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第一章第02讲等边三角形的性质与判定(3个知识点+8类热点题型讲练+习题巩固)(解析版)_北师大初中数学_8下-北师大版初中数学_旧版-可参考

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文档信息

文档格式
docx
文档大小
4.869 MB
文档页数
55 页
上传时间
2026-04-14 18:39:48

文档内容

第 02 讲 等边三角形的性质与判定 课程标准 学习目标 1.经历“探索——发现——猜想——证明”的过程,逐步掌握综合法证明的方 法,发展推理能力; ①等边三角形的性质 2.经历实际操作,探索含有30°角的直角三角形性质及其推理证明过程,发展 ②等边三角形的判定 合情推理能力和初步的演绎推理的能力; ③30°角的直角三角形 3.在具体问题的证明过程中,有意识地渗透分类讨论、逆向思维的思想,提高 学生的能力. 知识点01 等边三角形及其性质 等边三角形的概念:三边都相等的三角形是等边三角形. 等边三角形的性质:等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于60° . 【注意】 (1)等边三角形是轴对称图形,它有三条对称轴; (2)等边三角形是特殊的等腰三角形,它具有等腰三角形的一切性质.【即学即练1】(24-25八年级上·湖南衡阳·阶段练习)如图,在等边三角形 中 ,BD是 边 上的高,延长 至点 ,使 ,则 的长为 . 【答案】 【知识点】等边三角形的性质 【分析】本题考查了等边三角形的性质,根据题意可得 ,进而根据 , 即可求解. 【详解】解:∵在等边三角形 中 ,BD是 边上的高, ∴ , 又∵ , ∴ ∴ 故答案为: . 【即学即练2】(24-25八年级上·辽宁大连·期中)如图, 是等边三角形,点 、 、 分别在 、 、 上, , ,则 . 【答案】50 【知识点】等边三角形的性质、三角形内角和定理的应用 【分析】本题考查等边三角形的性质,三角形内角和定理,三角形外角的性质等知识,证明 ,可得结论. 【详解】解:∵ 是等边三角形, ∴ , ∵ , , ∴ , ∵ , ∴ .故答案为:50. 【即学即练3】(24-25八年级上·贵州黔南·期中)如图,已知 , 分别是等边三角形 中 , 边上的点,且 ,连接 , ,交于点 .请判断 与 之间有怎样的数量关系,并 说明理由. 【答案】 ,理由见解析 【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、等边三角形的性质、三角形的外角的定义及性质 【分析】本题主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形外角的性质等知识点,由 等边三角形的性质得 , ,进而可得 ,再利用外角的性质即可得 解,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解决此题的关键. 【详解】解: ,理由如下, 是等边三角形, , , 在 和 中, , , 是 的一个外角, . 知识点02 等边三角形的判定 定等边三角形的方法: (1)定义法:三边都相等的三角形是等边三角形. (2)三个角都相等的三角形是等边三角形. (3)有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形. 【即学即练1】(广东省汕头市八校联考2024-2025学年八年级上学期11月数学试卷)如图, , , , .(1)求 的度数; (2)判断 的形状,并说明理由. 【答案】(1) (2)等边三角形,见解析 【知识点】等边对等角、等边三角形的判定、三角形内角和定理的应用 【分析】本题考查等腰三角形的性质,等边三角形的判定和性质,三角形内角和定理,关键是掌握等腰三 角形的两个底角相等,等边三角形的判定方法. (1)由等腰三角形的性质推出 ,由三角形内角和定理即可求出 ; (2)由垂直的定义得到 ,由直角三角形三角形的性质求出 ,得 到 ,判定 是等边三角形. 【详解】(1)解: , , , ; (2)解: 是等边三角形,理由如下: , , , 由(1)知 , , , , 是等边三角形. 【即学即练2】(24-25八年级上·云南昆明·期中)如图,在 中, 是高,点 是 边的中点,点 在 边的延长线上, 的延长线交 于点 ,且 ,若 . (1)求证: 是等边三角形;(2)若 ,求 长. 【答案】(1)见解析 (2) 【知识点】等边三角形的判定、含30度角的直角三角形、等边三角形的性质 【分析】本题考查了等边三角形的判定与性质等知识,熟记等边三角形的判定与性质是解题的关键. (1)根据线段垂直平分线的判定与性质求出 ,根据直角三角形的性质求出 ,根据 “有一个角是 的等腰三角形是等边三角形”即可得解; (2)根据等边三角形的性质及三角形外角性质求出 ,根据等腰三角形的判定定理即可 得解. 【详解】(1)证明:∵ ,点 是 边的中点, ∴ 垂直平分 , ∴ . ∵ , ∴ . ∵ , ∴ , ∴ 是等边三角形. (2)解:由(1)得, , ∴在 中, . ∵ , ∴ . ∵在 中, 是高,点 是 边的中点, ∴ . ∵ , , ∴ , ∴ . 【即学即练3】(23-24八年级上·四川绵阳·期末)如图,点D在线段 上, , . (1)求证: ; (2)判断 是什么特殊三角形,并说明理由. 【答案】(1)见解析(2) 是等边三角形,见解析 【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等边三角形的判定、三角形的外角的定义及 性质 【分析】本题考查了三角形外角的性质,全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定,证明 是解答本题的关键. (1)先证明,然后根据 可证 ; (2)由全等三角形的性质得 ,结合 可证 是等边三角形. 【详解】(1)∵ , , ∴ , 在 和 中, , ∴ ; (2)答: 是等边三角形. 理由:∵ ∴ , 又∵ , ∴ 是等边三角形. 知识点03 含30°角的直角三角形的性质 一在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半. 