
?第十三章 軸對稱(知識歸納+題型突破)
1.會判斷軸對稱圖形,能畫出軸對稱圖形.
2.理解并掌握垂直平分線的性質(zhì)和判定.
3.理解并掌握等腰三角形和等邊三角形的性質(zhì)和判定.
一 、軸對稱
軸對稱概念:有一個圖形沿著某一條直線折疊,如果它能夠與另一個圖形重合,那么就說這兩個圖形關(guān)于這條直線對稱,這條直線叫做對稱軸,折疊后重合的點是對應點,叫做對稱點.兩個圖形關(guān)于直線對稱也叫做軸對稱.
二 、軸對稱圖形
軸對稱圖形概念:如果一個圖形沿一條直線折疊,直線兩旁的部分能夠互相重合,這個圖形就叫做軸對稱圖形.這條直線就是它的對稱軸.(對稱軸必須是直線)
軸對稱圖形的性質(zhì)(重點):如果兩個圖形關(guān)于某條直線對稱,那么對稱軸是任何一對對應點所連線段的垂直平分線.類似的,軸對稱圖形的對稱軸,是任何一對對應點所連線段的垂直平分線.連接任意一對對應點的線段被對稱軸垂直平分.軸對稱圖形上對應線段相等、對應角相等.
畫一圖形關(guān)于某條直線的軸對稱圖形步驟:
找到關(guān)鍵點,畫出關(guān)鍵點的對應點,
按照原圖順序依次連接各點.
用坐標表示軸對稱
1、點(x,y)關(guān)于x軸對稱的點的坐標為(x,-y);
2、點(x,y)關(guān)于y軸對稱的點的坐標為(-x, y);
三、 線段的垂直平分線
概念:經(jīng)過線段的中點并且垂直于這條線段的直線,叫做這條線段的垂直平分線(或線段的中垂線)
性質(zhì):線段的垂直平分線上的點與這條線段兩個端點的距離相等;反過來,與一條線段兩個端點距離相等的點在這條線段的垂直平分線上.
四、等腰三角形
(1)定義:有兩邊相等的三角形,叫做等腰三角形.
(2)等腰三角形性質(zhì)
①等腰三角形的兩個底角相等,即“等邊對等角”;②等腰三角形頂角的平分線、底邊上的中線與底邊上的高線互相重合(簡稱“三線合一”).特別地,等腰直角三角形的每個底角都等于45°.
(3)等腰三角形的判定
如果一個三角形有兩個角相等,那么這兩個角所對的邊也相等(即“等角對等邊”).
五、等邊三角形
(1)定義:三條邊都相等的三角形,叫做等邊三角形.
(2)等邊三角形性質(zhì):等邊三角形的三個角相等,并且每個角都等于60°.
(3)等邊三角形的判定:
①三條邊都相等的三角形是等邊三角形;
②三個角都相等的三角形是等邊三角形;
③有一個角為 60°的等腰三角形是等邊三角形.
題型一 軸對稱圖形的識別
例題:12月2日是全國交通安全日,你認為下列交通標志不是軸對稱圖形的是(???????)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根據(jù)軸對稱的定義判斷即可得出.
【詳解】
解:由軸對稱圖形的定義:“把一個圖形沿著某條直線折疊,直線兩旁的部分能夠完全重合,這個圖形叫做軸對稱圖形”分析可知,上述四個圖形中,A,B,D都是軸對稱圖形,只有C不是軸對稱圖形.
故選:C.
【點睛】
本題主要考查了軸對稱的定義,熟練掌握軸對稱的定義是解此題的關(guān)鍵.
【變式訓練】
1.下列圖形是軸對稱圖形的是(?????)
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根據(jù)軸對稱圖形的概念求解,如果一個圖形沿著一條直線對折后兩部分完全重合,這樣的圖形叫做軸對稱圖形,這條直線叫做對稱軸.
【詳解】
解:A、是軸對稱圖形,故此選項符合題意;
B、不是軸對稱圖形,故此選項不符合題意;
C、不是軸對稱圖形,故此選項不符合題意;
D、不是軸對稱圖形,故此選項不符合題意;
故選:A.
【點睛】
此題主要考查了軸對稱圖形的概念.軸對稱圖形的關(guān)鍵是尋找對稱軸,圖形兩部分折疊后可重合.
