
第06講 解題技巧專(zhuān)題:構(gòu)造等腰三角形的解題技巧(3類(lèi)熱點(diǎn)題型講練) 目錄 TOC \o "1-3" \h \u HYPERLINK \l "_Toc2829" 【考點(diǎn)一 利用平行線+角平分線構(gòu)造等腰三角形】 PAGEREF _Toc2829 \h 1 HYPERLINK \l "_Toc24374" 【考點(diǎn)二 過(guò)腰或底作平行線構(gòu)造等腰(邊)三角形】 PAGEREF _Toc24374 \h 6 HYPERLINK \l "_Toc3919" 【考點(diǎn)三 利用倍角關(guān)系構(gòu)造新等腰三角形】 PAGEREF _Toc3919 \h 18 【考點(diǎn)一 利用平行線+角平分線構(gòu)造等腰三角形】 例題:(2024上·北京西城·八年級(jí)??计谥校┤鐖D,在中,平分,,是的中點(diǎn). ?? (1)求證:是等腰三角形 (2)若,求的度數(shù). 【答案】(1)見(jiàn)解析 (2) 【分析】本題考查了等腰三角形的判定與性質(zhì),熟記相關(guān)定理內(nèi)容是解題關(guān)鍵. (1)由角平分線的定義得,由得即可求證; (2)先求出,根據(jù)“三線合一”得,即可求解. 【詳解】(1)證明:∵平分, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴ ∴是等腰三角形; (2)解:∵, ∴由(1)得: ∵是等腰三角形,是的中點(diǎn). ∴ ∴. 【變式訓(xùn)練】 1.(2024下·湖南株洲·八年級(jí)??计谀┮阎谥?,的平分線交于點(diǎn),. (1)如圖1,求證:是等腰三角形; (2)如圖2,若平分交于,,在邊上取點(diǎn)使,若,求的長(zhǎng). 【答案】(1)見(jiàn)解析 (2)4 【分析】本題考查角平分線、平行線的性質(zhì)以及直角三角形的邊角關(guān)系,掌握角平分線的定義,平行線的性質(zhì)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵. (1)根據(jù)角平分線的定義得出,根據(jù)平行線的性質(zhì)得出,進(jìn)而得出,根據(jù)等腰三角形的判定即可得出答案; (2)利用角平分線的定義、平行線性質(zhì)得出,進(jìn)而得出,根據(jù)含30度角的直角三角形的性質(zhì)得出,進(jìn)而可得出答案. 【詳解】(1)證明:是的平分線, , , , , , 即是等腰三角形; (2)解:,, , 又平分, , 由(1)可知,, , , , 在中,,, , 又,, . 2.(2023上·全國(guó)·八年級(jí)期末)如圖1,在中,和的平分線交于點(diǎn)O,過(guò)點(diǎn)O作,交于E,交于F. ?? (1)當(dāng),則___________; (2)當(dāng)時(shí),若是的外角平分線,如圖2,它仍然和的角平分線相交于點(diǎn)O,過(guò)點(diǎn)O作,交于E,交于F,試判斷,之間的關(guān)系,并說(shuō)明理由. 【答案】(1)8 (2),見(jiàn)解析 【分析】本題主要考查了等腰三角形的判定與性質(zhì),平行線的性質(zhì),角平分線的定義等知識(shí),利用角平分線和平行線證明等腰三角形是解題的關(guān)鍵. (1)由平行線的性質(zhì)和角平分線的定義可證,即可得出答案; (2)與(1)同理由平行線的性質(zhì)和角平分線的定義可證. 【詳解】(1)解:∵, ∴∠EOB=∠OBC,∠FOC=∠OCB, ∵和的平分線交于點(diǎn)O, ∴∠EBO=∠OBC,∠FCO=∠BCO, ∴∠EBO=∠EOB,∠FCO=∠FOC, ∴, ∴, 故答案為:8; (2),理由如下: ∵平分, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, 同理可得, ∴. 3.(2023上·吉林松原·八年級(jí)??计谀締?wèn)題背景】在學(xué)習(xí)了等腰三角形等有關(guān)知識(shí)后,數(shù)學(xué)活動(dòng)小組發(fā)現(xiàn):當(dāng)角平分線遇上平行線時(shí)一般可得等腰三角形.如圖1,為的角平分線上一點(diǎn),常過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn),易得為等腰三角形. (1)【基本運(yùn)用】如圖2,把長(zhǎng)方形紙片沿對(duì)角線折疊,使點(diǎn)落在點(diǎn)處,則重合部分的形狀是_______. (2)【類(lèi)比探究】如圖3,中,內(nèi)角與外角的角平分線交于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作分別交于點(diǎn),試探究線段之間的數(shù)量關(guān)系并說(shuō)明理由; (3)【拓展提升】如圖4,四邊形中,為邊的中點(diǎn),平分,連接,求證:. 