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第一章第09讲三角形的证明单元提升卷(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_05习题试卷_帮课堂2023-2024学年八年级数学下册同步学与练(北师大版)

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第一章第09讲三角形的证明单元提升卷(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_05习题试卷_帮课堂2023-2024学年八年级数学下册同步学与练(北师大版)
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4.475 MB
文档页数
30 页
上传时间
2026-04-14 19:01:31

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第 09 讲 三角形的证明单元提升卷 (范围:全章,时间:120分钟,满分:120分) 一、选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目 要求的. 1.如果等腰三角形的三边长分别是x,2,6,那么x的值是( ) A.2 B.6 C.2或6 D.4或8 【答案】B 【分析】本题考查了等腰三角形的性质及三角形的三边关系,分两种情况求解后利用三角形的三边关系验 证;解题的关键是分类讨论. 【详解】解:当 时, ,不能构成三角形,不合题意; 当x=6时, ,能构成等腰三角形; 故选:B. 2.如图, 平分 是 上一点, 于点H,若 ,则点P到射线 的距离是 ( ) A.5 B.2.5 C.10 D.7.5 【答案】A 【分析】本题考查了角平分线的性质,点到直线的距离.角平分上线上的点到这个角两边的距离相等,掌 握角平分线的性质是解题的关键.过点P作 于点G,根据角平分线的性质即可解答. 【详解】解:如图,过点P作 于点G, 平分 ,点P在 上, 于点H, , , , 故选:A. 3.如图,在 中, , ,直线 是线段 的垂直平分线,交 于点 ,交 于点 ,则 的度数是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】本题考查中垂线的性质,等边对等角:三角形的内角和定理,求出 的度数,中垂线的性质 结合等边对等角,求出 的度数,再根据角的和差关系进行求解即可. 【详解】解:∵ , , ∴ , ∵直线 是线段 的垂直平分线,交 于点 , ∴ , ∴ , ∴ ; 故选A. 4. 中, , , 的对边分别为 , , ,下列判断正确的是( ) A.如果 ,则 是直角三角形 B.如果 ,则 是直角三角形 C.如果 ,则 是直角三角形 D.如果 ,则 是直角 【答案】C 【分析】本题考查了三角形内角和定理、勾股定理逆定理、直角三角形的判定,据三角形内角和定理可得 是否是直角三角形;根据勾股定理逆定理可判断出 是否是直角三角形,熟练掌握三角形内角和 定理、勾股定理逆定理、直角三角形的判定是解题的关键. 【详解】解: 、∵ , , ∴ , ∴ 是等边三角形,原选项不符合题意; 、由 , 设 , , , ∵ , ∴ ,解得: , ∴ , , , ∴ 是锐角三角形,原选项不符合题意; 、由 ,设 , , , ∴ , ∴ 是直角三角形,原选项符合题意; 、∵ , ∴ ,即 , ∴ 是直角,原选项不符合题意; 故选: . 5.秋天,枫叶红了,我们不禁想起杜牧的诗“远上寒山石径斜,白云深处有人家.停车坐爱枫林晚,霜 叶红于二月花.”这也让我们想起了岳麓山上的“爱晚亭”.如图,“爱晚亭”的顶端可看作等腰 是边 上的一点.下列条件不能说明 是 的角平分线的是( ) A. B. 与 的面积相等 C. D. 