等腰三角形三线合一归纳.doc
等腰三角形三线合一的应用——原创两线合一补等腰

3
2
E
AC=AB=9
6 B
F D3
C
过关条件
两线合一三角形的应用
两线合一补等腰
过关条件
两线合一补 等腰
两线合一现等腰的内容 巧补等腰三角形的应用
A
B
D
C
等腰三角形
底边的高 顶角的角平分线 底边的中线
三线合一 二线
底边的高
1
3
底边的中线
2
顶角的角平分线
1
已知:AD⊥BC,D为BC的中点 求证:ΔABC为等腰三角形
A
中垂线定理: 中垂线上的点,到线段两端点的距离相等
CD——中线 两线合一 CD——垂线 翻折ΔADC
AC=CB
C E
EB——中线 两线合一
O
EB——垂线
AB=CB
A
D
B
AC=AB
练2
两线合一现等腰 翻折含两线合一的三角形补等腰
如图,在△AEC中,∠1=∠2,AD⊥CD,F为 CE中点,DF=AE=3,则AC的长为多少?
A
二线合一的线——AD
翻折ΔADC补全等腰
C
D
底边的中线与顶角的角平分线重合——现等腰
底边的高与底边的中线重合————现等腰 底边的高与顶角的角平分线重合——现等腰 底边的中线与顶角的角平分线重合——现等腰
两线合一现等腰
过关条件
两线合一补 等腰
两线合一现等腰的内容 巧补等腰三角形的应用
例1
两线合一现等腰
如图, ΔABC中,AD平分∠BAC,AD⊥CD, D为垂足,AB>AC,求证∠2=∠1+∠B
B
C
D
底边的高与底边的中线重合——现等腰
等腰三角形三线合一(一)2024

等腰三角形三线合一(一)引言概述:等腰三角形是一种特殊的三角形,其两条边长度相等。
在等腰三角形中,有一条特殊的线称为三角形的三线合一。
本文将详细介绍等腰三角形三线合一的相关概念和性质,为读者提供更深入的了解。
正文:一、三线的定义1. 等腰三角形的三线包括:高线、中线和角平分线。
2. 高线:等腰三角形的高线是由顶点垂直于底边所构成的线段。
3. 中线:等腰三角形的中线是由底边上一点连结对边中点所构成的线段。
4. 角平分线:等腰三角形的角平分线是由顶点连结底边上一点与等边边长的一半所构成的线段。
二、性质及关系1. 高线和底边是垂直的,即高线与底边成直角。
2. 中线和底边是平行的,且中线长度为底边长度的一半。
3. 角平分线将顶角平分为两个相等角。
4. 三线合一的交点称为三角形的垂心,垂心在等腰三角形的内部。
5. 垂心到三角形三个顶点的距离相等。
三、应用案例1. 在构造等腰三角形时,可以利用三线合一的性质来确定高线、中线和角平分线。
2. 利用三线合一,可以求解等腰三角形的各个角度和边长。
3. 在三角形几何问题中,三线合一也为解题提供了重要的线索。
四、证明和推论1. 可以通过垂心和三角形顶点构造直角三角形,进而证明三线合一的性质。
2. 利用三线合一的性质,可以推论等腰三角形的其他性质,如内角和、内切圆等。
五、简化计算和简便构造1. 三线合一为等腰三角形的计算和构造提供了简化的方法。
2. 利用三线合一的性质,可以简化解题过程,减少复杂的计算。
总结:等腰三角形的三线合一是三角形几何中重要的概念之一。
通过了解三线的定义、性质和关系,我们可以更好地理解等腰三角形的特性,并应用于计算和构造问题中。
通过证明和推论,我们可以进一步深入了解三线合一的原理和应用。
最后,三线合一为解题提供了简化的方法,方便我们在求解问题时进行计算和构造。
等腰三角形的性质三线合一

∠A=∠ABD(等边对等角).
设A=x,则
D
∠BDC=∠A+∠ABD=2x,
从而 ∠ABC=∠C=∠BDC=2x.
BC于是在△ABC,有∠A+∠ABC+∠C=x+2x+2x=180°
解得 x=36 °.
在△ABC中, ∠A=36 °, ∠ABC=∠C=72 °.
通过上面的证明,谁能得到等腰三角形
作底边中线 A
BD C
⒈等腰三角形一个底角为70°,它的顶角为___4_0__°.
⒉等腰三角形一个角为70°,它的另外两个角为 _7_0_°__,_4_0_°__或__5_5_°__,5_5_°.
⒊等腰三角形一个角为110°,它的另外两个角为__3_5_°__,__3_5__°.
结论:在等腰三角形中,
等腰三角形的底边上的中线、底边上的高和 顶角的平分线互相重合 “三线合一”
填空
在三角形ABC中, AB=AC时,
a ∵ AD⊥BC,
∴ ∠ BAD=∠ CAD,
BD=
CD .
b ∵ AD是中线
∴
AD ⊥ BC , ∠ BAD= ∠ CAD.
c ∵ AD是角平分线
∴
AD ⊥ BC , BD = CD .
等腰三角形的性质定理1:
等腰三角形的两个底角相等(简写成“等边对等角”)
证明:等腰三角形的两个底角相等
已知: △ ABC中,AB=AC. 求证: ∠B= ∠C.
证明:作底边中线AD. 在△BAD和△CAD中,
AB=AC ( 已知 ), BD=CD ( 辅助线作法 ), AD=AD (公共边) , ∴ △BAD ≌ △CAD (SSS). ∴ ∠ B= ∠C (全等三角形的对应角相等).
