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等腰三角形

主讲:方敏文

一周强化

一、一周知识概述

(一)等腰三角形

  1、有两条边相等的三角形叫做等腰三角形。如图所示,在△ABC中,若AB=AC,则△ABC是等腰三角形。

  2、在等腰三角形中,相等的两边分别叫做腰,另一边叫做底边,两腰的夹角叫做顶角,腰和底边的夹角叫做底角。如图所示,AB,AC叫做腰,BC叫做底边。∠A叫做顶角,∠B和∠C叫做底角。

  3、顶角是直角的等腰三角形叫做等腰直角三角形。

(二)等腰三角形的性质

  性质1:等腰三角形的两个底角相等(简写为“等边对等角”)。

  性质2:等腰三角形顶角的角平分线、底边上的中线、底边上的高重合(简称“三线合一”)。

  [说明] 等腰三角形是轴对称图形,有一条对称轴。

(三)等边三角形及其性质

  1、三边都相等的三角形是等边三角形。

  2、等边三角形的各角都相等,并且每一个角都等于60°。

  3、等边三角形是轴对称图形,共有三条对称轴。

(四)等腰三角形的判定

  如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(简写为“等角对等边”)。

  [注意] “等角对等边”,强调的是在同一个三角形中,否则不成立,这一点我们应特别注意。

(五)等边三角形的判定

  1、三个角都相等的三角形是等边三角形。

  2、有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。

(六)含有一个30°角的直角三角形的性质

  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。

二、重难点知识归纳

  (1)性质1提示由三角形的边的关系推出角的关系,同时也提供了证明两个角相等的一种新的方法.

  (2)等腰三角形顶角的平分线、底边的中线、底边上的高互相重合是一个非常重要的性质,在今后的应用是非常广泛的.

  (3)在叙述等腰三角形的判定定理时,要注意说成“如果一个三角形有两个底角相等,那么它的两腰相等”是错误的,因为在没有判定出它是等腰三角形以前,不能用“底角”“腰”等名词,只有等腰三角形才有“底角”、“腰”.

  (4)几何作图必须熟练地运用各种图形的一些性质.

三、典型例题剖析

例1、如果等腰三角形的两边长分别为3和5,求这个三角形的周长。

分析:

  欲求三角形的周长,即是求这个三角形的第三边,又因为这个三角形是等腰三角形,所以第三边一定与已知两边中的一边相等,至于是已知两边中的哪一条,则需由三角形三边关系来确定。

解:

  若三角形的腰长为3,底边长为5时,则这个三角形的另一腰长是3,此时,3+3>5,满足三角形的三边关系,则这个三角形的周长是:3+3+5=11。

  若三角形的腰长为5,底边长为3时,则这个三角形的另一腰长是5,此时,3+5>5,满足三角形的三边关系,则这个三角形的周长是:5+5+3=13。

  ∴这个三角形的周长为11或13。

例2、如图所示,已知长方形ABCD,把△ABC沿对角线AC折叠,交AD于点F,问△AFC是一个等腰三角形吗?为什么?

分析:

  利用等腰三角形的判定来说明。

解:

  △AFC是一个等腰三角形,理由如下:

  ∵△ACE是由△ABC折叠而成的,∴∠1=∠2。

  又∵四边形ABCDE是长方形,∴AD∥BC。

  ∴∠2=∠3,∴∠1=∠3,∴FA=FC(等角对等边),

  ∴△AFC是等腰三角形。

例3、如图,点D在AC上,点E在AB上,且AB=AC,BC=BD,AD=DE=BE.求∠A的度数.

分析:

  本题中没有给出一个角的度数,而要求∠A的度数,必然是运用三角形内角和定理,其解题思路是设某一个角的度数为x,其他各角都能用x的代数式表示,列出代数方程求解.

解:设∠A=x.

  ∵AD=DE=EB

  ∴∠DEA=∠A=x,∠EBD=∠EDB.

  又∵∠DEA=∠EBD+∠EDB,

  ∴∠EBD=∠EDB=

  ∴∠BDC=∠A+∠ABD=

  ∵BD=BC,AB=AC,

  ∴∠BDC=∠BCD=∠ABC=

  在△ABC中,∠A+∠ABC+∠ACB=180°,

  即

  ∴x=45°,即∠A=45°.

例4、数学课堂上,老师布置了一道几何证明题,让大家讨论它的证明方法,通过大家的激烈讨论,有几位同学说出了他们的思路,并添加了辅助线,你能根据他们的辅助线的作法写出证明过程吗?

  如图,已知△ABC中AB=AC,F在AC上,在BA延长线上取AE=AF.求证:EF⊥BC.

