第一章第06讲解题技巧专题:构造等腰三角形的解题技巧 同步学与练(含解析) 2023-2024学年数学北师大版八年级下册

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第一章第06讲解题技巧专题:构造等腰三角形的解题技巧 同步学与练(含解析) 2023-2024学年数学北师大版八年级下册

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第06讲 解题技巧专题:构造等腰三角形的解题技巧(3类热点题型讲练)
目录
【考点一 利用平行线+角平分线构造等腰三角形】
【考点二 过腰或底作平行线构造等腰(边)三角形】
【考点三 利用倍角关系构造新等腰三角形】
【考点一 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)
1.如图,在中,平分,,是的中点.

(1)求证:是等腰三角形
(2)若,求的度数.
【变式训练】
(2024下·湖南株洲·八年级校考期末)
2.已知在中,的平分线交于点,.
(1)如图1,求证:是等腰三角形;
(2)如图2,若平分交于,,在边上取点使,若,求的长.
(2023上·全国·八年级期末)
3.如图1,在中,和的平分线交于点O,过点O作,交于E,交于F.

(1)当,则___________;
(2)当时,若是的外角平分线,如图2,它仍然和的角平分线相交于点O,过点O作,交于E,交于F,试判断,之间的关系,并说明理由.
(2023上·吉林松原·八年级校考期末)
4.【问题背景】在学习了等腰三角形等有关知识后,数学活动小组发现:当角平分线遇上平行线时一般可得等腰三角形.如图1,为的角平分线上一点,常过点作交于点,易得为等腰三角形.
(1)【基本运用】如图2,把长方形纸片沿对角线折叠,使点落在点处,则重合部分的形状是_______.
(2)【类比探究】如图3,中,内角与外角的角平分线交于点,过点作分别交于点,试探究线段之间的数量关系并说明理由;
(3)【拓展提升】如图4,四边形中,为边的中点,平分,连接,求证:.
【考点二 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)
5.如图,是等边三角形,点在上,点在的延长线上,且.

(1)若点是的中点,如图1,则线段与的数量关系是__________;
(2)若点不是的中点,如图2,试判断与的数量关系,并证明你的结论;(提示:过点作,交于点)
(3)若点在线段的延长线上,(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.
【变式训练】
(2024上·天津滨海新·八年级校考期末)
6.已知直线,相交于点,点,分别为直线,上的点,,且,点是直线上的一个动点,点是直线上的一个动点,运动过程中始终满足.
(1)如图1,当点运动到线段的中点,点在线段的延长线上时,求的长.
(2)如图2,当点在线段上运动,点在线段的延长线上时,试确定线段与的数量关系,并说明理由.
7.已知在等边三角形中,点E在上,点D在的延长线上,且.
(1)【感知】如图1,当点E为的中点时,则线段与的数量关系是______;
(2)【类比】如图2,当点E为边上任意一点时,则线段与的数量关系是______,请说明理由;(提示如下:过点E作,交于点F.)
(3)【拓展】在等边三角形中,点E在直线上,点D在直线上,且,若的边长为2,,则的长是______.
(2024上·广东中山·八年级统考期末)
8.如图,中, , , 点P从点B出发沿线段移动到点A停止,同时点Q从点C出发沿的延长线移动,并与点 P同时停止. 已知点 P,Q移动的速度相同,连接与线段 相交于点D(不考虑点 P与点A,B重合时的情况).
(1)求证: ;
(2)求证: ;
(3)如图,过点P作于点E,在点P,Q移动的过程中,线段的长度是否变化 如果不变,请求出这个长度;如果变化,请说明理由.
(2023上·黑龙江齐齐哈尔·八年级齐齐哈尔市第三中学校校考期末)
9.综合与实践:
已知:等边.
【观察猜想】如图①:D为线段上一点,,交于点E.可知为______三角形.
【实践发现】如图②:D为线段外一点,连接,以为一边作等边三角形.连接.猜想与数量关系为______,直线与相交所产生的交角中的锐角为______.
【深入探究】:D为线段上一点,F为线段延长线上一点,且.
(1)特殊感知:当点D为的中点时,如图③,猜想线段与的数量关系为______;
(2)特例启发:当D为上任意一点,其余条件不变,如图④,猜想线段与的数量关系?并说明理由.
(3)拓展延伸:在等边三角形中,点D在直线上,点F在直线上,且.若的边长为2,,则的长为______.
【考点三 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)
10.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,在中,交于点D,平分,且.
(1)为了证明结论“”,小亮在AC上截取,使得,解答了这个问题,请按照小亮的思路写证明过程;
(2)如图2,在四边形中,已知,,,,,,求的长.
【变式训练】
11.在中,,点在边上,,点在线段上,.
(1)如图,若点与点重合,则______;
(2)如图,若点与点不重合,试说明与的数量关系;
(3)在(1)的情况下,试判断,与的数量关系,并说明你的理由.
(2023上·辽宁大连·八年级大连市第三十四中学校考期中)
12.已知,在中,点是边上一点,点是延长线上一点,交于点,点是上一点,连接于点.
(1)写出图1中与相等的角,______;
(2)如图1,若,在图中找出与相等的线段并证明;
(3)如图2,若,求的长度.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.(1)见解析
(2)
【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,由得即可求证;
(2)先求出,根据“三线合一”得,即可求解.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,