等腰三角形三线合一判定定理

等腰三角形三线合一判定定理嘿,朋友们,今天我们聊聊一个有趣的几何话题,叫“等腰三角形三线合一判定定理”。
这名字听起来挺复杂,其实内容简单得很,咱们就像吃瓜群众一样轻松聊聊。
想象一下,等腰三角形就像一对恩爱的小情侣,两边的长度一样,心心相印。
那你可知道,这种三角形还有个很酷的特性吗?就是它的高、中线和角平分线,这三条线,嘿,真的是能在同一个点相遇,合成一条线。
这就像那些老话说的,志同道合的人走到一起,干脆就成了一团火。
先说说什么叫“等腰三角形”吧,简单说就是两边相等,那第三边呢?它可能有点儿不甘寂寞,但咱们今天不关注它,主要看看这两条相等的边,简直就是最佳拍档。
而这个三角形的顶角,是个帅哥,底边就是个坚强的后盾,真是互相扶持,完美配合。
想象一下,在这样的三角形里,高从顶点到底边的垂直线就像一位和事佬,默默地把对方分开,尽职尽责。
而中线呢,就是一位温柔的调解员,从顶点一路走到底边中点,把三角形分成两个小伙子,友好的分开,没啥火药味。
这时候,别忘了那条角平分线,它简直就是个艺术家,把角度分得那么完美,犹如一位专注的画家,尽情挥洒才华,把角度分得如同在做调和的曲线。
听起来不错吧?这三条线各司其职,但有个神奇的地方,它们都能汇聚在一个点上,真是太巧妙了。
咱们可以把这个点想象成一个热闹的集市,大家都聚在一起,聊聊生活,分享故事,这可不是个简单的事情,得有缘分才行。
你说,三线合一能有多神奇?就像人生中的各种奇妙邂逅,忽然之间,所有的缘分汇聚到了一起,碰撞出火花。
生活中也总有一些时刻,让人觉得特别美好,就像那三条线相遇的瞬间。
虽然看似简单,但它背后的逻辑和数学,恰恰是让人感到震撼的地方。
等腰三角形的这些特性,就像是它的名片,既显得优雅又不失内涵。
在这个几何世界里,三线合一判定定理就像是个秘密武器,能帮助我们更好地理解三角形的奥妙。
想象一下,拿着这个定理,就像是给了你一把钥匙,打开了几何的宝藏。
咱们可以用它来解决很多问题,甚至在考试时也能派上用场,简直是个数学小天才。
等腰三角形的性质三线合一

15:34
11
等腰三角形 1、研究有关等腰三角形的问题,
等 腰
三线合一
顶角平分线、底边中线,底边的 高是常用的辅助线;
三
角 形
等角对等边
2、熟练求解等腰三角形的顶 角、底角的度数;
的
性 质
等边三角形
3、掌握等腰三角形三线合一的 应用。
各角都为60º
15:34
12
例1.如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC
填空: △ABC中,AB=AC,D在BC上,
12
(1) 如果AD⊥AC, 那么∠1=_∠__2_____,
∟
BD=____C_D____.
(2) 如果∠2=∠2, 那么AD⊥_B_C___, BD=__C__D_____.
B DC
(3) 如果BD=DC, 那么∠1=_∠__2_____,
AD⊥__A_C__.
A
解:在△ABC中
1
∵AB=AC, ∴∠B=∠C(等边对等角)
B
D
C
∴∠B=∠C= (180°-∠A)
=40°(三角形内角和定理) 又∵AD⊥BC,
∴∠1=∠2(等腰三角形顶角的平分线与底边上的高 互相重合).
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5
等腰三角形的性质
作顶角的平分线
定理:等腰三角形的两个底角相等 (等边对等角)
A
已知: △ ABC中,AB=AC.
求证: ∠B= ∠C.
12
证明方法二:作顶角的平分线AD.
在△BAD和△CAD中,
AB=AC ( 已知 ),
BD C
∠ 1= ∠ 2 ( 辅助线作法 ),
AD=AD (公共边) ,
北师大版八年级数学下册
利用等腰三角形的“三线合一”性质解题

证明 以A为圆心,AB长为半径画弧交CD于点E,连结AE,则AE=AB,即∠AEB=∠ABC.
因为AD⊥BC,所以AD是BE的中线,即DE=BD.
又因为∠ABC=2∠C,所以∠AEB3;∠C,所以∠CAE=∠C,即CE=AE=AB,
故CD=AB+BD.
分析 由于DE⊥AB,DF⊥AC,所以要证明DE=DF,只要证明点D是∠BAC的平分线上的点,于是连结AD,而由AB=AC,BD=CD即可证明AD是∠BAC的平分线.
证明 连结AD.因为AB=AC,BD=CD,所以AD是等腰三角形底边BC上的中线,即AD又是顶角的平分线.
又因为DE⊥AB,DF⊥AC,所以DE=DF.
证明 延长线BA、CD交于点E.因为BF平分∠ABC,CD⊥BD,所以可得BC=BE,DE=DC,
又因为∠BAC=90°,∠AFB=∠DFC,所以可得∠ABF=∠DCF,
又AB=AC,∠BAF=∠CAE,所以△ABF≌△ACE(SAS),即BF=CE,
故BF=2CD.
五、证明一个角是直角
例5如图5,△ABC中,∠ACB=2∠B,BC=2AC.求证:∠A=90°.
利用等腰三角形的“三线合一”性质解题
我们知道,等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合,被称做为“三线合一”.等腰三角形的“三线合一”性质在几何解题中有着广泛地运用,现举例说明.
一、证明线段相等
例1如图1,在△ABC中,AB=AC,BD=CD,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F.求证:DE=DF.