【答案】(1)是等腰三角形 (2),理由見(jiàn)解析 (3)見(jiàn)解析 【分析】本題考查等腰三角形的性質(zhì),平行線的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),掌握等腰三角形的性質(zhì),平行線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵. (1)根據(jù)材料提示,平行線的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì)即可求證; (2)根據(jù)(1)的結(jié)論可知,為等腰三角形,則,且,可證,由此即可求解; (3)如圖所示,過(guò)點(diǎn)作,為邊的中點(diǎn),可知點(diǎn)是的中點(diǎn),得出為等腰三角關(guān)系,證明平分,再根據(jù)兩直線平行同旁?xún)?nèi)角互補(bǔ),即可證明,即直角三角形,由此即可求證. 【詳解】(1)是等腰三角形; 理由:在長(zhǎng)方形中,, , 由折疊性質(zhì)可得, , , 是等腰三角形; 故答案為:等腰三角形; (2)解:,理由如下, ∵平分,, ∴, ∴為等腰三角形,則, 平分,, , 為等腰三角形,即, , . (3)證明:如圖所示,過(guò)點(diǎn)作,交于點(diǎn), 為邊的中點(diǎn), 點(diǎn)是的中點(diǎn),即, ,平分, , 是等腰三角形,即, , , , , , , ,即, , , . 【考點(diǎn)二 過(guò)腰或底作平行線構(gòu)造等腰(邊)三角形】 例題:(2023上·吉林通化·八年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,是等邊三角形,點(diǎn)在上,點(diǎn)在的延長(zhǎng)線上,且. ?? (1)若點(diǎn)是的中點(diǎn),如圖1,則線段與的數(shù)量關(guān)系是__________; (2)若點(diǎn)不是的中點(diǎn),如圖2,試判斷與的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論;(提示:過(guò)點(diǎn)作,交于點(diǎn)) (3)若點(diǎn)在線段的延長(zhǎng)線上,(2)中的結(jié)論是否仍成立?如果成立,請(qǐng)給予證明;如果不成立,請(qǐng)說(shuō)明理由. 【答案】(1),理由見(jiàn)解析 (2),理由見(jiàn)解析 (3)成立,理由見(jiàn)解析 【分析】本題考查全等三角形判定與性質(zhì),平行線性質(zhì),等腰三角形性質(zhì),等邊三角形性質(zhì)與判定. (1)求出,推出,根據(jù)等腰三角形性質(zhì)求出,即可得出答案; (2)過(guò)作,交于,證明,推出,證是等邊三角形,推出,即可得出答案; (3)過(guò)點(diǎn)作,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),證明,得到,即可得到. 【詳解】(1)解:,理由如下: 是等邊三角形, . ∵點(diǎn)為中點(diǎn), , , , , , , 又, . 故答案為:; (2)解:,理由如下: 如圖,過(guò)點(diǎn)作,交于點(diǎn), ?? 則, , 是等邊三角形, , , , , 在和中, , , , 又, ; (3)解:結(jié)論仍成立,理由如下: 如圖,過(guò)點(diǎn)作,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn), ?? 則, , 是等邊三角形, , , , , , , , , 在和中, , , , 又, . 【變式訓(xùn)練】 1.(2024上·天津?yàn)I海新·八年級(jí)??计谀┮阎本€,相交于點(diǎn),點(diǎn),分別為直線,上的點(diǎn),,且,點(diǎn)是直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)是直線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終滿足. (1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到線段的中點(diǎn),點(diǎn)在線段的延長(zhǎng)線上時(shí),求的長(zhǎng). (2)如圖2,當(dāng)點(diǎn)在線段上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)在線段的延長(zhǎng)線上時(shí),試確定線段與的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由. 