∴是等腰三角形;
(2)解:∵,
∴由(1)得:
∵是等腰三角形,是的中点.

∴.
2.(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,根据平行线的性质得出,进而得出,根据等腰三角形的判定即可得出答案;
(2)利用角平分线的定义、平行线性质得出,进而得出,根据含30度角的直角三角形的性质得出,进而可得出答案.
【详解】(1)证明:是的平分线,





即是等腰三角形;
(2)解:,,

又平分,

由(1)可知,,



在中,,,

又,,

3.(1)8
(2),见解析
【分析】本题主要考查了等腰三角形的判定与性质,平行线的性质,角平分线的定义等知识,利用角平分线和平行线证明等腰三角形是解题的关键.
(1)由平行线的性质和角平分线的定义可证,即可得出答案;
(2)与(1)同理由平行线的性质和角平分线的定义可证.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵和的平分线交于点O,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:8;
(2),理由如下:
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
同理可得,
∴.
4.(1)是等腰三角形
(2),理由见解析
(3)见解析
【分析】本题考查等腰三角形的性质,平行线的性质,直角三角形的性质,掌握等腰三角形的性质,平行线的性质是解题的关键.
(1)根据材料提示,平行线的性质,等腰三角形的性质即可求证;
(2)根据(1)的结论可知,为等腰三角形,则,且,可证,由此即可求解;
(3)如图所示,过点作,为边的中点,可知点是的中点,得出为等腰三角关系,证明平分,再根据两直线平行同旁内角互补,即可证明,即直角三角形,由此即可求证.
【详解】(1)是等腰三角形;
理由:在长方形中,,

由折叠性质可得,


是等腰三角形;
故答案为:等腰三角形;
(2)解:,理由如下,
∵平分,,
∴,
∴为等腰三角形,则,
平分,,

为等腰三角形,即,


(3)证明:如图所示,过点作,交于点,
为边的中点,
点是的中点,即,
,平分,

是等腰三角形,即,






,即,



5.(1),理由见解析
(2),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,推出,根据等腰三角形性质求出,即可得出答案;
(2)过作,交于,证明,推出,证是等边三角形,推出,即可得出答案;
(3)过点作,交的延长线于点,证明,得到,即可得到.
【详解】(1)解:,理由如下:
是等边三角形,

∵点为中点,






又,

故答案为:;
(2)解:,理由如下:
如图,过点作,交于点,

则,

是等边三角形,




在和中,



又,

(3)解:结论仍成立,理由如下:
如图,过点作,交的延长线于点,

则,

是等边三角形,








在和中,



又,

6.(1)
(2),理由见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质;
(1)证明为等边三角形,得出,由等边三角形的性质得出,由等腰三角形的性质得出,由三角形的外角性质得出,即可得出结论;
(2)过点E作交于点F,由平行线的性质得出,证出,得出,证出,由证明,得出,即可得出结论.
【详解】(1)解:∵,
为等边三角形,
∴,
∵点E是线段的中点,
∴,