等腰三角形的“三线合一”的性质及综合运用

等腰 三角形 底边 上 的高 、底 边 上 的中线 和顶 角平 分 线
相互重合 ,我 们将 等 腰 三角形 的这 一特 性 简称 为 “三 线 要性质 之一 .其 主要特 点
体现在认 下三个方面 :① 等腰 三角形 的顶 角平分线 垂直 平
的性质定 理.这些性 质定 理在几何 问题中被广 泛应用 .下 面
以近几年 来各地 的中考 试题 的改 编题 为例 ,针对 等 腰三 角
形 的“三线合一 ”的分类应用加 以阐述 ,供大家参考.
一 、 求线段最值
在解 决和线段有 关 的数学 问题 时 ,如果 可 以 同时用 全
等 三角形 和等腰 三角形 的知 识来 解决 ,则 提倡运 用 等腰 三
度 的 最 小 值 .
B
解 析 经过 A点作 AP垂直 BC于 P 点 ,已知 AC=AB =5,BC=6,根 据 等 腰
图 1
三 角形 的“三线合 一”性 质 ,可 知 BC被 AP垂 直 平分 ,得 到 BP:3,及直 角三角形 APB,根据勾股 定理可知 AP=4,又 由 垂 直线段最短 ,可知当 BH垂直 于边 AC时 ,BH取最小值 ,根 据 等 面 积 法 ,可 得 AJP ·BC=BH ·AC,即 4×6=5×BH,可
合一 ”性质 、全 等三角形 的判及性质的理解 和应用.
三 、处 理 角 与角 之 间 的 关 系
在 解 答 关 于 角 之 间 关 系 的 题 目 时 ,可 以 运 用 等 腰 三 角
形 的“三线合一”性 质 ,将 题 目已知条 件与 待证 的角 的关 系
联 系到一起 ,从而简化 问题 的解 决步骤.
解题技巧专题:利用等腰三角形的'三线合一'作辅助线与构造等腰三角形的解题技巧(6类热点题型讲练)解析

第05讲解题技巧专题:利用等腰三角形的'三线合一'作辅助线与构造等腰三角形的解题技巧(6类热点题型讲练)目录【考点一等腰三角形中底边有中点时,连中线】 (1)【考点二等腰三角形中底边无中点时,作高】 (6)【考点三利用平行线+角平分线构造等腰三角形】 (12)【考点四过腰或底作平行线构造等腰(边)三角形】 (15)【考点五巧用“角平分线+垂线合一”构造等腰三角形】 (24)【考点六利用倍角关系构造新等腰三角形】 (28)【考点一等腰三角形中底边有中点时,连中线】例题:(2023上·浙江宁波·八年级统考期末)如图,在ABC 中,120BAC ∠=︒,AB AC =,D 为BC 的中点,DE AC ⊥于E .(1)求EDC ∠的度数;(2)若2AE =,求CE 的长.【答案】(1)60︒(2)6【分析】本题考查了等腰三角形的“三线合一”,含30︒角的直角三角形的性质等知识,(1)连接AD ,根据等腰三角形的“三线合一”即可作答;(2)根据含30︒角的直角三角形的性质即可作答.【详解】(1)连接AD ,∵AB AC =,120BAC ∠=︒,∴AD BC ⊥,AD 平分BAC ∠,∴1602∠=∠=︒DAC BAC ,ADC ∠1.(2023上·北京·八年级期末)如图,在ABC 中,AB AC =,D 是BC 的中点,过A 作EF BC ∥,且AE AF =.求证:(1)DE DF =;(2)BG CH =.【答案】(1)见解析(2)见解析【分析】(1)连接AD ,利用等腰三角形“三线合一"的性质得AD BC ⊥,再利用平行线的性质得90DAF ADB ∠=∠=︒,从而说明AD 垂直平分EF ,则有DE DF =;(2)利用等角的余角相等EDB FDC ∠=∠,再利用ASA 证明BDG CDH ≌,从而证明结论.【详解】(1)证明:连接AD ,ABAC =,点D 为BC 的中点,∴AD BC ⊥,∴90ADB ∠=︒,EF BC ∥,∴90DAF ADB ∠=∠=︒,∴AD EF ⊥,AE AF =,∴AD 垂直平分EF ,∴DE DF =;(2),,DE DF DA EF =⊥ ,EAD FAD ∴∠=∠,ADB ADC ∠=∠ ,EDB FDC ∴∠=∠,AB AC =,B C ∴∠=∠在BDG 和CDH △中,,B C BD CD BDG CDH ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩(ASA),BDG CDH ∴△≌△.BG CH ∴=【点睛】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,线段垂直平分线的性质,余角的性质,熟练掌握等腰三角形“三线合一"的性质是解题的关键.2.(2023上·辽宁葫芦岛·八年级统考期末)如图,在ABC 中,AB 的垂直平分线EF 交BC 于点E ,交AB 于点F ,D 为线段CE 的中点,且BE AC =.(1)求证:AD BC ⊥.(2)若90BAC ∠=︒,2DC =,求BD 的长.【答案】(1)见解析(2)6【分析】(1)连接AE ,根据线段垂直平分线的性质得到BE AE =,证明AE AC =,根据等腰三角形的三线合一证明结论;(2)证明AEC △为等边三角形,根据等边三角形的性质解答即可.【详解】(1)证明:连接AE ,EF 是AB 的垂直平分线,BE AE ∴=,BE AC = ,AE AC ∴=,AEC ∴ 是等腰三角形,D 为线段CE 的中点,AD BC ∴⊥;(2)解:BE AE = ,EAB B ∴∠=∠,2AEC EAB B B ∴∠=∠+∠=∠,AE AC = ,AEC C ∴∠=∠,2C B ∴∠=∠,90BAC ∠=︒ ,60C ∴∠=︒,AEC ∴ 为等边三角形,2DC ED ==,24AE EC BE DC ∴====,426BD BE ED ∴=+=+=.【点睛】本题考查的是线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质、等边三角形的判定和性质,掌握等腰三角形的三线合一是解题的关键.3.