【答案】(1) (2),理由見(jiàn)解析 【分析】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì)、等邊三角形的判定與性質(zhì)、等腰三角形的判定與性質(zhì); (1)證明為等邊三角形,得出,由等邊三角形的性質(zhì)得出,由等腰三角形的性質(zhì)得出,由三角形的外角性質(zhì)得出,即可得出結(jié)論; (2)過(guò)點(diǎn)E作交于點(diǎn)F,由平行線的性質(zhì)得出,證出,得出,證出,由證明,得出,即可得出結(jié)論. 【詳解】(1)解:∵, 為等邊三角形, ∴, ∵點(diǎn)E是線段的中點(diǎn), ∴, , , ∵ , ; (2)解:,理由如下: 過(guò)點(diǎn)E作交于點(diǎn)F,如圖, ∵, ∴, , ∵, , , , ∴, , , 在和中, ∵, ∴, , ∵, . 2.(2023上·吉林長(zhǎng)春·八年級(jí)??计谀┮阎诘冗吶切沃?,點(diǎn)E在上,點(diǎn)D在的延長(zhǎng)線上,且. (1)【感知】如圖1,當(dāng)點(diǎn)E為的中點(diǎn)時(shí),則線段與的數(shù)量關(guān)系是______; (2)【類(lèi)比】如圖2,當(dāng)點(diǎn)E為邊上任意一點(diǎn)時(shí),則線段與的數(shù)量關(guān)系是______,請(qǐng)說(shuō)明理由;(提示如下:過(guò)點(diǎn)E作,交于點(diǎn)F.) (3)【拓展】在等邊三角形中,點(diǎn)E在直線上,點(diǎn)D在直線上,且,若的邊長(zhǎng)為2,,則的長(zhǎng)是______. 【答案】(1) (2),理由見(jiàn)解析 (3)5 【分析】(1)由等腰三角形的性質(zhì)得,再由等邊三角形的性質(zhì)得,然后證,得,即可得出結(jié)論; (2)過(guò)點(diǎn)E作,交于點(diǎn)F,證為等邊三角形,得,再證,得,即可得出結(jié)論; (3)過(guò)點(diǎn)E作,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,同(2)得是等邊三角形,,則,,即可得出答案. 【詳解】(1),理由如下: ∵, ∴, ∵是等邊三角形, ∴, ∵點(diǎn)E為的中點(diǎn), ∴,, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, ∴; 故答案為:; (2),理由如下: 過(guò)點(diǎn)E作,交于點(diǎn)F,則, ∵是等邊三角形, ∴, ∴, ∴為等邊三角形,, ∴, ∵, ∴, ∴, 在和中, , ∴, ∴, ∴; (3)過(guò)點(diǎn)E作,交于點(diǎn)F,如圖3所示: 同(2)得:是等邊三角形,, ∴, ∵, ∴. 故答案為:5. 【點(diǎn)睛】本題是三角形綜合題目,考查了等邊三角形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、平行線的性質(zhì)等知識(shí),熟練掌握等邊三角形的判定與性質(zhì),證明三角形全等是解題的關(guān)鍵. 3.(2024上·廣東中山·八年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,中, , , 點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā)沿線段移動(dòng)到點(diǎn)A停止,同時(shí)點(diǎn)Q從點(diǎn)C出發(fā)沿的延長(zhǎng)線移動(dòng),并與點(diǎn) P同時(shí)停止. 已知點(diǎn) P,Q移動(dòng)的速度相同,連接與線段 相交于點(diǎn)D(不考慮點(diǎn) P與點(diǎn)A,B重合時(shí)的情況). (1)求證: ; (2)求證: ; (3)如圖,過(guò)點(diǎn)P作于點(diǎn)E,在點(diǎn)P,Q移動(dòng)的過(guò)程中,線段的長(zhǎng)度是否變化?如果不變,請(qǐng)求出這個(gè)長(zhǎng)度;如果變化,請(qǐng)說(shuō)明理由. 