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文檔簡介
專題13.3等邊三角形中的幾何綜合思維方法思維方法正向思維:是一類常規性的、傳統的思維形式,指的是大家按照自上而下,由近及遠、從左到右、從可知到未知等一般而言的線性方向做出探究問題的思維途徑。逆向思維:是指在剖析、破解數學難題進程中,可以靈活轉換思維方向,從常規思維的相反方向出發進行探索的思維方式,比如正向思維無法解決問題時可反其道而行采取逆向思維,直接證明有困難時可采用間接證明。知識點總結知識點總結一、等邊三角形1.定義:三條邊都相等的三角形,叫做等邊三角形.2.等邊三角形性質:等邊三角形的三個角相等,并且每個角都等于60°.3.等邊三角形的判定:①三條邊都相等的三角形是等邊三角形;②三個角都相等的三角形是等邊三角形;③有一個角為60°的等腰三角形是等邊三角形.典例分析典例分析【典例1】△ABC為等邊三角形,在△ABC外作射線AP,D為射線AP上一點,連接CD,在平面內有一點E,滿足(1)如圖1,連接BD,若點E恰好在BD上,且∠DCE=60°,求(2)如圖2,連接ED,若∠DCE=120°,且DE恰好過BC邊的中點M,求證:(3)如圖3,若∠CAP=40°,∠DCE=120°,連接BE,當線段BE的長度最小時,在射線BE上取一點F,在邊BC上截取CG=BF,連接【思路點撥】(1)本題考查了三角形全等和等邊三角形的性質,找到全等的條件是解題的關鍵.根據CE=CD,∠DCE=60°,可知△DCE為等邊三角形,利用公共角,證得∠1=∠3,再證△ADC≌△BEC,得到∠ADC=∠BEC,∠BEC=180°?∠DEC=120°,由此可得∠ADC度數,(2)本題考查了三角形全等和等邊三角形的性質,通過“截長補短法”構造三角形全等是解題的關鍵.要證DM=EM+AD,由于三邊不在一條直線上,因此考慮“截長補短法”把線段進行轉化.在ED上取點N,使得MN=EM,連接NC、BN、AN,證明△BMN≌△CME,再證△ABN≌△ACD,最后證明△AND為等邊三角形,即得證;(3)本題考查了動點問題,解題的關鍵是首先證明點E的運動軌跡,找到何時線段BE最短,然后構造三角形,確定何時AF+AG的值最小.以BC為邊向下作等邊三角形△BCM,連接ME,證明△ACD≌△MCE,得到∠CME=40°,即得當點D在射線AP上運動時,點E的運動軌跡是在直線ME上,且滿足∠CME=40°,由此得到當BE⊥EM時,線段BE最短.要證明兩條線段AF+AG的最小值,通常利用兩點之間線段最短,因此需要將其中一條線段進行轉化.以點C為頂點,作∠BCN=∠ABF,且CN=AB,連接NG,證明△ABF≌△NCG,得到AF=NG,由此,只需求AF+AG=AF+NG的值最小,由圖可知當A,G,N三點共線時,取得最小值,最后根據三角形內角和180°,求角即可.【解題過程】(1)解:如圖,∵CE=CD,∠DCE=60∴△DCE為等邊三角形,∵△ABC為等邊三角形,∴∠2+∠3=∠ACB=60∵∠1+∠2=∠DCE=60∴∠1=∠3,∵∠1=∠3CD=CE∴△ADC≌△BEC,∴∠ADC=∠BEC,∵∠DEC=60∴∠BEC=120∴∠ADC=∠BEC=120∴∠ADB=∠ADC?∠EDC=120故∠ADB=60(2)解:在ED上取點N,使得MN=EM,連接NC、BN、AN,如圖所示,∵M為BC邊的中點∴BM=MC,∵BM=MC∴△BMN≌△CME,∴BN=CE=CD,∠NBM=∠ECM,∵∠DCE=120°,∠ABC=∠ACB=60°,∴∠ABN=∠ABC?∠NBM=60°?∠NBM,∠ACD=∠DCE?∠ACB?∠ECM=120°?60°?∠ECM=60°?∠ECM,∴∠ABN=∠ACD∵AB=AC∠ABN=∠ACD∴△ABN≌△ACD,∴AN=AD,∠BAN=∠CAD,∵∠BAN+∠NAC=∠BAC=60°,∴∠CAD+∠NAC=∠NAD=60°,∴△AND為等邊三角形,∴AD=AN=ND,∴DM=DN+MN=AD+EM故DM=EM+AD,(3)解:以BC為邊向下作等邊三角形△BCM,連接ME,如圖所示,∵△ABC和△BCM都是等邊三角形,∴AC=BC=MC,∵∠DCE=120°,∠ACE=∠ACB?∠BCE=60°?∠BCE,∴∠ACD=∠DCE?∠ACE=120°?(60°?∠BCE)=60°+∠BCE,∵∠MCE=∠MCB+∠BCE=60°+∠BCE,∴∠ACD=∠MCE,∵AC=MC∠ACD=∠MCE∴△ACD≌△MCE,∴∠CME=∠CAD=∠CAP=40°,∴當點D在射線AP上運動時,點E的運動軌跡是在直線ME上,且滿足∠CME=40°,∴當線段BE的長度最小時,即過點B向直線ME作垂線,E為垂足,即BE⊥EM,∠BEM=90°,∵∠CME=40°,∠BMC=60°,∴∠EMB=∠BMC?∠CME=60°?40°=20°,∴在Rt△BEM中,∠MBE=90°?∠EMB=90°?20°=70°又∵∠MBC=60°,∴∠EBC=∠MBE?∠MBC=70°?60°=10°,∴∠ABF=∠ABC?∠EBC=60°?10°=50°,以點C為頂點,作∠BCN=∠ABF=50°,且CN=AB,連接NG,如圖所示,∵CN=AB∠BCN=∠ABF∴△ABF≌△NCG,∴AF=NG,∴AF+AG=AF+NG,連接AN交射線BE于點O,在△AGN中,∵AF+NG≥AN,∴當A,G,N三點共線時,AF+AG=AF+NG的值最小,如圖所示,此時,∵CN=AB=AC,∴△ACN為等腰三角形,又∠ACN=∠ACB+∠BCN=60°+50°=110°,∴∠CAN=∠CNA=35°,在△NCG中,∠NGC=180°?∠ANC?∠BCN=180°?35°?50°=95°,∴∠BGO=∠NGC=95°,在△BOG中,∠BOG=180°?∠EBC?∠BGO=180°?10°?95°=75°,∴∠AOF=∠BOG=75°,又∵△ABF≌△NCG(前面已證),∴∠BAF=∠CNG=35°,在△ABF中,∠AFB=180°?∠BAF?∠ABF=180°?35°?50°=95°,∴在△AOF中,∠OAF=180°?∠AOF?∠AFB=180°?75°?95°=10°,∴∠FAC=∠NAC?∠OAF=35°?10°=25°,故當AF+AG的值最小,∠FAC=25°.學霸必刷學霸必刷1.(23-24七年級下·山東淄博·期末)如圖,△ABC是等邊三角形,△ABD是等腰直角三角形,∠BAD=90°,AE⊥BD于點E,連接CD分別交AE,AB于點F,G,過點A作AH⊥CD分別交CD,BD于點P,H,則下列結論正確的是(
)①∠BAC=4∠ADC;②DF=AH;③BH=PF;④∠DAP=∠CGB;⑤BC=CG.A.①②③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③④⑤2.(23-24八年級上·黑龍江牡丹江·期末)如圖、已知△ABC是等邊三角形,在△ABC外有一點D,AD=CD,且∠DAC=30°,點E為AD上一點,點F為CD上一點,且∠EBF=30°.下列結論:①BE=BF;②EF=AE+CF;③∠AEF=2∠ANB;④EF∥AC.其中正確結論的個數是(