(2023上·全国·八年级专题练习)如图,已知ABC 中,AB AC =,90BAC ∠=︒,点D 为BC 的中点,点E 、F 分别在直线AB AC 、上运动,且始终保持AE CF =.(1)如图①,若点E F 、分别在线段AB AC 、上,DE 与DF 相等且DE 与DF 垂直吗?请说明理由;(2)如图②,若点E F 、分别在线段AB CA 、的延长线上,(1)中的结论是否依然成立?说明理由.【答案】(1)DE DF =且DE DF ⊥,见解析(2)成立,见解析【分析】(1)先利用等腰直角三角形的性质得到45BAD DAC B C ∠=∠=∠=∠=︒和AD BD DC ==,再证明AED CFD SAS ≌(),利用全等三角形的性质即可求解;(2)利用等腰直角三角形的性质得到45BAD DAC B C ∠=∠=∠=∠=︒和AD BD DC ==,再证明AED CFD SAS ≌(),利用全等三角形的性质即可求解.【详解】(1)DE DF =且DE DF ⊥,理由是:如图①,连接AD ,∵90BAC ∠=︒,AB AC =,D 为BC 中点,∴45BAD DAC B C ∠=∠=∠=∠=︒,∴AD BD DC ==,在AED △和CFD △中,AE CF EAD DAC AD DC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴AED CFD SAS ≌(),∴DE DF =,ADE CDF ∠=∠,又∵90CDF ADF ∠+∠=︒,∴90ADE ADF ∠+∠=︒,∴90EDF ∠=︒,∴DE DF ⊥.(2)若点E F 、分别在线段AB ,CA 的延长线上,(1)中的结论依然成立,如图②,连接AD ,理由如下:∵AB AC =,90BAC ∠=︒,点D 为BC 的中点,∴45BAD DAC B C ∠=∠=∠=∠=︒,∴AD BD DC ==,在AED △和CFD △中,AE CF EAD DAC AD DC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴AED CFD SAS ≌();∴DE DF ADE CDF =∠=∠,,又∵90CDF ADF ∠-∠=︒,∴90ADE ADF ∠-∠=︒,∴90EDF ∠=︒,∴DE DF ⊥.【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质和全等三角形的判定与性质,解题关键是正确作出辅助线构造全等三角形.【考点二等腰三角形中底边无中点时,作高】例题:(2023上·福建厦门·八年级厦门一中校考期中)如图,已知60AOB ∠=︒,点P 在边OA 上,12OP =,点M N 、在边OB 上,PM PN =,若5OM =,求MN 的长.【答案】2【分析】本题考查了等腰三角形的性质、含角形的性质可得CM 练掌握等腰三角形的三线合一以及直角三角形中PM PN = ,PC ⊥CM CN ∴=,在OPC 中,PCO ∠162OC OP ∴==,5OM = ,1.(2023上·河南省直辖县级单位·八年级校联考期末)在ABC 中,点,D E 是边BC 上的两点.(1)如图1,若AB AC =,AD AE =.求证:BD CE =;(2)如图2,若90BAC ∠=︒,BA BD =,设B x ∠=︒,CAD y ∠=︒.(2)①猜想:2x y =,理由是:∵BA BD =,B x ∠=︒,∴(11802BAD BDA ∠=∠=︒-∠∵90BAC ∠=︒,CAD y ∠=︒,∴90BAD CAD ∠+∠=︒,即90整理得:2x y =;(1)如图1,当点E 与点C 重合时,AD 与CB '的位置关系是表示)(2)如图2,当点E 与点C 不重合时,连接DE .①用等式表示BAC ∠与DAE ∠之间的数量关系,并证明;②用等式表示线段BE ,CD ,DE 之间的数量关系,并证明.则90AMC ADC ∠∠=︒=∵AB AC =,∴1122CM BM BC ===在ACD 与ACM △中,∵AB AC =,∴B ACB ∠=∠,∵ACB ACB '∠=∠,∴B ACB ACD '∠=∠=∠【考点三利用平行线+角平分线构造等腰三角形】例题:(2024上·北京西城·八年级校考期中)如图,在ABC 中,BD 平分ABC ∠,DE CB ∥,F 是BD 的中点.(1)求证:BDE 是等腰三角形(2)若50ABC ∠=︒,求DEF ∠的度数.【答案】(1)见解析(2)65︒【分析】本题考查了等腰三角形的判定与性质,熟记相关定理内容是解题关键.(1)由角平分线的定义得EBD CBD ∠=∠,由DE CB ∥得EDB CBD ∠=∠即可求证;(2)先求出EDB ∠,根据“三线合一”得EF BD ⊥,即可求解.【详解】(1)证明:∵BD 平分ABC ∠,∴EBD CBD ∠=∠,∵DE CB ∥,是等腰三角形;(1)如图1,求证:CDE∠交AC于E,(2)如图2,若DE平分ADC的长.【答案】(1)见解析(2)4【分析】本题考查角平分线、平行线的性质以及直角三角形的边角关系,掌握角平分线的定义,平行线的性质是解决问题的关键.∠=∠(1)根据角平分线的定义得出BCD(1)当53BE CF ==,,则EF =___________;(2)当BE CF >时,若CO 是ACB ∠的外角平分线,如图2,它仍然和∠作EF BC ∥,交AB 于E ,交AC 于F ,试判断EF BE ,,CF 之间的关系,并说明理由.【答案】(1)8(2)EF BE CF =-,见解析∴∠EOB =∠OBC ,∠FOC =∠OCB ,∵ABC ∠和ACB ∠的平分线交于点O ,∴∠EBO =∠OBC ,∠FCO =∠BCO ,∴∠EBO =∠EOB ,∠FCO =∠FOC ,∴53BE OE OF CF ====,,∴8EF EO FO =+=,故答案为:8;(2)EF BE CF =-,理由如下:∵BO 平分ABC ∠,∴ABO OBC ∠=∠,∵EO BC ∥,∴EOB OBC ∠=∠,∴ABO EOB ∠=∠,∴BE EO =,同理可得FO CF =,∴EF EO FO BE CF =-=-.