解:

  首先,小明根据等腰三角形这一已知条件,结合等腰三角形的性质,想到了过A作AG⊥BC于G这一条辅助线,如图.

证明1:

  过A作AG⊥BC于G.

  ∵AB=AC,∴∠3=∠4.

  又∵AE=AF,∴∠1=∠E.

  又∵∠3+∠4=∠1+∠E,

  ∴∠3=∠E,

  ∴AG//EF,

  ∴EF⊥BC.

  接着小亮根据题设AE=AF,结合等腰三角形的性质作出过A作AH⊥EF于H这条辅助线,如图.

证明2:

  过A作AH⊥EF于H.

  ∵AE=AF,∴∠EAH=∠FAH.

  又∵∠AB=AC,∴∠B=∠C.

  又∵∠EAH+∠FAH=∠B+∠C,

  ∴∠EAH=∠B,

  ∴AH//BC,

  ∴EF⊥BC.

  小彬也作出了一条辅助线,过C作MC⊥BC交BA的延长线于M,如图.

证明3:

  过C作MC⊥BC交BA的延长线于M,则∠1+∠2=90°.

  ∵AE=AF,∴∠AEF=∠AFE,

  ∴∠EAF=180°-2∠AFE.

  又∵AB=AC,∴∠B=∠1.

  又∵∠EAF=∠B+∠1,∴∠EAF=2∠1,

  ∴2∠1=180°-2∠AFE,

  ∴∠1+∠AFE=90°,

  ∴∠2=∠AFE,

  ∴DE//MC,

  ∴EF⊥BC.

  小颖的作法是:过E作EN⊥EF交CA的延长线于N,如图.

证明4:

  过E作EN⊥EF交CA的延长线于N,则∠1+∠2=90°.

  ∵AE=AF,

  ∴∠2=∠AFE,∴∠EAF=180°-2∠2.

  又∵AB=AC,∴∠B=∠C,∴∠EAF=∠B+∠C=2∠B,

  ∴2∠B=180°-2∠2,∴∠B+∠2=90°,

  ∴∠1=∠B,∴EN//BC,

  ∴EF⊥BC.

  小虎的作法是:过E点作EP//AC交BC的延长线于P,如图.

证明5:

  过E作EP//AC交BC的延长线于P,则∠AFE=∠2,∠3=∠P.

  又∵AE=AF,∴∠1=∠AFE,

  ∴∠1=∠2.

  又∵AB=AC,∴∠B=∠3,

  ∴∠B=∠P,∴EB=EP,

  ∴EF⊥BC.

  大家都在激烈地讨论着如何作出辅助线时,小红突然站起来说,不作辅助线也可以证明,你说是吗?(如图).

证明6:

  ∵AE=AF,∴∠1=∠E.

  又∵∠2=∠1+∠E,

  ∴∠2=2∠E.

  又∵AB=AC,∴∠B=∠C,

  ∴∠2=180°-2∠B,

  ∴2∠E=180°-2∠B,

  即∠E+∠B=90°,

  ∴∠3=180°-90°=90°,

  ∴EF⊥BC.

例5、如图所示,在△ABC中,AB=AC,∠BPC=115°,且∠ABP=∠BCP,求∠A的度数.

分析:

  可以利用整体的数学思想,设∠ABP=∠BCP=α,则∠PBC=∠ACP=β,

  因为AB=AC,所以∠ABC=∠ACB,即∠A=180°-∠ABC-∠ACB=180°-2(α+β),△BCP中,α+β=180-∠BPC,故可求出∠A的度数。

解:

  ∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB(等边对等角)。

  又∵∠ABP=∠BCP,

  ∴∠ABC-∠ABP=∠ACB-∠BCP,即∠PBC=∠ACP。

  设∠ABP=∠BCP=α,∠PBC=∠ACP=β。

  在△BCP中,∠BPC=180°-α-β,∠BPC=115°,∴α+β=65°。

  ∴∠A=180°-2(α+β)=180°-2×65°=50°。

例6、如图所示,∠AOP=∠BOP=15°,PD⊥OA,PC∥OD,若OC=4,则PD等于( )

A.4     B.3     C.2      D.1

分析:

  本题中有角平分线、平行线,这是等腰三角形的重要形成条件,另外PD⊥OA于D,显然需要作另外一个垂直,这是角平分线性质的重要应用。具体证明过程如下:

  如图所示,过点P作PE⊥OB于E。

  ∵OP平分∠BOA,PD⊥OA于D,

  ∴PD=PE,∠1=∠2。

  ∵PC∥OA,∴∠2=∠3,∴∠1=∠3,∴OC=CP=4。

  又∵∠1=15°,∴∠4=∠1+∠3=30°,

  

  故正确答案为C项。

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