)A.4 B.3 C.2 D.13.(23-24八年級下·湖北武漢·期末)如圖,點C是線段BD上一點,分別以BC,CD為邊在BD同側作等邊△ABC和等邊△CDE,連BE,AD交于點F,若BC=3,CD=6,則AF+FCFE+FC的值為(
A.2 B.12 C.32 4.(23-24七年級下·山東東營·期末)如圖,C為線段AE上一動點(不與點A,E重合),在AE同側分別作等邊△ABC和等邊△CDE,AD與BE交于點O,AD與BC交于點P,BE與CD交于點Q,連接PQ,以下五個結論:①AD=BE;②PQ∥AE;③CP=CQ;④OC平分∠BCD;⑤∠AOB=60°.其中正確的結論有(A.①③⑤ B.①②③⑤ C.①③④⑤ D.①②③④⑤5.(23-24八年級上·河南信陽·期末)如圖,邊長為a的等邊△ABC中,BF是AC上中線且BF=b,點D在BF上,連接AD,在AD的右側作等邊△ADE,連接EF,則△AEF周長的最小值是.6.(22-23八年級上·山東濟南·期末)如圖,在△ABC中,∠ACB=60°,點D在AB上,CD=14,∠BDC=60°,延長CB至點E,使CE=AC,過點E作EF⊥CD于點F,交AB于點G,若2DG=AD,則DF=.7.(23-24七年級下·四川成都·期末)如圖,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC=8,D為AC邊上一點,AD=2,E為BC邊上一動點,連接DE,以DE為邊并在DE的左側作等邊△DEF,連接AF,則AF的最小值為.(提示:直角三角形中,30°角所對的直角邊等于斜邊的一半)8.(23-24八年級上·福建泉州·階段練習)如圖,在△BCD中,∠BCD<120°,分別以BC、CD和BD為邊在△BCD外部作等邊三角形ABC、等邊三角形CDE和等邊三角形BDF,連接AD、BE和CF交于點P,則PA、PB、PC、PD中某三條線段存在等量關系是.9.(23-24八年級上·天津西青·期末)如圖,點D是等邊△ABC中BC邊的中點,點E,F分別在AB,AC邊上,且∠EDF=120°,若BE=2,CF=3,則△ABC的周長為
10.(23-24八年級下·吉林·期中)如圖,在△ABC中,AB=AC=BC=18cm,點D在AC上,CD=8cm.點M在線段CB上由點C向點B運動,點N在線段BA上由點B向點A運動,運動速度均為(1)當運動2秒時,∠DMN(2)開始運動幾秒時,△BMN是直角三角形?(3)若點M和點N在到達終點后不停止運動,而是沿著△ABC的三邊順時針繼續運動,直到回到出發點后停止,直接寫出:線段MN與△ABC的某一邊平行時的時間.11.(22-23八年級上·廣東廣州·期中)如圖,在等邊△ABC中,點E為邊AB上任意一點,點D在邊CB的延長線上,且ED=EC.(1)當點E為AB的中點時(如圖1),則有AE__________DB(填“>”“<”或“=”);(2)如圖2,若點E為AB上任意一點,猜想AE與DB的數量關系,并證明你的猜想.(3)在等邊三角形ABC中,點E在直線AB上,點D在直線BC上,且ED=EC,若△ABC的邊長為2,AE=4,直接寫出CD的長.12.(23-24八年級上·廣東廣州·期末)如圖1圖2,點O是線段AC的中點,OB⊥AC,(1)如圖1,若∠ABO=30°,求AB的長;(2)如圖1,在(1)的條件下,若點D在射線AC上,點D在點C右側,且△BDQ是等邊三角形,QC的延長線交直線OB于點P,求PC的長度;(3)如圖2,在(1)的條件下,若點M在線段BC上,△OMN是等邊三角形,且點M沿著線段BC從點B運動到點C,點N隨之運動,求點N的運動路徑的長度.13.(23-24八年級上·重慶萬州·階段練習)(1)問題情境如圖1,△ABC和△ADE都是等邊三角形,連接BD,CE,求證:△ABD≌△ACE.(2)遷移應用如圖2,△ABC和△ADE都是等邊三角形,A,B,E三點在同一條直線上,M是AD的中點,N是AC的中點,P在BE上,△MNP是等邊三角形,求證:P是BE的中點.(3)拓展創新如圖3,P是線段BE的中點,BE=9,在BE的下方作等邊△PFH(P,F,H三點按逆時針順序排列,△PFH的大小和位置可以變化),連接EF,BH.當EF+BH的值最小時,直接寫出等邊△PFH邊長的最小值.14.(23-24八年級上·山東聊城·期中)已知在等邊三角形ABC中,點E在AB上,點D在CB的延長線上,ED=EC.(1)如圖(1),當點E為AB的中點時,確定線段AE與DB的大小關系;AE______DB(填“>”“<”或“=”).(2)如圖(2),當點E為AB邊上任意一點時,確定線段AE與DB的大小關系,并說明理由.(3)如圖(3)在等邊三角形ABC中,點E在線段AB的延長線上,點D在線段CB的延長線上,且ED=EC,若△ABC的邊長為1,AE=2,求CD的長.15.(23-24八年級上·黑龍江哈爾濱·階段練習)在等邊△ABC中,點D、E分別是邊AC、BC上的點,且AD=CE,AE、BD交于點F.(1)如圖1,求證:∠BFE=60°;(2)如圖2,過點B作BG⊥AE于點G,過點C作CH∥BD交AE延長線于點H,若F為AG中點,求證:(3)如圖3,在(2)的條件下K為AB延長線上一點,且∠K+∠ABD=60°,△ABC的面積為6,求△BEK的面積.16.(22-23九年級上·安徽·階段練習)安安利用兩張正三角形紙片,進行了如下探究:
【探究證明】(1)如圖1,△ABC和△DCE均為等邊三角形,連接AE交BD延長線于點F,求證:∠AFB=60°;【拓展延伸】(2)如圖2,在正三角形紙片△ABC的BC邊上取一點D,作∠ADE=60°交∠ACB外角平分線于點E,探究CE,DC和AC的數量關系,并證明;【思維提升】(3)如圖3,△ABC和△DCE均為正三角形,當B,C,E三點共線時,連接PC,若BC=3CE,直接寫出下列兩式分別是否為定值,并任選其中一個進行證明:①AP?3PDPC②AP+PC+2PDBD?PC+PE17.(2023七年級下·全國·專題練習)已知:△ABC是等邊三角形,△BDC是等腰三角形,其中∠BDC=120°,過點D作∠EDF=60°,分別交AB于E,交AC于F,連接EF.(1)若BE=CF,求證:①△DEF是等邊三角形;②BE+CF=EF.(2)若BE≠CF,即E、F分別是線段AB、AC上任意一點,BE+CF=EF還會成立嗎?請說明理由.18.(22-23八年級上·重慶·階段練習)△ABC是等邊三角形,點D、E分別在邊AB,BC上,若(1)如圖1,求證:∠AFD=60(2)如圖2,FH為∠AFC的平分線,點H在FM的延長線上,連接HA、HC,∠AHC+∠AFC=180(3)如圖3,在(2)的條件下,延長AF交CH的延長線于點K,點G在線段AH上,GH=CK,連接CG交FH于點M,FN=3,AK=8,求FH的長.19.(23-24八年級上·山東日照·期末)已知,如圖1,在等邊△ABC中,∠BAC與∠ABC的角平分線交于點O,點D、E分別在邊AB,BC上,且∠DOE=60°,猜想AD、DE、BE三者之間的數量關系.