【考点四过腰或底作平行线构造等腰(边)三角形】例题:(2023上·吉林通化·八年级统考期末)如图,ABC 是等边三角形,点D 在AC 上,点E 在BC 的延长线上,且BD DE =.(1)若点D 是AC 的中点,如图1,则线段AD 与CE 的数量关系是__________;(2)若点D 不是AC 的中点,如图2,试判断AD 与CE 的数量关系,并证明你的结论;(提示:过点D 作DF BC ∥,交AB 于点F )(3)若点D 在线段AC 的延长线上,(2)中的结论是否仍成立?如果成立,请给予证明;如果不成立,请说明理由.【答案】(1)AD CE =,理由见解析(2)AD CE =,理由见解析(3)成立,理由见解析【分析】本题考查全等三角形判定与性质,平行线性质,等腰三角形性质,等边三角形性质与判定.(1)求出E CDE ∠=∠,推出CD CE =,根据等腰三角形性质求出AD DC =,即可得出答案;(2)过D 作DF BC ∥,交AB 于F ,证明BFD DCE ≌,推出DF CE =,证ADF △是等边三角形,推出AD DF =,即可得出答案;(3)过点D 作DP BC ∥,交AB 的延长线于点P ,证明BPD DCE ≌,得到PD CE =,即可得到AD CE =.【详解】(1)解:AD CE =,理由如下:ABC 是等边三角形,60,ABC ACB AB AC BC ∴∠=∠=== .∵点D 为AC 中点,30,DBC AD DC ∴∠== ,BD DE = ,30E DBC ∴∠=∠= ,ACB E CDE ∠=∠+∠ ,30CDE E ∴∠=∠= ,CD CE ∴=,又AD DC = ,AD CE ∴=.故答案为:AD CE =;(2)解:AD CE =,理由如下:如图,过点D 作DF BC ∥,交AB 于点F ,则60ADF ACB ∠=∠= ,60A ∠= ,AFD ∴ 是等边三角形,,60AD DF AF AFD ∴==∠= ,18060120BFD DCE ∴∠=∠=-= ,D F B C ∥ ,FDB DBE E ∴∠=∠=∠,在BFD △和DCE △中,FDB E BFD DCE BD DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,BFD DCE ∴ ≌()AAS ,DF CE ∴=,又AD DF = ,AD CE ∴=;(3)解:结论仍成立,理由如下:如图,过点D 作DP BC ∥,交AB 的延长线于点P ,则60,60ABC APD ACB ADP ∠=∠=∠=∠= ,60A ∠= ,APD ∴ 是等边三角形,AP PD AD ∴==,ACB DCE ∠=∠ ,DCE ACB P ∴∠=∠=∠,DP BC ∥ ,PDB CBD ∴∠=∠,DB DE = ,DBC DEC ∴∠=∠,PDB DEC ∴∠=∠,在BPD △和DCE △中,PDB CED P DCE BD DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,BPD DCE ∴ ≌()AAS ,PD CE ∴=,又AD PD = ,AD CE ∴=.【变式训练】(1)如图1,当点E 运动到线段AB 的中点,点D 在线段(2)如图2,当点E 在线段AB 上运动,点D 在线段说明理由.【答案】(1)12∵EF BC ∥,∴60AFE ACB ∠=∠=︒120,EFC AFE ∴∠=︒∠EF EA∴=∵60ABC ∠=︒,(1)【感知】如图1,当点E为AB的中点时,则线段(2)【类比】如图2,当点E为AB边上任意一点时,∥,交AC于点F.示如下:过点E作EF BC(3)【拓展】在等边三角形ABC中,点E在直线(2)AE DB =,理由如下:过点E 作EF BC ∥,交AC 于点F ,则AEF ABC AFE ACB ∠=∠∠=∠,,FEC ECD ∠=∠,∵ABC 是等边三角形,∴60AB AC A ABC ACB =∠=∠=∠=︒,,∴60120AEF AFE A DBE ∠=∠=∠=︒∠=︒,,∴AEF △为等边三角形,120EFC ∠=︒,∴AE EF =,∵ED EC =,∴D ECD ∠=∠,∴D FEC ∠=∠,在DBE 和EFC 中,DBE EFC D FEC ED EC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()AAS DBE EFC ≌,∴DB EF =,∴AE DB =;(3)过点E 作EF BC ∥,交AC 于点F ,如图3所示:同(2)得:AEF △是等边三角形,()AAS DBE EFC ≌,∴33AE EF DB EF ====,,∵2BC =,∴235CD BC DB =+=+=.故答案为:5.【点睛】本题是三角形综合题目,考查了等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、平行线的性质等知识,熟练掌握等边三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.(1)求证:2AP AQ AB +=(2)求证:PD DQ =;(3)如图,过点P 作PE ⊥出这个长度;如果变化,请说明理由.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)ED 为定值5,理由见解析【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,平行线的性质,线段的和差,准确作出辅助线找出全等三角形是解题关键.