专题训练(一)构造等腰三角形的常用方法
构造等腰三角形的关键是在一个三角形内构建边、角的等量关系,常用方法:
1.利用平行线构造等腰三角形:利用平行线可轻易找到相等的角,再利用“等角对等边”即可构造等腰三角形.
2.利用“三线合一”构造等腰三角形:作角平分线的垂线,与已知角构建等腰三角形;在线段的垂直平分线上找一点,与已知线段构建等腰三角形.此种方法关键在于构建垂直关系.
3.运用倍角关系构造等腰三角形:通过作平行线、角平分线等方式,将倍角关系转化为一个三角形内的等角关系.
4.截长补短构造等腰三角形:在已知线段上取点来构建相等线段,据此即可构造等腰三角形.
类型1 利用平行线构造等腰三角形
1.如图,在△ABC中,AB=AC,点D在AB上,点E在AC的延长线上,且BD=CE,连接DE交BC于点F.求证:DF=EF.
解:如图,过点D作DG∥AC交BC于点G,
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB.
∵DG∥AC,
∴∠ACB=∠DGB,∠DGC=∠BCE.
∴∠ACB=∠DGB=∠B.
∴DG=DB.
∵BD=CE,∴DG=EC.且∠DGF=∠ECF,∠DFG=∠EFC.
∴△DFG≌△EFC(AAS).
∴DF=EF.
答图
类型2 利用“三线合一”构造等腰三角形
2.如图,在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,BD平分∠ABC,且AE⊥BE,交BD的延长线于点E.求证:BD=2AE.
解:如图,延长AE,BC相交于点F,
∵∠AED=∠ACB=90 °,
∠EDA=∠CDB,
∴∠FAC=∠DBC.
在△AFC与△BDC中,
∠FAC=∠DBC,
AC=BC,
∠FCA=∠DCB,
∴△AFC≌△BDC(ASA).
∴AF=BD.
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABE=∠FBE.
在△ABE与△FBE中,
∠ABE=∠FBE,
BE=BE, 答图
∠AEB=∠FEB,
∴△ABE≌△FBE(ASA).
∴AE=EF.
∴BD=AF=2AE.
类型3 运用倍角关系构造等腰三角形
3.如图,在△ABC中,D是BC上一点,∠BDE=∠C,BE⊥DE,垂足为E,DE与AB相交于点F,DG∥AC交AB于点H,交BE的延长线于点G.求证:△BDG是等腰三角形.
证明:∵DG∥AC,∴∠BDG=∠C.
∵∠BDE=∠C,
∴∠BDE=∠BDG,即∠GDE=∠BDE.
∵BE⊥DE,∴∠BED=∠GED=90 °.
∴∠G=∠GBD.
∴△BDG是等腰三角形.
类型4 截长补短构造等腰三角形
4.如图,在△ABC中,∠ABC=2∠C,∠BAC的平分线AD交BC于点D,过点B作BF⊥AD于点F,延长BF交AC于点E.
(1)求证:△ABE为等腰三角形;
(2)已知AC=14,BD=5,求AB的长.
(1)证明:∵BE⊥AD,
∴∠AFE=∠AFB=90 °.
又∵AD平分∠BAC,
∴∠EAF=∠BAF.
在△AEF和△ABF中,
∠AFE+∠EAF+∠AEF=180 °,∠AFB+∠BAF+∠ABF=180 °,
∴∠AEF=∠ABF.
∴△ABE为等腰三角形;
(2)解:如图,连接DE,在△ABD和△AED中,
AB=AE,
∠BAD=∠EAD,
AD=AD,
∴△ABD≌△AED(SAS).
∴BD=ED,∠ABD=∠AED.
又∵∠ABC=2∠C,∴∠AED=2∠C. 答图
在△CED中,∠AED=∠C+∠EDC,
∴∠C=∠EDC.
∴EC=ED=BD.
∴AB=AE=AC-CE=AC-BD=14-5=9.
类型5 构造等腰三角形的综合
5.如图,E为△ABC的外角∠CAD平分线上的一点,已知AE∥BC,BF=AE.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)若AF=4,求CE的长.
(1)证明:∵AE∥BC,
∴∠DAE=∠B,∠EAC=∠ACB.