【答案】D 【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的定义、性质,根据角平分线的定义判断选项 A;过点D作 于点E,作 于点F,由 与 的面积相等, 得出 ,再根据角平分线定理的逆定理即可判断选项B;根据等腰三角形三线合一的性质即可判断选项 C;根据D选项的条件无法判断 是 的角平分线. 【详解】解:A、∵ , ∴ 是 的角平分线, 故此选项不符合题意; B、如图,过点D作 于点E,作 于点F, ∵ 与 的面积相等, ∴ , ∵ , ∴ , ∴点D在 的角平分线上, 即 是 的角平分线,故此选项不符合题意; C、∵ , , ∴ , ∴ 是 的角平分线, 故此选项不符合题意; D、当 时,不能确定 是 的角平分线, 故此选项符合题意; 故选:D. 6.如图,在 中,以点C为圆心,适当长为半径画弧,交 于点D,交 于点E,分别以点D、E 为圆心,大于 长为半径画弧,两弧相交于点F,射线 交 于点G.若 , ,则 的度数为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】本题考查作图—基本作图,由作图过程可知, 为 的平分线,可得 . 由题意可得 ,得 ,根据外角的性质可得答案. 【详解】解:由作图过程可知, 为 的平分线, ∴ . ∵ , , ∴ , ∴ . ∴ 故选:D. 7.如图,在 中, , 是边 上的中线,点E,F分别为 和 上的动点,连接 , .若 , ,则 的最小值为( )A.4 B. C.5 D.6 【答案】B 【分析】此题主要考了等腰三角形的性质,勾股定理的理解和掌握,能求出 是解此题的关键. 题目具有一定的代表性,是一道比较好的题目.过C作 于M,根据三线合一定理求出 的长和 ,根据勾股定理求出 ,根据三角形面积公式求出 ,根据两点之间线段最短,且垂线段最 短,得出 ,即可得出答案. 【详解】解:过C作 于M, , , 是 的中线, , , 在 中,由勾股定理得: , , , ∵两点之间线段最短,且垂线段最短, ∴当 、F在 上时, 的最小, ∴ 的最小值为 , 故选:B. 8.如图,将 沿 折叠,使点A落在点 处,且 平分 , 平分 ,若 ,则 的度数为( ) A. B. C. D. 【答案】C【分析】连接 ,根据三角形内角和求出 ,再根据 , ,得 出 ,从而得出答案. 【详解】解:如图,连接 , ∵ , ∴ , ∵ 平分 , 平分 , ∴ , ∴ , ∴ , ∵ , , 由折叠知: , ∴ , , ∴ , 故选:C. 【点睛】本题考查了折叠的性质、三角形的内角和定理、角平分线的定义、等腰三角形的性质,三角形的 外角的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,灵活运用所学知识. 9.如图, 是边长为3的等边三角形,点Q是 边上一点, 于点D,点E为边 延长线 上一点,且满足 ,连接 交 于点F,则 的长为( ) A. B. C.1 D. 【答案】A 【分析】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的性质与判定,熟练掌握以上知识点,添加适当的辅 助线构造全等三角形是解题的关键.作 交 的延长线于点 ,利用全等三角形 判定证出,得到 , ,再证出 ,得到 ,再利用线段和差即 可求出 的长. 【详解】解:作 交 的延长线于点 , 是边长为3的等边三角形, , , , , , , , 又 , , , , 又 , , , , . 故选:A. 10.如图,在 中, , ,直角 的顶点P是 的中点,两边 , 分别 交 , 于点E,F,过点F作 于点H.现给出以下四个结论: ① ;② 是等腰直角三角形;③ ;④当 时, ,上 述结论中始终正确的个数是( )A.4 B.3 C.2 D.1 【答案】A 【分析】本题考查等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质 是解题的关键,根据等腰直角三角形的性质得出 , , ,求出 ,证 ,推出 , ,推出 ,求出 ,即可得出答案. 