8,
∵AE=AB,AD⊥BE,
∴DE=BD,
∵AE=CE,
∴CE=AB,
∵CD=5,
∴CE+DE=5,
∴AB+BD=5,
∴△ABC的周长=AC+AB+BC
=8+AB+BD+DE+CE
=8+5+5
=18,
即△ABC的周长为18.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理,线段垂直平分线的性质,根据题目的已知
条件并结合图形进行分析是解题的关键.
题型二: 等腰三角形中的多结论判断问题
6.如图,在△ABC中,∠A=36°,AB=AC,AB的垂直平分线OD交AB于点O,交AC于点D,连接
BD.则下列结论:①∠C=2∠A;② BD 平分∠ABC;③ BC=AD;④ OD=2CD.正确的有
( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】由在△ABC中,∠A=36°,AB=AC,AB的垂直平分线OD交AB于点O,交AC于点D,根据
线段垂直平分线的性质与等腰三角形的性质,可求得∠ABD=∠DBC=∠A=36°,∠ABC=∠BDC=∠C
=72°,继而求得:①∠C=2∠A;②BD平分∠ABC;③BC=AD.
【解答】解:∵AB的垂直平分线OD交AB于点O,交AC于点D,
∴AD=BD,
∴∠ABD=∠A=36°,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C=72°,
∴∠C=2∠A,故①正确;
∴∠DBC=∠ABC﹣∠ABD=36°,
∴∠ABD=∠DBC,
∴BD平分∠ABC,故②正确;
∴∠BDC=∠C=72°,
∴BC=BD=AD,故③正确;
由条件不能得出OD=2CD,故④错误.
故选:C.
【点评】此题考查了线段垂直平分线的性质以及等腰三角形的性质.此题难度不大,注意掌握数形结合
思想的应用.
7.在△ABC中,已知AB=AC,∠A=36°,AB的垂直平分线MN交AC于D.下列结论中:①∠C=
72°; ②BD是△ABC的中线;③∠BDC=100°;④△ABD是等腰三角形;⑤AD=BD=BC.正确
的序号有( )
A.①③④ B.①④⑤ C.①②⑤ D.②④⑤
【分析】根据题意画出图形,再根据在△ABC中,已知AB=AC,∠A=36°求出∠C的度数;由线段垂直
平分线的性质求出∠ABD的度数,故可得出∠DBC的度数,进而得出BD是∠ABC的平分线;由三角形
内角和定理可求出∠BDC的度数;由线段垂直平分线的性质,易证得△ABD是等腰三角形.
【解答】解:∵△ABC中,∠A=36°,AB=AC,180°−∠A
∴∠ABC=∠C= =72°,
2
故①正确;
∵DM是AB的垂直平分线,
∴AD=BD,
∴∠ABD=∠A=36°,
∴∠DBC=∠ABC﹣∠DBC=72°﹣36°=36°,
∴BD是∠ABC的平分线,
故②错误;
∵在△BCD中,∠DBC=36°,∠C=72°,
∴∠BDC=180°﹣(∠DBC+∠C)=180°﹣(36°+72°)=72°.
故③错误;
∵DM是AB的垂直平分线,
∴AD=BD
∴△ABD是等腰三角形;
故④正确;
∵MN是线段AB的垂直平分线,
∴AD=BD,
∵∠A=∠ABD=36°,
∴∠CBD=36°,
∴BD=BC,
∴AD=BD=BC,故⑤正确.
故选:B.
【点评】本题考查的是线段垂直平分线的性质及等腰三角形的判定与性质,熟知垂直平分线上任意一
点,到线段两端点的距离相等是解答此题的关键.
8.如图,在△ABC中,∠A=60°,∠ABC=40°,BD平分∠ABC,CE⊥BD,交AB于点E.关于下面两个结论,说法正确的是( )
结论①∠ADE=20°;结论②BC=BE.
A.结论①②都正确 B.结论①②都错误
C.只有结论①正确 D.只有结论②正确
【分析】利用ASA证明△BCM≌△BEM,根据全等三角形的性质、三角形内角和定理、垂直平分线的判
定与性质即可判断求解.