2.下列2022年北京冬季奧運會體育圖標中,是軸對稱圖形的是(???????)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根據(jù)軸對稱圖形的定義進行判斷即可;
【詳解】
軸對稱圖形指的是平面內(nèi),一個圖形沿一條直線折疊,直線兩旁的部分能夠完全重合的圖形;故符合題意的只有選項C;
故選:C.
【點睛】
本題主要考查軸對稱圖形的定義,掌握軸對稱圖形的定義是解題的關(guān)鍵.
題型三 軸對稱中折疊問題
例題:如圖,長方形紙片中,AB,DC邊上分別有點E,F(xiàn),將長方形紙片沿EF翻折至同一平面后,點A,D分別落在點G,H處.若,則∠DFE的度數(shù)是(???????)
A.75° B.76° C.77° D.78°
【答案】B
【解析】
【分析】
根據(jù)折疊的性質(zhì)可得∠AEF=∠GEF,再由,可得∠AEF+∠GEF=∠AEF+∠BEF+∠BEG=208°,從而得到∠AEF=104°,然后根據(jù)AB∥CD,即可求解.
【詳解】
解:根據(jù)題意得:∠AEF=∠GEF,∠AEF+∠BEF=180°,AB∥CD,
∵,
∴∠AEF+∠GEF=∠AEF+∠BEF+∠BEG=208°,
∴∠AEF=104°,
∵AB∥CD,
∴∠DFE=180°-∠AEF=76°.
故選:B
【點睛】
本題主要考查了圖形的折疊,平行線的性質(zhì),熟練掌握折疊的性質(zhì),平行線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式訓練】
1.如圖1,將長方形紙片沿著翻折,使得點,分別落在點,位置.如圖2,在第一次翻折的基礎上再次將紙片沿著翻折,使得點恰好落在延長線上的點處.
(1)若,求的度數(shù);
(2)若,試用含的式子表示,并說明理由.
【答案】(1)40°
(2),理由見解析
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)翻折變換的性質(zhì)可得:∠EMN=∠BMN=70°,再運用鄰補角互補即可求得答案;
(2)由翻折可得:,∠BMN=∠QMN,再運用鄰補角互補即可求得答案.
(1)
解∶根據(jù)題意得:∠EMN=∠BMN=70°,
∴∠BME=140°,
∴∠AME=180°-∠BME=40°;
(2)
解:,理由如下:
根據(jù)題意得:,∠BMN=∠QMN,
∴,
∴∠AMQ=180°-∠QMN-∠BMN=.
【點睛】
本題考查了幾何變換——翻折的性質(zhì),鄰補角互補等,熟練掌握翻折的性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
2.如圖1,將筆記本活頁一角折過去,使角的頂點A落在點'處,BC為折痕.
(1)如圖1,若∠1=25°,求∠BD的度數(shù);
(2)如果又將活頁的另一角斜折過去,使BD邊與B重合,折痕為BE,如圖2所示,求∠CBE的度數(shù).
【答案】(1)130°
(2)90°
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)折疊性質(zhì)得到∠1=∠ABC=25°.然后利用鄰補角的定義計算∠BD的度數(shù);
(2)根據(jù)折疊的性質(zhì)得∠2=∠DBE=∠BD=60°,然后計算∠1+∠2得到∠CBE的度數(shù).
(1)
解:∵角的頂點A落在點處,BC為折痕,
∴∠1=∠ABC=25°.
∴∠A'BD=180°-25°-25°=130°;
(2)
解:由折疊性質(zhì)得∠1=∠ABC=∠AB,
∠2=∠DBE=∠BD,
∴∠1+∠2=∠AB+∠BD
=(∠AB +∠BD)
=×180°
=90°.
即∠CBE=90°.
【點睛】
本題考查了角的計算,折疊的性質(zhì),結(jié)合圖形進行角的和差倍分計算是解答的關(guān)鍵.
題型四 線段的垂直平分線的性質(zhì)
例題:如圖,在△ABC中,BC的垂直平分線交AC,BC于點D,E.若△ABD的周長為20,△ABC的周長為32,則BE=_______.
【答案】6
【分析】根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)得出BD=CD,結(jié)合△ABD的周長求出AB+AC的長,再根據(jù)△ABC的周長求出BC的長,解答即可.
