资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台专题13.15 等腰三角形八大几何模型与九类题型(模型梳理与题型分类讲解)第一部分【模型归纳与题型目录】模型1:角平分线+平行线→等腰三角形模型2:角平分线+垂线→等腰三角形模型3:三角形一个外角等于其中一个内角2倍等腰三角形模型4:直角三角形中一锐角平分线+斜边上高线→等腰三角形模型5:等边三角形中含定角问题模型6:等边三角形中含“手拉手”模型7:倍半角+角平分线→等腰三角形模型8:倍长中线构造等腰三角形题型目录【题型1】角平分线+平行线→等腰三角形..................................3【题型2】角平分线+垂线(中线)→等腰三角形............................5【题型3】三角形一个外角等于其中一个内角2倍等腰三角形..............8【题型4】直角三角形中一锐角平分线+斜边上高线→等腰三角形.............11【题型5】等边三角形中含定角问题......................................14【题型6】等边三角形中含“手拉手”....................................16【题型7】倍半角+角平分线→等腰三角形.................................19【题型8】倍长中线构造等腰三角形......................................23【题型9】拓展延伸....................................................26第二部分【题型展示与方法点拨】【题型1】角平分线+平行线→等腰三角形【例1】(2024九年级下·浙江·专题练习)如图,在中,平分,于点,交于点,若,则 . 【答案】4【分析】根据角平分线的定义可得,再根据两直线平行,内错角相等可得,然后求出,根据等角对等边可得,然后根据等角的余角相等求出,根据等角对等边可得,从而得到.解:是的平分线,,,,,,,,,,,,.故答案为:4.【点拨】本题考查了角平分线的定义,平行线的性质,等腰三角形的判定与性质,以及等角的余角相等的性质,熟记性质并准确识图,准确找出图中相等的角是解题的关键.【变式1】(2024·湖南娄底·模拟预测)如图,在中,平分,.若,,则等于( )A. B. C. D.【答案】C【分析】本题主要考查平行线的性质,角平分线的定义和等腰三角形的性质以及三角形外角的性质等知识,根据角平分线定义求出根据平行线的性质得出,由得出,由三角形外角性质得出,从而得出.解:∵平分,且,∴∴∵,∴∵,∴,∴,∴故选:C.【变式2】(23-24八年级上·天津滨海新·期中)如图,在中,的平分线交于点,平分,且交于点,若,则 cm.【答案】10【分析】本题考查了等腰三角形的判定与性质,角平分线的定义、平行线的性质,根据角平分线的定义和平行线的性质可证和是等腰三角形,从而可得,,然后利用线段的和差关系进行计算,即可解答.解:平分,平分,,,,,,,,,,,故答案为:10.【题型2】角平分线+垂线→等腰三角形【例2】(23-24八年级上·福建龙岩·阶段练习)如图,在中,平分,,垂足为,,若,则的长为()A.7 B.8 C.9 D.10【答案】D【分析】该题主要考查了等腰三角形的性质和判定,解题的关键是掌握等腰三角形的性质和判定;延长长于点,根据平分,,证明证出再证明,即可求解;解:延长长于点,则,平分,,,,,,,故选:D.【变式1】(23-24八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图,D为内一点,平分,,垂足为,交于点,,,,则的长为( )A.1 B. C.2 D.【答案】C【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质等,先证,推出,根据等腰三角形“三线合一”可得,根据,可得,通过等量代换即可求解.解:平分,,,,又,,,又,,,,,,,,故选C.【变式2】(23-24八年级上·四川宜宾·期末)如图,平分且于E,,若,的周长为20,则的长为 .