【解答】解:如图,CE交BD于点M,
∵BD平分∠ABC,
∴∠CBM=∠EBM,
∵CE⊥BD,
∴∠CMB=∠EMB=90°,
在△BCM和△BEM中,
¿,
∴△BCM≌△BEM(ASA),
∴BC=BE,
故②正确;
∵△BCM≌△BEM,
∴∠BCM=∠BEM,BC=BE,
∵∠ABC=40°,
∴∠BCM=∠BEM=70°,
∵∠A=60°,∠ABC=40°,
∴∠ACB=180°﹣60°﹣40°=80°,
∴∠DCE=∠ACB﹣∠BCM=10°,
∵BC=BE,CE⊥BD,∴BD垂直平分CE,
∴DC=DE,
∴∠DCE=∠DEC=10°,
∴∠ADE=∠DCE+∠DEC=20°,
故①正确,
故选:A.
【点评】此题考查了等腰三角形的判定与性质,根据全等三角形的性质得出BD垂直平分CE是解题的关
键.
题型三: 利用等腰三角形性质证明
9.已知:如图,P、Q是△ABC边BC上两点,且AB=AC,AP=AQ.求证:BP=CQ.
【分析】根据线段垂直平分线1的性质,可得BO=CO,PO=QO,根据等式的性质,可得答案.
【解答】证明:过点A作AO⊥BC于O.
∵AB=AC,AO⊥BC,
∴BO=CO,
∵AP=AQ,AO⊥BC ,
∴PO=QO ,
∴BO-PO=CO-QO
∴BP=CQ.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,利用线段垂直平分线的性质是解题关键.
10.如图,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,过点A分别作AD⊥BD、AE⊥CE,且AE=AD.求证:∠EAB
=∠DAC.【分析】由等腰三角形的判定定理得出 AB=AC,由HL证明Rt△AEC≌Rt△ADB,根据全等三角形的
性质得∠EAC=∠DAB,即可即可得出结论.
【解答】证明:∵∠ABC=∠ACB,
∴AB=AC,
∵AD⊥BD,AE⊥CE,
∴∠D=∠E=90°,
即△AEC和△ADB是直角三角形,
在Rt△AEC和Rt△ADB中,
{AC=AB)
,
AE=AD
∴Rt△AEC≌Rt△ADB(HL),
∴∠EAC=∠DAB,
∴∠EAC﹣∠BAC=∠DAB﹣∠BAC,
∴∠EAB=∠DAC.
【点评】本题考查了等腰三角形的判定定理、直角三角形全等的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判
定方法,证明三角形是等腰三角形是解决问题的关键.
11.如图,已知△ABC为等腰三角形,BD、CE为底角的平分线,且∠DBC=∠F,
求证:EC∥DF.
1
【分析】先由等腰三角形的性质得出∠ABC=∠ACB,根据角平分线定义得到∠DBC= ∠ABC,∠ECB
2
1
= ∠ACB,那么∠DBC=∠ECB,再由∠DBC=∠F,等量代换得到∠ECB=∠F,于是根据平行线的判
2
定得出EC∥DF.
【解答】证明:∵△ABC为等腰三角形,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵BD、CE为底角的平分线,
1 1
∴∠DBC= ∠ABC,∠ECB= ∠ACB,
2 2∴∠DBC=∠ECB,
∵∠DBC=∠F,
∴∠ECB=∠F,
∴EC∥DF.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,角平分线定义,平行线的判定,难度适中.得出∠DBC=
∠ECB是解题的关键.
题型三: 利用等边三角形性质计算
12.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°
【分析】根据等边三角形性质及AB∥CD得∠EFD=∠NEM=60°,由此可得∠CFE的度数.
【解答】解:∵△EMN为等边三角形,
∴∠NEM=60°,
∵AB∥CD,
∴∠EFD=∠NEM=60°,
∴∠CFE=180°﹣∠EFD=120°.
故选:A.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,平行线的性质,熟练掌握等边三角形的性质,平行线的性
质是解决问题的关键.
