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预习课第11讲 等边三角形及含30°角的直角三角形的性质 暑假讲义2025-2026学年八年级数学上册(人教版2024)(解析版)
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这是一份预习课第11讲 等边三角形及含30°角的直角三角形的性质 暑假讲义2025-2026学年八年级数学上册(人教版2024)(解析版),共30页。学案主要包含了A组---基础题,B组---提高题等内容,欢迎下载使用。
1 构建知识体系 明确学习目标,深入浅出,力求打扎实基础;
2 例题经典 力求熟练掌握各常考题型,提高分析能力;
【题型一】 等边三角形的定义和性质
【题型二】 等边三角形的判定
【题型三】 等边三角形的判定与性质
【题型四】 含30°的直角三角形的性质
3 课后分层练习 进一步巩固所学内容.
1.掌握等边三角形的定义、性质和判定;
2.掌握含30°的直角三角形的性质.
1 等边三角形
(1)定义:三条边都相等的三角形;
(2)性质:三个内角都是60°,每条边都存在三线合一.
(3)判定:
① 三条边相等的三角形是等边三角形;
② 三个角都相等的三角形是等边三角形;
③ 有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
2含30°的直角三角形
在直角三角形中,如果一个角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半.
【题型一】等边三角形的定义和性质
相关知识点讲解
等边三角形的定义和性质
(1)定义:三条边都相等的三角形;
(2)性质:三个内角都是60°,每条边都存在三线合一.
【典题1】(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,△ABC是等边三角形,在△ADE中,AD=AE,∠DAE=80°,∠BAD=15°,则∠CDE=( )
A.30°B.20°C.35°D.25°
【答案】D
【分析】本题主要考查等边三角形的性质、等腰三角形的性质及三角形外角的性质,熟练掌握等边三角形的性质、等腰三角形的性质及三角形外角的性质是解题的关键;由题意易得∠B=60°,∠ADE=50°,则有∠ADC=75°,然后问题可求解.
【详解】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=60°,
∵AD=AE,∠DAE=80°,∠BAD=15°,
∴∠ADE=180°-∠DAE2=50°,∠ADC=∠B+∠BAD=75°,
∴∠CDE=∠ADC-∠ADE=25°;
故选:D.
【典题2】(2025·辽宁丹东·一模)如图,在等边三角形ABC中,AD⊥BC,垂足为点D,点E在线段AD上,∠ECD=20°,则∠ABE等于( )
A.10°B.20°C.30°D.40°
【答案】D
【分析】本题考查等边三角形的性质,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,关键是由等边三角形三角形的性质推出AD垂直平分BC.
由等边三角形的性质推出∠ABC=60°,AD垂直平分BC,得到BE=CE,推出∠EBD=∠ECD=20°,即可求出∠ABE的度数.
【详解】解:∵三角形ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
∵AD⊥BC,
∴AD垂直平分BC,
∴BE=CE,
∴∠EBD=∠ECD=20°,
∴∠ABE=∠ABC-∠EBD=40°.
故选:D.
变式练习
1(24-25八年级下·辽宁沈阳·阶段练习)如图,△ABC是等边三角形,E为BC上一点,在AB上取一点D,使AD=AE,且∠AED=65°,则∠EAC的度数是( )
A.10°B.20°C.15°D.5°
【答案】A
【分析】根据等边对等角可得∠ADE=65°,再根据三角形内角和定理求出∠DAE=50°,最后根据等边三角形的性质即可求解.
本题考查了等边三角形的性质,三角形内角和定理,关键是三角形内角和定理的应用.
【详解】解:∵AD=AE,且∠AED=65°,
∴∠ADE=65°,
∴∠DAE=50°,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠EAC=∠BAC-∠DAE=10°,
故选:A.
2(24-25八年级上·湖南永州·期中)如图,△ABC为等边三角形,点D是BC边上异于B,C的任意一点,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F.若BC边上的高线AM=10,则DE+DF=( )
A.5B.10C.8D.6
【答案】B
【分析】本题考查了等边三角形的性质,三角形的面积额,利用等积法求解是解答本题的关键.连接AD,根据S△ABC=S△ABD+S△ACD,再代入数值可得答案.
【详解】解:连接AD,
∵△ABC是等边三角形,AM=10,
∴AB=AC=BC.