(2)解:,理由如下:
过点E作交于点F,如图,
∵,
∴,

∵,



∴,


在和中,
∵,
∴,

∵,

7.(1)
(2),理由见解析
(3)5
【分析】(1)由等腰三角形的性质得,再由等边三角形的性质得,然后证,得,即可得出结论;
(2)过点E作,交于点F,证为等边三角形,得,再证,得,即可得出结论;
(3)过点E作,交的延长线于点F,同(2)得是等边三角形,,则,,即可得出答案.
【详解】(1),理由如下:
∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∵点E为的中点,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为:;
(2),理由如下:
过点E作,交于点F,则,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴为等边三角形,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,

∴,
∴,
∴;
(3)过点E作,交于点F,如图3所示:
同(2)得:是等边三角形,,
∴,
∵,
∴.
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.
8.(1)见解析
(2)见解析
(3)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、的移动速度相同,得到,利用线段间的关系即可推出;
(2)过点P作,交于点F,利用等边对等角结合已知可证,即可得出结论;
(3)过点P作,交于点F,由(2)得,可知为等腰三角形,结合,可得出即可得出为定值.
【详解】(1)证明:、的移动速度相同,



(2)如图,过点P作,交于点F,






由(1)得,

在与中,



(3)解:为定值5,理由如下:
如图,过点P作,交于点F,
由(2)得:,
为等腰三角形,


由(2)得,


为定值5.
9.观察猜想:等边;实践发现:,;(1);(2),证明见解析;(3)5或1
【观察猜想】利用等边三角形的性质和判定即可证明;
【实践发现】利用等边三角形的性质证明即可得出数量关系,再用三角形内角和定理即可得出角度;
【深入探究】(1)根据等边三角形的性质和等腰三角形的判定与性质求解即可;
(2)正确作出辅助线证明三角形全等即可;
(3)分点D在的延长线上两种情况讨论。
【详解】解:【观察猜想】等边
理由:是等边三角形,



是等边三角形.
实践发现

理由:
都是等边三角形,




延长交于F,
中,,

即,

深入探究
(1)特殊感知∶
理由:当点D为的中点时,,
是等边三角形,







(2)特例启发:猜想,
证明:过点D作,交于点E.

, .
是等边三角形,


又,
在和中,


(3)①如图:
②如图,
当点D在的延长线上时,
作,交直线于点E,



的边长为2,,





综上所述,的长是5或1.
【点睛】本题考查等边三角形的性质和判定、三角形全等的性质和判定及“直角三角形中30锐角所对直角边等于斜边的一半”,正确作出辅助线,构造全等三角形及分类讨论是解决问题的关键.
10.(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)在上截取,使得,连接,根据角平分线的定义可得,再利用证明,从而可得,,进而可得,然后利用三角形的外角性质可得,从而可得,进而可得,再根据等量代换可得,最后利用线段的和差关系进行计算,即可解答;
(2)在上截取,连接,先利用三角形内角和定理可得,从而可得,再利用证明,从而可得,进而可得,然后利用三角形内角和定理可得,从而可得,再利用等腰三角形的三线合一性质可得,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:在上截取,使得,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵是的一个外角,
∴,
∴,
∴,

∵,
∴;
(2)在上截取,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的长为16.
11.(1)
(2)
(3),理由见解析
【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质得到,根据题意求出,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,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理得到,进而证明结论;
(3)在上截取,连接,证明≌,根据求等三角形的性质得到,根据三角形的外角性质得到,得到,进而得出结论.
【详解】(1)解:在中,,,
则,
,,


故答案为:;
(2)解:,
理由如下:,







(3)解:,
理由如下:如图,在上截取,连接,
则,

在和中,

≌,


是的外角,



【点睛】本题考查的是三角形全等的判定和性质、直角三角形的性质,灵活运用全等三角形的判定定理是解题的关键.
12.(1)
(2),证明见解析
(3)
【分析】(1)运用三角形外角性质即可求得答案;
(2)利用证明,可得,,即可得出答案;
(3)延长交的延长线于,过点作交的延长线于,可证得则,设,再根据等腰三角形性质可得,建立方程求解即可得出答案.
【详解】(1),,


故答案为:;
(2),理由如下,
,,,

在和中,

,.

即;
(3)如图2,延长交的延长线于,过点作交的延长线于,

则,







在和中,


设,
,,
,.

,,


解得:


故的长度为.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质与判定,平行线的性质,三角形内角和定理的应用,三角形的外角的性质,全等三角形的 性质与判定,构造全等三角形是解题的关键.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页

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