(1)方法探索:小敏的思路是:如圖3,在AB上取一點F,使AF=BE,連接OF.先證明△BOE≌△______,從而OE=______;繼而證明△DOE≌△______,從而DE=______;因此可判斷AD、(2)拓展運用:如圖2,點D在邊AB上,點E在CB的延長線上,其它條件不變,猜想AD、DE、BE三者之間的數量關系,并說明理由.20.(23-24七年級下·四川成都·期末)已知△ABC為等邊三角形,過點A的射線AM在△ABC的外部,D為射線AM上的一點,E為平面內的一點,滿足BE=BD.(1)如圖1,連接CD,若點E恰好在CD上,且∠DBE=60°,求∠ADC的度數;(2)如圖2,連接DE交BC于點F,若∠DBE=120°,且F恰為BC的中點,求證:DF=AD+EF;(3)如圖3,若∠BAM=38°,∠DBE=120°,連接CE,當線段CE的長度最小時,在射線CE上截取一點H,在邊BC上截取一點I,使CH=BI,連接AH,AI,則當AH+AI的值最小時,請直接寫出∠HAB的度數.專題13.3等邊三角形中的幾何綜合思維方法思維方法正向思維:是一類常規性的、傳統的思維形式,指的是大家按照自上而下,由近及遠、從左到右、從可知到未知等一般而言的線性方向做出探究問題的思維途徑。逆向思維:是指在剖析、破解數學難題進程中,可以靈活轉換思維方向,從常規思維的相反方向出發進行探索的思維方式,比如正向思維無法解決問題時可反其道而行采取逆向思維,直接證明有困難時可采用間接證明。知識點總結知識點總結一、等邊三角形1.定義:三條邊都相等的三角形,叫做等邊三角形.2.等邊三角形性質:等邊三角形的三個角相等,并且每個角都等于60°.3.等邊三角形的判定:①三條邊都相等的三角形是等邊三角形;②三個角都相等的三角形是等邊三角形;③有一個角為60°的等腰三角形是等邊三角形.典例分析典例分析【典例1】△ABC為等邊三角形,在△ABC外作射線AP,D為射線AP上一點,連接CD,在平面內有一點E,滿足(1)如圖1,連接BD,若點E恰好在BD上,且∠DCE=60°,求(2)如圖2,連接ED,若∠DCE=120°,且DE恰好過BC邊的中點M,求證:(3)如圖3,若∠CAP=40°,∠DCE=120°,連接BE,當線段BE的長度最小時,在射線BE上取一點F,在邊BC上截取CG=BF,連接【思路點撥】(1)本題考查了三角形全等和等邊三角形的性質,找到全等的條件是解題的關鍵.根據CE=CD,∠DCE=60°,可知△DCE為等邊三角形,利用公共角,證得∠1=∠3,再證△ADC≌△BEC,得到∠ADC=∠BEC,∠BEC=180°?∠DEC=120°,由此可得∠ADC度數,(2)本題考查了三角形全等和等邊三角形的性質,通過“截長補短法”構造三角形全等是解題的關鍵.要證DM=EM+AD,由于三邊不在一條直線上,因此考慮“截長補短法”把線段進行轉化.在ED上取點N,使得MN=EM,連接NC、BN、AN,證明△BMN≌△CME,再證△ABN≌△ACD,最后證明△AND為等邊三角形,即得證;(3)本題考查了動點問題,解題的關鍵是首先證明點E的運動軌跡,找到何時線段BE最短,然后構造三角形,確定何時AF+AG的值最小.以BC為邊向下作等邊三角形△BCM,連接ME,證明△ACD≌△MCE,得到∠CME=40°,即得當點D在射線AP上運動時,點E的運動軌跡是在直線ME上,且滿足∠CME=40°,由此得到當BE⊥EM時,線段BE最短.要證明兩條線段AF+AG的最小值,通常利用兩點之間線段最短,因此需要將其中一條線段進行轉化.以點C為頂點,作∠BCN=∠ABF,且CN=AB,連接NG,證明△ABF≌△NCG,得到AF=NG,由此,只需求AF+AG=AF+NG的值最小,由圖可知當A,G,N三點共線時,取得最小值,最后根據三角形內角和180°,求角即可.【解題過程】(1)解:如圖,∵CE=CD,∠DCE=60∴△DCE為等邊三角形,∵△ABC為等邊三角形,∴∠2+∠3=∠ACB=60∵∠1+∠2=∠DCE=60∴∠1=∠3,∵∠1=∠3CD=CE∴△ADC≌△BEC,∴∠ADC=∠BEC,∵∠DEC=60∴∠BEC=120∴∠ADC=∠BEC=120∴∠ADB=∠ADC?∠EDC=120故∠ADB=60(2)解:在ED上取點N,使得MN=EM,連接NC、BN、AN,如圖所示,∵M為BC邊的中點∴BM=MC,∵BM=MC∴△BMN≌△CME,∴BN=CE=CD,∠NBM=∠ECM,∵∠DCE=120°,∠ABC=∠ACB=60°,∴∠ABN=∠ABC?∠NBM=60°?∠NBM,∠ACD=∠DCE?∠ACB?∠ECM=120°?60°?∠ECM=60°?∠ECM,∴∠ABN=∠ACD∵AB=AC∠ABN=∠ACD∴△ABN≌△ACD,∴AN=AD,∠BAN=∠CAD,∵∠BAN+∠NAC=∠BAC=60°,∴∠CAD+∠NAC=∠NAD=60°,∴△AND為等邊三角形,∴AD=AN=ND,∴DM=DN+MN=AD+EM故DM=EM+AD,(3)解:以BC為邊向下作等邊三角形△BCM,連接ME,如圖所示,∵△ABC和△BCM都是等邊三角形,∴AC=BC=MC,∵∠DCE=120°,∠ACE=∠ACB?∠BCE=60°?∠BCE,∴∠ACD=∠DCE?∠ACE=120°?(60°?∠BCE)=60°+∠BCE,∵∠MCE=∠MCB+∠BCE=60°+∠BCE,∴∠ACD=∠MCE,∵AC=MC∠ACD=∠MCE∴△ACD≌△MCE,∴∠CME=∠CAD=∠CAP=40°,∴當點D在射線AP上運動時,點E的運動軌跡是在直線ME上,且滿足∠CME=40°,∴當線段BE的長度最小時,即過點B向直線ME作垂線,E為垂足,即BE⊥EM,∠BEM=90°,∵∠CME=40°,∠BMC=60°,∴∠EMB=∠BMC?∠CME=60°?40°=20°,∴在Rt△BEM中,∠MBE=90°?∠EMB=90°?20°=70°又∵∠MBC=60°,∴∠EBC=∠MBE?∠MBC=70°?60°=10°,∴∠ABF=∠ABC?∠EBC=60°?10°=50°,以點C為頂點,作∠BCN=∠ABF=50°,且CN=AB,連接NG,如圖所示,∵CN=AB∠BCN=∠ABF∴△ABF≌△NCG,∴AF=NG,∴AF+AG=AF+NG,連接AN交射線BE于點O,在△AGN中,∵AF+NG≥AN,∴當A,G,N三點共線時,AF+AG=AF+NG的值最小,如圖所示,此時,∵CN=AB=AC,∴△ACN為等腰三角形,又∠ACN=∠ACB+∠BCN=60°+50°=110°,∴∠CAN=∠CNA=35°,在△NCG中,∠NGC=180°?∠ANC?∠BCN=180°?35°?50°=95°,∴∠BGO=∠NGC=95°,在△BOG中,∠BOG=180°?∠EBC?∠BGO=180°?10°?95°=75°,∴∠AOF=∠BOG=75°,又∵△ABF≌△NCG(前面已證),∴∠BAF=∠CNG=35°,在△ABF中,∠AFB=180°?∠BAF?∠ABF=180°?35°?50°=95°,∴在△AOF中,∠OAF=180°?∠AOF?∠AFB=180°?75°?95°=10°,∴∠FAC=∠NAC?∠OAF=35°?10°=25°,故當AF+AG的值最小,∠FAC=25°.學霸必刷學霸必刷1.(23-24七年級下·山東淄博·期末)如圖,△ABC是等邊三角形,△ABD是等腰直角三角形,∠BAD=90°,AE⊥BD于點E,連接CD分別交AE,AB于點F,G,過點A作AH⊥CD分別交CD,BD于點P,H,則下列結論正確的是(