∵S△ABC=S△ABD+S△ACD,
∴12BC⋅AM=12AB⋅DE+12AC⋅DF,
即12×10×BC=12BCDE+DF,
∴DE+DF=10.
故选:B.
3(2025·贵州铜仁·模拟预测)如图,△ABC和△ADE均为等边三角形,点B,D,E在同一直线上,若∠EBC=35°,则∠ECA的度数为( )
A.35°B.25°C.30°D.45°
【答案】B
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质,根据等边三角形的性质和SAS证明△BAD≌△CAESAS得到∠ABD=∠ACE,再求出∠ABD的度数即可得到答案.
【详解】解:∵△ABC和△ADE均为等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠ABC=∠DAE=60°,
∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,即∠BAD=∠CAE,
∴△BAD≌△CAESAS,
∴∠ABD=∠ACE,
∵∠EBC=35°,
∴∠ACE=∠ABD=∠ABC-∠EBC=25°,
故选:B.
4(24-25八年级下·陕西延安·期中)如图,△ABC与△CDE都是等边三角形,点A,D,E在同一直线上,连接BE,若BE=2,AE=8,则CE的长是( )
A.4B.5C.6D.7
【答案】C
【分析】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
由等边三角形的性质证明△ACD≌△BCESAS,再根据全等三角形的性质即可求解.
【详解】解:∵△ABC与△CDE都是等边三角形,
∴∠ACB=∠ECD=60°,AC=BC,CD=CE,
∠ACB-∠DCB=∠ECD-∠DCB,即∠ACD=∠BCE,
在△ACD和△BCE中,
AC=BC∠ACD=∠BCECD=CE,
∴△ACD≌△BCESAS,
∴AD=BE=2,
∵AE=8,
∴DE=AE-AD=8-2=6,
∴CE=DE=6,
故选:C.
5(24-25七年级下·全国·单元测试)如图,△ABC是等边三角形,动点D从点B出发,沿BA方向运动到终点A,以CD为边向上作等边三角形CDE,连接AE.在整个运动过程中,阴影部分面积的变化情况是(注:等边三角形三个内角都为60°)( )
A.一直减小B.一直不变C.先减小后增大D.先增大后减小
【答案】B
【分析】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
根据等边三角形的性质可证△BCD≌△ACE,由此可得阴影部分的面积为等边三角形ABC的面积,由此即可求解.
【详解】解:∵△ABC,△CDE是等边三角形,
∴BC=AC,DC=EC,∠ACB=∠DCE=60°,
∴∠ABC-∠ACD=∠DCE-∠ACD,即∠BCD=∠ACE,
∴△BCD≌△ACESAS,
∴S△BCD=S△ACE,
∵阴影部分的面积为S△ACE+S△ACD,
∴阴影部分的面积为S△ACD+S△BCD=S△ABC,
∴阴影部分面积的变化情况是一直不变,
故选:B .
【题型二】等边三角形的判定
相关知识点讲解
等边三角形的判定
① 三条边相等的三角形是等边三角形;
② 三个角都相等的三角形是等边三角形;
③ 有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
【典题1】(24-25八年级下·广东佛山·阶段练习)已知:如图,在△ABC中,D是BC边的中点,DE⊥AB,DF⊥AC,点E、F为垂足,且DE=DF,∠A=120°.
(1)求证;△BDE≌△CDF;
(2)求证:△DEF是等边三角形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定方法,是解题的关键:
(1)利用HL证明△BDE≌△CDF即可;
(2)根据全等三角形的性质,得到∠B=∠C,进而求出∠B,∠C的度数,进而求出∠BDE,∠CDF的度数,进而求出∠EDF=60°,即可得证.
【详解】(1)证明:∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠DEB=∠DFC=90°,
∵D是BC边的中点,
∴BD=CD,
∵DE=DF,
∴Rt△BDE≌Rt△CDFHL;
(2)由(1)知:△BDE≌△CDF,
∴∠B=∠C,
∵∠A=120°,
∴∠B=∠C=12180°-120°=30°;
∴∠BDE=90°-∠B=60°,∠FDC=90°-∠C=60°,
∴∠FDF=180°-∠BDE-∠CDF=60°,
∵DE=DF,
∴△DEF是等边三角形.