【详解】解:∵ , ,P是 中点, ∴ , , , ∴ , ∴ , 在 和 中, , ∴ , ∴ , , ∴ 是等腰直角三角形, 故①②正确,符合题意; ∵ , ∴ , ∴ , 故③正确,符合题意; ∵ , , ∴ , ∵ , , ∴ , ∴ , ∴ , 在线段 上截取 ,连接 ,∵ , ∴ , ∴ , ∴ , ∴ , ∴ , 故④正确,符合题意; 故选:A. 二、填空题:本大题共6小题,每小题3分,共18分. 11.如图,在 中, , ,点 为 的中点,则 . 【答案】 【分析】本题考查等腰三角形的性质、三角形的内角和定理,先根据等腰三角形的性质得到 , ,再利用三角形的内角和定理求解即可. 【详解】解:∵ , , ∴ , ∵ ,D为 的中点, ∴ , ∴ , ∴ , ∴ , 故答案为: . 12.如图, 平分 , , , 于点 , ,则 的长为 .【答案】2 【分析】本题考查了角平分线的性质,直角三角形 角所对的直角边等于斜边的一半的性质,平行线的 性质,过 作 于点 ,则 ,由角平分线的性质得 , ,又 得 ,最后由 角所对的直角边等于斜边的一半即可求解,熟记性质并作辅助 线构造出直角三角形是解题的关键. 【详解】解:如图,过 作 于点 ,则 , ∴ 平分 , , ∴ , , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , 故答案为:2. 13.如图,在 中,已知 是 的角平分线,点D是 内一点,且 , , ,那么 °. 【答案】58 【分析】本题考查三角形外角性质,等角的余角相等,解题的关键是掌握掌外角的性质. 【详解】解:延长 交 于点 , 是 的角平分线, ,, , 故答案为: . 14.如图,在 中, , , ,则 的长为 . 【答案】 / 【分析】本题考查了等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理,直角三角形的性质,过 作 于点 ,则 , ,故 , ,然后由勾股定理和线段和差即可求 解,掌握知识点的应用是解题的关键. 【详解】解:如图,过 作 于点 , ∴ , ∵ , , ∴ , , ∴ , , ∴由勾股定理得: , ∵ , ∴ , ∴ , 由勾股定理得: , ∴ , ∴ , ∴ , 故答案为: .15.如图,在等边△ 中,点 , 分别在边 , 上, ,过点 作 ,交 的 延长线于点 ,若 ,则CE的长是 . 【答案】 【分析】本题考查的知识点是等边三角形的性质,平行线的性质、三角形外角的定义、等腰三角形的判定, 解题关键是熟练掌握等边三角形的性质及等腰三角形的判定. 先根据等边三角形的性质,平行线的性质得到 ,再结合三角形外角的定义得到 ,即可得到 . 【详解】解: , 是等边三角形, , , , 又 是 的外角, , . 故答案为: . 16.如图, 中, , , ,若点 从点A出发,以每秒 的速度沿折 线 运动,设运动时间为 秒( ).当点 运动到边 时,t为 秒时, 为等腰三 角形. 【答案】5秒或4.75秒或5.3 【分析】本题考查了勾股定理,等腰三角形的性质与判定,直角三角形的性质等知识,熟知相关知识并注 意等腰三角形的定义分类讨论是解题关键.先根据勾股定理求出 .再分 , , 三种情况分类讨论,结合等腰三角形的性质即可求解. 【详解】解:在 中,∵ ,∴ . ①如图1,当 时, 为等腰三角形, , 秒; ②如图2,当 时, 为等腰三角形, ∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , ∵ , , ∴ , 秒; ③如图3,当 时,作 于 ,则 , ∴ , 在 中,由勾股定理得, , , , ∴ 秒. 综上所述, 为5秒或4.75秒或5.3秒时, 为等腰三角形. 故答案为:5或4.75或5.3. 三、解答题(一):本大题共4小题,每小题6分,共24分. 17.如图, 中, , 是边 上一点,过点 作 ,垂足为 ,交 的延长线于 点 . (1)求证: ; (2)若 , , ,求 的长. 【答案】(1)见解析 (2) 【分析】(1)根据等边对等角得出 ,结合垂直和直角三角形的两锐角互余得出 , ,根据等角的余角相等,得出 ,结合对顶角相等和等角对等边即可证明; (2)结合题意和直角三角形的两锐角互余得出 ,根据直角三角形中30°角所对的边是斜边的一半 得出 ,即可求解. 