)①∠BAC=4∠ADC;②DF=AH;③BH=PF;④∠DAP=∠CGB;⑤BC=CG.A.①②③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③④⑤【思路點撥】由等邊三角形和等腰三角形的性質可得△CAD是等腰三角形且頂角∠CAD=150°,根據三角形內角和定理先求得∠AFP、∠FAP的度數,再證明△BAH≌△ADF,根據全等三角形的性質和直角三角形的性質逐一進行判斷即可.【解題過程】解:∵△ABC為等邊三角形,△ABD為等腰直角三角形,∴∠BAC=60°,∠BAD=90°,AC=AB=AD,∠ADB=∠ABD=45°,∴△CAD是等腰三角形,∠CAD=150°,∴∠ADC=15°,∴∠BAC=4∠ADC,故①正確;∵∠ADB=∠ABD=45°,∠ADC=15°,∴∠EDF=30°,又∵AH⊥CD,AE⊥BD,∠AFG=60°,∴∠FAP=30°,∠DAE=45°,∴∠BAH=∠ADC=15°,在△ADF和△BAH中,∠ADF=∠BAH∴△ADF≌△BAH(ASA∴DF=AH,AF=BH,故②正確;∵∠FAP=30°,AH⊥CD,∴AF=2PF,∴BH=2PF,故③錯誤;∵∠DAP=1∴∠DAP=∠CGB,故④正確;∵∠CBG=60°,∠CGB=75°,∴∠CBG≠∠CGB,∴BC≠CG,故⑤不正確,綜上所述:結論正確的是①②④,故選:C.2.(23-24八年級上·黑龍江牡丹江·期末)如圖、已知△ABC是等邊三角形,在△ABC外有一點D,AD=CD,且∠DAC=30°,點E為AD上一點,點F為CD上一點,且∠EBF=30°.下列結論:①BE=BF;②EF=AE+CF;③∠AEF=2∠ANB;④EF∥AC.其中正確結論的個數是(
)A.4 B.3 C.2 D.1【思路點撥】本題考查了等邊三角形的性質,三角形全等的判定和性質,余角的性質,平行線的判定,線段的垂直平分線的判定和性質,延長DA到T,使得CF=AT,連接BT,構造半角模型,證明②;利用線段垂直平分線的判定和性質,可證③;無法證明CF=AE,也就無法證明DE=DF,從判斷①④錯誤,解答即可.【解題過程】解:延長DA到T,使得CF=AT,連接BT∵△ABC是等邊三角形,∴∠ABC=∠BCA=∠CAB=60°,AB=BC=CA,∵AD=CD,∠DAC=30°,∴∠DAC=∠DCA=30°,∴∠BAE=∠BCF=∠BAT=60°+30°=90°,∵AT=CF∠BAT=∠BCF∴△BAT≌△BCFSAS∴BF=BT,∠ABT=∠CBF,∵∠EBF=30°,∴∠ABE+∠CBF=30°,∴∠ABE+∠ABT=30°,∴∠EBT=30°,∴∠EBT=∠EBF,∵BF=BT∠EBF=∠EBT∴△EBF≌△EBTSAS∴EF=ET,∠BET=∠BEF,∴∠AEF=2∠BET=2∠BEF,∵ET=AT+AE,AT=CF,∴ET=AE+CF.∴EF=AE+CF.故②正確.連接BD,交AC于點Q,∵BA=BC,DA=DC,∴直線BD是線段AC的垂直平分線,∴∠BQA=∠BQC=90°,∠ABQ=∠CBQ=1∴∠ANB=90°?∠QBN,∠ABE+∠QBE=30°,∵∠EBF=30°,∴∠QBN+∠QBE=30°,∴∠QBN=∠ABE,∴90°?∠QBN=90°?∠ABE,∴∠ANB=∠AEB=∠AEF,∴∠AEF=2∠ANB,故③正確;無法證明CF=AE,也就無法證明DE=DF,從判斷①④錯誤,故選C.3.(23-24八年級下·湖北武漢·期末)如圖,點C是線段BD上一點,分別以BC,CD為邊在BD同側作等邊△ABC和等邊△CDE,連BE,AD交于點F,若BC=3,CD=6,則AF+FCFE+FC的值為(
A.2 B.12 C.32 【思路點撥】本題考查等邊三角形的性質和判定,全等三角形的判定和性質,角平分線的判定,先證明△BCE≌△ACD,得到AD=BE,S△BCE=S△ACD,然后過點C作CM⊥BE,CN⊥AD于點M,N,則有CM=CN,然后在FB上截取FG=FC,連接CG,即可得到△FGC是等邊三角形和△BCG≌△ACF,進而求出【解題過程】解:∵△ABC和△CDE是等邊三角形,∴AB=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD=60°,∴∠BCE=∠ACD,∴△BCE≌△ACDSAS∴AD=BE,S△BCE過點C作CM⊥BE,CN⊥AD于點M,N,∴CM=CN,∴∠BFC=∠DFC,∵S△BCF∴S△BCF在FB上截取FG=FC,連接CG,∵△BCE≌△ACD,∴∠CBE=∠CAD,∴∠AFB=∠FBD+∠BDA=∠CAD+∠ADB=60°,∴∠BFC=∠DFC=60°,∴△FGC是等邊三角形,∴FG=FC=CG,∠GCF=∠BCA=60°,∴∠BCG=∠ACF,又∵∠CBE=∠CAD,∴△BCG≌△ACFSAS∴BG=AF,∴BF=AF+FC,同理可得DE=CF+EF,∴AF+FCFE+FC故選:B.4.(23-24七年級下·山東東營·期末)如圖,C為線段AE上一動點(不與點A,E重合),在AE同側分別作等邊△ABC和等邊△CDE,AD與BE交于點O,AD與BC交于點P,BE與CD交于點Q,連接PQ,以下五個結論:①AD=BE;②PQ∥AE;③CP=CQ;④OC平分∠BCD;⑤∠AOB=60°.其中正確的結論有(A.①③⑤ B.①②③⑤ C.①③④⑤ D.①②③④⑤【思路點撥】此題考查了全等三角形的判定和性質的應用、等邊三角形的性質和應用、平行線的判定;熟練掌握等邊三角形的性質,證明三角形全等是解決問題的關鍵.由等邊三角形的性質可得AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,從而可根據SAS得到△ACD≌△BCE,結合全等三角形的性質可判斷①的正誤;由△ACD≌△BCE可得∠CBE=∠DAC,結合∠ACB=∠DCE=60°,AC=BC可得到△ACP≌△BCQ,結合全等三角形的性質可判斷③的正誤;由全等三角形的性質可得到PC=QC,結合∠PCQ=60°可知△PCQ為等邊三角形,因此∠CPQ=60°,結合平行線的判定可判斷②的正誤;根據全等三角形的性質、三角形面積公式求出CH=CG,根據角平分線的判定定理可判斷④其正誤;根據△ACD≌△BCE結合三角形外角的性質,據此可判斷⑤的正誤.【解題過程】解:∵△ABC和△DCE是等邊三角形,∴BC=AC=AB,DE=DC=CE,∠BCA=∠DCE=60°,∴∠BCA+∠BCD=∠DCE+∠BCD,即∠ACD=∠BCE.