变式练习
1(24-25七年级下·吉林·期中)如图,△ABC是等边三角形,BD⊥AC,AE⊥BC,垂足分别为D,E,连接DE.求证:△CDE是等边三角形.
【答案】见解析
【分析】本题考查等边三角形的判定和性质,三线合一.
根据等边三角形三线合一推出CE=12BC,CD=12AC,进而推出CD=CE,结合∠C=60°,即可证明结论.
【详解】证明:∵△ABC是等边三角形,
∴AC=BC,∠C=60°,
∵BD⊥AC,AE⊥BC,
∴CE=12BC,CD=12AC,
∴CD=CD,
∵∠C=60°,
∴△CDE是等边三角形.
2(24-25八年级上·河南商丘·期末)如图,在△ABC中,DE∥BC,∠EDF=∠C.
(1)求证:∠BDF=∠A;
(2)若∠A=60°,DF平分∠BDE,求出△ABC的形状.
【答案】(1)见解析;
(2)△ABC是等边三角形
【分析】本题考查平行线的判定与性质,等边三角形的判定,正确理解题意是解题的关键.
(1)先根据平行线的性质得出∠AED=∠C,再得出∠AED=∠EDF,推出DF∥AC,根据平行线的性质即可得出结论;
(2)先求出∠BDF=∠A=60°,再根据平分线的定义得出∠BDF=∠FDE=60°,根据平行线的性质得出∠AED=∠FDE=60°,进而得出∠C=∠AED=60°,根据三角形内角和定理得出∠B=180°-∠A-∠C=60°,推出∠A=∠B=∠C=60°,即可得出结论.
【详解】(1)证明:DE∥BC,
∴∠AED=∠C,
∵∠EDF=∠C,
∴∠AED=∠EDF,
∴DF∥AC,
∴∠BDF=∠A;
(2)解:∵∠A=60°,
∴∠BDF=∠A=60°,
∵DF平分∠BDE,
∴∠BDF=∠FDE=60°,
∵DF∥AC,
∴∠AED=∠FDE=60°,
∵DE∥BC,
∴∠C=∠AED=60°,
∴∠B=180°-∠A-∠C=180°-60°-60°=60°,
∴∠A=∠B=∠C=60°,
∴△ABC是等边三角形
【题型三】等边三角形的判定与性质
【典题1】(2025·安徽·三模)如图,点E是45°直角三角形斜边上的一点,F是直角边上一点,且AE=AF,若∠BAE=30°,则∠FED的度数是( )
A.15°B.20°C.22.5°D.10°
【答案】A
【分析】本题考查了含45°直角三角形,等边三角形的判定与性质,三角形的外角的知识,掌握以上知识是解答本题的关键;
本题先求得∠EAF=60°,然后证得△EAF是等边三角形,然后得到∠AFE=60°,然后根据三角形外角的性质,即可求解;
【详解】解:∵△ABD是含45°直角三角形,
∴∠B=∠D=45°,∠BAD=90°,
∵∠BAE=30°,
∴∠EAF=∠BAD-∠BAE=90°-30°=60°,
∵AE=AF,
∴△EAF是等边三角形,
∴∠AFE=60°,
∵∠AFE是△DEF的外角,
∴∠FED=∠AFE-∠D=60°-45°=15°;
故选:A;
变式练习
1(24-25八年级下·河北保定·阶段练习)在△ABC中,若∠A=60°,且AB=BC=6,则AC的长为( )
A.3B.4C.5D.6
【答案】D
【分析】本题考查了等边三角形的判定与性质,熟练掌握等边三角形的判定与性质是解答本题的关键.
根据等边三角形的判定与性质求解即可.
【详解】解:∵在△ABC中,若∠A=60°,且AB=BC=6,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=BC=6,
故选:D.
2(24-25八年级上·河南商丘·期末)如图,DA=DC,BA=BC=6.若∠ABC=60°,则AO的长为( )
A.3B.2C.3D.1
【答案】A
【分析】本题考查了等边三角形的判定和性质,线段垂直平分线的逆定理,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
因为BC=BA=6,∠ABC=60°,得到△ABC是等边三角形,得出AC=AB=6,
根据题意得到BD垂直平分AC,得到AO=12AC=3,即可得到答案.