【注意】 (1)该性质是含30°角的特殊直角三角形的性质,一般的直角三角形或非直角三角形没有这个性质,更 不能应用. (2)这个性质主要应用于计算或证明线段的倍分关系. (3)该性质的证明出自于等边三角形,所以它与等边三角形联系密切. (4)在有些题目中,若给出的角是15°时,往往运用一个外角等于和它不相邻的两个内角的和将15°的 角转化后,再利用这个性质解决问题. 【即学即练1】(24-25八年级上·湖北荆州·期中)如图,在 中, , 交 于 点 , ,则 .【答案】 【知识点】根据等角对等边求边长、含30度角的直角三角形、三角形内角和定理的应用 【分析】本题考查了等腰三角形的判定,三角形的内角和定理,含30°角的直角三角形的性质,由 ,根据三角形的内角和定理得 ,由垂直定义得 ,则 ,由30°角的直角三角形的性质得 ,然后代入即可求解,掌握知识点的应用是 解题的关键. 【详解】解:∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , , ∴ , 故答案为: . 【即学即练2】(24-25八年级上·北京海淀·期中)如图, 是等边三角形, , 是 边上一 点, 于点 .若 ,则 的长为 . 【答案】2 【知识点】等边三角形的性质、直角三角形的两个锐角互余、含30度角的直角三角形 【分析】本题考查的是等边三角形的性质,三角形的内角和定理的应用,含 的直角三角形的性质,掌 握“直角三角形中, 所对的直角边等于斜边的一半”是解本题的关键. 首先根据等边三角形的性质得到 , ,求出 可得 ,从而可 得答案. 【详解】解: 是等边三角形, , , , ∴∴ . 故答案为:2. 【即学即练3】(24-25八年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,四边形 中, , , , , ,则 . 【答案】3 【知识点】根据等角对等边证明边相等、含30度角的直角三角形 【分析】本题主要考查了等腰三角形的判定,含 角的直角三角形的性质等知识,作辅助线构造特殊的 三角形是解题的关键.延长 交于点E,利用等角对等边得 ,再利用含 角的直角三角 形的性质可得答案. 【详解】解:延长 交于点E, ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , 在 中, , ∴ , ∴ , 故答案为:3. 题型01 利用等边三角形的性质求角 例题:(24-25八年级上·贵州黔南·期中)如图, 是等边三角形 的中线,以点 为圆心, 的长为半径画弧,交 边于点 ,连接 ,则 的度数是 . 【答案】 /75度 【知识点】等边对等角、等边三角形的性质 【分析】本题考查了等边三角形的性质.根据等边三角形的性质可得 ,然后利用等腰三角形的 三线合一性质可得 ,再利用等腰三角形的性质可得 ,即可解答. 【详解】解: 是等边三角形, , 是 的中线, , 由题意得: , , 故答案为: . 【变式训练】 1.(24-25八年级上·甘肃临夏·期中)如图,已知等边 ,直线 ,则 的度数为 . 【答案】 /70度 【知识点】根据平行线的性质求角的度数、等边三角形的性质、三角形内角和定理的应用 【分析】本题考查的是平行线的性质,三角形的内角和定理的应用,等边三角形的性质,先求解 ,再证明 即可. 【详解】解:如图,∵等边 , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ , 故答案为: 2.(24-25八年级上·山东菏泽·期中)如图, 是等边三角形, , ,则 的度 数为 . 【答案】30°/ 度 【知识点】等边对等角、等边三角形的性质、三角形内角和定理的应用 【分析】本题考查了等边三角形的性质、等腰三角形的性质以及三角形内角和定理,根据等边三角形的性 质可得出 ,由 可得出 为等腰直角三角形,进而可得出 及 ,再根据等腰三角形的性质结合三角形内角和定理即可求出 的度数即可得 出结论. 【详解】解:∵ 为等边三角形, ∴ . ∵ , ∴ 为等腰直角三角形, ∴ , ∴ , ∴ , ∴ . 故答案为: . 3.(24-25八年级上·河北廊坊·阶段练习)如图, 是等边三角形,D为 边上一点,以 为边作等边 ,连接 .若 ,则 的度数是 . 【答案】 /100度 【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、等边三角形的性质 【分析】本题主要考查等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质等知识,根据 证明 得 ,从而可得结论. 【详解】解:∵ 和 均为等边三角形, ∴ ∴ ∴ 在 和 中, ∴ ∴ ∵ , ∴ , ∴ , 故答案为: . 题型02 利用等边三角形的性质求边 例题:(23-24八年级下·江西抚州·阶段练习)如图, 是等边三角形, 平分 ,若 , 则 的长为 . 【答案】 【知识点】根据三角形中线求长度、三线合一、等边三角形的性质【分析】本题考查等边三角形的性质,根据等边三角形的性质得 ,再根据等腰三角形的三 线合一的性质得出 是 边上的中线,即可得解.解题的关键是掌握: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”. 【详解】解:∵ 是等边三角形, , ∴ , ∵ 平分 , ∴ 是 边上的中线, ∴ , ∴ 的长为 . 故答案为: . 【变式训练】 1.(24-25八年级上·河南省直辖县级单位·期中)如图, 是周长为 的等边三角形,D是 上一点, , 交 于点E,则线段 . 【答案】2 【知识点】等边三角形的性质、含30度角的直角三角形 【分析】本题主要考查了等边三角形的性质、含30度角的直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌 握基本知识. 先求出等边 得边长,再在 中,由 可得 ,从而求出 即可解决问 题. 【详解】解:∵ 是等边三角形,周长为 , ∴ , ∵ , ∴ , , ∵ , ∴ , ∴ . 故答案为:2. 2.(24-25八年级上·湖北襄阳·期中)如图,在等边 中, 于点D, 于点E,若 ,那么 的长是 .【答案】2 【知识点】等边三角形的性质、含30度角的直角三角形 【分析】此题考查了等边三角形的性质以及含30°角的直角三角形的性质.此题难度不大,注意掌握数形 结合思想的应用.