【答案】(1)見(jiàn)解析 (2)見(jiàn)解析 (3)為定值5,理由見(jiàn)解析 【分析】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì),平行線的性質(zhì),線段的和差,準(zhǔn)確作出輔助線找出全等三角形是解題關(guān)鍵. (1)利用、的移動(dòng)速度相同,得到,利用線段間的關(guān)系即可推出; (2)過(guò)點(diǎn)P作,交于點(diǎn)F,利用等邊對(duì)等角結(jié)合已知可證,即可得出結(jié)論; (3)過(guò)點(diǎn)P作,交于點(diǎn)F,由(2)得,可知為等腰三角形,結(jié)合,可得出即可得出為定值. 【詳解】(1)證明:、的移動(dòng)速度相同, , , ; (2)如圖,過(guò)點(diǎn)P作,交于點(diǎn)F, , , , , , , 由(1)得, , 在與中, , , ; (3)解:為定值5,理由如下: 如圖,過(guò)點(diǎn)P作,交于點(diǎn)F, 由(2)得:, 為等腰三角形, , , 由(2)得, , , 為定值5. 4.(2023上·黑龍江齊齊哈爾·八年級(jí)齊齊哈爾市第三中學(xué)校??计谀┚C合與實(shí)踐: 已知:等邊. 【觀察猜想】如圖①:D為線段上一點(diǎn),,交于點(diǎn)E.可知為_(kāi)_____三角形. 【實(shí)踐發(fā)現(xiàn)】如圖②:D為線段外一點(diǎn),連接,以為一邊作等邊三角形.連接.猜想與數(shù)量關(guān)系為_(kāi)_____,直線與相交所產(chǎn)生的交角中的銳角為_(kāi)_____. 【深入探究】:D為線段上一點(diǎn),F(xiàn)為線段延長(zhǎng)線上一點(diǎn),且. (1)特殊感知:當(dāng)點(diǎn)D為的中點(diǎn)時(shí),如圖③,猜想線段與的數(shù)量關(guān)系為_(kāi)_____; (2)特例啟發(fā):當(dāng)D為上任意一點(diǎn),其余條件不變,如圖④,猜想線段與的數(shù)量關(guān)系?并說(shuō)明理由. (3)拓展延伸:在等邊三角形中,點(diǎn)D在直線上,點(diǎn)F在直線上,且.若的邊長(zhǎng)為2,,則的長(zhǎng)為_(kāi)_____. 【答案】觀察猜想:等邊;實(shí)踐發(fā)現(xiàn):,;(1);(2),證明見(jiàn)解析;(3)5或1 【觀察猜想】利用等邊三角形的性質(zhì)和判定即可證明; 【實(shí)踐發(fā)現(xiàn)】利用等邊三角形的性質(zhì)證明即可得出數(shù)量關(guān)系,再用三角形內(nèi)角和定理即可得出角度; 【深入探究】(1)根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)和等腰三角形的判定與性質(zhì)求解即可; (2)正確作出輔助線證明三角形全等即可; (3)分點(diǎn)D在的延長(zhǎng)線上兩種情況討論。 【詳解】解:【觀察猜想】等邊 理由:是等邊三角形, , , , 是等邊三角形. 實(shí)踐發(fā)現(xiàn) , 理由: 都是等邊三角形, , , , , 延長(zhǎng)交于F, 中,, , 即, , 深入探究 (1)特殊感知∶ 理由:當(dāng)點(diǎn)D為的中點(diǎn)時(shí),, 是等邊三角形, , , , , , , . (2)特例啟發(fā):猜想, 證明:過(guò)點(diǎn)D作,交于點(diǎn)E. , , . 是等邊三角形, . , 又, 在和中, , , (3)①如圖: ②如圖, 當(dāng)點(diǎn)D在的延長(zhǎng)線上時(shí), 作,交直線于點(diǎn)E, , , , 的邊長(zhǎng)為2,, , , , , , 綜上所述,的長(zhǎng)是5或1. 【點(diǎn)睛】本題考查等邊三角形的性質(zhì)和判定、三角形全等的性質(zhì)和判定及“直角三角形中30銳角所對(duì)直角邊等于斜邊的一半”,正確作出輔助線,構(gòu)造全等三角形及分類(lèi)討論是解決問(wèn)題的關(guān)鍵. 【考點(diǎn)三 利用倍角關(guān)系構(gòu)造新等腰三角形】 例題:(2023上·河南信陽(yáng)·八年級(jí)統(tǒng)考期中)閱讀材料:截長(zhǎng)補(bǔ)短法,是初中數(shù)學(xué)幾何題中一種輔助線的添加方法.截長(zhǎng)就是在長(zhǎng)邊上截取一條線段與某一短邊相等,補(bǔ)短是通過(guò)在一條短邊上延長(zhǎng)一條線段與另一長(zhǎng)邊相等,解答下列問(wèn)題:如圖1,在中,交于點(diǎn)D,平分,且. (1)為了證明結(jié)論“”,小亮在AC上截取,使得,解答了這個(gè)問(wèn)題,請(qǐng)按照小亮的思路寫(xiě)證明過(guò)程; (2)如圖2,在四邊形中,已知,,,,,,求的長(zhǎng). 