(1)利用P 、Q 的移动速度相同,得到CQ PB ∴=,AB AC = ,2AP AQ AB PB AC CQ AB ∴+=-++=;(2)如图,过点P 作PF AC ∥,交BC 于点F ,PF AC ∥,,PFB ACB DPF DQC ∴∠=∠∠=∠,AB AC = ,B ACB ∴∠=∠,B PFB ∴∠=∠,BP PF ∴=,由(1)得BP CQ =,PF CQ ∴=,在PFD 与QCD 中,PDF QDC DPF DQC PF CQ ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AAS PFD QCD ∴ ≌,PD DQ ∴=;(3)解:ED 为定值5,理由如下:如图,过点P 作PF AC ∥,交BC 于点F ,由(2)得:PB PF =,【考点五巧用“角平分线+垂线合一”构造等腰三角形】例题:如图,在ABC 中,AD 平分BAC ∠,E 是BC 的中点,过点E 作FG AD ⊥交AD 的延长线于H ,交AB 于F ,交AC 的延长线于G .求证:(1)AF AG =;(2)BF CG =.【答案】(1)见解析(2)见解析【分析】(1)根据ASA 证明AHF AHG ≌ ,即可得出AF AG =;(2)过点C 作CM AB ∥交FG 于点M ,由AHF AHG ≌ 可得AFH G ∠=∠,根据平行线的性质得出CMG AFH ∠=∠,可得CMG G ∠=∠,进而得出CM CG =,再根据据ASA 证明BEF CEM ≌ ,得出BF CM =,等量代换即可得到BF CG =.【详解】(1)证明:∵AD 平分BAC ∠,∴FAH GAH ∠=∠,∵FG AH ⊥,∴90AHF AHG ∠=∠=︒,在AHF △和AHG 中,FAH GAH AH AH AHF AHG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴()ASA AHF AHG ≌ ,∴AF AG =;(2)证明:过点C 作CM AB ∥交FG 于点M ,∵AHF AHG ≌ ,∴AFH G ∠=∠,∵CM AB ∥,∴CMG AFH ∠=∠,∴CMG G ∠=∠,∴CM CG =,∵E 是BC 的中点,∴BE CE =,∵CM AB ∥,∴B ECM ∠=∠,在BEF △和CEM 中,B ECM BE CE BEF CEM ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴()ASA BEF CEM ≌ ,∴BF CM =,∴BF CG =.【点睛】此题考查了全等三角形的判定与性质,等角对等边,平行线的性质,熟记全等三角形的判定定理、性质定理及作出合适的辅助线是解此题的关键.【变式训练】1.如图:(1)【问题情境】利用角平分线构造全等三角形是常用的方法,如图1,OP 平分MON ∠.点A 为OM 上一点,过点AC OP ⊥,垂足为C ,延长AC 交ON 于点B ,可根据证明AOC BOC ≌△△,则AO 点C 为AB 的中点).(2)【类比解答】如图2,在ABC 中,CD 平分ACB ∠,AE CD ⊥于E ,若63EAC ∠=︒,37B ∠=︒,通过上述构造全等的办法,可求得DAE ∠=.(3)【拓展延伸】如图3,ABC 中,AB AC =,90BAC ∠=︒,CD 平分ACB ∠,BE CD ⊥,垂足E 在CD 究BE 和CD 的数量关系,并证明你的结论.(4)【实际应用】如图4是一块肥沃的三角形土地,其中AC 边与灌渠相邻,李伯伯想在这块地中划出一块直角三角形土地进行水稻试验,故进行如下操作:①用量角器取ACB ∠的角平分线CD ;②过点A 作AD 13BC =,10AC =,ABC 面积为20,则划出的ACD 的面积是多少?请直接写出答案.【答案】(1)ASA(2)26︒(3)12BE CD =,证明见解析100【考点六利用倍角关系构造新等腰三角形】例题:(2023上·河南信阳·八年级统考期中)阅读材料:截长补短法,是初中数学几何题中一种辅助线的添加方法.截长就是在长边上截取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一长边相等,解答下列问题:如图1,在ABC 中,交BC 于点D ,AD 平分BAC ∠,且2B C ∠=∠.(1)为了证明结论“AB BD AC +=”,小亮在AC 上截取AE ,使得AE AB =,解答了这个问题,请按照小亮的思路写证明过程;(2)如图2,在四边形ABCD 中,已知58BAD ∠=︒,109D ∠=︒,42ACD ∠=︒,80ACB ∠=︒,10AD =,CE AB ⊥3EB =,求AB 的长.【答案】(1)见解析(2)16【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定及性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.(1)在AC 上截取AE ,使得AE AB =,连接DE ,根据角平分线的定义可得BAD DAC ∠=∠,再利用SAS 证明ABD AED ≌,从而可得B AED ∠=∠,BD DE =,进而可得2AED C ∠=∠,然后利用三角形的外角性质可得AED C EDC ∠=∠+∠,从而可得C EDC ∠=∠,进而可得DE CE =,再根据等量代换可得BD EC =,最后利用线段的和差关系进行计算,即可解答;(2)在AE 上截取AF AD =,连接CD ,先利用三角形内角和定理可得29DAC ∠=︒,从而可得29DAC FAC ∠=∠=︒,再利用SAS 证明DAC FAC ≌,从而可得109AFC D ∠=∠=︒,进而可得71CFE ∠=︒,然后利用三角形内角和定理可得71B CFE ∠=∠=︒,从而可得CF BC =,再利用等腰三角形的三线合一性质可得26BF BE ==,最后利用线段的和差关系进行计算,即可解答.