由在等边三角形 中, ,可求得 ,则可求得 ,又 由 ,由三线合一的知识,得出 ,即可求得答案. 【详解】解:∵ 是等边三角形, ∴ , , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , 是等边三角形, ∴ , ∴ . 故答案为:2. 3.(24-25八年级上·山东济宁·期中)如图, 是等边三角形,点 是边 的中点,过点 作 于点 ,延长 交 的反向延长线于点 .若 ,则 BD的长为 . 【答案】 【知识点】等边三角形的性质、含30度角的直角三角形 【分析】本题考查等边三角形的性质及应用,含30度角的直角三角形的性质;由 是等边三角形,点 E是 的中点,得 , ,根据 ,得 ,得到 ,在 中,求得 ,在 中,可得 ,进而求得 ,在 中,根据含30度角的直角 三角形的性质,即可得答案. 【详解】解:连接 ,∵ 是等边三角形,点E是 的中点, ∴ , , ∵ , ∴ , ,即 , ∴ , 在 中, , ∴ 在 中, , ∴ , ∴ , 在 中, , ∴ , 故答案为: . 题型03 利用等边三角形的性质求动点问题 例题:(24-25八年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,在 中, , ,点D在 上, ,点P、E分别是 、AB上动点,当 的值最小时, ,则AB的长为 . 【答案】 【知识点】等边三角形的性质、根据成轴对称图形的特征进行求解、含30度角的直角三角形 【分析】本题主要考查了轴对称最短路径问题,等边三角形和直角三角形等知识点,当点 、 、 ( 关于 的对称点)三点共线且 于点 时, 的值最小,再根据等边三角形的性 质,即可求出答案,熟练掌握轴对称最短路径问题,等边三角形的性质和直角三角形中,所对的直角边是 斜边的一半是解决此题的关键. 【详解】如图所示,以 为对称轴作 , 的对称点为 ,, 当 三点共线时,且 时, 的值最小, ∵ , , , ∴ , , , , 是等边三角形, , 故答案为:14. 【变式训练】 1.(24-25八年级上·江苏泰州·阶段练习)如图, ,C为AB边上一动点(不与点A、点B重合), 以 为边在AB的上方作等边三角形 ,过点C作CD的垂线,E为垂线上任意一点,连接DE,F为 DE的中点,连接 ,则 的最小值是 . 【答案】6 【知识点】垂线段最短、含30度角的直角三角形、等边三角形的性质 【分析】本题考查垂线段最短,含30度角的直角三角形,等边三角形的性质,解题的关键是利用垂线段最 短解决最值问题. 连接 , ,设交 于点H,根据垂线的性质及直角三角形斜边中线的性质得出 ,利用等边 三角的性质证明 得出 ,再运用垂线段最短及含30度角的直角三角形的性 质可得答案. 【详解】连接 ,如图,连接 , ,设交 于点H, , F为DE的中点, , 为等边三角形,, 在 和 中 , , , 当 时, 的值最小,如图所示,设点 为垂足, 在 中 , , , 故答案为:6. 2.(24-25八年级上·浙江宁波·阶段练习)如图,过边长为2的等边 的顶点C作直线 ,然后 作 关于直线l对称的 ,P为线段 上一动点,连接 , ,则 的最小值是 . 【答案】4 【知识点】等边三角形的性质、等边三角形的判定和性质、画轴对称图形 【分析】本题考查轴对称的性质及等边三角形的性质,连接 ,利用全等三角形将 的长转化为 的 长即可解决问题. 【详解】解:连接 , ∵ 与 关于直线l对称,且 是边长为2的等边三角形, ∴又∵ , ∴ , ∴ . 在 和 中, , ∴ , ∴ , ∴ . 根据“两点之间,线段最短”可知, 当点P在点C位置时, 取得最小值为 的长度4, 所以 的最小值是4. 故答案为:4. 题型04 利用等边三角形的性质证明 例题:(2024八年级上·黑龙江·专题练习)如图,在等边 中,D为 边的中点,过点D作 , ,垂足分别为E,F. (1)求证: ; (2)若 ,求 的周长. 【答案】(1)见解析 (2) 的周长为60 【知识点】等边三角形的性质、含30度角的直角三角形、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS) 【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质, 所对的直角边是斜边的一半,正 确掌握相关性质内容是解题的关键. (1)先得 ,然后结合等边三角形的性质,证明 ,即可作答. (2)由等边三角形的性质得 ,再结合 所对的直角边是斜边的一半,则 ,即可作答. 【详解】(1)证明:∵ , , ∴ . ∵ 是等边三角形,∴ . ∵D是 的中点, ∴ . 在 和 中 ∴ ∴ . (2)解:∵ 为等边三角形, ∴ . ∵ , ∴ , ∴ . ∵ , ∴ , ∴ , ∴ 的周长为60. 【变式训练】 1.(24-25八年级上·湖北宜昌·期中)已知:在等边三角形 中,点 为边 上一点, 为 延长线 上一点, . (1)如图1,求证: ; (2)如图2,延长 交 于点 ,若点 为 中点,且 ,求 的长. 【答案】(1)证明过程见详解 (2) 【知识点】全等三角形综合问题、等边三角形的性质、三角形的外角的定义及性质、含30度角的直角三角 形 【分析】(1)如图所示,过点 作 ,可得 是等边三角形, , , ,证明 ,即可求解;(2)如图所示,过点 作 ,由(1)的证明可得, 是等边三角形, ,由等边三角 形的性质,外角和的性质,对顶角相等的知识可得 , , ,则有 ,根据 ,得到 ,由 此即可求解. 【详解】(1)证明:如图所示,过点 作 , ∵ 是等边三角形, ∴ , ∵ , ∴ , ∴ 是等边三角形, ∴ , ∴ ,即 , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ , 在 和 中, ∴ , ∴ ; (2)解:如图所示,过点 作 , 由(1)的证明可得, 是等边三角形, ∵点 为 中点,∴ , ∵ , ∴ , ∴ 是等腰三角形,则 , ∵ , ∴ , ∴ , 在 中, , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ ,且 , ∴ , ∴ , 由(1)可得 , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , 解得, . 