【详解】解; ∵BC=BA=6,∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=6,
∵DA=DC,BC=BA,
∴BD垂直平分AC,
∴AO=12AC=3,
故选:A.
3(24-25七年级下·江苏苏州·期中)如图,点P在∠AOB内,OP与OC关于OA对称,OP与OD关于OB对称,若CD=OP,则∠AOB的度数是( )
A.15°B.30°C.45°D.60°
【答案】B
【分析】本题考查了轴对称的性质,等边三角形的性质与判定,根据题意可得OP=OC=OD,结合CD=OP,可得△OCD是等边三角形,进而可得∠AOB的度数,解题的关键是:熟练掌握轴对称的性质.
【详解】解:∵点P在∠AOB内,OP与OC关于OA对称,OP与OD关于OB对称,
∴∠POA=∠COA,∠POB=∠DOB,OP=OC=OD,
∴∠AOB=∠AOP+∠POB=12∠COP+∠POD=12∠COD,
又∵CD=OP,
∴OC=OD=CD,
∴△OCD是等边三角形,
∴∠COD=2∠AOB=60°,
∴∠AOB=30°,
故选:B.
【题型四】含30°的直角三角形的性质
相关知识点讲解
含30°的直角三角形
在直角三角形中,如果一个角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半.
如下图,在Rt∆ABC中,∠B=90°,∠A=30°,则BC=12AC.
证明 在AC上取点D,使得CB=CD,
又∵∠C=60°,∴∆BCD是等边三角形,
∴∠DBC=60°,∴∠ABD=30°,
又∵∠A=30°,∴AD=BD=BC,
∴AC=AD+CD=BC+BC=2BC,即BC=12AC.
【典题1】(2025·陕西榆林·三模)如图,OD是∠AOB的平分线,DE⊥OA于点E,点C在OB上,连接CD,∠BCD=30°,OC=6.若CD∥OA,则DE的长度是( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【分析】本题考查了角平分线的性质,含30度角的直角三角形的性质.熟练掌握角平分线的性质,等角对等边,含30°的直角三角形是解题的关键.如图,证明∠COD=∠CDO,可得CD=OC=6,作DF⊥OB于F,根据含30度角的直角三角形的性质即可求DF=12CD=3的长,根据角平分线的性质可得DF=DE=3,即可求解.
【详解】解:∵CD∥OA,∠BCD=30°,
∴∠BOA=∠BCD=30°,∠CDO=∠DOE,
∵OD是∠AOB的平分线,
∴∠COD=∠DOE,
∴∠COD=∠CDO,而OC=6,
∴CD=OC=6,
如图,作DF⊥OB于F,
∵∠BCD=30°,
∴DF=12CD=3,
∵点D在∠AOB的平分线上,DF⊥OB,DE⊥OA,
∴DF=DE=3,
故选:C.
变式练习
1(24-25八年级上·云南昆明·期末)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=30°,BC=2,则AC的长为( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】D
【分析】本题考查了含30度角的直角三角形的性质的应用,在直角三角形中,如果有一个角是30度,那么它所对的直角边等于斜边的一半.根据含30度角的直角三角形性质得出AC=2BC,代入求解即可.
【详解】解:∵ ∠ABC=90°,∠A=30°,BC=2,
∴AC=2BC=4,
故选:D.
2(24-25八年级上·河南商丘·阶段练习)如图,等腰△ABC中∠BAC=120°,在底边上取点D,使得AC⊥AD,若BC=6,则AD等于( )
A.2B.3C.2.5D.3.5
【答案】A
【分析】本题考查了等腰三角形的判定和性质,含30°角的直角三角形的性质,掌握等腰三角形的性质是解题的关键.
根据等腰三角形的性质得到∠B=∠C=30°,由垂直的定义得到∠B=∠BAD=30°,则DB=DA,CD=2AD,所以有BD+CD=AD+2AD=3AD=6,由此即可求解.
【详解】解:∵△ABC是等腰三角形,∠BAC=120°,
∴∠B=∠C=12180°-∠BAC=12×180°-120°=30°,
∵AC⊥AD,
∴∠CAD=90°,
∴∠BAD=∠BAC-∠CAD=120°-90°=30°=∠B,
∴DA=DB,
在Rt△ACD中,∠C=30°,
∴CD=2AD,
∴BD+CD=AD+2AD=3AD=6,
解得,AD=2,
故选:A .