【答案】8【分析】本题考查角平分线定义,等腰三角形判定,全等三角形判定及性质,解二元一次方程组.根据题意设,再证明为等腰三角形,利用题干线段周长数据列出二元一次方程组即可得到本题答案.解:设,∵平分,∴,在和中,,∴,∴,∴为等腰三角形,∴,∵,的周长为20,∴,解得:,∴,故答案为:8.【题型3】三角形一个外角等于其中一个内角2倍等腰三角形【例3】(23-24八年级上·吉林长春·期中)如图,在中,,.在上取一点C,延长到点,使,连结;在上取一点D,延长到点,使,连结;……,按此操作进行下去,在以点为顶角顶点的等腰三角形的底角的度数为( ) A. B. C. D.【答案】D【分析】由题意知,,,,……均为等腰三角形,∴由三角形内角和定理,三角形外角的性质可得,,,,,,,然后作答即可.解:由题意知,,,,……均为等腰三角形,∴由三角形内角和定理,三角形外角的性质可得,,,,,,,故选:D.【点拨】本题考查了等腰三角形的判定与性质,三角形内角和定理,三角形外角的性质.解题的关键在于明确角度之间的数量关系.【变式1】(23-24八年级上·江苏盐城·期中)如图,在中,,,,则的大小为 . 【答案】【分析】本题考查了等腰三角形的性质及三角形内角和定理,设,则,根据等边对等角得出.然后在中,利用三角形内角和定理列出方程,解方程即可求出的大小.解:设,,则,.∵,∴,∵,∴.在中,∵,∴=180°,解得,∴.故答案为:.【变式2】(23-24八年级上·全国·单元测试)如图,在中,,,平分交于点,交于点,交于点,则图中等腰三角形共有( )A.个 B.个 C.个 D.个【答案】C【分析】本题考查了等腰三角形判定和性质、角平分线的性质、平行线的性质,由已知条件利用相关的性质求得各个角相等是本题的关键.根据等腰三角形的判定和性质定理以及平行线的性质即可得到结论.解:∵,,∴为等腰三角形,,∵∴,∴,为等腰三角形,∵平分,∴,∴,,∴为等腰三角形,为等腰三角形,同理可得:为等腰三角形,为等腰三角形,为等腰三角形.综上所述:共有七个等腰三角形.故选C.【题型4】直角三角形中一锐角平分线+斜边上高线→等腰三角形【例4】(21-22八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图,在中,,,高与角平分线相交于点.(1)求证:是等边三角形;(2)若,求的长度.【答案】(1)证明见解析 (2)【分析】本题考查了直角三角形的性质,角平分线的定义,对顶角相等,等边三角形的判定和性质.(1)根据直角三角形两个锐角互余可得,根据一般地,从一个角的顶点出发,把这个角分成两个相等的角的射线,叫做这个角的平分线求出,根据直角三角形两个锐角互余可得,,结合对顶角相等得出,即可证明;(2)根据直角三角形两个锐角互余可得,根据等角对等边可得,根据等边三角形的三条边相等可得,根据根据直角三角形中所对的边是斜边的一半求得,即可求解.解:(1)证明:∵,,∴,∵平分,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴是等边三角形.(2)解:∵,,∴,∴,∴,由(1)知是等边三角形,∴,在中,,∴,故.【变式1】(24-25八年级上·全国·假期作业)如图,在中,,是边上的高,是的角平分线,与交于点F,求证:是等腰三角形.【分析】本题考查了等腰三角形的判定,直角三角形来那个锐角互余,三角形外角性质,角平分线的定义等知识,首先根据直角三角形两锐角互余求得,然后根据三角形外角的性质求得,根据等角对等边求得,从而求得是等腰三角形.证明:在中,,,是边上的高,,,是的角平分线,,,即,,是等腰三角形.【变式2】(22-23八年级下·湖南永州·期末)如图,中,的平分线交于点,平分.给出下列结论:①;②;③;④;⑤.正确结论有( )个.A.2 B.3 C.4 D.5【答案】C【分析】本题考查了三角形的内角和定理,直角三角形的性质,等腰三角形三线合一的性质.根据同角的余角相等求出,再根据等角的余角相等可以求出;根据等腰三角形三线合一的性质求出.解:∵,∴,∴,故①正确;∵是的平分线,∴,∵,,∴,∵(对顶角相等),∴,故②正确;假设,∵,∴,∴,∴只有时,故③错误;∵,∴,∴是等腰三角形,∵平分,∴,故④正确.∵平分,∴,∵,∴,即,∴,故⑤正确.