【点睛】本题主要考查等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,三角形外角和的性质,含 30°角的直角三角形的性质等知识的综合,掌握等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,含 30°角的直角三角形的性质是解题的关键. 2.(24-25八年级上·全国·期末)如图 是等边三角形, , ,点E,F分别在 , 上,且 . (1)求证: ; (2)若 的边长为1,求 的周长. (3)探究 与 的数量关系,并说明理由.【答案】(1)证明过程见详解; (2)2 (3) ,理由见详解. 【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、等边三角形的性质、等边对等角 【分析】本题是三角形的综合题,考查了等边三角形性质,等腰三角形的性质,全等三角形的性质和判定 的综合运用.注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用. (1)延长 到 ,使 ,连接 ,求出 ,根据 证 ,推出 , ,求出 ,根据 证明 ,推 出 ,即可得出答案; (2)由(1)得 的周长等于 ,即可解答; (3)根据(1)中的 即可解答. 【详解】(1)证明:延长 到 ,使 ,连接 , 是等边三角形, , , , , , 在 和 中, , , , , , , , , 即 , 在 和 中,, , , ; (2)解: 是边长为1的等边三角形, , , 的周长为: ; (3)解: , 理由如下:由(1)知: , . 题型05 含30°角的直角三角形 例题:(24-25八年级上·山西朔州·期中)如图是某商场一部手扶电梯的示意图,若 , 长 为 米,则乘电梯从点 到点 上升的高度 米. 【答案】4 【知识点】含30度角的直角三角形 【分析】本题考查了含30°角的直角三角形的性质,掌握添加合理的辅助线,构造直角三角形,运用含 30°角的直角三角形的性质是解题解题的关键. 根据题意,过点 作 延长线于点 ,则 ,可得 ,运用运用含30°角的直 角三角形的性质即可求解. 【详解】解:如图所示,过点 作 延长线于点 ,则 , ∵ , ∴ , ∴在 中, (米),∴点 到点 上升的高度 米, 故答案为:4 . 【变式训练】 1.(24-25八年级上·上海普陀·阶段练习)如图,在 中, , , 于 ,则 . 【答案】 【知识点】含30度角的直角三角形 【分析】本题考查含30度角的直角三角形,根据含30 度角的直角三角形的性质,推出 ,即可 得出结果. 【详解】解:∵ , , ∴ , , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , ∴ , ∴ ; 故答案为: . 2.(24-25八年级上·重庆綦江·期中)如图, 平分 , , , 于点 D, ,则 的面积是= . 【答案】 【知识点】根据等角对等边证明等腰三角形、含30度角的直角三角形 【分析】本题主要考查平行线的性质、等腰三角形的判定及含30度直角三角形的性质,熟练掌握平行线的 性质、等腰三角形的判定及含30度直角三角形的性质是解题的关键;过点P作 于点E,由题意易 得 , ,然后根据三角形面积公式可进行求解. 【详解】解:过点P作 于点E,如图所示:∵ 平分 , , , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , ∴ ; 故答案为 . 题型06 等边三角形的判定 例题:(24-25八年级上·陕西延安·期中)如图,在 中,D是 上一点, 于点E, 的 延长线与 的延长线交于点F, ,试判断 的形状,并说明理由. 【答案】等边三角形,见解析 【知识点】等边三角形的判定 【分析】本题考查了等边三角形的判定、直角三角形的性质,由角的互余关系、等腰三角形的性质以及对 顶角相等证出 ,再由 ,得出 ,即可得出结论. 【详解】解: 是等边三角形,理由如下: , , , ,, , , , 又 , , ∴ 是等边三角形. 【变式训练】 1.(24-25八年级上·安徽合肥·期中)如图,已知 和 ,点C在线段 上, . (1)求证 ; (2)若 ,连接 ,求证 是等边三角形. 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【知识点】用SAS证明三角形全等(SAS)、等边三角形的判定、全等三角形的性质 【分析】此题重点考查全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定. (1)由 , , ,根据 证明 ; (2)由全等三角形的性质得 , ,则可得出结论. 【详解】(1)证明:在 和 中, , ; (2)解:由(1)得 , , 是等边三角形. 2.(24-25八年级上·辽宁抚顺·期中)如图,在 中, , , 交 于点 ,且 , ,其两边分别交边 , 于点 , .(1)求证: 是等边三角形; (2)若 , ,求四边形 的周长. 【答案】(1)见解析 (2)16 【知识点】等边三角形的性质、等边三角形的判定、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、根 据三线合一证明 【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质等知识 点,灵活运用相关性质定理成为解题的关键. (1)由等腰三角形三线合一的性质可得 ,再结合 即可证明结论; (2)由等边三角形的性质可得 ,再结合 可得 ,易证 可得 ,再根据等边三角形的性质可得 ,即 ;最后根据四边形的周长公式以及等量代换即可解答. 【详解】(1)证明:∵ , ∴ . 又∵ , ∴ 是等边三角形. (2)解:∵ 是等边三角形, ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , 在 和 中, , ∴ , ∴ ,∵ 交 于点 , 是等边三角形, ∴ ,即 ∴四边形 的周长为 . 题型07 等边三角形的性质和判定多结论题 例题:(24-25八年级上·河北保定·期中)如图, 和 都是等边三角形,AD、 相交于点O, 交 于点M,AD交CE于点N,连接 ,则下列结论不一定成立的( ) A. B. C. 是等边三角形 D. 