3(24-25八年级上·广东广州·期中)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD是AC边上的高,∠C=30°,AD=1,则AC=( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】D
【分析】本题考查含30°角的直角三角形,在Rt△ABD中,由30°角的直角三角形的性质推出AB=2AD=2,在Rt△ABC中,由30°角的直角三角形的性质推出AC=2AB=4,即可求出AC的长.
【详解】解:∵BD是AC边上的高,∠C=30°,∠ABC=90°,
∴∠ADB=90°,∠A=90°-∠C=60°,
∴∠ABD=90°-∠A=30°,
∵AD=1,
∴AB=2AD=2,
∵∠ABC=90°,∠C=30°,
∴AC=2AB=4.
故选:D.
4(24-25八年级上·河南许昌·期末)如图,Rt△ABC的斜边AC∥x轴,点B的坐标是32,0,∠A=30°,则AC=( ).
A.8B.6C.4D.3
【答案】B
【分析】本题考查坐标与图形,平行线的性质,含30度角的直角三角形的性质,根据平行线的性质得出∠AOD+OCA=180°,求出∠OCB=30°,根据含30度角的直角三角形的性质得出BC=2OB=3,进一步得出答案.
【详解】解:
∵AC∥x,
∴∠COD+∠OCA=180°,
∵Rt△ABC中,∠BCA=90°-30°=60°,
∴∠OCB=180°-90°-60°=30°,
∵点B的坐标是32,0,
∴OB=32,
∴BC=2OB=3,
∴AC=2BC=6,
故选:B.
5(24-25八年级下·广东深圳·期中)如图,在等边三角形ABC中,BC=8,点D是AB的中点,过点D作DF⊥AC于点F,过点F作EF⊥BC于点E,则BE的长为( )
A.3B.4C.5D.6
【答案】C
【分析】本题考查了等边三角形的性质,含30°角的直角三角形,由等边三角形性质得到AB=BC=AC=8,∠A=∠C=60°,根据含30°角的直角三角形求出AF=12AD=2,求出CF,再根据含30°角的直角三角形求出CE=12CF=3,即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC=8,∠A=∠C=60°,
∵D是AB的中点,
∴AD=12AB=4,
∵DF⊥AC,
∴∠AFD=90°,
∴∠ADF=180°-90°-60°=30°,
∴AF=12AD=2,
∴CF=AC-AF=8-2=6,
∵EF⊥BC,
∴∠CFE=90°-∠C=30°,
∴CE=12CF=3,
∴BE=BC-CE=8-3=5,
故选:C.
【A组---基础题】
1(24-25七年级下·全国·课后作业)如图,过等边三角形ABC的顶点A作直线.若∠1=20°,则∠2的度数是( )
A.100°B.80°C.60°D.40°
【答案】A
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质和平角的定义,先根据等边三角形的性质得出∠BAC=60°,再根据平角的定义即可得出答案.
【详解】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∵∠1=20°,
∴∠2=180°-∠1-∠BAC=100°,
故选:A
2(2025·湖南岳阳·一模)如图,在等边三角形ABC中,AD⊥BC,垂足为D,点E在线段AD上,连接EB、EC,若∠EBC=45°,BC=6,则ED等于( )
A.3B.4C.5D.6
【答案】A
【分析】本题考查的是等边三角形的性质,等腰三角形的判定与性质,先证明BD=CD=3,∠BDE=90°,再证明∠BED=∠EBC=45°,从而可得答案.
【详解】解:在等边三角形ABC中,AD⊥BC,BC=6,
∴BD=CD=3,∠BDE=90°,
∵∠EBC=45°,
∴∠BED=∠EBC=45°,
∴DE=DB=3,
故选:A
3(24-25八年级下·广西贵港·期中)如图,等腰△ABC中∠ACB=120°,在底边上取点D,使得AC⊥CD,若AB=6,则CD等于( )
A.2B.3C.2.5D.3.5
【答案】A
【分析】本题考查了等腰三角形的判定和性质,含30°角的直角三角形的性质.根据等腰三角形的性质得到∠B=∠A=30°,由垂直的定义得到∠B=∠BCD=30°,则DB=CD,AD=2CD,所以有BD+AD=BD+2CD=3CD=6,由此即可求解.