【詳解】解:∵BC的垂直平分線分別交AC,BC于點D,E,
∴DB=DC,BE=EC,
∵△ABD的周長為20,
∴AB+AD+BD=20,
∵DB=DC,
∴AB+AD+DC=20,
即AB+AC=20,
∵△ABC的周長為32,
∴AB+BC+AC=32,
∴BC=32?20=12,
∴BE=EC=BC=6.
故答案為:6.
【點睛】本題主要考查線段垂直平分線的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是根據(jù)垂直平分線的性質(zhì)求出DB=DC.
【變式訓練】
1.已知,如圖中,,邊、的垂直平分線分別交于、,交、于、,連接與,則的周長=______.
【答案】10
【分析】根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)得到AD=BD,AE=CE,則△ADE的周長=AD+DE+AE=BD+DE+CE=BC.
【詳解】解:∵DF和EG分別是AB,AC的垂直平分線,
∴AD=BD,AE=CE,
∴△ADE的周長=AD+DE+AE=BD+DE+CE=BC=10,
故答案為:10.
【點睛】本題主要考查了線段垂直平分線的性質(zhì),熟知線段垂直平分線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
2.如圖,∠BAC的平分線AD與BC的垂直平分線DG相交于點D,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分別為E,F(xiàn),AE=8,AC=5,則BE的值為______.
【答案】3
【分析】連接CD,BD,證明(HL),由全等三角形的性質(zhì)得AE=AF,證明(HL),得出BE=CF,根據(jù)邊之間的關(guān)系即可得.
【詳解】解:如圖所示,連接CD,BD,
∵AD平分,,,
∴DE=DF,
在和中,
,
∴(HL),
∴AE=AF,
∵DG垂直平分BC,
∴CD=BD,
在和中,
∴(HL),
∴BE=CF,
∵,
∴,
故答案為:3.
【點睛】本題考查了線段垂直平分的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),角平分線的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是掌握這些知識點.
題型五 線段的垂直平分線的判定
例題:如圖,已知,點P為的平分線上一點,,,垂足分別為E、F
(1)求證∶
(2)若,求證:點P在的垂直平分線上.
【答案】(1)見解析
(2)見解析
【分析】(1)通過證明,即可求證;
(2)連接、,通過證明,得到,即可求證.
【詳解】(1)證明:∵點P為的平分線上一點
∴
∵,
∴
在和中
∴
∴
(2)證明:連接、,如下圖:
由(1)可得:
又∵,
∴
∴
∴點P在的垂直平分線上
【點睛】此題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),垂直平分線的判定,解題的關(guān)鍵是熟練掌握全等三角形的判定方法與性質(zhì).
【變式訓練】
1.如圖,為平分線上一點,于,于.
??
(1)求證:;
(2)求證:垂直平分.
【答案】(1)證明見解析
(2)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)角平分線的性質(zhì)得到,進而利用證明,即可證明;
(2)根據(jù),即可證明結(jié)論.
【詳解】(1)證明:∵為平分線上一點,,,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)解:由(1)得,,
∴垂直平分.
【點睛】本題主要考查了角平分線的性質(zhì),線段垂直平分線的判定,全等三角形的性質(zhì)與判定等等,靈活運用所學知識是解題的關(guān)鍵.
2.如圖,是的角平分線,分別是和的高.
(1)求證:垂直平分;
(2)若的面積是4,則 .
【答案】(1)見解析
(2)
【分析】(1)由角平分線的性質(zhì)得,再由,得,從而證明結(jié)論;
(2)根據(jù)三角形的面積公式,代入計算即可.
【詳解】(1)∵是的角平分線,分別是和的高,
∴,
在與中,
,
∴,
∴,
∵,
∴垂直平分;
(2)∵,
∴,
∵,
∴,
故答案為:.
【點睛】本題主要考查了角平分線的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),線段垂直平分線的判定等知識,熟練掌握角平分線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
題型六 坐標與圖形變換——軸對稱
例題:(2021·山東·單縣湖西學校八年級階段練習)如圖,在平面直角坐標系中,的三個頂點坐標分別是,,.畫出關(guān)于x軸對稱的,并寫出點、的坐標.
【答案】見詳解,,
【分析】關(guān)于x軸對稱的兩個點,橫坐標相同,縱坐標互為相反數(shù),據(jù)此先找到A、B、C關(guān)于x軸的對稱點、、的坐標,再兩兩連接即可得到.
【詳解】∵,,,
又∵關(guān)于x軸對稱的兩個點,橫坐標相同,縱坐標互為相反數(shù),
∴,,,
作圖如下:
即為所求,,.