综上所述,正确的结论是①②④⑤.故选:C.【题型5】等边三角形中含定角问题【例5】(2024七年级下·上海·专题练习)如图,等边中,,和相交于,垂足为,求的度数.【答案】【分析】本题主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的性质与判定,三角形内角和定理,三角形外角的性质,先根据定理得出,故可得出,再由三角形外角的性质得到,,再根据可知,根据直角三角形的性质即可得出结论.解:是等边三角形,,,在与中,,,,∴,,,.【变式1】(23-24八年级下·河南郑州·期末)已知:如图,点D,E 分别是等边三角形的两边上的点,且.(1)求证:; (2)求的度数.【答案】(1)见解析(2)【分析】此题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识,证明是解题的关键.(1)根据等边三角形的性质和已知即可证明;(2)根据全等三角形的性质得到.利用三角形内角和定理进行解答即可.解:(1)证明:∵是等边三角形,∴,.又∵,∴.(2)∵∴.∴.【变式2】(2024·浙江杭州·二模)如图,是等边三角形,D,E分别是,边上的点,且,连接,相交于点F,则下列说法正确的是( )①;②;A.① B.② C.①② D.都错【答案】C【分析】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.由“”可证,根据全等三角形的性质可得,由三角形外角的性质可求.解:是等边三角形,,,在和中,,,,,故①②正确,符合题意;故选:C【题型6】等边三角形中含“手拉手”【例6】(23-24八年级下·陕西西安·阶段练习)如图所示,A、C、B三点共线,与都是等边三角形,相交于点P,且分别与交于点M,N. (1)求证: (2)求的度数【答案】(1)证明见解析 (2)【分析】考查了等边三角形的性质及全等三角形的判定方法,关键是根据等边三角形的性质解答.(1)根据等边三角形的性质和全等三角形的判定证明即可;(2)根据三角形的内角和相等,对顶角相等,即可求解;解:(1)证明:与都是等边三角形,,,,在和中,(2)解:,,在和中,,又,【变式1】(2024·重庆南岸·模拟预测)如图,都是等边三角形,将绕点旋转,使得点在同一直线上,连接.若,则的长是 .【答案】3【分析】根据等边三角形的性质,,解答即可.本题考查了等边三角形性质,三角形全等的判定和性质,熟练掌握等边三角形的性质,三角形全等的判定和性质是解题的关键.解:∵是等边三角形,∴,,,,∴,在和中,∵,∴,∴,∴,∴.答案为:3.【变式2】(23-24八年级上·福建南平·期末)如图,和都是等边三角形,点E,F分别在边和上,且,若的周长最小时,则的大小是 .【答案】/30度【分析】本题考查了等边三角形的性质以及垂线段最短,全等三角形的性质与判定:先通过等边三角形的性质证明,得,因为,所以是等边三角形,则当时,的周长最小,此时,即可作答.解:∵和都是等边三角形,且,∴,则,∵,∴,∴,∴,∵,∴是等边三角形,则的周长,∴当时,有最小值,∵等边三角形的三线合一,∴.故答案为:.【题型7】倍半角→等腰三角形【例7】(22-23八年级上·北京·期中)如图,在中,,为上一个动点.(1)已知,求证:.下面是两位同学分享的思路:小快同学:从求证目标出发,倍长到,即,又,则只需证.小乐同学:从已知条件角的关系出发,发现若将关于直线对称得到,则可证为等腰三角形.请你选择一种思路,完成证明(2)已知,,请直接写出的大小(用含式子表示).【答案】(1)见解析 (2)【分析】(1)延长到,使,连接.证得等腰,然后利用等腰三角形的性质和三角形内角和定理求解即可;(2)延长到E,使,连接CE,证得等腰和等腰,然后利用等三角形的性质与三角形外角的性质、三角形内角和定理即可求解.解:(1)证明:延长到,使,连接.∵,∴为线段的中垂线,∴,∴.在中,.又,∴.在中,,∴.∴∴.即.(2)解:延长到E,使,连接CE,∵,∴为线段的中垂线,∴,∴,∵ ,∴,∵,∴ ,∴.∵,∴,∵,∴,∵,∴,∴.【点拨】本题考查等腰三角形的判定与性质,垂直平分线的性质,三角形外角性质,三角形内角和定理,通过作辅助线构造等腰三角形是解题的关键.