【详解】解:∵△ABC是等腰三角形,∠ACB=120°,
∴∠B=∠A=12180°-∠ACB=12×180°-120°=30°,
∵AC⊥CD,
∴∠ACD=90°,
∴∠BCD=∠ACB-∠ACD=120°-90°=30°=∠B,
∴DC=DB,
在Rt△ACD中,∠A=30°,
∴AD=2CD,
∵AD+BD=AB=6,
∴BD+AD=BD+2CD=3CD=6,
解得CD=2,
故选:A.
4(24-25八年级上·广东广州·期中)如图,△ABC是等边三角形,AB=6,BD是∠ABC的平分线,延长BC到E,使CE=CD,则BE的长为( )
A.7B.8C.172D.9
【答案】D
【分析】本题主要查了等边三角形的性质.根据等边三角形的性质,可得AB=BC=CD=6,CE=CD=12AC,即可求解.
【详解】解:由题意可知:AB=BC=CA=6,
∵BD是∠ABC的平分线,
∴CD=AD=12AC,
∵CE=CD,
∴CE=CD=12AC=3,
∴BE=BC+CE=6+3=9.
故选:D.
5(24-25八年级下·安徽宿州·期中)如图,在△ABC中, AB=5,BC=7,∠B=60°,将△ABC沿射线BC的方向平移2个单位后,得到△A'B'C',连接A'C,则线段A'C的长为( )
A.2B.7C.6D.5
【答案】D
【分析】本题考查了平移的性质,等边三角形的判定与性质,由平移性质可得BB'=2,AB=A'B'=5,则可得B'C=A'B'=5,则可证明△ABC是等边三角形,然后由等边三角形性质即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:由平移性质可得,BB'=2,AB=A'B'=5,
∴B'C=BC-BB'=7-2=5,
∴B'C=A'B'=5,
∵∠B=∠A'B'C=60°,
∴△A'B'C是等边三角形,
∴A'C=B'C=A'B'=5,
故选:D.
6(24-25八年级上·山西吕梁·期末)如图,在△ABC中,∠B=∠C=60°,点D是BC的中点,点E是AC的中点,EF∥AD,若CF=2,则AB的长为( )
A.2B.4C.6D.8
【答案】D
【分析】本题考查等边三角形的判定,三线合一,含30度角的直角三角形的性质,先证明△ABC是等边三角形,再根据三线合一得出∠ADC=90°,根据平行线的性质得出∠EFC=90°,进而得出∠FEC=30°,根据含30度角的直角三角形的性质得出CE=2CF=4,进而可得出答案.
【详解】解:∵△ABC中,∠B=∠C=60°,
∴AB=AC,
∴△ABC是等边三角形,
∵点D是BC的中点,
∴AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∵EF∥AD,
∴∠EFC=90°,
∴∠FEC=30°,
∵CF=2,
∴CE=2CF=4,
∴AC=2CE=8,
故选:D.
7(24-25八年级下·辽宁沈阳·阶段练习)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,CA平分∠BCD,AM⊥CD于点M,BN⊥AC于点N,连接MN.
(1)证明:AB=BC;
(2)若∠CAB=30°,证明:△AMN是等边三角形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据平行线的性质得到∠BAC=∠ACD,根据角平分线定义得到∠BCA=∠ACD
即可证明∠BAC=∠BCA,从而证明AB=BC;
(2)根据直角三角形的性质求出∠MAC=60°,AM=12AC,AN=12AC,得到AN=AM,即可证明△AMN是等边三角形.
【详解】(1)证明:∵AB∥CD,
∴∠BAC=∠ACD.
∵CA平分∠BCD,
∴∠BCA=∠ACD,
∴∠BAC=∠BCA,
∴AB=BC;
(2)证明:∵∠CAB=30°,
∴∠BAC=∠ACD=∠ACB=30°,
∵AM⊥CD于点M,
∴∠MAC+∠MCA=90°,AM=12AC,
∴∠MAC=60°,
∵AB=BC,BN⊥AC,
∴AN=12AC,
∴AN=AM,
∴△AMN是等边三角形.