【點睛】本題主要考查了在坐標系中作關(guān)于x軸對稱的圖形的知識,掌握關(guān)于x軸對稱的兩個點,橫坐標相同,縱坐標互為相反數(shù),是解答本題的關(guān)鍵.
【變式訓練】
1.如圖,方格紙中的每個小方格都是邊長為1個單位長度的正方形,建立平面直角坐標系后△ABC的頂點均在格點上.
(1)寫出點A、B、C的坐標;
(2)寫出△ABC關(guān)于x軸對稱的的頂點、、的坐標;
(3)求.
【答案】(1)A(1,3),B(﹣1,2),C(2,0)
(2),,
(3)
【分析】(1)根據(jù)點的坐標的確定方法寫出點A、B、C的坐標;
(2)根據(jù)關(guān)于x軸對稱的點的坐標特征求解;
(3)利用面積的和差計算△ABC的面積.
(1)
解:根據(jù)圖形可知:A(1,3),B(﹣1,2),C(2,0);
(2)
解:關(guān)于x軸對稱的點的坐標:,,;
(3)
解:.
【點睛】本題考查了關(guān)于x軸、y軸對稱的點的坐標:點關(guān)于x軸的對稱點的坐標是;點關(guān)于y軸的對稱點的坐標是.也考查了三角形面積公式.
2.如圖,在平面直角坐標系中,△ABC的三個頂點的坐標分別為A(-3,4),B(-4,1),C(-1,2).
(1)在圖中作出△ABC關(guān)于x軸的對稱圖形△.
(2)請直接寫出點C關(guān)于y軸的對稱點的坐標: .
(3)求△ABC的面積.
(4)在x軸上畫出點P,使QA+QC最?。?br />
【答案】(1)見解析
(2)(1,2)
(3)4
(4)見解析
【分析】(1)根據(jù)軸對稱的性質(zhì)即可作出△ABC關(guān)于x軸的對稱圖形△;
(2)根據(jù)軸對稱的性質(zhì)即可寫出點C關(guān)于y軸的對稱點的坐標
(3)根據(jù)網(wǎng)格利用割補法即可求出△ABC的面積;
(4)連接C交x軸于點Q,根據(jù)兩點之間線段最短即可使得QA+QC最?。?br />
(1)
解:如圖所示,△即為所求;
;
(2)
解:點C關(guān)于y軸的對稱點的坐標為(1,2);
故答案為:(1,2);
(3)
解:△ABC的面積=3×3-×1×3-×1×3-×2×2=4;
(4)
解:如圖.點Q即為所求.
【點睛】本題考查了作圖-軸對稱變換,軸對稱-最短路線問題,解決本題的關(guān)鍵是掌握軸對稱的性質(zhì).
題型七 等腰三角形的定義
例題:等腰三角形一邊長等于2,一邊長等于3,則它的周長是(?????)
A.5 B.7 C.8 D.7或8
【答案】D
【解析】
【分析】
題目給出等腰三角形有兩條邊長為2和3,而沒有明確腰、底分別是多少,所以要進行討論,還要應用三角形的三邊關(guān)系驗證能否組成三角形.
【詳解】
解:分兩種情況:
當腰為2時,2+2>3,所以能構(gòu)成三角形,周長是2+2+3=7;
當腰為3時,3+2>3,所以能構(gòu)成三角形,周長是:2+3+3=8.
故選:D.
【點睛】
本題考查了等腰三角形的性質(zhì)和三角形的三邊關(guān)系;已知沒有明確腰和底邊的題目一定要想到兩種情況,分類進行討論,還應驗證各種情況是否能構(gòu)成三角形進行解答,這點非常重要,也是解題的關(guān)鍵.
【變式訓練】
1.在等腰△ABC中,∠A=70°,則∠C的度數(shù)不可能是(?????)
A.40° B.55° C.65° D.70°
【答案】C
【解析】
【分析】
根據(jù)等腰三角形的定義及三角形內(nèi)角和定理即可求解.
【詳解】
解:當∠A=70°為頂角時,則兩底角為:;
當∠A=70°為底角時,另一個底角為70°,頂角為180°-70°-70°=40°
∴∠C的度數(shù)不可能是65°.
故選:C.