【答案】C 【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、等边三角形的判定和性质 【分析】本题考查等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,先根据等边三角形的性质得到 ,判断A;然后根据全等三角形的性质判断D;再根据三角形的内角和定理判断B;然后根 据 的情况判断C即可解题. 【详解】解:∵ 和 都是等边三角形, ∴ , , , ∴ , ∴ ,故A正确,不符合题意; ∴ , ,故D正确,不符合题意; ∴ , ∴ ,故B正确,不符合题意; ∵ 不一定是60°, ∴ 不一定是等边三角形,故C错误,符合题意;故选:C. 【变式训练】 1.(24-25八年级上·山东济南·阶段练习)如图,等腰 , , , 于点 D.点P是 延长线上一点,点O是线段 上一点, ,下面的结论:① ; ② ;③ 是等边三角形;④ ;其中正确的是() A.①③④ B.①③ C.②④ D.①②③④ 【答案】A 【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、等腰三角形的性质和判定、三角形内角和定理的应用、等边三 角形的判定和性质 【分析】①利用等边对等角,即可证得: , ,则 ,据此即可求解;②因为点 是线段 上一点,所以 不一 定是 的角平分线,可作判断;③证明 且 ,即可证得 是等边三角形;④ 首先证明 ,则 , . 【详解】解:①如图1,连接 , , , , , , , , , , ;故①正确; ②由①知: , , 点 是线段 上一点, 与 不一定相等,则 与 不一定相等,故②不正确; ③ , ,, , , , 是等边三角形;故③正确; ④如图2,在 上截取 ,连接 , , 是等边三角形, , , , , , , 在 和 中, , , , ;故④正确; 本题正确的结论有:①③④, 故选:A. 【点睛】本题主要考查了等腰三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、三角形内角和定理以及全 等三角形的判定与性质,正确作出辅助线是解决问题的关键. 2.(24-25八年级上·贵州铜仁·期中)如图,C为线段 上一动点(不与A,E重合),在 同侧分别作 等边 和等边 , 与 交于点O, 与 交于点P, 与 交于点Q,连接 ,则有 以下五个结论:① ;② ;③ ;④ ;⑤ .其中正确的有 ( )A.①③⑤ B.①③④⑤ C.①②③⑤ D.①②③④⑤ 【答案】C 【知识点】等边三角形的判定和性质、三角形的外角的定义及性质、全等的性质和SAS综合(SAS)、全等 的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS) 【分析】通过证明 ,可判断①正确;通过证明 ,推出 , ,可判断③正确;通过证明 为等边三角形,可判断②正确;通过 ,可判断 ④错误;在 上取点H,令 ,构造等边三角形 ,证明 ,推出 ,可判断⑤正确. 【详解】解: 和 均为等边三角形, , , , , , , 又 , , , ,故①正确; , ,即 , 又 , , , , ,故③正确; , , 为等边三角形, , ,故②正确; , , , ,,故④错误; 如图,在 上取点H,令 , , , 又 , 是等边三角形, , , , , 又 , , , , , 故⑤正确, 综上可知,正确的有①②③⑤, 故选C. 【点睛】本题考查等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,三角形外角的定义和性质等,通 过添加辅助线构造全等三角形是解题的关键. 题型08 等边三角形的性质和判定综合题 例题:(24-25八年级上·全国·期末)已知:如图, 和 都是等边三角形, 是 延长线上一 点,AD与 相交于点 , 、 相交于点 ,AD,CE相交于点 .求证: (1) ; (2) 是等边三角形. 【答案】(1)详见解析 (2)详见解析【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、等边三角形的判定和性质、全等的性质和ASA(AAS)综合 (ASA或者AAS) 【分析】本题考查全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定与性质,解答本题的关键是熟练掌握并应 用相关性质及判定定理. (1)根据等边三角形的性质和题意,证明 ,可得 ,从而进一步得出结论; (2)利用(2)中的结论,根据全等三角形的判定可得 ,进一步根据全等三角形的性质得 证,从而根据等边三角形的判定可以证明 是等边三角形. 【详解】(1)证明: 和 都是等边三角形, , , , , , , 在 和 中, ≌ , , , 即 , , ; (2)证明:由 知, ≌ , 则 , , , , 在 和 中, ≌ , , , 是等边三角形 【变式训练】 1.(24-25八年级上·四川泸州·期中)如图,在 中, , , 是边 的中点, 以点 为直角顶点向 上方作等腰直角三角形 ,边 经过点C, 与 交于点G.(1)求证: 是等边三角形; (2)若 , 为 的中点,求 的长. 【答案】(1)见解析; (2) . 【知识点】等边三角形的性质、等边三角形的判定和性质、斜边的中线等于斜边的一半 【分析】( )由 角所对直角边是斜边的一半得 ,根据直角三角形斜边上的中线性质得出 ,则 ,最后等边三角形的判定即可求证; ( )由 是等边三角形,则 ,从而得出 , ,由 角 所对直角边是斜边的一半得 ,然后根据等腰三角形的判定得 ,则 , 再由 是等腰直角三角形,且 ,则 ,求出 即可; 本题考查了直角三角形的性质,等腰三角形的判定与性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键. 【详解】(1)证明:∵ , , ∴ , ∴ , ∵ 是边 中点, ∴ , ∴ , ∵ , ∴ 是等边三角形; (2)解:∵ 是等边三角形, ∴ , ∵ , ∴ , , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ ,∴ , ∵ 是等腰直角三角形,且 , ∴ , ∵ 为 的中点, ∴ , ∴ . 2.(24-25九年级上·湖北·阶段练习)在等边 中,点D,E分别是 上的动点,且 , AD交CE于点F. (1)如图1,填空:D,E在运动过程中,AD与CE的数量关系为:______; 的度数为______; (2)如图2,过C作 于P, ; ①求CF之长; ②若 ,求AB之长; (3)如图3, 于P,连接 ,若 ,求证: . 