【详解】(1)证明:∵ ,∴ , ∵ , 即 , ∴ , , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ . (2)解:∵ , , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , , ∴ , ∵ , ∴ . 【点睛】本题考查了等边对等角,直角三角形的两锐角互余,直角三角形中30°角所对的边是斜边的一半, 等角的余角相等,等角对的等边,对顶角相等等;熟练掌握等腰三角形的判定和性质以及直角三角形的性 质是解题的关键. 18.如图:已知等边 中, 是 的中点, 是 延长线上的一点,且 , ,垂 足为 . (1)求 的度数. (2)求证:点 是 的中点. 【答案】(1)30° (2)见解析 【分析】本题考查了等边三角形的性质,三角形的外角的性质,等腰三角形的判定与性质,熟练掌握相关 性质是解答的关键; (1)由等边△ 的性质可得 ,然后根据等边对等角可得 ,最后根据 外角的性质可求 的度数;(2)连接BD,由等边三角形的三线合一的性质可得: ,结合( )的结论可得 ,然后根据等角对等边,可得 ,最后根据等腰三角形的三线合一的性质可得: 是 的中点. 【详解】(1)解: 三角形 是等边 , , 又 , , 又 , ; (2)证明:连接 , 等边 中, 是 的中点, 由(1)知 又 是 的中点. 19.如图,在 中, , , 是 边上的中线,且 , 的垂直平分 线 交 于F,交 于M. (1)求 的度数; (2)求证: 是等边三角形. 【答案】(1) (2)见解析 【分析】本题考查了等腰三角形的性质,等边三角形的判定,线段垂直平分线的性质等知识,解题的关键是∶ (1)先根据等腰三角形性质及三角形内角和定理求出 ,再根据 即可得出 的 度数; (2)根据线段垂直平分线性质得 ,则 ,进而得 ,再根据等腰三角 形性质得 ,则 ,由此可得出结论. 【详解】(1)解:在 中, , , ∴ , 在 中, , ∴ ; (2)证明:∵ 的垂直平分线 交 于F,交 于M, ∴ , , ∴ , ∴ , 在 中, , , 是 边上的中线, ∴ , ∴ , ∴ 是等边三角形. 20.如图,点D是 外一点,连接 , ,过点C作 ,垂足为E. , , , 的面积为14. (1)求证: 是 的平分线. (2)若 ,求线段 的长. 【答案】(1)见解析 (2) 【分析】(1)延长 ,过点C作 于点F,根据 的面积为14, ,求出 ,得出 ,根据角平分线的判定,得出结论即可; (2)在 上取点G,使 ,根据勾股定理求出 ,证明 ,得出 .【详解】(1)证明:延长 ,过点C作 于点F,如图所示: ∵ 的面积为14, , ∴ , ∴ , ∵ , , ∴ 是 的平分线. (2)解:在 上取点G,使 , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ 是 的平分线, ∴ , ∵ , , ∴ , ∴ . 【点睛】本题主要考查了角平分线的判定,三角形全等的判定和性质,勾股定理,三角形面积的计算,解 题的关键是作出辅助线,熟练掌握相关的判定和性质. 四、解答题(二):本大题共3小题,每小题8分,共24分. 21.如图, 是 的角平分线, , 分别是 和 的高.(1)求证: 垂直平分 ; (2)若 , , 的面积是 ,求 . 【答案】(1)证明见解析; (2) . 【分析】( )由角平分线的性质得 ,再由 ,得 ,从而证明结 论; ( )根据三角形的面积 ,代入计算即可; 本题主要考查了角平分线的性质,全等三角形的判定与性质,线段垂直平分线的判定等知识,熟练掌握角 平分线的性质是解题的关键. 【详解】(1)证明:∵ 是 的角平分线, , 分别是 和 的高, ∴ , 在 与 中, , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ 垂直平分 ; (2)解:∵ , ∴由 , 则 , ∵ , , ∴ , ∴ , 22.