【详解】(1)解:证明:在AC 上截取AE ,使得AE AB =,∵AD 平分BAC ∠,∴BAD DAC ∠=∠,∵AD AD =,∴()SAS ABD AED ≌,∴B AED ∠=∠,BD DE =,∵2B C ∠=∠,∴2AED C ∠=∠,∵AED ∠是DEC 的一个外角,∴AED C EDC ∠=∠+∠,∴C EDC ∠=∠,∴DE CE =,∴BD EC =,∵AE EC AC +=,∴AB BD AC +=;(2)在AE 上截取AF AD =,连接CF ,∵109D ∠=︒,42ACD ∠=︒,∴18029DAC D ACD ∠=︒-∠-∠=︒,∵58BAD ∠=︒,∴29FAC BAD DAC ∠=∠-∠=︒,∴29DAC FAC ∠=∠=︒,∵AC AC =,∴()SAS DAC FAC ≌,∴109AFC D ∠=∠=︒,∴18071CFE AFC ∠=︒-∠=︒,∵80ACB ∠=︒,29FAC ∠=︒,∴18071B ACB FAC ∠=︒-∠-∠=︒,∴B CFE ∠=∠,∴CF BC =,∵CE AB ⊥,∴26BF BE ==,∴10616AB AF BF =+=+=,∴AB 的长为16.【变式训练】1.在Rt ABC 中,90BAC ∠=︒,点D 在边BC 上,AB AD =,点E 在线段BD 上,3BAE EAD ∠=∠.(1)如图1,若点D 与点C 重合,则AEB ∠=______︒;(2)如图2,若点D 与点C 不重合,试说明C ∠与EAD ∠的数量关系;(3)在(1)的情况下,试判断BE ,CD 与AC 的数量关系,并说明你的理由.【答案】(1)67.5(2)2C EAD∠=∠(3)BE CD AC +=,理由见解析【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质得到45D ∠=︒,根据题意求出EAD ∠,根据三角形的外角性质计算,得到答案;(2)根据直角三角形的两锐角互余得到90B C ∠=︒-∠,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理得到2BAD C ∠=∠,进而证明结论;(3)在BD 上截取BF DE =,连接AF ,证明ABF △≌ADE V ,根据求等三角形的性质得到BAF DAE ∠=∠,根据三角形的外角性质得到CAF CFA ∠=∠,得到AC CF =,进而得出结论.【详解】(1)解:在Rt BAD 中,90BAD ∠=︒,AB AD =,则45D ∠=︒,90BAD ∠=︒Q ,3BAE EAD ∠=∠,22.5EAD ∴∠=︒,67.5AEB EAD D ∴∠=∠+∠=︒,故答案为:67.5;(2)解:2C EAD ∠=∠,理由如下:90BAC ∠=︒ ,90B C ∴∠=︒-∠,AB AD = ,则BE BF EF DE EF DF =+=+=,BE CD DF CD CF ∴+=+=,在ABF △和ADE V 中,AB AD B ADE BF DE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()SAS ADE △(1)写出图1中与BAC ∠相等的角,BAC ∠=______(2)如图1,若GFC FGE ∠=∠,在图中找出与AG (3)如图2,若2,3HC CE ==,求BC 的长度.【答案】(1)AGF∠(2)AG CE =,证明见解析(3)72MGN AGF BAC∠=∠=∠,∠=∠,则N BAC∴∠=∠,N MGNMG MN∴=,∠=∠=∠+∠FGE BEG BEG2∴∠=∠,BEG GME∴=,MG GE,=AC GE∴=,MN AC。
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1、如图,已知AC平分∠BAD,CE⊥AB于E,CF⊥AD于F,且BC="CD."
(1)求证:△BCE≌△DCF
(2)若AB=17,AD=9,求AE的长.
2、如图,已知AB=AC,∠A=36°,AB的中垂线MN交AC于点D,交AB于点M,
求证:(1)BD平分∠ABC;
(2)△BCD为等腰三角形.
3、已知:如图∠BAC的角平分线与BC的垂直平分线DG交于点D,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F.
⑴试说明:BE=CF;
⑵若AF=3,BC=4,求△ABC的周长.
4、如图,△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点D为BC的中点,点E与点C关于直线AD对称,CE与AD、AB分别交于点F、G,连接BE、BF、GD
求证:(1) △BEF为等腰直角三角形;(2) ∠ADC=∠BDG.
5、如图,在等腰Rt△ABC中,∠C=90°,D是斜边上AB上任一点,AE⊥CD于E,
BF⊥CD交CD的延长线于F,CH⊥AB于H点,交AE于G.
(1)试说明AH=BH
(2)求证:BD=CG.
(3)探索AE与EF、BF之间的数量关系
6、(本题14分)如图(1),在△ABC和△EDC中,D为△ABC边AC上一点,CA平分∠BCE,BC=CD,AC=CE.
(1)求证:△ABC≌△EDC;
(2)如图(2),若∠ACB=60°,连接BE交AC于F,G为边CE上一点,满足CG=CF,连接DG交BE于H.
①求∠DHF的度数;
②若EB平分∠DEC,试说明:BE平分∠ABC.
参考答案
1、(1)证明见解析(2)1
2、(1)证明见解析(2)证明见解析
3、(1)证明详见解析;(2)10.
4、(1)证明见解析;(2)证明见解析.
5、(1)见解析;(2)见解析;(3)AE=EF+BF,理由见解析
6、(1)略(2)①∠DHF="60°" ②略
【解析】
1、试题分析:(1)根据角平分线的性质可以得出CF="CE," 在证明就可以得出DF=BE;
(2)先证明,就可以得出AF=AE,设DF=BE=x,就可以得出8+x=10-x,求出方程的解即可.
试题解析:(1)∵AC平分∠BAD,CE⊥AB于E,CF⊥AD于F
∴CE=CF,
在Rt△BCE和Rt△DCF中,
∵ CE=CF
BC=CD,
∴Rt△BCE≌Rt△DCF (HL).