在△DCA和△ECB中,AC=BC∠ACD=∠BCE∴△DCA≌△ECB(SAS∴AD=BE,故①正確,符合題意;∵△ACD≌△BCE,∴∠CAD=∠CBE,∵∠ACB=∠ECD=60°,∴∠BCD=60°,∴∠ACB=∠BCQ=60°,在△ACP和△BCQ中∠CAP=∠CBQAC=BC∴△ACP≌△BCQ(ASA∴CP=CQ,故③正確,符合題意;∵CP=CQ,∠PCQ=60°,∴△PCQ是等邊三角形,∴∠CPQ=60°,∴∠ACB=∠CPQ,∴PQ∥過點C作CH⊥EQ于H,CG⊥DP于G,∵△DCA≌△ECB,∴S∴1∴CH=CG,∴OC平分∠AOE,而不是平分∠BCD,故④錯誤,不符合題意;∵△DCA≌△ECB,∴∠ADC=∠AEO,∴∠AOB=∠DAE+∠AEO=∠DAE+∠ADC=∠DCE=60°,∴故結論⑤正確.綜上所述,正確的結論有①②③⑤,故選:B.5.(23-24八年級上·河南信陽·期末)如圖,邊長為a的等邊△ABC中,BF是AC上中線且BF=b,點D在BF上,連接AD,在AD的右側作等邊△ADE,連接EF,則△AEF周長的最小值是.【思路點撥】本題考查軸對稱最短問題、等邊三角形的性質和判定,全等三角形的判定和性質等知識,解題的關鍵是證明點E的運動軌跡,本題難度比較大,屬于中考填空題中的壓軸題.通過分析點E的運動軌跡,點E在射線CE上運動(∠ACE=30°),作點A關于直線CE的對稱點M,連接FM交CE于點E',此時A【解題過程】解:連接CE∵△ABC,∴AB=AC=a,∴∠BAD=∠CAE,∴△BAD≌△CAE(SAS)∴∠ABD=∠ACE,∵AF=CF=1∴∠ABD=∠CBD=∠ACE=30°,∴點E在射線CE上運動(∠ACE=30°),作點A關于直線CE的對稱點M,連接FM交CE于點E',此時A∵CA=CM∴△ACM是等邊三角形且與△ABC全等,∴AM=AC,FM⊥AC,∵BF⊥AC,∴FM=BF=b,∴△AEF周長的最小值是AF+F故答案為:16.(22-23八年級上·山東濟南·期末)如圖,在△ABC中,∠ACB=60°,點D在AB上,CD=14,∠BDC=60°,延長CB至點E,使CE=AC,過點E作EF⊥CD于點F,交AB于點G,若2DG=AD,則DF=.【思路點撥】過點C作CH⊥AB于點H,設DF=x,則CF=CD?DF=14?x,求出∠DGF=30°,利用直角三角形的性質得DG=2DF=2x,則AD=2DG=4x,同理得∠DCH=30°,則DH=12CD=7,AH=AD+DH=4x+7,再證∠A=∠FCE,進而可依據“AAS”判定△ACH和△CFE全等,從而得AH=CF,則4x+7=14?x,由此解出x【解題過程】解:過點C作CH⊥AB于點H,如圖所示:設DF=x,∵CD=14,∴CF=CD?DF=14?x,∵EF⊥CD,在Rt△DFG中,∠BDC=60°,則∠DGF=30°∴DG=2DF=2x,∵2DG=AD,∴AD=2DG=4x,∵CH⊥AB,在Rt△CHD中,∠BDC=60°,則∠DCH=30°∴DH=1∴AH=AD+DH=4x+7,∵∠BDC=∠A+∠ACD=60°,∠ACB=∠ACD+∠FCE=60°,∴∠A=∠FCE,又∵CH⊥AB,EF⊥CD,∴∠AHC=∠CFE=90°,在△ACH和△CFE中,∠A=∠FCE∠AHC=∠CFE=90°∴△ACH≌△CFE(AAS)∴AH=CF,∴4x+7=14?x,解得x=7故答案為:757.(23-24七年級下·四川成都·期末)如圖,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC=8,D為AC邊上一點,AD=2,E為BC邊上一動點,連接DE,以DE為邊并在DE的左側作等邊△DEF,連接AF,則AF的最小值為.(提示:直角三角形中,30°角所對的直角邊等于斜邊的一半)【思路點撥】以AD為邊在AD左側作等邊三角形AGD,連接FG,EG,延長AF,CB交于點P,先證明△AFD≌△GED,得到AF=EG,當點A,G,F三點共線時,AF有最小值,此時AC∥EG,即EG⊥BC,則∠APC=30°,由30°角所對的直角邊等于斜邊的一半,得到AP=2AC=16,進而得到PG=14,再根據【解題過程】解:如圖,以AD為邊在AD左側作等邊三角形AGD,連接FG,EG,延長AF,CB交于點P,∵△AGD和△DEF是等邊三角形,∴DE=DF,DG=AD,∠ADG=∠FDE=60°,∴∠ADG+∠GDF=∠FDE+∠GDF,即∠ADF=∠GDE,∴△AFD≌∴AF=EG,如圖,當點A,G,F三點共線時,AF有最小值,此時,∠EGD=∠GAC=60°,∴∠AGE+∠GAC=∠AGD+∠EGD+∠GAC=180°,∴AC∥EG,即∴∠APC=30°,∵AC=BC=8,AD=2∴AP=2AC=16,AG=AD=2,∴PG=AP?AG=14,∴EG=1∴AF=EG=7,故答案為:7.8.(23-24八年級上·福建泉州·階段練習)如圖,在△BCD中,∠BCD<120°,分別以BC、CD和BD為邊在△BCD外部作等邊三角形ABC、等邊三角形CDE和等邊三角形BDF,連接AD、BE和CF交于點P,則PA、PB、PC、PD中某三條線段存在等量關系是.【思路點撥】本題考查了等邊三角形的判定和性質,全等三角形的判定和性質;證明△ABD≌△CBFSAS,△ACD≌△BCESAS,可得∠BAD=∠BCF,∠CAD=∠CBE,求出∠BPC=120°,在PA上截取PG=PB,連接BG,證明∠BGA=∠BPC=120°,再證【解題過程】解:∵△ABC,△BDF是等邊三角形,∴BA=BC,BD=BF,∠ABC=∠DBF=60°,∴∠ABD=∠CBF,∴△ABD≌∴∠BAD=∠BCF,同理可得△ACD≌∴∠CAD=∠CBE,∵∠BAD+∠CAD=60°,∴∠BAD+∠CBE=60°,∵∠ABC=60°,∴∠BAD+∠ABC+∠CBE=∠BAD+∠ABE=120°,∴∠BPA=60°,同理可得∠APC=60°,∴∠BPC=120°,如圖,在PA上截取PG=PB,連接BG,∴△BPG是等邊三角形,∴∠BGP=60°,∴∠BGA=120°,∴∠BGA=∠BPC,又∵∠BAG=∠BCP,AB=CB,∴△BAG≌∴PC=GA,∴PA=PG+GA=PB+PC,故答案為:PA=PB+PC.9.(23-24八年級上·天津西青·期末)如圖,點D是等邊△ABC中BC邊的中點,點E,F分別在AB,AC邊上,且∠EDF=120°,若BE=2,CF=3,則△ABC的周長為
【思路點撥】本題考查了等邊三角形的性質,直角三角形中30°角所對的直角邊等于斜邊的一半,全等三角形的判定與性質等知識,綜合性較強.作DM⊥AB,DN⊥AC,垂足分別為M、N,先證明△BDM≌△CDN,得到BM=CN,DM=DN,再證明△EDM≌△FDN,EM=FN,設EM=FN=x,得到2+x=3?x,解得x=0.5,即可得到BM=2.5,BD=5,BC=10,即可得到△ABC的周長為30.【解題過程】解:如圖,作DM⊥AB,DN⊥AC,垂足分別為M、N.