13.如图,AD是等边三角形ABC的中线,点E在AC上,AE=AD,则∠EDC等于( )
A.15° B.20° C.25° D.30°【分析】由等边三角形的性质可求解∠CAD=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=∠C=60°,
∵AD是等边三角形ABC的中线,
1
∴∠CAD= ∠BAC=30°,AD⊥BC,
2
∵AD=AE,
∴∠ADE=∠AED,
∵∠AED+∠ADE+∠CAD=180°,
∴∠ADE=75°,
∴∠EDC=15°,
故选:A.
【点评】本题主要考查等边三角形的性质,三角形的内角和定理,等腰三角形的性质,求解∠ADE的
度数是解题的关键.
14.如图,在等边三角形ABC中,AB=4,D是边BC上一点,且∠BAD=30°,则CD的长为( )
3
A.1 B. C.2 D.3
2
【分析】由△ABC为等边三角形,利用等边三角形的性质可得出∠BAC=60°,BC=AB=4,结合∠BAD
=30°,可得出∠CAD=30°=∠BAD,进而可得出AD为∠BAC的角平分线,再利用等边三角形的三线合
一可得出AD为BC边的中线,结合BC=4即可求出CD的长.
【解答】解:∵△ABC为等边三角形,
∴∠BAC=60°,BC=AB=4.
∵∠BAD=30°,
∴∠CAD=∠BAC﹣∠BAD=60°﹣30°=30°=∠BAD,
∴AD为∠BAC的角平分线,∴AD为BC边的中线,
1 1
∴CD= BC= ×4=2.
2 2
故选:C.
【点评】本题考查了等边三角形的性质,利用等边三角形的三线合一,找出 AD为BC边的中线是解题的
关键.
15.如图,△ABC和△DEF都是等边三角形,点D,E,F分别在边AB,BC,AC上,若△ABC的周长为
15,AF=2,则BE的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【分析】先根据等边三角形的性质推出∠AFD=∠BDE,再证△AFD和△BDE全等,得出BD=AF=2,
BE=AD,根据等边△ABC的周长求出AB的长,于是得出AD的长,即可求出BE的长.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=60°,
∴∠ADF+∠AFD=120°,
∵△DEF是等边三角形,
∴∠FDE=60°,DF=ED,
∴∠ADF+∠BDE=120°,
∴∠AFD=∠BDE,
在△AFD和△BDE中,
{
∠A=∠B
)
∠AFD=∠BDE ,
DF=ED
∴△AFD≌△BDE(AAS),
∴BD=AF=2,BE=AD,
∵△ABC的周长为15且△ABC是等边三角形,
∴AB=5,
∴AD=AB﹣BD=5﹣2=3,
∴BE=3,故选:B.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,熟练掌握这些性质是解题的关键.
题型四: 利用等边三角形性质证明
16.如图:△ABC和△ADE是等边三角形.证明:BD=CE.
【分析】根据等边三角形的性质可得到两组边对应相等,一组角相等,从而利用 SAS判定两三角形全
等,根据全等三角形的对应边相等即可得到BD=CE.
【解答】证明:∵△ABC和△ADE是等边三角形(已知),
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°(等边三角形的性质).
∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC(等式的性质),即∠BAD=∠CAE.
在△BAD与△CAE中,
{
AB=AC
)
∵ ∠BAD=∠CAE ,
AD=AE
∴△BAD≌△CAE(SAS).
∴BD=CE(全等三角形的对应边相等).
【点评】此题考查了等边三角形的性质及全等三角形的判定与性质;证明线段相等常常通过三角形全等
进行解决,全等的证明是正确解答本题的关键.
17.如图,BD是等边△ABC的中线,以D为圆心,DB的长为半径画弧,交BC的延长线于E,连接
DE.求证:CD=CE.
【分析】根据等边三角形的性质得到BD⊥AC,∠ACB=60°,求得∠DBC=30°,根据等腰三角形的性质
得到∠E=∠DBC=30°,求得∠E=∠2=30°,根据等腰三角形的判定定理即可得到结论.