如图,早上 一渔船以50海里/时的速度从海港A出发沿正东方向航行,在A处测得灯塔P在北偏 东 方向上,航行2个小时到达B处,此时测得灯塔P在北偏东 方向上,同时测得灯塔P正东方向的 避风港Q在B的北偏东 方向上.(1)填空: __________ , __________海里; (2)求海港A与灯塔P之间的距离;(结果保留根号) (3)天气预报显示当天 台风将登陆渔船所在海域,为安全起见,渔船立即沿 方向加速驶向避风港 Q.出于安全考虑,渔船至少需要比台风到达所在海域的时刻提前1个小时抵达避风港Q,求渔船加速后 的最小速度.(结果保留整数,参考数据: , , ) 【答案】(1)30,100 (2)海港A与灯塔P之间的距离为 海里 (3)渔船加速后的最小速度为63海里/时 【分析】(1)根据在 处测得灯塔 在北偏东 求解 ,根据速度,时间求出 即可; (2)过点 、 分别作 的垂线,交 的延长线于点 、 ,先证明 ,算出 的值后,通 过三角函数可求 的值; (3)根据速度 路程 时间即可求. 【详解】(1)解: 在 处测得灯塔 在北偏东 方向上, , ∵渔船以50海里/时的速度从海港A出发沿正东方向航行, ∴ (海里); (2)解:如图 ,过点 、 分别作 的垂线,交 的延长线于点 、 , 海里, 在 中 , 海里, (海里), 在 中 ,(海里). 答:海港 与灯塔 之间的距离是 海里; (3)解: , , , 是等腰直角三角形, 海里, 海里, 渔船从B到Q需要的最长时间为 小时, ∴加速后的最小速度为: (海里/时), 答:渔船加速后的最小速度 海里/时. 【点睛】本题考查特殊角的三角函数、方位角、等腰三角形的性质以及三角形外角的定义与性质等,掌握 直角三角形的边角关系是正确解答的前提,构造直角三角形是解决问题的关键. 23.已知点 , 分别为射线 和 上的一动点(点 , 都不与点 重合).过点 作一条直线与 线段 交于点 ,对于线段 给出如下定义:若线段 可以将 拆分成两个等腰三角形,则称线 段 为 的“腰剖线段”. (1)如图1,当 ,线段 时,画出 的“腰剖线段” ,并写出此时 ______ . (2)如图2,当线段 时,若存在 的“腰剖线段” ,且 ,则 的面积为______. (3)设 .若存在 的“腰剖线段” .直接写出 的大小(数字或含 的式子表示).【答案】(1)图见解析,50 (2) (3) 或 或 或 或 . 【分析】本题考查等腰三角形的判定与性质、三角形的内角和定理及外角性质、勾股定理,理解题中定义, 分类讨论是解答的关键是解答的关键. (1)根据题意,当点 为线段 中点时, 为 的“腰剖线段”,画出对应图形,利用等腰三角 形的性质和三角形的外角性质求得 ; (2)根据题意可得 , ,利用勾股定理求得 ,利用三角形的面积公式求解即 可; (3)根据题意,分类讨论,画出对应图形,结合等腰三角形的性质、三角形的内角和定理及外角性质分 别求解即可. 【详解】(1)解:∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴当 时, , 则 , ∴ , ∴ , 则 和 是等腰三角形,且点D为线段 的中点, 如图, 为 的“腰剖线段”, 此时, ,故答案为:50; (2)解:如图, ∵ ,存在 的“腰剖线段” ,点 在线段 上, ∴ , , 在 中,由 得 , ∴ 的面积为 ; (3)解:根据题意,分以下情况: ①当 , 时, 为 的“腰剖线段”,如图, 此时, , , ∴ ,则 , ∴ ; ②当 , 时, 为 的“腰剖线段”,如图, 此时, , , ∴ ; ③当 , 时, 为 的“腰剖线段”,如图,此时, , , ∴ ; ④当 , 时, 为 的“腰剖线段”, 此时, , , ∵ , ∴ , ∴ ; ⑤∵ , ∴当 时, , ,此时,不存在 为 的“腰剖线段”; ⑥当 , 时, 为 的“腰剖线段”,如图, 此时, , , ∵ , ∴ , ∴ , ⑦∵ ,∴当 时, , ,此时,不存在 为 的“腰剖线段”, 综上,满足条件的 度数为 或 或 或 或 . 五、解答题(三):本大题共2小题,每小题12分,共24分. 24.