【答案】(1)相等, (2)① ;② (3)见解析 【知识点】全等三角形综合问题、等边三角形的判定和性质、含30度角的直角三角形、用勾股定理解三角 形 【分析】(1)证 即可求解; (2)①由(1)可得 ,即可求解 ;②由题意得 ,进一步推出 ,求得 ,即可求解; (3)作 ,交 的延长线于点 ,连接 ,证 得 ,再证 得 ,推出 是等边三角形,证 ,即可求证; 【详解】(1)解:由题意得: , ∵ , ∴ , ∴ ,∵ , ∴ , 故答案为:相等, (2)解:①∵ , ∴ , ∴ ; ②∵ , ∴ , ∴ , ∴ , 由①可求得: , ∴ , ∴ (3)证明:作 ,交 的延长线于点 ,连接 ,如图所示: ∵ , ∴ , , ∴ , , ∵ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ 是等边三角形,∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ ; 【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理以及含 度角的直角 三角形的性质等知识点,掌握全等三角形的判定定理是解题关键. 一、单选题 1.(24-25八年级上·浙江宁波·期中)已知等边 的一边长为2,则它的周长是( ) A.2 B.5 C.6 D.8 【答案】C 【知识点】等边三角形的性质 【分析】本题主要考查等边三角形的性质,熟练掌握等边三角形的性质是解题的关键;因此此题可根据等 边三角形的三条边都相等进行求解即可. 【详解】解:由等边 的一边长为2,可知:该等边三角形的三条边都为2,所以它的周长为6; 故选C. 2.(24-25八年级上·湖北·阶段练习)一个正方形和两个等边三角形的位置如图所示,若 ,则 等于( ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】三角形内角和定理的应用、等边三角形的性质 【分析】本题考查了等边三角形的性质,三角形的内角和定理,角度和差,由 ,, ,根据三角形的内角和定理得 ,最后由线段和差 即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键. 【详解】解:如图, ∵ , , , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ , 故选: . 3.(24-25九年级上·吉林长春·期末)如图,已知 是等边三角形, , 是 上的点, ,与 交于点 .若 ,则 的度数为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【知识点】三角形的外角的定义及性质、等边三角形的性质、两直线平行同位角相等 【分析】本题考查了等边三角形的性质、平行线的性质,三角形的外角的性质;由等边三角形的性质求出 ,由 得 ,进而可得 ,再根据三角形外角性 质求出 的度数即可. 【详解】解: 是等边三角形, , , , 又 , ,, , , 故选:B. 4.(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)如图,已知, ,点 、 、 在射线 上,点 、 、 在射线 上, 、 、 、…均为等边三角形,若 ,则 的边长为( ) A.32 B.64 C.128 D.256 【答案】C 【知识点】等腰三角形的性质和判定、等边三角形的性质 【分析】此题主要考查了等边三角形的性质以及等腰三角形的性质,根据已知得出 , , 进而发现规律是解题关键.根据等腰三角形的性质以及平行线的性质得出 ,以及 ,得出 , , 进而得 出答案. 【详解】解: 是等边三角形, , , , , 、 是等边三角形, ∴ , ∴ , , , , , , ,以此类推: 的边长为 , 故选:C. 5.(24-25八年级上·山东德州·期中)如图所示,在等边三角形 内有一点D,连接 、 ,以 为边做一个等边三角形 ,连接 ,下列结论:① ;② ;③若 , 则 ;④若B、D、C三点共线,则 ,其中正确的有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】C 【知识点】全等三角形综合问题、等边三角形的性质 【分析】本题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,证明 ,即可得到 , , 判断①②,结合等边三角形的性质判断③④,即可得出结论. 【详解】解:∵ , 均为等边三角形, ∴ , , , ∴ , ∴ , ∴ , , ,故①②正确; 若 ,则: , ∴ , ∴ ,故③正确; 当B、D、C三点共线时,则点D在线段 上,如图, ∵ , , ∴ , ∴ , ∴ , 故 不可能等于 ,故④错误;综上:正确的有3个; 故选:C. 二、填空题 6.(24-25八年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图,等边 的边长为6, 的角平分线交于 点D,过点D作 ,交AB、 于点E、F,则 的周长为 . 【答案】 【知识点】两直线平行内错角相等、等边三角形的性质、角平分线的有关计算 【分析】本题考查等边三角形的性质,角平分线的定义和平行线的性质,根据BD和CD分别平分 和 ,和 ,利用两直线平行,内错角相等和等量代换,求证出 , .然后即可 得出答案. 【详解】解:解:∵在 中,BD和CD分别平分 和 , ∴ , , ∵ , ∴ , , ∴ , , ∵ , ∴ 的周长为 , 故答案为: . 7.(2024·浙江温州·模拟预测)如图, 为等边三角形,点D为 延长线上一点.若 , ,则 的长为 . 【答案】2 【知识点】等边三角形的性质、用勾股定理解三角形 【分析】本题主要考查了等边三角形的性质,勾股定理,等腰直角三角形的判定和性质.过点A作 于点E,根据等边三角形的性质,可得 ,从而得到 ,进而得到 是等腰直角三角形,再由勾股定理可得 ,然后在 中,根据勾股定理,即可求解.【详解】解:如图,过点A作 于点E, ∵ 为等边三角形, ∴ , ∵ , ∴ , , ∵ , ∴ , ∴ 是等腰直角三角形, ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , 在 中, , ∴ , ∴ , ∴ . 