【點睛】
本題考查等腰三角形的分類討論及三角形內(nèi)角和定理,在不明確所給的角是等腰三角形的什么角時,需分類討論是解題關(guān)鍵.
2.已知等腰三角形一邊長為4,周長為10,則另兩邊長分別為(???????)
A.4,2 B.3,3 C.4,2或3,3 D.以上都不對
【答案】C
【解析】
【分析】
分兩種情況討論:若腰長為4;若底邊長為4,即可求解.
【詳解】
解:若腰長為4,則底邊長為10-4-4=2,
此時另兩邊長分別為4,2;可以構(gòu)成三角形,滿足題意;
若底邊長為4,則腰長為,
此時另兩邊長分別為3,3;可以構(gòu)成三角形,滿足題意;
綜上所述,另兩邊長分別為4,2或3,3.
故選:C
【點睛】
本題主要考查了等腰三角形的性質(zhì),熟練掌握等腰三角形的兩腰相等是解題的關(guān)鍵.
題型八 根據(jù)等腰三角形中三線合一求解
例題:如圖,中,,于點D,,若,則的度數(shù)為 _____.
【答案】
【解析】
【分析】
如圖(見詳解),根據(jù)等腰三角形的三線合一性質(zhì),過點A作于點E,可證,即可求出的度數(shù).
【詳解】
解:如圖,過點A作于點E,
∵AB=AC,
∴E是BC的中點,且AE平分.
∵,
∴BD=BE.
在和中,
,
∴.
∴.
故答案為:.
【點睛】
本題考查等腰三角形的三線合一性質(zhì)以及直角三角形全等的判定定理,正確運用定理進行判定是解題的關(guān)鍵.
【變式訓練】
1.如圖,△ABC中,AB=AC=6,∠BAC=120°,AD是△ABC的中線,AE是△BAD的角平分線,DFAB交AE的延長線于點F,則DF的長是(???????)
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】
【分析】
先根據(jù)等腰三角形的內(nèi)角和定理可得,再根據(jù)等腰三角形的三線合一可得,且AD平分,從而可得,然后根據(jù)角平分線的定義、平行線的性質(zhì)可得,最后根據(jù)等腰三角形的定義即可求解.
【詳解】
解:在中,,
,
是的中線,
,且AD平分,
,,
是的角平分線,
,
,
,
,
,
故選C.
【點睛】
本題考查了等腰三角形的三線合一、角平分線的定義、平行線的性質(zhì)、含的直角三角形性質(zhì)等知識點,熟練掌握等腰三角形的三線合一是解題關(guān)鍵.
2.如圖,△ABC中,AB=AC,BC=,AB的垂直平分線交BC于點D.且BD<CD,過點B作射線AD的垂線,垂足為E,則CDDE=_______.
【答案】
【解析】
【分析】
作AF⊥BC于F,證明△BDE≌△ADF,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得DF=DE,可得CD-DE=CF,由等腰三角形的性質(zhì)即可求解.
【詳解】
解:作AF⊥BC于F,
∵AB的垂直平分線交BC于點D.
∴AD=BD,
∵AF⊥BC,BE⊥DE,
∴∠E=∠AFD=90°,
在△BDE和△ADF中,
,
∴△BDE≌△ADF(AAS),
∴DF=DE,
∴CD-DE=CD-DF=CF,
∵AB=AC,AF⊥BC,BC=,
∴CF=BC=.
故答案為:.
【點睛】
此題考查了線段垂直平分線的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),熟練掌握等腰三角形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
題型九 等腰三角形的性質(zhì)與判定
例題:如圖,已知在四邊形ABCD中,ADBC,∠A=90°,AD=BE,CE⊥BD,垂足為E.
(1)求證:BD=BC;
(2)若∠DBC=50°,求∠DCE的度數(shù).
【答案】(1)見解析;
(2)25°
【解析】
【分析】
(1)由AD∥BC得到∠ADB=∠CBE,∠A=90°,CE⊥BD,則∠BEC=∠A=90°,又由已知AD=BE,根據(jù)ASA可證明△ABD≌△ECB,可得結(jié)論;
(2)由(1)知BD=BC,根據(jù)等邊對等角可求得∠BDC的度數(shù),再根據(jù)外角的性質(zhì)求得∠DCE的度數(shù).