【点睛】本题考查了等腰三角形、等边三角形的判定、平行线的性质、直角三角形的性质等知识,熟知相关知识并根据题意灵活应用是解题的关键.
8(24-25八年级下·四川成都·阶段练习)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB的垂直平分线分别交AB和AC于点D,E.
(1)求证:AE=2CE;
(2)连接CD,请判断△BCD的形状,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)等边三角形,理由见解析
【分析】(1)连接BE,根据线段垂直平分线的性质得到AE=BE,根据等边对等角得∠ABE=∠A=30°,再根据角的和差得∠CBE=30°,结合∠ACB=90°得BE=2CE,即可得证;
(2)连接CD,根据线段垂直平分线的性质得到D为AB中点,再结合∠ACB=90°得CD=BD,又∠ABC=60°,即可得解.
【详解】(1)解:连接BE,如图所示:
∵DE是AB的垂直平分线,
∴AE=BE,
∴∠ABE=∠A=30°,
∵∠ACB=90°,∠A=30°,
∴∠ABC=90°-∠A=60°,
∴∠CBE=∠ABC-∠ABE=30°,
在Rt△BCE中,BE=2CE,
∴AE=2CE;
(2)解:△BCD是等边三角形,理由如下:
连接CD,如图所示:
∵DE是AB的垂直平分线,
∴D为AB中点,
∵∠ACB=90°,
∴CD=BD,
∵∠ABC=60°,
∴△BCD是等边三角形.
【点睛】本题考查了线段垂直平分线的定义及性质,等边三角形的判定,含30°的直角三角形的性质,等边对等角,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
9(24-25八年级下·广东佛山·阶段练习)已知:如图,在△ABC中,∠A=120°,AB=AC,D是BC边的中点,DE⊥AB,DF⊥AC,点E,F为垂足,
(1)∠B=______,∠C=______,
(2)求证:△BDE≌△CDF;
(3)△DEF是等边三角形吗?如果是,请写出证明过程,如果不是,请说明理由.
【答案】(1)30°,30°
(2)证明见解析
(3)△DEF是等边三角形,证明见解析
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的性质与判定,等边三角形的判定,解答本题的关键是熟记等腰三角形的性质以及全等三角形的性质.
(1)根据等腰三角形的性质和三角形的内角和,即可解答;
(2)利用AAS即可证明△BDE≌△CDF;
(3)由△BDE≌△CDF,进而得到DE=DF,由(1)得∠B=∠C=30°,求出∠EDF=60°,即可证明△DEF是等边三角形.
【详解】(1)解:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
又∵∠A=120°,∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠B=∠C=30°,
故答案为:30°,30°.
(2)解:由(1)得∠B=∠C,
∵D是BC边的中点,
∴BD=CD,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠BED=∠CFD=90°.
在△BDE和△CDF中,
∵∠B=∠C∠BED=∠CFDBD=CD,
∴△BDE≌△CDFAAS.
(3)解:△DEF是等边三角形,理由如下:
由(2)得△BDE≌△CDF,∠BED=∠CFD=90°,
∴DE=DF,
由(1)得∠B=∠C=30°,
∴∠BDE=∠CDF=90°-30°=60°,
∴∠EDF=180°-∠BDE-∠CDF=180°-60°-60°=60°,
∴△DEF是等边三角形.
【B组---提高题】
1(24-25八年级上·山东济宁·期末)如图,点P是∠AOB内任意一点,∠AOB=30°,OP=8,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,则△PMN周长的最小值为( )
A.5B.6C.7D.8
【答案】D
【分析】此题考查轴对称-最短路线问题.设点P关于OA的对称点为C,关于OB的对称点为D,当点M、N在CD上时,△MPN的周长最小,据此解答即可.
【详解】解:分别作点P关于OA、OB的对称点C、D,连接CD,分别交OA、OB于点M、N,连接OC、OD.
∵点P关于OA的对称点为C,
∴PM=CM,OP=OC,∠COA=∠POA;
∵点P关于OB的对称点为D,
∴PN=DN,OP=OD,∠DOB=∠POB,
∴OC=OD=OP=8,
∵∠AOB=30°,
∴∠COD=∠COA+∠POA+∠POB+∠DOB
=2∠POA+2∠POB
=2∠AOB=60°,
∴△COD是等边三角形,
∴CD=OC=OD=8.