∵△ABC是等邊三角形,∴∠B=∠C=60°,∵D是BC的中點,∴BD=CD,∵DM⊥AB,DN⊥AC,∴∠BMD=∠CND=90°,∴∠BDM=∠CDN=30°,∴∠MDN=180°?∠BDM?∠CDN=120°,在△BDM和△CDN中,∠BMD=∠CND∠B=∠C∴△BDM≌△CDN,∴BM=CN,DM=DN∵∠MDN=120°,∠EDF=120∴∠MDN?∠MDF=∠EDF?∠MDF,即∠EDM=∠FDN,在△EDM和△FDN中,∠EMD=∠FNDDM=DN∴△EDM≌△FDN,∴EM=FN,設EM=FN=x,∵BE=2,CF=3,BM=CN,∴2+x=3?x,解得x=0.5,∴BM=BE+EM=2.5,∵∠BMD=90°,∠BDM=30°,∴BD=2BM=5,∴BC=2BD=10,∴△ABC的周長為30.故答案為:30.10.(23-24八年級下·吉林·期中)如圖,在△ABC中,AB=AC=BC=18cm,點D在AC上,CD=8cm.點M在線段CB上由點C向點B運動,點N在線段BA上由點B向點A運動,運動速度均為(1)當運動2秒時,∠DMN(2)開始運動幾秒時,△BMN是直角三角形?(3)若點M和點N在到達終點后不停止運動,而是沿著△ABC的三邊順時針繼續運動,直到回到出發點后停止,直接寫出:線段MN與△ABC的某一邊平行時的時間.【思路點撥】(1)計算出運動2秒時CM、MN、BN的長,再證明△MBN≌△DCM,得∠BMN=∠CDM,則∠(2)設運動的時間為秒,分兩種情況,一是∠BNM=90°,則BM=2BN,可列方程18?5t=5t;二是∠BMN=90°,則BN=2BM,可列方程5t=2(18?5t),解方程求出相應的(3)分三種情況,一是點M在BC邊上,則BM=BN,可列方程18?5t=5t;二是點M在AB邊上,則AM=AN,可列方程18×2?5t=5t?18;三是點M在AC邊上,則CM=CN,可列方程18×3?5t=5t?18×2,解方程求出相應的t值即可.【解題過程】(1)解:如圖1,∵AB=AC=BC=18cm∴△ABC是等邊三角形,∴∠運動2秒時,CM=5×2=10(cm),MB=18?10=8(cm),∴MB=DC,BN=CM,在△MBN和△DCM中,MB=DC∠B=∠C∴△MBN≌△DCM(SAS∴∠BMN=∴∠∴∠DMN=180°?((2)解:設運動的時間為t秒,如圖2,當∠BNM=90°時,則∴BM=2BN,18?5t=2×5t,解得t=6如圖3,當∠BMN=90°時,則BN=2BM,5t=2(18?5t),解得t=綜上所述,運動65秒或125秒,(3)解:如圖1,當MN∥AC時,∴∠BMN=∴△BMN是等邊三角形,∴BM=BN,∴18?5t=5t,解得t=9如圖4,當MN∥BC時,則∠AMN=∠B=∴△AMN是等邊三角形,∴AM=AN,∴18×2?5t=5t?18,解得t=27如圖5,當MN∥AB時,則∠CMN=∴△CMN是等邊三角形,∴CM=CN,∴18×3?5t=5t?18×2,解得t=9綜_上所述,t的值是95秒或275秒或9秒時,線段MN與11.(22-23八年級上·廣東廣州·期中)如圖,在等邊△ABC中,點E為邊AB上任意一點,點D在邊CB的延長線上,且ED=EC.(1)當點E為AB的中點時(如圖1),則有AE__________DB(填“>”“<”或“=”);(2)如圖2,若點E為AB上任意一點,猜想AE與DB的數量關系,并證明你的猜想.(3)在等邊三角形ABC中,點E在直線AB上,點D在直線BC上,且ED=EC,若△ABC的邊長為2,AE=4,直接寫出CD的長.【思路點撥】(1)根據三線合一定理和三角形外角的性質證明BD=BE即可得到答案;(2)過E作EF∥BC交AC于F,先證明△AEF是等邊三角形,再證明(3)分E在AB的延長線和E在BA的延長線上兩種情況討論求解即可.【解題過程】(1)解:∵三角形ABC是等邊三角形,點E是AB的中點,∴CE平分∠ACB,CE⊥AB,∠ACB=∠ABC=60°,AE=BE,∴∠BEC=90°,又∵ED=EC,∴∠D=∠ECD=30°,∵∠ABC=∠D+∠DEB=60°,∴∠DEB=∠D=30°,∴BD=BE,∴AE=BD;(2)解:AE=BD,理由如下:如圖,過E作EF∥BC交AC于∵△ABC是等邊三角形,∴∠ABC=∠ACB=∠A=60°,AB=AC=BC,∴∠AEF=∠ABC=60°,∠AFE=∠ACB=60°,即∠AEF=∠AFE=∠A=60°.∴△AEF是等邊三角形.∴AE=EF=AF,∵∠ABC=∠ACB=∠AFE=60°,∴∠DBE=∠EFC=120°,∠D+∠BED=∠FCE+∠ECD=60°,∵DE=EC,∴∠D=∠ECD,∴∠BED=∠ECF,在△DEB和△ECF中,∠DEB=∠ECF∠DBE=∠EFC∴△DEB≌△ECF(AAS∴BD=EF,∴AE=BD;(3)解:∵三角形ABC是等邊三角形,∴AB=AC=BC=2,∠ABC=60°,如圖所示:當E在AB的延長線上時,過點E作FE⊥BC交直線BC于F,∴∠EBF=∠ABC=60°,∠EFB=90°,∴∠BEF=30°,∵AE=4,AB=2,∴BE=2,∴BF=1∴CF=3,∵ED=EC,FE⊥BC,∴FD=FC=3,∴CD=6,當E在BA的延長線上時,如圖,過點E作FE⊥BC交BC延長線于F,同理可以求得BF=1∴FD=FC=BF?BC=1,∴CD=2CF=2,故CD的長為2或6.12.(23-24八年級上·廣東廣州·期末)如圖1圖2,點O是線段AC的中點,OB⊥AC,(1)如圖1,若∠ABO=30°,求AB的長;(2)如圖1,在(1)的條件下,若點D在射線AC上,點D在點C右側,且△BDQ是等邊三角形,QC的延長線交直線OB于點P,求PC的長度;(3)如圖2,在(1)的條件下,若點M在線段BC上,△OMN是等邊三角形,且點M沿著線段BC從點B運動到點C,點N隨之運動,求點N的運動路徑的長度.【思路點撥】(1)利用垂直平分線的性質可得BA=BC,再得∠BAO=60°,即可證明△ABC是等邊三角形;(2)證明△BAD≌△BCQ,得出∠BCQ=60°,繼而得到∠OPC=30°,即可求得PC的長度;(3)取BC的中點H,分兩種情況證明△OMH≌△ONC,得出∠OCN=120°或60°,可知點N的運動路徑是一條線段,據此求解即可.【解題過程】(1)解:∵∠ABO=30°,OB⊥AC,∴∠BAO=60°,∵O是線段AC中點,OB⊥AC,∴BA=BC,∴△ABC是等邊三角形;∴AB=AC=2OA=18;(2)∵△ABC、△BDQ是等邊三角形,∴∠ABC=∠DBQ=60°,AB=BC,BD=BQ,∠BAC=60°,∴∠ABD=∠CBQ,∴△BAD≌△BCQ,∴∠BCQ=∠BAD=60°,∵∠BCA=60°,∴∠OCP=60°,∵∠POC=90°,∴∠OPC=30°,∴PC=2OC=2OA=18;(3)取BC的中點H,連接OH,連接CN,分兩種情況討論:當M在線段BH上時,如圖2,∵H是BC的中點,OB⊥AC,∴OH=1∴△OCH是等邊三角形,∵△OMN是等邊三角形,∴∠MON=∠HOC=60°,OM=ON,∠OHC=60°,∴∠MOH=∠CON,∠OHM=120°∴△OMH≌△ONC,∴∠OCN=∠OHM=120°∴點N從起點到C做直線運動,∵當點M在點B時,CN=BH=9,∴點M從B運動到H時,點N運動路徑的長度等于9;當點M在線段HC上時,如圖3,∵H是BC的中點,OB⊥AC,∴OH=1∴△OCH是等邊三角形,∵△OMN是等邊三角形,∴∠MON=∠HOC=60°,OM=ON,∠OHC=60°,∴∠MOH=∠CON,∴△OMH≌△ONC,∴∠OCN=∠OHM=60°∴點N從C到終點做直線運動,∵當點M在點C時,CN=CH=9,∴點M從H運動到C時,點N運動路徑的長度等于9;綜上所述,N的路徑長度為:9+9=18.13.