如图,已知 为边长为 的等边三角形,AD为 边上的高, , 分别为边 , 上的动 点,将 沿直线 折叠,使点 的对应点 刚好落在AD上,连接 . (1)如图 ,当点 与 重合时,求线段 的长. (2)如图 ,当 时,判断 的形状,并说明理由. (3)如图 ,当 、 、 三点共线时,求 的度数. (4)当 在何处时,点 是 的中点,请直接写出结果. 【答案】(1) ; (2)直角三角形,理由见解析; (3) ; (4)当点 与点 重合或与点 重合时,点 为 的中点. 【分析】 根据等边三角形的三线合一定理可知AD为 边上的高,则点 是 边上的中点,根据折 叠的性质可知 ; 根据平行线的性质和折叠的性质可知,当 时, 和 是等边三角形,从而可得 ,根据勾股定理可得 ,所以可以求出 ,从而可知 ,所以可 得 是直角三角形; 连接 ,设 ,因为 、 、 三点共线所以 ,根据等边三角形的性质可知 ,根据折叠的性质可知 ,解方程可以求出 的度数; 当点 为 的中点时, ,所以可得当点 与点 重合或与点 重合时,点 为 的 中点. 【详解】(1)解:如图 所示,是等边三角形,AD为 边上的高, , 根据折叠的性质可知: ; (2)解: 是直角三角形, 理由如下: 如图 所示, 是等边三角形,AD为 边上的高, , , , , , 根据折叠的性质可知 , 和 是等边三角形, , , , , , 根据折叠的性质可得: , , , ,, , , 是直角三角形; (3)解:如图 所示,连接 ,设 , 根据折叠的性质 , 是等边三角形,AD为 边上的高, , 则有 、 、 三点共线时, , , , , 解得: , , 当 、 、 三点共线时, ; (4)解:如下图所示, 当点 为 的中点时, , 当点 在点 的位置时,点 是 的中点, 如下图所示,当点 与点 重合,点 与点 重合时,点 为 的中点, 综上所述,当点 与点 重合或与点 重合时,点 为 的中点. 【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质、折叠的性质、三角形内角和定理、三角形外角的性质、直角 三角形的性质、勾股定理.解决本题的关键是根据折叠的性质找到边和角之间的相等关系. 25.问题探索: (1)如图1,在 中, , , 为 中点,点 分别在边 上且 ,则 与 的数量关系是______; 问题解决: (2)如图2,某大学校园内有一块四边形的花圃 ,满足 , , , ,花圃内铺设了一条小路 , 平分 ,为方便学生赏花,现计划修建一条径直的通 道 与小路 相连,且 ,入口点E恰好在 的延长线上,解答下列问题: ①求证: , ②求入口到点A的距离 的长. 【答案】(1)证明见详解,(2) 证明见详解, 【分析】(1)连接 ,根据等腰①三角形的性质得② 和 ,则 和 ,进一步求得 ,即可证明 ,则有 ; (2)①过点D作 于点F,作 交 的延长线于点H,则 ,由角平 分的性质得 ,进一步求得 ,即可证明 ,则 ; ②在BD上截取 ,使得 ,连接 、 和 ,则 为等边三角形,有 和 ,且 为等边三角形,有 ,进一步得 ,即可证明 , 有 ,求得 和 ,结合题意可得 ,利用 即可. 【详解】解:(1)连接 ,如下图:∵ , , ∴ ∵D是 的中点 ∴ , ∴ , , ∴ ∵ , ∴ , ∴ ∴ ∴ ; (2)①过点D作 于点F,作 交 的延长线于点H,如图, 则 , ∵ 平分 , , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , 则 ,∴ , ∴ ; ②在BD上截取 ,使得 ,连接 、 和 ,如图, ∵ , ∴ 为等边三角形, ∴ , , ∵ , , ∴ 为等边三角形, ∴ , ∵ , , ∴ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∵ , , ∴ , ∴ , 则 . 【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质、角平分线的性质、等边三角形的判 定和性质和含30度角的直角三角形的性质,解题的关键是熟悉等腰三角形的性质和全等三角形的性质.