【变式】(23-24八年级上·黑龙江哈尔滨·期末)如图,中,,分别为的高,角平分线,下列四个结论:①;②;③;④.其中所有正确结论的序号是 .【答案】①③④【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,三角形外角的性质,正确作出辅助线,构造全等三角形是解题的关键.在上取一点F,使得,连接,根据全等三角形的判定和性质得出,再由三角形外角的性质及等量代换即可判断③;在上截取,利用全等三角形的判定和性质及等量代换可判断②③;设,则,分别表示出各个角即可判断④.解:如图所示,在上取一点F,使得,连接,∵平分,∴,又∵,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴,故③正确;如图在上截取,∵,∴,又∵,∴,∴,∴,设,则,∴,,∴,∴∴,∴,∴,∴,故①正确,∵,∴,故②错误;设,则,∴,,∵为的角平分线,∴,∴,∴,故④正确;故答案为:①③④.【题型8】倍长中线构造等腰三角形模型【例8】(23-24八年级上·湖北武汉·期中)如图,是的中线,是上一点,交于,若,,,则的长度为( ) A. B. C. D.【答案】D【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,延长到使得,连接,证明,根据全等三角形的性质可得到,等量代换得到,再由已知条件即可解决问题;解:如图,延长到使得,连接, ∵是的中线,∴,在与中,,∴,∴,∵,∴又∵∴∴∴,∴,∵,∴∴故选:D.【变式】(22-23八年级上·湖北武汉·期中)如图,在中,D是的中点,E是上一点,,的延长线交于点F,若,,则求的度数为 . 【答案】/32度【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,正确的作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.延长到G使,连接,通过,根据全等三角形的性质得到,,等量代换得到,由等腰三角形的性质得到,即可得到,进而利用三角形内角和解答即可.解:如图,延长到G使,连接, 在与中,∴,∴,,∵,∴,∴,∵,∴,∵,,∴,,∴,故答案为:第三部分【拓展延伸】【题型9】拓展延伸【例1】(23-24八年级上·北京·期末)如图,中,分别平分和,过点作交于点,交于点,那么下列结论:①;②为等腰三角形;③的周长等于的周长;④.其中正确的是 【答案】①②④【分析】本题考查角平分线的定义、平行线的性质、等腰三角形的判定与性质、三角形的内角和定理、三角形的三边关系等知识,熟练掌握等腰三角形的判定与性质是解答的关键.①根据角平分线的定义、平行线的性质,借助于等量代换可求出;②同理可得②的结论;③用特殊值法,当为等边三角形时,连接,根据等边三角形的性质,角平分线定义和等腰三角形的判定便可得出,进而得,便可得出:的周长不等于的周长;④利用两次三角形的内角和定理,以及角平分线的定义,进行等量代换,可求的和之间的关系式.解:①∵是的角平分线,∴,又,,,故①正确;②同理,,为等腰三角形,故②正确;③假设为等边三角形,则,如图,连接,∵,,的周长,∵F是的平分线的交点,∴第三条平分线必过其点,即平分,∵为等边三角形,∴,∴,,,,,,即的周长的周长,故③错误;④在中,(1),在中,,即(2),得,故④正确;故答案为:①②④【例2】(23-24八年级上·上海普陀·期末)【图形新发现】小普同学发现:如果一个三角形的一条角平分线与一条中线互相垂直,那么这个三角形的某两条边必有倍半关系.如图1,已知在中,BD是的角平分线,是的中线,,垂足为点F.(1)根据图1,写出中小普同学所发现的结论,并给出证明;【图形再探究】现将小普同学所研究的三角形称为“线垂”三角形,并将被这条内角平分线所平分的内角叫做“分角”.下面我们跟着小普同学再探究:(2)在如图1中,“线垂”三角形是否可以是直角三角形?如果可以,求的度数;如果不可以,请说明理由;(3)已知线段,是否存在一点P,使得以为一边的“线垂”三角形PMN为等腰三角形?如果存在,请在图2中用直尺和圆规做出为“分角”的“线垂”等腰三角形(不写作法,仅保留作图痕迹,在图中清楚地标注出点P),并用文字语言归纳表述成一条与“线垂”等腰三角形的边或角有关的真命题;如果不存在,请说明理由. 