【解答】证明:∵BD是等边△ABC的中线,∴BD⊥AC,∠ACB=60°,
∴∠DBC=30°,
∵BD=DE,
∴∠E=∠DBC=30°,
∵∠CDE+∠E=∠ACB=60°,
∴∠E=∠CDE=30°,
∴CD=CE.
【点评】本题考查了等边三角形的性质,等腰三角形的判定和性质,熟练掌握等边三角形的性质是解题
的关键.
18.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,△CAP和△CBQ都是等边三角形,BQ和CP交于点H,求
证:BQ⊥CP.
【分析】由等边三角形的性质可得出∠ACP=∠CBQ=60°,求出∠BCP=30°,由三角形内角和定理得出
∠BHC=90°,则可得出结论.
【解答】证明:∵△CAP和△CBQ都是等边三角形,
∴∠ACP=∠CBQ=60°,
∵∠ACB=90°,
∴∠BCP=∠ACB﹣∠ACP=30°,
在△BCH中,∠BHC=180°﹣∠BCH﹣∠CBH=180°﹣30°﹣60°=90°,
∴BQ⊥CP.
【点评】本题考查了等边三角形的性质,垂直的定义,熟练掌握等边三角形的性质是解题的关键.
19.如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB,DF⊥AC,点E、F分别为垂足,△DEF是等边三角
形.
(1)求∠A的度数;
(2)求证:EF∥BC.【分析】(1)根据等边三角形的性质得到∠DEF=∠DFE=∠EDF=60°,再根据垂直定义和平角定义可
求得∠AEF=∠AFE=30°,再利用三角形的内角和等于180°求解即可;
(2)证明Rt△BED≌Rt△CFD,则∠B=∠C,再根据三角形的内角和定理和平行线的判定可证得结论.
【解答】解:(1)∵△DEF是等边三角形,
∴∠DEF=∠DFE=∠EDF=60°,DE=DF,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠DEB=∠DFC=90°,
∴∠AEF=∠AFE=30°,
∴∠A=180°﹣(∠AEF+∠AFE)=120°;
(2)∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
在Rt△BED和Rt△CFD中,
{DE=DF)
,
BD=CD
∴Rt△BED≌Rt△CFD(HL),
1
∴∠B=∠C,则∠B= (180°−∠A)=30°,
2
∴∠B=∠AEF,
∴EF∥BC.
【点评】本题考查了等边三角形的性质、垂直定义、三角形的内角和定理、全等三角形的性质、平行线
的判定,熟练掌握等边三角形的性质以及HL定理是解答的关键.
20.如图,△ABC是等边三角形,在直线BC的下方有一点D,且DB=DC,连接AD交BC于点E.
(1)求证:AD垂直平分BC;
(2)过点D作DF∥AB,AC=5,FC=2,求DF的长.【分析】(1)根据等腰三角形三线合一的性质证明即可;
(2)由(1)证得∠CAD=30°,进而根据平行线的性质证得∠CFD=∠BAC=60°,再利用外角的性质
求出∠ADF=30°,利用等角对等边求出DF.
【解答】(1)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,
∵DB=DC,
∴AD垂直平分BC;
(2)解:△ABC是等边三角形,AD垂直平分BC,
1 1
∴∠CAD= ∠BAC= ×60°=30°,
2 2
∵DF∥AB,
∴∠CFD=∠BAC=60°,
∴∠ADF=∠CFD﹣∠CAD=60°﹣30°=30°,
∴∠ADF=∠CAD=30°,
∴AE=FC,
∵AF=AC﹣FC=5﹣2=3.
∴DF=3.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,解题的关键是熟练运用等腰三角形的相关性质.
▲1、等腰三角形的性质定理1:
等腰三角形的两个底角相等(简单说成:等边对等角).
▲2、等腰三角形的性质定理2:等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高重合(简单说成:三线合一).
▲3、等边三角形的性质定理:
①等边三角形的三个内角都相等,并且每个角都等于60°.
②等边三角形是特殊的等腰三角形,具有等腰三角形的一切性质.等边三角形每个内角的平分线都与它对边
上的高、中线重合.