(23-24八年級上·重慶萬州·階段練習)(1)問題情境如圖1,△ABC和△ADE都是等邊三角形,連接BD,CE,求證:△ABD≌△ACE.(2)遷移應用如圖2,△ABC和△ADE都是等邊三角形,A,B,E三點在同一條直線上,M是AD的中點,N是AC的中點,P在BE上,△MNP是等邊三角形,求證:P是BE的中點.(3)拓展創新如圖3,P是線段BE的中點,BE=9,在BE的下方作等邊△PFH(P,F,H三點按逆時針順序排列,△PFH的大小和位置可以變化),連接EF,BH.當EF+BH的值最小時,直接寫出等邊△PFH邊長的最小值.【思路點撥】(1)證出∠BAD=∠CAE,根據SAS證明△ABD≌△ACE;(2)在AE上取點K,使得AK=AM,連接KM,證明△AMN≌△KMP(SAS),由全等三角形的性質得出AN=KP,證出(3)作∠EPQ=60°,使PQ=PE,連接QE,QB,證明△EPF≌△QPH(SAS),由全等三角形的性質得出EF=QH,則EF+BH=QH+BH,當點H在線段QB上時,【解題過程】(1)證明:∵△ABC和△ADE都是等邊三角形,∴∠BAC=∠DAE=60°,AB=AC,AD=AE,∴∠BAC?∠ACD=∠DAE?∠ACD,∴∠BAD=∠CAE,在△BAD和△CAE中AB=AC∠BAD=∠CAE∴△BAD≌△CAE(SAS(2)證明:在AE上取點K,使得AK=AM,連接KM,∵△ABC和△ADE都是等邊三角形.∴∠DAE=60°,AD=AE,AC=AB,∴△AMK是等邊三角形,∴AM=MK=AK,∠AMK=60°,∵△MPN是等邊三角形,∴MN=MP,∠PMN=60°,∴∠PMN=∠KMA,∴∠PMN?∠AMP=∠KMA?∠AMP,即∠AMN=∠KMP,在△AMN和△KMP中AM=KM∠AMN=∠KMP∴△AMN≌△KMP(SAS∴AN=KP,∴AM=AK=AP+AN,∵M為AD的中點,點N為AC的中點,∴AE=AD=2AM,AB=AC=2AN,設AP=x,AN=y,則AK=x+y,AB=2y,∴AE=2AK=2x+2y,BP=AB+AP=x+2y,∴EP=AE?AP=x+2y,∴EP=BP,∴點P為BE的中點;(3)作∠EPQ=60°,使PQ=PE,連接EQ,QB,∵△PFH是等邊三角形,∴PF=PH,∠FPH=60°,∴∠EPF=∠QPH,∴△EPF≌△QPHSAS∴EF=QH,∴EF+BH=QH+BH,當點H在線段QB上時,EF+BH的值最小,此時PH⊥BQ,PH的值最小,∵PQ=PB=PE,∴∠PBQ=∠PQB=30°,在Rt△PBH中,PH=即當EF+BH的值最小時,△PFH邊長的最小值為914.(23-24八年級上·山東聊城·期中)已知在等邊三角形ABC中,點E在AB上,點D在CB的延長線上,ED=EC.(1)如圖(1),當點E為AB的中點時,確定線段AE與DB的大小關系;AE______DB(填“>”“<”或“=”).(2)如圖(2),當點E為AB邊上任意一點時,確定線段AE與DB的大小關系,并說明理由.(3)如圖(3)在等邊三角形ABC中,點E在線段AB的延長線上,點D在線段CB的延長線上,且ED=EC,若△ABC的邊長為1,AE=2,求CD的長.【思路點撥】(1)由等腰三角形的性質得∠D=∠ECD,再由等邊三角形的性質得∠ECD=12(2)過點E作EF∥BC,交AC于點F,證△AEF為等邊三角形,得AE=EF,再證△DBE≌△EFC(AAS),得DB=EF,即可得出結論;(3)過點E作EF∥BC,交AC的延長線于點F,可證得△AEF是等邊三角形,△DEB≌△ECF(AAS),由DB=EF=2,【解題過程】(1)解:如圖1,∵△ABC是等邊三角形,點E是AB的中點,∴CE平分∠ACB,CE⊥AB,∠ACB=60°,∴∠BEC=90°,∠又∵ED=EC,∴∠D=∴∠DEC=120°∴∠DEB=120°?90°=30°∴∠D=∴BD=BE=AE,即AE=DB,故答案為:=.(2)解:當點E為AB上任意一點時,如圖2,AE=DB.理由如下:如圖2,過E作EF∥BC交AC于F,∵△ABC是等邊三角形,∴∠ABC=∠ACB=∵EF∥BC,∴∠AEF=∠ABC=60°,∠∴△AEF是等邊三角形,∴AE=EF=AF,∵∠ABC=∴∠DBE=∠EFC=120°∵DE=EC,∴∠D=∴∠BED=在△DEB和△ECF中,∠DEB=∠ECF∠DBE=∠EFC∴△DEB≌△ECF(AAS∴BD=EF=AE,即AE=BD,(3)解:過點E作EF∥BC,交AC的延長線于點F,如圖3所示:∵△ABC是等邊三角形,∴∠ABC=∠ACB=∴∠AEF=∠ABC=60°即∠AEF=∴△AEF是等邊三角形,∴AE=EF=AF=2,∵∠ABC=∴∠DBE=∵DE=EC,∴∠D=∵EF∥BC,∴∠ECD=∴∠D=在△DEB和△ECF中,∠D=∠CEF∠DBE=∠EFC∴△DEB≌△ECF(AAS∴DB=EF=2,∵BC=1,∴CD=BC+DB=3.15.(23-24八年級上·黑龍江哈爾濱·階段練習)在等邊△ABC中,點D、E分別是邊AC、BC上的點,且AD=CE,AE、BD交于點F.(1)如圖1,求證:∠BFE=60°;(2)如圖2,過點B作BG⊥AE于點G,過點C作CH∥BD交AE延長線于點H,若F為AG中點,求證:(3)如圖3,在(2)的條件下K為AB延長線上一點,且∠K+∠ABD=60°,△ABC的面積為6,求△BEK的面積.【思路點撥】(1)利用等邊三角形的性質,證明△BAD≌△ACESAS,得到∠DBA=∠EAC,進而得到∠BFE=∠EAC+∠BAE=∠BAC=60°(2)含30度的直角三角形的性質,得到BF=2FG=AG,證明△ABF≌△CAGSAS,得到CG=AF,∠CGA=∠AFB=120°,推出△CGH是等邊三角形,得到GH=CG=AF=FG(3)等角對等邊證明AK=EK,BG垂直平分FH,得到BF=BH,證明△BFH為等邊三角形,作EM⊥BH于M,EN⊥HC于N,HP⊥BC于P,角平分線的性質,推出S△AEC=13S△ABC=2,作KR【解題過程】(1)證明:∵△ABC為等邊三角形,∴AB=AC,∠BAC=∠C=60°,在△BAD和△ACE中AD=CE∠BAD=∠C∴△BAD≌△ACESAS∴∠DBA=∠EAC,∵∠BFE=∠DBA+∠BAE,∴∠BFE=∠EAC+∠BAE=∠BAC=60°.(2)∵∠BFE=60°,∴在Rt△BFG中,∠FBG=30°∴BF=2FG=AG,連接CG,在△ABF和△CAG中,BF=AG∠ABF=∠CAG∴△ABF≌△CAGSAS∴CG=AF,∠CGA=∠AFB=120°,∴∠BFE=∠CGH=60°,又∵CH∥∴∠BFE=∠H,∴∠GCH=60°,∴∠CGH=∠H=∠GCH=60°,∴△CGH是等邊三角形,∴GH=CG=AF=FG,∴BF=2FG=FH.(3)∵∠AKE+∠ABD=60°,∠AKE+∠BEK=∠ABC=60°,∴∠ABD=∠BEK,∵∠BAE+∠ABD=60°,∴∠AKE=∠BAE,∴AE=EK,連接BH,∵BG⊥AE,FG=GH,∴BG垂直平分FH,∴BF=BH,∵∠BFE=60°,∴△BFH為等邊三角形,∴BF=BH,∠FHB=∠FHC=60°,∴HE平分∠BHC,作EM⊥BH于M,EN⊥HC于N,HP⊥BC于P,∴PM=PN,∵S△BEH=1∴S△BEH∴S△AEC過K作AC的平行線交CB的延長線于R,∴∠RBK=∠RKB=60°,∴∠BRK=60°,∴∠RBK=∠RKB=∠BRK=60°,∴△KRB為等邊三角形,∴RB=KR,∵∠ABD=∠CAE,∠ABD=∠BEK,∴∠CAE=∠KER,在△EKR和△AEC中,∠ERK=∠ACE∠KER=∠EAC∴△EKR≌△AECAAS∴RB=KR=EC=1∴S△BEK16.(22-23九年級上·安徽·階段練習)安安利用兩張正三角形紙片,進行了如下探究:
