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专题 1.2 等边三角形
等边三角形的性质
【例1】下列说法错误的是
A.有一个角是 的等腰三角形是等边三角形
B.等腰三角形的角平分线,中线,高相互重合
C.如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等
D.与线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上
【解答】解: .有一个角是 的等腰三角形是等边三角形,故 不符合题意;
.等腰三角形的顶角的角平分线,底边上的中线,底边上的高相互重合,故 符合题意;
.如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等,故 不符合题意题意;
.与线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上,故 不符合题意题意;
故选: .
【变式训练1】下列说法:
①两个图形全等只与形状、大小有关,而与它们的位置无关;
②全等三角形的对应边相等、对应角相等;
③全等图形的面积相等,面积相等的两个图形是全等图形;
④所有的等边三角形都是全等图形.
其中正确的说法为
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【解答】解:两个图形全等只与形状、大小有关,而与它们的位置无关,①正确,符合题
意;
全等三角形的对应边相等、对应角相等,②正确,符合题意;
全等图形的面积相等,面积相等的两个图形不一定是全等图形,③错误,不符合题意;
所有的等边三角形不一定是全等图形,④错误,不符合题意.
故选: .
【变式训练2】下列说法正确的是
A.三角形的角平分线、中线和高都在三角形内部
B.角平分线是角的对称轴C.等腰三角形的角平分线与高互相重合
D.有一个角为 的等腰三角形是等边三角形
【解答】解: 、三角形的角平分线、中线和高都在三角形内部,错误,三角形的高不一
定在三角形内部,本选项不符合题意.
、角平分线是角的对称轴,错误,应该是角平分线所在的直线是角的对称轴,本选项不
符合题意.
、等腰三角形的角平分线与高互相重合,错误,应该是等腰三角形的顶角的角平分线与
高互相重合.本选项不符合题意.
、有一个角为 的等腰三角形是等边三角形,正确,本选项符合题意,
故选: .
【变式训练3】以下叙述中不正确的是
A.等边三角形的每条高线都是角平分线和中线
B.有一内角为 的等腰三角形是等边三角形
C.等腰三角形一定是锐角三角形
D.在一个三角形中,如果两条边不相等,那么它们所对的角也不相等;反之,如果两
个角不相等,那么它们所对的边也不相等
【解答】解: ,正确,符合等边三角形三线合一性质;
,正确,符合等边三角形的判定;
,不正确,也可能是钝角或等腰直角三角形;
,正确,符合等边对等角及等角对等边的性质.
故选: .
求角度
【例2】如图, 是等边三角形,点 在 边上, ,则 的度数为
A. B. C. D.
【解答】解: 是等边三角形,,
, ,
,
故选: .
【变式训练1】如图,点 在等边 的边 的延长线上,点 在线段 上,连接
, ,若 ,且 ,那么 的度数为
A. B. C. D.
【解答】解: 为等边三角形,
,
,
,
,
,
,
.
故选: .
【变式训练2】如图, 是等边 的一条中线,若在边 上取一点 ,使得
,则 的度数为
A. B. C. D.
【解答】解: 为等边三角形,,
是等边 的一条中线,
, ,
,
,
,
,
,
故选: .
【变式训练3】如图, 为等边三角形, 为中线,延长 至 ,使 ,则
的度数为
A. B. C. D.
【解答】解: 是等边三角形, 是中线,
, .
又 ,
.
又 ,
.
.
.
故选: .
求长度
【例3】如图,在等边三角形 中 , 是 边上的高,延长 至点 ,使
,则 的长为 3 .【解答】解: 是等边三角形,
,
是 的平分线,
为 的中点,
,
,
,
.
故答案为:3
【变式训练1】一个等腰三角形的腰长是 ,一个外角是 ,则它的底边长是 5
.
【解答】解: 等腰三角形一个外角等于 ,
与这个外角相邻的内角是 ,
该等腰三角形是等边三角形,
腰长为 ,
该三角形的底边长 .
故答案为:5
【变式训练2】如图, 是等边三角形,点 在 的延长线上,点 是 的中点,
连接 并延长交 于点 ,且 ,若 ,则 的长为
A.3 B.4 C.5 D.6
【解答】解: 是等边三角形,点 是 的中点,
, ,,
,
,
在 中, , ,
在 中, , ,
故选: .
【变式训练3】如图,等边 中, ,点 是 边上一点,则 的最小值是
A.3 B.4 C.5 D.
【解答】解:过 点作 于 ,如图,
为等边三角形,
,
,
当 点与 点重合时, 的值最小,
的最小值是 .
故选: .等边三角形的判定
【例4】下列对三角形 的判断,错误的是
A.若 ,则 是直角三角形
B.若 , ,则 是等边三角形
C.若 , ,则 是等腰三角形
D.若 , ,则
【解答】解: .若 , , , ,所以
是直角三角形,正确,故选项不符合题意;
.若 , ,所以 , ,所以 是等边三角形,
正确,故选项不符合题意;
.若 , ,所以 , ,所以 是等腰三角形,
正确,故选项不符合题意;
.若 , ,所以 ,那么 ,故 选项错误,符
合题意.
故选: .
【变式训练1】下列三角形中,不是等边三角形的是
A.有一个角为 的等腰三角形
B.有两个外角相等的等腰三角形
C.三个外角都相等的三角形
D.腰上的高也是这条腰上的中线的等腰三角形
【解答】解: 、有一个角为 的等腰三角形是等边三角形,故不符合题意;
、有两个外角相等的等腰三角形不一定是等边三角形,故符合题意;
、三个外角相等,则三个内角相等,则其是等边三角形,故不符合题意;
、腰上的高也是这条腰上的中线的等腰三角形是等边三角形,故不符合题意;
故选: .