(2)由(1)得,Rt△BCE≌Rt△DCF
∴DF=EB,设DF=EB=X
由Rt△AFC≌Rt△AEC(HL)
可知AF=AE 即:AD+DF=AB-BE
∵AB=17,AD=9,DF=EB=x
∴9+x=17-x 解得,x=4
∴AE=AB-BE=17-4=1
点睛:本题考查了角平分线性质,全等三角形的性质和判定的应用,注意:全等三角形的对应边相等,对应角相等.直角三角形全等的判定定理是SAS,ASA,AAS,SSS,HL.
2、试题分析:(1)由AB的中垂线MN交AC于点D,交AB于M,求得△ABD是等腰三角形,即可求得∠ABD的度数,然后根据等边对等角,求得∠DBC的度数,从而得证;
(2)根据(1)的结论和外角的性质,可得∠BDC=∠C,再根据等角对等边得证.
试题解析:(1)∵MN为AB的中垂线,
∴AD=BD,
则∠A=∠ABD=36°,
∵AB=AC,∠A=36°,
∴∠ABC=∠C=72°,
∴∠DBC=36°,
因此,BD平分∠ABC;
(2)由①和∠2="36°" ∠C="72°" ,
∵∠BDC=180°-36°-72°=72°,
∴∠C=∠ABD+∠DBC=∠BDC,
∴△BCD为等腰三角形.
3、试题分析:(1)连接DB、DC,根据角平分线性质和垂直平分线的性质得:DE=DF,DB=DC,证明Rt△BED≌Rt△CFD(HL),得出结论;
(2)先证明△AED≌△AFD,得AF=AE=3,再将△ABC的周长进行等量代换,即△ABC 的周长=AB+AC+BC=AE+EB+AF﹣CF+BC,代入求值即可.
试题解析:连接DB、DC,
(1)∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF,
∵DG垂直平分BC,
∴DB=DC,
在Rt△BED和Rt△CFD中,
DE=DF,BD=CD,
∴Rt△BED≌Rt△CFD(HL),
∴BE=CF;
(2)∵∠DAE=∠DAF,∠AED=∠AFD=90°,AD=AD,
∴△AED≌△AFD,
∴AF=AE=3,
由(1)得:BE=CF,
∴△ABC的周长=AB+AC+BC=AE+EB+AF﹣CF+BC=AE+AF+BC=3+3+4=10.
考点:全等三角形的判定与性质;角平分线的性质;线段垂直平分线的性质.
4、试题分析:(1)连接DE,根据对称轴和线段垂直平分线的性质,求出CF=EF,
CD=DE,推出CD=ED=BD,根据直角三角形的判定推出△BEF是直角三角形,求出
∠AFC=∠BEC=∠ACD=90°,∠CAF=∠ECB,根据全等三角形的判定定理得出
△ACF≌△CBE,根据全等三角形的性质得证;
(2)作∠ACB的平分线交AD于M,根据ASA推出△ACM≌△CBG得出∠ADC=∠M,CD=BM,根据SAS推出△DCM≌△DBG,求出∠M=∠BDG,即可得出答案.
试题解析:(1)连接DE,
∵点E、C关于AD对称,∴AD为CE的垂直平分线,
∴CD=DE,∵D为CB中点,∴CD=DE=DB,
∴∠DCE=∠CED,∠DEB=∠DBE,
∵∠DCE+∠CED+∠DEB+∠DBE=180°,
∴∠CEB=90°,
∵∠ECB+∠ACF=90°,∠CAF+∠ACF=90°,
∴∠ECB=∠CAF,
在△ACF和△CBE中,
∵
∴△ACF≌△CBE(AAS),
∴CF=BE,右∵CF=EF,∴EF=EB,
∴△EFB为等腰直角三角形.
(2)作∠ACB的平分线交AD于M,
在△ACM和△CBG中,
∵
∴△ACM≌△CBG(ASA),
∴CM=BG,
在△DCM和△DBG中,
∵
∴△DCM≌△DBG(SAS),
∴∠ADC=∠GDB.
5、试题分析:
(1)根据等腰三角形的三线合一证明;
(2)证明△ACG≌△CBD,根据全等三角形的性质证明;(3)证明△ACE≌△CBF即可.
试题解析:
(1)∵AC=BC,CH⊥AB∴AH=BH
(2)∵ABC为等腰直角三角形,且CH⊥AB
∴∠ACG=45°
∵∠CAG+∠ACE=90°,∠BCF+∠ACE=90°
∴∠CAG=∠BCF
在△ACG和△CBD中
∴△ACG≌△CBD(ASA)
∴BD=CG
(3)AE=EF+BF
理由如下:
在△ACE和△CBF中,
∴△ACE≌△CBF,
∴AE=CF,CE=BF,
∴AE=CF=CE+EF=BF+EF.
6、(1)∵CA平分∠BCE,
∴∠ACB=∠ACE.
在△ABC和△EDC中
∵BC=CD,∠ACB=∠ACE,AC=CE
∴△ABC≌△EDC(SAS)
(2)①在△BCF和△DCG中
∵BC=DC,∠BCD=∠DCE,CF=CG,
∴△BCF≌△DCG(SAS),
∴∠CBF=∠CDG.
∵∠CBF+∠BCF=∠CDG+∠DHF
∴∠BCF=∠DHF=60°.
②∵EB平分∠DEC,
∴∠DEH=∠BEC.
∵∠DHF=60°,
∴∠HDE=60°-∠DEH.
∵∠BCE=60°+60°=120°,
∴∠CBE=180°-120°-∠BEC=60°-∠BEC.
∴∠HDE=∠CBE. ∠A=∠DEG.
∵△ABC≌△EDC, △BCF≌△DCG(已证)∴∠∠BFC=∠DGC,
∵∠ABF=∠BFC-∠A,∠HDE=∠DGC-∠DEG, ∴∠ABF=∠HDE,
∴∠ABF=∠CBE,
∴BE平分∠ABC.。