【答案】(1),证明见解析;(2);(3)见解析【模型】综合模型【分析】本题考查垂直平分线性质及画法,角平分线性质,中线定义(1)利用角平分线性质及垂直的定义得到,即为等腰三角形,再根据中线定义即可得到本题答案;(2)根据(1)中结论即角平分线性质即可得到本题答案;(3)画出线段的垂直平分线找出点,根据垂直平分线性质写出真命题即可.解:(1)解:,证明如下:∵BD是的角平分线,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∵AE是的中线,∴,∴,∴;(2)解:可以,证明如下:当,∵,∴,∴,∵BD是的角平分线,∴,∴;(3)解:存在,∵根据题意描述,点在线段的垂直平分线上,作图如下:真命题:垂直平分线上的点到线段两端的距离相等.21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台专题13.15 等腰三角形八大几何模型与九类题型(模型梳理与题型分类讲解)第一部分【模型归纳与题型目录】模型1:角平分线+平行线→等腰三角形模型2:角平分线+垂线→等腰三角形模型3:三角形一个外角等于其中一个内角2倍等腰三角形模型4:直角三角形中一锐角平分线+斜边上高线→等腰三角形模型5:等边三角形中含定角问题模型6:等边三角形中含“手拉手”模型7:倍半角+角平分线→等腰三角形模型8:倍长中线构造等腰三角形题型目录【题型1】角平分线+平行线→等腰三角形..................................3【题型2】角平分线+垂线(中线)→等腰三角形............................4【题型3】三角形一个外角等于其中一个内角2倍等腰三角形..............4【题型4】直角三角形中一锐角平分线+斜边上高线→等腰三角形..............5【题型5】等边三角形中含定角问题.......................................6【题型6】等边三角形中含“手拉手”.....................................7【题型7】倍半角+角平分线→等腰三角形..................................8【题型8】倍长中线构造等腰三角形.......................................9【题型9】拓展延伸.....................................................9第二部分【题型展示与方法点拨】【题型1】角平分线+平行线→等腰三角形【例1】(2024九年级下·浙江·专题练习)如图,在中,平分,于点,交于点,若,则 . 【变式1】(2024·湖南娄底·模拟预测)如图,在中,平分,.若,,则等于( )A. B. C. D.【变式2】(23-24八年级上·天津滨海新·期中)如图,在中,的平分线交于点,平分,且交于点,若,则 cm.【题型2】角平分线+垂线→等腰三角形【例2】(23-24八年级上·福建龙岩·阶段练习)如图,在中,平分,,垂足为,,若,则的长为()A.7 B.8 C.9 D.10【变式1】(23-24八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图,D为内一点,平分,,垂足为,交于点,,,,则的长为( )A.1 B. C.2 D.【变式2】(23-24八年级上·四川宜宾·期末)如图,平分且于E,,若,的周长为20,则的长为 .【题型3】三角形一个外角等于其中一个内角2倍等腰三角形【例3】(23-24八年级上·吉林长春·期中)如图,在中,,.在上取一点C,延长到点,使,连结;在上取一点D,延长到点,使,连结;……,按此操作进行下去,在以点为顶角顶点的等腰三角形的底角的度数为( ) A. B. C. D.【变式1】(23-24八年级上·江苏盐城·期中)如图,在中,,,,则的大小为 . 【变式2】(23-24八年级上·全国·单元测试)如图,在中,,,平分交于点,交于点,交于点,则图中等腰三角形共有( )A.个 B.个 C.个 D.