∵E为△ABC的外角平分线上的一点,
∴∠DAE=∠EAC.
∴∠B=∠ACB.
∴△ABC是等腰三角形;
(2)解:∵∠B=∠ACB,∴AB=CA.
在△ABF和△CAE中,
AB=CA,
∠B=∠EAC,
BF=AE,
∴△ABF≌△CAE(SAS).
∴AF=CE=4.
6.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=16 cm,BC=12 cm,AC=20 cm,P,Q是△ABC边上的两个动点,其中点P从点A开始沿A→B的路线运动,速度为1 cm/s,点Q从点B开始沿B→C→A的路线运动,速度为2 cm/s,它们同时出发,设出发的时间为t s.
(1)当点Q在边BC上运动时,出发几秒后,△PQB是等腰三角形?
(2)当点Q在边CA上运动时,出发几秒后,△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形?
解:(1)由题意可知AP=t cm,BQ=2t cm,
∵AB=16 cm,∴BP=AB-AP=(16-t)cm.
∵∠B=90 °,∴当△PQB为等腰三角形时,有BP=BQ,
即16-t=2t,解得t=.
∴出发 s后△PQB是等腰三角形;
(2)①当△BCQ是以BC为底边的等腰三角形时,CQ=BQ,如图1所示,
则∠C=∠CBQ.
∵∠ABC=90 °,
∴∠CBQ+∠ABQ=90 °,
∠A+∠C=90 °.
∴∠A=∠ABQ.
∴BQ=AQ. 图1
∴CQ=AQ=10 cm.
∴BC+CQ=22 cm.
∴t=22÷2=11;
②当△BCQ是以BQ为底边的等腰三角形时,CQ=BC,如图2所示,
则BC+CQ=2BC=24 cm,
∴t=24÷2=12.
综上所述,出发11 s或12 s后,△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形.
图2专题训练(一)构造等腰三角形的常用方法
构造等腰三角形的关键是在一个三角形内构建边、角的等量关系,常用方法:
1.利用平行线构造等腰三角形:利用平行线可轻易找到相等的角,再利用“等角对等边”即可构造等腰三角形.
2.利用“三线合一”构造等腰三角形:作角平分线的垂线,与已知角构建等腰三角形;在线段的垂直平分线上找一点,与已知线段构建等腰三角形.此种方法关键在于构建垂直关系.
3.运用倍角关系构造等腰三角形:通过作平行线、角平分线等方式,将倍角关系转化为一个三角形内的等角关系.
4.截长补短构造等腰三角形:在已知线段上取点来构建相等线段,据此即可构造等腰三角形.
类型1 利用平行线构造等腰三角形
1.如图,在△ABC中,AB=AC,点D在AB上,点E在AC的延长线上,且BD=CE,连接DE交BC于点F.求证:DF=EF.
类型2 利用“三线合一”构造等腰三角形
2.如图,在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,BD平分∠ABC,且AE⊥BE,交BD的延长线于点E.求证:BD=2AE.
类型3 运用倍角关系构造等腰三角形
3.如图,在△ABC中,D是BC上一点,∠BDE=∠C,BE⊥DE,垂足为E,DE与AB相交于点F,DG∥AC交AB于点H,交BE的延长线于点G.求证:△BDG是等腰三角形.
类型4 截长补短构造等腰三角形
4.如图,在△ABC中,∠ABC=2∠C,∠BAC的平分线AD交BC于点D,过点B作BF⊥AD于点F,延长BF交AC于点E.
(1)求证:△ABE为等腰三角形;
(2)已知AC=14,BD=5,求AB的长.
类型5 构造等腰三角形的综合
5.如图,E为△ABC的外角∠CAD平分线上的一点,已知AE∥BC,BF=AE.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)若AF=4,求CE的长.
6.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=16 cm,BC=12 cm,AC=20 cm,P,Q是△ABC边上的两个动点,其中点P从点A开始沿A→B的路线运动,速度为1 cm/s,点Q从点B开始沿B→C→A的路线运动,速度为2 cm/s,它们同时出发,设出发的时间为t s.
(1)当点Q在边BC上运动时,出发几秒后,△PQB是等腰三角形?
(2)当点Q在边CA上运动时,出发几秒后,△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形?