故答案为:2 8.(24-25八年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,在等边 中,已知 , ,将 沿 折叠,点 与点 对应,且 ,则等边 的边长 . 【答案】 / 【知识点】三角形折叠中的角度问题、等边三角形的性质、含30度角的直角三角形、用勾股定理解三角形 【分析】设 于G, 交 于H,由等边三角形的性质可得 ,根据折叠的性 质可得 ,根据垂直的定义得到 ,根据勾股定理得到,设 ,根据等边三角形的性质列方程求解即可. 【详解】解:设 于G, 交 于H, ∵ 是等边三角形, ∴ , ∵将 沿 折叠,点 与点 对应, ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ ∴ , 设 , ∴ , ∴ ∴ , ∴ , ∴ . 故答案为: . 【点睛】本题主要考查了翻折变换(折叠问题)、等边三角形的性质、直角三角形的性质,勾股定理等知 识点,熟练掌握折叠的性质是解题的关键. 9.(24-25八年级上·陕西安康·期中)如图,已知等边三角形 的边长为 , ,点 为 边 上一点,且 .若点 在线段 上以 的速度由点 向点 运动,同时,点 在线段 上由点 向点 运动.若 与 全等,则点 的运动速度是 .【答案】2或 【知识点】全等三角形的性质、等边三角形的性质 【分析】本题考查了全等三角形的对应边相等的性质,等边三角形的性质.由于 ,所以当 与 全等时,分两种情况:① ;② .根据全等三角形的对应边 相等求出 ,再根据速度 路程 时间即可. 【详解】解:设点 、 的运动时间为 ,则 . 三角形 是等边三角形, , 当 与 全等时,分两种情况: ①如果 ,那么 , 点 的运动速度是 ; ②如果 ,那么 , , 点 的运动时间为: , 点 的运动速度是 . 综上可知,点 的运动速度是2或 . 故答案为:2或 . 10.(2024·河南濮阳·一模)等边 中, ,D是 上一点, 沿 折叠得到 . 当 时, 的长为 【答案】 或 【知识点】含30度角的直角三角形、用勾股定理解三角形、等边三角形的性质、折叠问题 【分析】根据折叠性质可知: ,分两种情况:当 在 外部,当 在内部时,由 、 ,求出 的度数,进而利用含 度、 度直角三角形的性质求出 即可. 【详解】解:折叠性质可知: ,当 在 外部时,如图1, ∵在等边 中, , ∴ , ∴ , 过点 作 ,垂足为H, ∴ , , ∴ , 设 ,则 , ∴ ∵ , ∴ , ∴ , ∴ . 当 在内部时,如图2, ∵在等边 中, , ∴ ,∴ , ∴ 过点 作 ,垂足为 ,同理可求 , 故 , 故答案为: 或 . 【点睛】本题考查等边三角形的性质,轴对称的性质、直角三角形的性质、勾股定理等知识,解题的关键 是利用分类讨论的思想的原则做到不遗漏、不重复. 三、解答题 11.(24-25八年级上·河南信阳·期中)如图,在 中, , 是 上的一点,过点 作 于点 ,延长 和 ,交于点 . (1)求证: ; (2)若 , , ,求 的长. 【答案】(1)见解析 (2)8 【知识点】等腰三角形的性质和判定、含30度角的直角三角形、等边三角形的判定和性质 【分析】本题考查了等腰三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、直角三角形的性质,熟练掌握 以上知识点并灵活运用是解此题的关键. (1)由等边对等角得出 ,证明 ,即可得证; (2)证明 为等边三角形.得出 ,由直角三角形的性质可得 ,求出 ,即可得解. 【详解】(1)证明:∵ , ∴ . ∵ , ∴ , . ∴ , ∵ , ∴ ,∴ ; (2)解:∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ 为等边三角形. ∴ , ∵ , ∴ ∴ , ∴ . 12.(24-25八年级上·北京·期中)如图, 是等边三角形, 于D, 为 边中线, , 相交于点O,连接 . (1)判断 的形状,并说明理由 (2)若 ,求 的长. 【答案】(1)等边三角形,理由见解析 (2)4 【知识点】等边三角形的判定和性质、含30度角的直角三角形 【分析】该题主要考查了等边三角形的判定及其性质,直角三角形的性质;解决本题的关键是熟练掌握等 边三角形的判定及其性质,直角三角形的性质. (1)由等边三角形的性质可得 , ,可得出 ,由 为 边上的中线,得出 ,从而得出 ,再由等边三角形的判定可得结论; (2)先证明 ,再由 可得 ,再求解即可. 【详解】(1)解:等边三角形,理由如下: 在等边 中, , , , , ,又 为 边上的中线, , , 又 , 是等边三角形; (2)解:由(1)知: 、 分别是 的中线, , , , , , . 13.(24-25八年级上·浙江湖州·期中)如图,在等边三角形 中,点D,E分别在边 , 上,且 ,过点E作 ,交 的延长线于点F. (1)求 的度数; (2)求证: 是等腰三角形; (3)若 ,求 的长. 【答案】(1) (2)见解析 (3) 【知识点】等边三角形的判定和性质、根据平行线判定与性质证明、等腰三角形的性质和判定 【分析】本题考查等边三角形的性质,平行线的性质,三角形内角和,等腰三角形的判定与性质,比较基 础,难度不大. (1)根据是等边三角形和平行线的性质,可证 ,再根据三角形内角和为 ,即可求 得 . (2)根据题意易证 ,从而可得到 ,故此可证 为等 腰三角形. (3)根据等边三角形的性质可得 ,再根据 ,可得 ,然后由 进行 求解即可. 【详解】(1)解:∵ 是等边三角形,∴ . ∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ . (2)证明:∵ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ 为等腰三角形. (3)解:由(1)可知 , ∴ , 又∵ , ∴ , ∴ . 14.(24-25八年级上·江苏南京·期中)如图,点O是等边 内一点, , ,连接 . (1)求证: 是等边三角形; (2)当 时,α为多少度? 【答案】(1)见解析 (2) 【知识点】等边三角形的性质、等边三角形的判定和性质、全等三角形的性质 【分析】本题考查了等边三角形的判定与性质,熟记等边三角形的判定定理与性质定理是解题的关键. (1)根据全等三角形的性质、等边三角形的性质求出 ,根据等边三角形的判定推 出即可; (2)根据全等三角形的性质及等边三角形的性质求出 , ,则 , ,再根据等腰三角形的性质求解即可.