(1)
證明:∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBE,
∵∠A=90°,CE⊥BD,
∴∠BEC=∠A=90°,
在△ABD和△ECB中,
,
∴△ABD≌△ECB(ASA),
∴BD=CB;
(2)
解:∵BD=CB,
∴△BCD是等腰三角形,
∴∠BCD=∠BDC=(180°﹣∠DBC)=(180°﹣50°)=65°,
∵∠BEC=∠BDC+∠DCE=90°,
∴∠DCE=90°-∠BDC =90°﹣65°=25°.
【點睛】
此題主要考查了三角形全等的性質(zhì)和判定、等腰三角形的性質(zhì)、三角形外角的性質(zhì),證明△ABD≌△ECB是解題的關(guān)鍵.
【變式訓練】
1.如圖,已知在四邊形ABCD中,點E在AD上,∠BCE=∠ACD=90°,∠BAC=∠D,BC=CE.
(1)求證:AC=CD;
(2)若AC=AE,求∠ACB的度數(shù).
【答案】(1)見解析
(2)∠ACB的度數(shù)為22.5°
【解析】
【分析】
(1)利用同角的余角相等得∠ACB=∠DCE,再根據(jù)AAS證明△ABC≌△DEC,即可證明結(jié)論;
(2)由AC=CD,知△ACD是等腰直角三角形,得∠CAD=45°,再根據(jù)AC=AE,得∠ACE(180°﹣∠CAD)(180°﹣45°)=67.5°,從而得出答案.
(1)
證明:∵∠BCE=∠ACD=90°,
∴∠ACB=∠DCE,
在△ABC和△DEC中,
,
∴△ABC≌△DEC(AAS),
∴AC=CD;
(2)
解:由(1)知,AC=CD,
∵∠ACD=90°,
∴△ACD是等腰直角三角形,
∴∠CAD=45°,
∵AC=AE,
∴∠ACE(180°﹣∠CAD)(180°﹣45°)=67.5°,
∴∠ACB=∠BCE﹣∠ACE=90°﹣67.5°=22.5°,
∴∠ACB的度數(shù)為22.5°.
【點睛】
本題主要考查了全等三角形的判定與性質(zhì),等腰直角三角形的判定與性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理等知識,證明△ABC≌△DEC是解題的關(guān)鍵.
2.如圖,△ABC中,∠B=∠C=50°.點D在線段BC上運動(點D不與B、C重合),連接AD,作∠ADE=50°,DE交線段AC于E.
(1)當∠BAD=20°時,∠EDC= °;
(2)當∠BAD=____°時,△ABD ≌△DCE?請說明理由;
(3)△ADE能成為等腰三角形嗎?若能,請直接寫出∠BAD的度數(shù);若不能,請說明理由.
【答案】(1)20
(2)15,理由見解析
(3)能,∠BAD=15°或∠BAD=30°,理由見解析
【解析】
【分析】
(1)先利用平角的意義求出∠CDE,再用三角形外角的性質(zhì)求出∠AED,最后用三角形的內(nèi)角和定理求出∠DAE;
(2)利用三角形內(nèi)角和定理得出∠BAC=80°,再由三角形外角的性質(zhì)及等量代換確定∠AED=∠DAE=65°,AD=DE,結(jié)合圖形利用全等三角形的判定即可證明;
(3)先求出∠BAC=80°,再分三種情況,利用等腰三角形的性質(zhì)求出∠DAE,即可得出結(jié)論.
(1)
∵∠BAD=20°,∠B=50°,
∴∠ADC=70°,
∵∠ADE=50°,
∴∠EDC=70°﹣50°=20°,
故答案為:20;
(2)
解:∠BAD=15°時,△ABD?≌△DCE,理由如下:
在△ABC中,∠B=∠C=50°,
∴∠BAC=80°,
∵∠BAD=15°,
∴∠DAE=65°,
又∵∠ADE=50°,
∴∠AED=∠DAE=65°,
∴AD=DE,
在△ABD中,
∠BAD+∠ADB=130°,
∵∠CDE+∠ADB=180°-∠ADE=130°,
∴∠BAD=∠CDE,
∵∠B=∠CAD=DE,
∴△ABD≌△DCE;
(3)
能,當∠BAD=15°或30°時,△ADE能成為等腰三角形.