个【题型4】直角三角形中一锐角平分线+斜边上高线→等腰三角形【例4】(21-22八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图,在中,,,高与角平分线相交于点.(1)求证:是等边三角形;(2)若,求的长度.【变式1】(24-25八年级上·全国·假期作业)如图,在中,,是边上的高,是的角平分线,与交于点F,求证:是等腰三角形.【变式2】(22-23八年级下·湖南永州·期末)如图,中,的平分线交于点,平分.给出下列结论:①;②;③;④;⑤.正确结论有( )个.A.2 B.3 C.4 D.5【题型5】等边三角形中含定角问题【例5】(2024七年级下·上海·专题练习)如图,等边中,,和相交于,垂足为,求的度数.【变式1】(23-24八年级下·河南郑州·期末)已知:如图,点D,E 分别是等边三角形的两边上的点,且.(1)求证:;(2)求的度数.【变式2】(2024·浙江杭州·二模)如图,是等边三角形,D,E分别是,边上的点,且,连接,相交于点F,则下列说法正确的是( )①;②;A.① B.② C.①② D.都错【题型6】等边三角形中含“手拉手”【例6】(23-24八年级下·陕西西安·阶段练习)如图所示,A、C、B三点共线,与都是等边三角形,相交于点P,且分别与交于点M,N. (1)求证:(2)求的度数【变式1】(2024·重庆南岸·模拟预测)如图,都是等边三角形,将绕点旋转,使得点在同一直线上,连接.若,则的长是 .【变式2】(23-24八年级上·福建南平·期末)如图,和都是等边三角形,点E,F分别在边和上,且,若的周长最小时,则的大小是 .【题型7】倍半角→等腰三角形【例7】(22-23八年级上·北京·期中)如图,在中,,为上一个动点.(1)已知,求证:.下面是两位同学分享的思路:小快同学:从求证目标出发,倍长到,即,又,则只需证.小乐同学:从已知条件角的关系出发,发现若将关于直线对称得到,则可证为等腰三角形.请你选择一种思路,完成证明(2)已知,,请直接写出的大小(用含式子表示).【变式1】(23-24八年级上·黑龙江哈尔滨·期末)如图,中,,分别为的高,角平分线,下列四个结论:①;②;③;④.其中所有正确结论的序号是 .【题型8】倍长中线构造等腰三角形模型【例8】(23-24八年级上·湖北武汉·期中)如图,是的中线,是上一点,交于,若,,,则的长度为( ) A. B. C. D.【变式】(22-23八年级上·湖北武汉·期中)如图,在中,D是的中点,E是上一点,,的延长线交于点F,若,,则求的度数为 . 第三部分【拓展延伸】【题型9】拓展延伸【例1】(23-24八年级上·北京·期末)如图,中,分别平分和,过点作交于点,交于点,那么下列结论:①;②为等腰三角形;③的周长等于的周长;④.其中正确的是 【例2】(23-24八年级上·上海普陀·期末)【图形新发现】小普同学发现:如果一个三角形的一条角平分线与一条中线互相垂直,那么这个三角形的某两条边必有倍半关系.如图1,已知在中,BD是的角平分线,是的中线,,垂足为点F.(1)根据图1,写出中小普同学所发现的结论,并给出证明;【图形再探究】现将小普同学所研究的三角形称为“线垂”三角形,并将被这条内角平分线所平分的内角叫做“分角”.下面我们跟着小普同学再探究:(2)在如图1中,“线垂”三角形是否可以是直角三角形?如果可以,求的度数;如果不可以,请说明理由;(3)已知线段,是否存在一点P,使得以为一边的“线垂”三角形PMN为等腰三角形?如果存在,请在图2中用直尺和圆规做出为“分角”的“线垂”等腰三角形(不写作法,仅保留作图痕迹,在图中清楚地标注出点P),并用文字语言归纳表述成一条与“线垂”等腰三角形的边或角有关的真命题;如果不存在,请说明理由. 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题13.15 等腰三角形八大几何模型与九类题型(模型梳理与题型分类讲解)(人教版)(学生版) 2024-2025学年八年级数学上册基础知识专项突破讲与练(人教版).docx 专题13.15 等腰三角形八大几何模型与九类题型(模型梳理与题型分类讲解)(人教版)(教师版) 2024-2025学年八年级数学上册基础知识专项突破讲与练(人教版).docx