【答案】(1)見(jiàn)解析 (2)16 【分析】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),等腰三角形的判定及性質(zhì),根據(jù)題目的已知條件并結(jié)合圖形添加適當(dāng)?shù)妮o助線是解題的關(guān)鍵. (1)在上截取,使得,連接,根據(jù)角平分線的定義可得,再利用證明,從而可得,,進(jìn)而可得,然后利用三角形的外角性質(zhì)可得,從而可得,進(jìn)而可得,再根據(jù)等量代換可得,最后利用線段的和差關(guān)系進(jìn)行計(jì)算,即可解答; (2)在上截取,連接,先利用三角形內(nèi)角和定理可得,從而可得,再利用證明,從而可得,進(jìn)而可得,然后利用三角形內(nèi)角和定理可得,從而可得,再利用等腰三角形的三線合一性質(zhì)可得,最后利用線段的和差關(guān)系進(jìn)行計(jì)算,即可解答. 【詳解】(1)解:證明:在上截取,使得, ∵平分, ∴, ∵, ∴, ∴,, ∵, ∴, ∵是的一個(gè)外角, ∴, ∴, ∴, ∴ ∵, ∴; (2)在上截取,連接, ∵,, ∴, ∵, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, ∵,, ∴, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴的長(zhǎng)為16. 【變式訓(xùn)練】 1.在中,,點(diǎn)在邊上,,點(diǎn)在線段上,. (1)如圖,若點(diǎn)與點(diǎn)重合,則______; (2)如圖,若點(diǎn)與點(diǎn)不重合,試說(shuō)明與的數(shù)量關(guān)系; (3)在(1)的情況下,試判斷,與的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明你的理由. 【答案】(1) (2) (3),理由見(jiàn)解析 【分析】(1)根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)得到,根據(jù)題意求出,根據(jù)三角形的外角性質(zhì)計(jì)算,得到答案; (2)根據(jù)直角三角形的兩銳角互余得到,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)、三角形內(nèi)角和定理得到,進(jìn)而證明結(jié)論; (3)在上截取,連接,證明≌,根據(jù)求等三角形的性質(zhì)得到,根據(jù)三角形的外角性質(zhì)得到,得到,進(jìn)而得出結(jié)論. 【詳解】(1)解:在中,,, 則, ,, , , 故答案為:; (2)解:, 理由如下:, , , , , , , ; (3)解:, 理由如下:如圖,在上截取,連接, 則, , 在和中, , ≌, , , 是的外角, , , . 【點(diǎn)睛】本題考查的是三角形全等的判定和性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì),靈活運(yùn)用全等三角形的判定定理是解題的關(guān)鍵. 2.(2023上·遼寧大連·八年級(jí)大連市第三十四中學(xué)??计谥校┮阎?,在中,點(diǎn)是邊上一點(diǎn),點(diǎn)是延長(zhǎng)線上一點(diǎn),交于點(diǎn),點(diǎn)是上一點(diǎn),連接于點(diǎn). (1)寫(xiě)出圖1中與相等的角,______; (2)如圖1,若,在圖中找出與相等的線段并證明; (3)如圖2,若,求的長(zhǎng)度. 【答案】(1) (2),證明見(jiàn)解析 (3) 【分析】(1)運(yùn)用三角形外角性質(zhì)即可求得答案; (2)利用證明,可得,,即可得出答案; (3)延長(zhǎng)交的延長(zhǎng)線于,過(guò)點(diǎn)作交的延長(zhǎng)線于,可證得則,設(shè),再根據(jù)等腰三角形性質(zhì)可得,建立方程求解即可得出答案. 【詳解】(1),, . , 故答案為:; (2),理由如下, ,,, , 在和中, , ,. , 即; (3)如圖2,延長(zhǎng)交的延長(zhǎng)線于,過(guò)點(diǎn)作交的延長(zhǎng)線于, , 則, , , , , , , , 在和中, , , 設(shè), ,, ,. , ,, . , 解得: , , 故的長(zhǎng)度為. 【點(diǎn)睛】本題考查了等腰三角形的性質(zhì)與判定,平行線的性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理的應(yīng)用,三角形的外角的性質(zhì),全等三角形的 性質(zhì)與判定,構(gòu)造全等三角形是解題的關(guān)鍵.
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