【详解】(1)证明:∵ 是等边三角形, ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ 是等边三角形. (2)解:∵ , ∴ , ∵ 是等边三角形, ∴ , ∴ , , ∵ , ∴ , ∴ , 解得: . 15.(24-25八年级上·河南新乡·期中)已知定理“在直角三角形中,如果一个锐角等于 ,那么它所对 的直角边等于斜边的一半,”下面是小明同学证明定理时使用的两种添加辅助线的方法,选择其中一种, 完成证明. 已知:如图1,在 中, .求证: , 方法一:如图2,延长 到点D,使得 ,连接 . 方法二:如图3,在线段 上取一点D,使 得 ,连接CD. 【答案】见解析. 【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、等边三角形的判定和性质 【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,含30度角的直角三角形,等边三角形的判定与性质,熟练 掌握等边三角形的判定与性质是解题的关键. 若选择方法一:先根据直角三角形的两个锐角互余求出 ,再利用平角定义求出 ,从而 可得 ,然后利用 证明 ,从而可得 ,进而可得 是 等边三角形,最后利用等边三角形的性质可得 ,即可解答;若选择方法二:先根据直角三角形的两个锐角互余求出 ,从而可得 是等边三角形,然后利 用等边三角形的性质可得 ,从而可得 ,进而可得 , 最后利用等量代换可得 ,即可解答. 【详解】解:选择方法一: 如图:延长 到点D,使得 ,连接 , ∵ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ 是等边三角形, ∴ , ∵ , ∴ ; 选择方法二: 如图,在线段 上取一点D,使得 ,连接 , ∵ , ∴ , ∴ 是等边三角形, ∴ , ∴ , ∴ ,∴ , ∴ , 即 . 16.(24-25八年级上·广东广州·期中)如图,在 中, , 是中线,延长 至E,使 ,若 . (1)求证: ; (2)求证: 是等边三角形; (3)在 中,点P是边 上的定点,点M、N分别是边 、 上的动点.当 的周长取最小 值时,直接写出此时 的度数. 【答案】(1)见解答 (2)见解答 (3) 【知识点】等边三角形的判定和性质、根据成轴对称图形的特征进行求解、三角形内角和定理的应用、三 角形的外角的定义及性质 【分析】(1)利用等边对等角和三角形外角的性质证明即可; (2)先求出 ,再利用有一个角等于 的等腰三角形是等边三角形证明即可; (3)作出 的周长取最小值时, 的位置,再利用三角形内角和定理及其推论即可求出 的度数. 【详解】(1)证明:∵ , , , . (2)证明:∵ 是中线, , , , , ,, , 解得: , , ∴ 是等边三角形; (3)解: . 理由:作点 关于 的对称点 ,连接 ,分别交 于点 ,连接 ,此时 则 的周长取最小值, 如图,当点 共线时, 的周长 取最小值, 由题意知 , 则 , , . 【点睛】本题考查等边三角形的性质,等腰三角形的判定和性质,轴对称-最短路线问题,两点之间线段最 短,三角形内角和定理及其推论,掌握相关图形的判定和性质是解题的关键. 17.(24-25八年级上·山东临沂·期中)如图, 是边长为6的等边三角形, 是 边上一动点,由 点 向点 运动(与 , 不重合), 是 延长线上一点,与点 同时以相同的速度由点 向 延长 线方向运动(点 不与点 重合),过点 作 于点 ,连接 交 于点 . (1)若设 ,则 ______, ______;(用含 的式子表示) (2) 时,求 的长; (3)在运动过程中,线段 的长是否发生变化?如果不变,求出线段 的长;如果变化,请说明理由. 【答案】(1) ,(2) ; (3)当点P、Q运动时,线段 的长度不会改变, . 【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等边三角形的判定和性质、含30度角的直角 三角形 【分析】(1)根据题意得 ,然后得到 , ; (2)在 中利用 角直角三角形的性质列方程求解即可; (3)过点P作 的平行线交AB于点M,首先证明出 是等边三角形,然后得到 , 然后证明出 ,得到 ,进而求解即可. 【详解】(1)解:根据题意可得, , ∵ 是边长为6的等边三角形, ∴ , , ∴ , ; 故答案为: , ; (2)解:在 中, , ∴ , ∴ , ∴ , 解得 , ∴ ; (3)解:当点P、Q运动时,线段 的长度不会改变, , 理由如下: 如图:过点P作 的平行线交AB于点M, ∵ , ∴ , , ∴ 是等边三角形, ∴ , ∵ ,∴ , ∵ , ∴ , 又∵ , , ∴ , ∴ , ∴ . 【点睛】此题考查了等边三角形的性质和判定,全等三角形的性质和判定, 角直角三角形的性质,一 元一次方程的应用等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点. 18.(24-25八年级上·浙江·期中)如图, 是等边三角形,点 沿 的边从点 运动到点 ,再 从点 运动到点 ,点 是边 上一点,运动过程中始终满足 . (1)如图1,当点 在 边上时,连接 相交于点 . ①求证: . ②求 的度数. (2)如图2,当点 在 边上时,延长 至点 ,使 ,连接 .判断 与 是否相等? 并说明理由. 【答案】(1)①见解析;② (2) ,见解析 【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、等边三角形的判定和性质 【分析】本题主要考查了等边三角形的性质与判定,全等三角形的性质和判定, (1)①根据等边三角形的性质得 ,再根据 ,可得 , 然后根据全等三角形对应边相等得出答案; ②根据全等三角形的对应角相等得 ,再根据 得出答案; (2)在 上截取 ,连接 ,可得 ,再根据等边三角形的性质证明 , 进而得出答案. 【详解】(1)证明:①如图1, 是等边三角形, ., , . ②解: , . , . (2)解: . 理由如下:如图,在 上截取 ,连接 , 则 . 又 是等边三角形, . . 是等边三角形. , , .