【变式训练2】在 中, ,则 的形状是
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【解答】解:设 , , ,
,,
解得: ,
,
是直角三角形,
故选: .
【变式训练3】下列推理中,不能判断 是等边三角形的是
A. B. ,
C. , D. ,且
【解答】解: 、由“三个角都相等的三角形是等边三角形”可以判断 是等边三角
形,故本选项不符合题意.
、由“有一个角是 的等腰三角形是等边三角形”可以判断 是等边三角形,故
本选项不符合题意.
、由“ , ”可以得到“ ”,则由“三个角都相等
的三角形是等边三角形”可以判断 是等边三角形,故本选项不符合题意.
、由“ ,且 ”只能判定 是等腰三角形,故本选项符合题意.
故选: .
常见的证明题
【例5】如图,在 中, 是 边上的高, 平分 交 边于 ,两线相
交于 点.
(1)若 , ,求 的大小;
(2)若 是 的中点, ,求证: 是等边三角形.
【解答】(1)解: , ,
,
平分 ,
,,
,
.
(2)证明: , 平分 ,
,
, ,
,
是等边三角形.
【变式训练1】如图,在 中, , , 于 , 的
平分线分别交 , 于点 , ,求证: 是等边三角形.
【解答】证明: 在 中, , ,
, ,
, ,
平分 ,
,
, ,
,
,
,
为等边三角形.
【例6】如图,已知 和 均为等边三角形,且点 、 、 在同一条直线上,
连接 、 ,交 和 分别于 、 点,连接 .
(1)请说出 的理由;
(2)试说出 的理由;
(3)试猜想: 是什么特殊的三角形,并加以说明.【解答】解:(1) 和 均为等边三角形
,
;
(2)
,点 、 、 在同一条直线上
又
;
(3) 是等边三角形,理由如下:
(全等三角形的对应边相等)
又
是等边三角形(有一内角为60度的等腰三角形为等边三角形);
【变式训练1】如图,已知点 、 、 在同一条直线上, 和 都是等边三角
形. 交 于 , 交 于 .
(1)求证: ;
(2)求证: .【解答】证明:(1) 和 都是等边三角形,
, , ,
,即 ,
在 和 中,
,
.
(2)由(1)知 ,
则 ,
又 和 都是等边三角形,且点 、 、 在同一条直线上,
,
在 和 中,
,
,
,
又 ,
为等边三角形
,
.
【变式训练2】如图, 、 、 三点在同一直线上,分别以 、 为边,在直线
的同侧作等边 和等边 ,连接 交 于点 ,连接 交 于点 ,连接
得 .
(1)求证: .
(2)试判断 的形状,并说明理由.【解答】解:(1)证明: 等边 和等边 ,
, , ,
,
在 和 中,
,
;
(2) 为等边三角形,理由为:
证明: ,
,
又 ,
,
即 ,
在 和 中,
,
,
, ,
则 为等边三角形.
【变式训练3】图1、图2中,点 为线段 上一点, 与 都是等边三角形.
(1)如图1,线段 与线段 是否相等?证明你的结论;
(2)如图2, 与 交于点 , 与 交于点 ,探究 的形状,并证明你
的结论.【解答】解:(1) 与 都是等边三角形,
, , .
, ,
在 和 中
,
.
.
(2) , ,
,
,
.
在 和 中
.
.
的形状是等边三角形.【例7】如图, 是等边三角形,点 、 、 分别是边 、 、 上的点,且
,
求证: 是等边三角形.
【解答】证明: 是等边三角形,
, ,
,
,
在 和 中
,
,
同理 ,
,
是等边三角形.
【变式训练1】证明题:如图: 是等边三角形,点 、 、 分别在 、 、
边延长线上,且 .
求证: 是等边三角形.
【解答】证明: 为等边三角形,
, ,,
,
,即 ,
在 和 中,
,
,
,
同理可得 ,
,
,
为等边三角形.
【变式训练2】如图, 、 、 分别是等边 各边上的点,且 ,
.
(1)求证: 是等边三角形;
(2)若 ,求等边 的周长.
【解答】(1)证明: 是等边三角形,
, ,
, ,
, ,
, ,
在 与 中,
,,
,
同理可得 ,
,
,
为等边三角形;
(2)解: , ,
,
、 、 均为直角三角形,且 ,
,
,
,
等边 的周长为: .
【例8】如图, 和 均是边长为2的等边三角形, 、 分别是 、 上的
两个动点,且满足 .
(1)求证: ;
(2)判断 的形状,并说明理由.
【解答】证明:(1) 和 都为正三角形,
,
四边形 是菱形,
, ,
,而 ,
,
;
(2) ,, ,
,
即 ,
为正三角形;
【变式训练1】如图,点 是等边 内一点, , .将 绕
点 按顺时针方向旋转 得 ,连接 .
(1)求证: 是等边三角形;
(2)探究:当 为多少度时, 是等腰三角形?
【解答】(1)证明: 将 绕点 按顺时针方向旋转 得 ,
, ,
是等边三角形;
(2)解 或 或 时, 是等腰三角形.
理由: 是等边三角形.
,
将 绕点 按顺时针方向旋转 得 ,
,
①若 , 是等腰三角形,
②若 , 是等腰三角形
则③若 , 是等腰三角形
则
或 或 时, 是等腰三角形
【变式训练2】如图, 为等边 内的一点, , , ,将
绕 点逆时针旋转 得到 ,连接 ,判断下列结论是否正确,并说明理由.
(1) 是等边三角形;
(2) 是直角三角形.
【解答】解:(1)正确,理由如下:
将 绕 点逆时针旋转 得到 ,
, ,
是等边三角形;
(2)错误,
, ,
, , ,
,
即 ;
不是直角三角形.