理由:在△ABC中,∠B=∠C=50°,
∴∠BAC=80°,
①當DA=DE時,
∵∠ADE=50°,
∴∠CAD=(180°﹣∠ADE)=65°,
∴∠BAD=∠BAC﹣∠CAD=15°,
②當EA=ED時,
∴∠DAC=∠ADE=50°,
∴∠BAD=∠BAC﹣∠DAC=30°,
③當AD=AE時,∠AED=∠ADE=50°,
∴∠DAE=180°﹣∠ADE﹣∠AED=80°,此時,點D與點B重合,不符合題意,
綜上所述,當∠BAD=15°或30°時,△ADE能成為等腰三角形.
【點睛】
此題是三角形綜合題,主要考查了全等三角形的判定,平角的意義,三角形外角的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì)與判定,用分類討論的思想解決問題是解本題的關(guān)鍵.
題型十 等邊三角形的性質(zhì)與判定
例題:如圖,是上一點,點,分別在兩側(cè),,且,.
(1)求證;
(2)連接,若,,求的長.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】
(1)由平行線的性質(zhì),結(jié)合條件可證明,即可得出;
(2)證明是等邊三角形,由等邊三角形的性質(zhì)可得出答案.
(1)
證明:∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)
解:
由(1)知,,
又∵,
∴是等邊三角形,
∵,
∴.
∴的長為.
【點睛】
本題主要考查全等三角形的判定和性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì)、平行線的性質(zhì).掌握全等三角形的判定方法,證明三角形全等是解題的關(guān)鍵.
【變式訓練】
1.如圖,在△ABC中,∠BAC=∠B=60°,D點為BC的中點,AB=4,則BD=__.
【答案】2
【解析】
【分析】
根據(jù)已知條件證明△ABC是等邊三角形,得到BC=AB=4,即可求出BD.
【詳解】
解:∵∠BAC=∠B=60°,
∴∠C=∠BAC=∠B=60°,
∴△ABC是等邊三角形,
∴BC=AB=4,
∵D點為BC的中點,
∴BD=2,
故答案為:2.
【點睛】
此題考查了等邊三角形的判定及性質(zhì)定理,熟記三個角相等的三角形是等邊三角形是解題的關(guān)鍵.
2.如圖,點O是等邊△ABC內(nèi)一點,D是△ABC外的一點,∠AOB=110°,∠BOC=α,△BOC≌△ADC,∠OCD=60°,連接OD.
(1)求證:△OCD是等邊三角形;
(2)當α=150°時,試判斷△AOD的形狀,并說明理由;
(3)探究:當α為多少度時,△AOD是等腰三角形.
【答案】(1)見解析
(2)△AOD是直角三角形,理由見解析
(3)當α=110°或125°或140°時,△AOD是等腰三角形
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)有一個角是60°的等腰三角形是等邊三角形可得證;
(2)根據(jù)全等易得∠ADC=∠BOC=α=150°,結(jié)合(1)中的結(jié)論可得∠ADO為90°,那么可得所求三角形的形狀;
(3)根據(jù)題中所給的全等及∠AOB的度數(shù)可得∠AOD的度數(shù),根據(jù)等腰三角形的兩底角相等分類探討即可.
(1)
證明:∵△BOC≌△ADC,
∴OC=DC,
∵∠OCD=60°,
∴△OCD是等邊三角形.
(2)
△AOD是直角三角形.
理由如下:
∵△OCD是等邊三角形,
∴∠ODC=60°,
∵△BOC≌△ADC,α=150°,
∴∠ADC=∠BOC=α=150°,
∴∠ADO=∠ADC-∠ODC=150°-60°=90°,
∴△AOD是直角三角形.
(3)
∵△OCD是等邊三角形,
∴∠COD=∠ODC=60°.
∵∠AOB=110°,∠ADC=∠BOC=α,
∴∠AOD=360°-∠AOB-∠BOC-∠COD=360°-110°-α-60°=190°-α,
∠ADO=∠ADC-∠ODC=α-60°,
∴∠OAD=180°-∠AOD-∠ADO=180°-(190°-α)-(α-60°)=50°.
①當∠AOD=∠ADO時,190°-α=α-60°,
∴α=125°.
②當∠AOD=∠OAD時,190°-α=50°,
∴α=140°.
③當∠ADO=∠OAD時,
α-60°=50°,
∴α=110°.
綜上所述:當α=110°或125°或140°時,△AOD是等腰三角形.
【點睛】
題目綜合考查了全等三角形的性質(zhì)及等腰三角形的判定;注意應分類探討三角形為等腰三角形的各種情況是解題關(guān)鍵.
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