∴△PMN的周长的最小值=PM+MN+PN=CM+MN+DN=CD=8.
故选:D.
2(24-25八年级下·安徽宿州·阶段练习)如图,在等腰△ABC与等腰△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=α,连接BD和CE相交于点P,交AC于点M,交AD于点N.下列结论:①BD=CE;②∠BPE=180°-2α;③AP平分∠BPE;④若α=60°,则PE=AP+PD.其中一定正确的结论的个数是( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【分析】本题考查了三角形全等的判定和性质,等边三角形的判定和性质,角平分线的判定,证明△BAD≌△CAESAS即可判定①;过点A作AH⊥BD于H,AF⊥CE于F,由全等三角形的性质得S△BAD=S△CAE,即得AH=AF,根据角平分线的判定即可判定③;由全等三角形的性质和三角形内角和定理可得∠NPD=∠DAE=α,即得∠BPE=180°-∠NPD=180°-α,即可判定②;在线段CE上截取OE=PD,连接AO,证明△AOE≌△APDSAS得AP=AO,根据②可得△APO为等边三角形,即得AP=PO,即得PE=PA+PD,即可判定④;综上即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:∵∠BAC=∠DAE=α,
∴∠BAD=∠CAE,
∵AB=AC,AD=AE,
∴△BAD≌△CAESAS,
∴BD=CE,故①正确;
过点A作AH⊥BD于H,AF⊥CE于F,
∵△BAD≌△CAE,
∴S△BAD=S△CAE,BD=CE,
∴12BD·AH=12CE·AF,
∴AH=AF,
∵AH⊥BD,AF⊥CE,
∴AP平分∠BPE,故③正确;
∵∠BDA=∠CEA,∠PND=∠ANE,
∴∠NPD=∠DAE=α,
∴∠BPE=180°-∠NPD=180°-α,故②错误;
在线段CE上截取OE=PD,连接AO,
∵△BAD≌△CAE,
∴∠BDA=∠CEA,
∵OE=PD,AE=AD,
∴△AOE≌△APDSAS,
∴AP=AO,
由②得∠BPE=180°-∠NPD=180°-α,
∴∠BPE=120°,
∵AP平分∠BPE,
∴∠APO=60°,
∵AP=AO,
∴△APO为等边三角形,
∴AP=PO,
∵PE=PO+OE,OE=PD,
∴PE=PA+PD,故④正确;
综上,正确的结论有3个,
故选:C.
3(24-25八年级下·河南郑州·阶段练习)在等腰△ABC中,AB=AC,点D是AC上一动点,点E在BD的延长线上,且AB=AE,AF平分∠CAE交DE于点F,连接FC.
(1)如图1,求证:EF=CF;
(2)如图2,当∠ABC=60°时,在BE上取点M,使BM=EF,连接AM.求证:△AFM是等边三角形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,等边三角形的判定与性质,解题的关键是掌握相关知识.
(1)根据角平分线的定义可得∠EAF=∠CAF,根据题意可推出AE=AC,证明△ACF≌△AEF,即可证明;
(2)由△ACF≌△AEF,结合题意可推出CF=BM,∠ACF=∠ABM,证明△ABM≌△ACF,得到AM=AF,∠BAM=∠CAF,证明△ABC是等边三角形,得到∠BAC=60°,推出∠MAF=∠BAC=60°,结合AM=AF,即可证明.
【详解】(1)证明:∵AF平分∠CAE,
∴∠EAF=∠CAF
∵AB=AC,AB=AE,
∴AE=AC
在△ACF和△AEF中,AC=AE∠CAF=∠EAFAF=AF,
∴△ACF≌△AEFSAS
∴EF=CF;
(2)如图,在BE上截取BM=EF,连接AM,
∵△ACF≌△AEF,
∴EF=CF=BM,∠E=∠ACF=∠ABM
在△ABM和△ACF中,
AB=AC∠ABM=∠ACFBM=CF,
∴△ABM≌△ACFSAS,
∴AM=AF,∠BAM=∠CAF
∵AB=AC,∠ABC=60°
∴△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∴∠MAF=∠MAC+∠CAF=∠MAC+∠BAM=∠BAC=60°,
∵AM=AF
∴△AMF为等边三角形.
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