【探究證明】(1)如圖1,△ABC和△DCE均為等邊三角形,連接AE交BD延長線于點F,求證:∠AFB=60°;【拓展延伸】(2)如圖2,在正三角形紙片△ABC的BC邊上取一點D,作∠ADE=60°交∠ACB外角平分線于點E,探究CE,DC和AC的數量關系,并證明;【思維提升】(3)如圖3,△ABC和△DCE均為正三角形,當B,C,E三點共線時,連接PC,若BC=3CE,直接寫出下列兩式分別是否為定值,并任選其中一個進行證明:①AP?3PDPC②AP+PC+2PDBD?PC+PE【思路點撥】(1)證明△ACE?△BCD(SAS),推出(2)如圖2,在AB上取一點G,使得BG=BD,證明△BDG是等邊三角形,然后證明△ADG?△DEC(ASA),可得(3)如圖3,在AE上取一點F,使得BF=PD,證明△CEF?△CDP(SAS),CF=CP,∠ECF=∠DCP,證明ΔPCF是等邊三角形,所以PC=PF=CF,過點C作CM⊥BD,CN⊥AE,垂足分別為M,N,根據△ACE?△BCD,可得△ACE的面積=△BCD的面積,根據AE=BD,可得CM=CN,根據BC=3CE,可得BP=3PE=3PC+3PD,所以AE=BD=BP+PD=3PC+4PD【解題過程】(1)證明:如圖1,設AC與BF交于點G,
∵△ABC,△DCE都是等邊三角形,∴CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠BCD=60°?∠ACD=∠ACE,在△ACE和△BCD中,AC=BC∠ACE=∠BCD∴△ACE?△BCD(SAS∴∠CAE=∠CBD,∵∠AGF=∠BGC,∴∠AFB=∠BCG=60°;(2)解:AC=CE+DC,理由如下:如圖2,在AB上取一點G,使得BG=BD,
∵△ABC是等邊三角形,∴∠B=∠ACB=60°,AB=BC,∴△BDG是等邊三角形,∴∠BGD=60°,∴∠AGD=120°,AG=DC,∵CE是∠ACB外角平分線,∴∠ACE=60°,∴∠DCE=60°+60°=120°,∴∠AGD=∠DCE,∵∠ADE=60°,∠BDG=60°,∴∠ADG+∠CDE=180°?60°?60°=60°,∵∠ADG+∠DAG=60°,∴∠DAG=∠EDC,∴△ADG?△DEC(ASA∴DG=CE,∴AC=BC=BD+CD=DG+CD=CE+CD,∴AC=CE+CD;(3)解:①AP?3PDPC=2,②如圖3,在AE上取一點F,使得EF=PD,
∵△ABC和△DCE均為正三角形,B,C,E三點共線,∴CE=CD,∠ECD=60°,由(1)知:△ACE?△BCD(SAS∴∠CEA=∠CDB,∴△CEF?△CDP(SAS∴CF=CP,∠ECF=∠DCP,∴∠PCF=∠DCP+∠DCF=∠ECF+∠DCF=∠DCE=60°,∴△PCF是等邊三角形,∴PC=PF=CF,過點C作CM⊥BD,CN⊥AE,垂足分別為M,N,∵△ACE?△BCD,∴△ACE的面積=△BCD的面積,∵AE=BD,∴CM=CN,∵BC=3CE,∴BP=3PE=3(PF+EF)=3(PC+PD)=3PC+3PD,∴AE=BD=BP+PD=3PC+4PD,∴AP=AE?PE=3PC+4PD?(PC+PD)=2PC+3PD,∴①AP?3PDPC②∵AP+PC+2PD=2PC+3PD+PC+2PD=3PC+5PD,BD?PC+PE=3PC+4PD?PC+PC+PD=3PC+5PD,∴AP+PC+2PD=BD?PC+PE,∴AP+PC+2PDBD?PC+PE綜上所述:①AP?3PDPC=2,②17.(2023七年級下·全國·專題練習)已知:△ABC是等邊三角形,△BDC是等腰三角形,其中∠BDC=120°,過點D作∠EDF=60°,分別交AB于E,交AC于F,連接EF.(1)若BE=CF,求證:①△DEF是等邊三角形;②BE+CF=EF.(2)若BE≠CF,即E、F分別是線段AB、AC上任意一點,BE+CF=EF還會成立嗎?請說明理由.【思路點撥】(1)延長AB到N,使BN=CF,連接DN,通過證明△EBD≌△FCD(SAS),得到ED=DF,得出△EDF是等邊三角形,通過證明△NBD≌△FCD(SAS),得到DN=DF,∠NDB=∠FDC,求出∠EDF=∠EDN,通過證明△EDN≌△EDF(SAS),得到EF=EN,即可得到答案;(2)延長AB到N,使BN=CF,連接DN,通過證明△NBD≌△FCD(SAS),得到DN=DF,∠NDB=∠FDC,求出∠EDF=∠EDN,通過證明△EDN≌△EDF(SAS),得到EF=EN,即可得到答案.【解題過程】(1)證明:延長AB到N,使BN=CF,連接DN,∵△ABC是等邊三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,∵△DBC是等腰三角形,∠BDC=120°,∴∠DBC=∠DCB=30°,∴∠ACD=∠ABD=30°+60°=90°,在△EBD和△FCD中,BE=CF∠EBD=∠FCD∴△EBD≌△FCD(SAS),∴ED=DF,∵∠EDF=60°,∴△EDF是等邊三角形,∵△EBD≌△FCD,∴∠EDB=∠FDC,在△NBD和△FCD中,BD=DC∠NBD=∠FCD=90°∴△NBD≌△FCD(SAS),∴DN=DF,∠NDB=∠FDC,∵∠EDB=∠FDC,∴∠EDB=∠BDN=∠FDC,∵∠BDC=120°,∠EDF=60°,∴∠EDB+∠FDC=60°,∴∠EDB+∠BDN=60°,即∠EDF=∠EDN,在△EDN和△EDF中,DE=DE∠EDF=∠EDN∴△EDN≌△EDF(SAS),∴EF=EN=BE+BN=BE+CF,即△EDF是等邊三角形,BE+CF=EF;(2)解:BE+CF=EF還成立,理由是:延長AB到N,使BN=CF,連接DN,∵△ABC是等邊三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,∵△DBC是等腰三角形,∠BDC=120°,∴∠DBC=∠DCB=30°,∴∠ACD=∠ABD=30°+60°=90°=∠NBD,在△NBD和△FCD中,BD=DC∠NBD=∠FCD=90°∴△NBD≌△FCD(SAS),∴DN=DF,∠NDB=∠FDC,∵∠BDC=120°,∠EDF=60°,∴∠EDB+∠FDC=60°,∴∠EDB+∠BDN=60°,即∠EDF=∠EDN,在△EDN和△EDF中DE=DE∠EDF=∠EDN∴△EDN≌△EDF(SAS),∴EF=EN=BE+BN=BE+CF,即BE+CF=EF.18.(22-23八年級上·重慶·階段練習)△ABC是等邊三角形,點D、E分別在邊AB,BC上,若(1)如圖1,求證:∠AFD=60(2)如圖2,FH為∠AFC的平分線,點H在FM的延長線上,連接HA、HC,∠AHC+∠AFC=180(3)如圖3,在(2)的條件下,延長AF交CH的延長線于點K,點G在線段AH上,GH=CK,連接CG交FH于點M,FN=3,AK=8,求FH的長.【思路點撥】(1)通過證明△ACE≌△CBD,得到∠CAE=∠BCD,再根據三角形的外角定理,即可得到(2)過點H作HG⊥AE于點G,作HK⊥DC,交DC延長線于點K,證明△AHG≌△CHK和(3)作GJ⊥FH于點J,CT⊥FH于點T,CI⊥AK于點I,通過證明Rt△CFT≌Rt△CFI,△GNJ≌△CNT【解題過程】(1)證明:∵△ABC是等邊三角形,∴AC=BC,∠B=∠ACE=60°,在△ACE和△CBD中,AC=BC∠B=∠ACE=60°∴△ACE≌∴∠CAE=∠BCD,∵∠ACD+∠BCD=60°,∴∠ACD+∠CAE=60°,∴∠AFD=∠ACD+∠CAE=60°;(2)過點H作HG⊥AE于點G,作HK⊥DC,交DC延長線于點K,由(1)可得:∠AFD=60°,∴∠AFK=180°?60°=120°,∵FH為∠AFC的平分線,HG⊥AE,HK⊥DC,∴∠HFA=∠HFK=60°,HG=HK,在四邊形HGFK中,∠GHK+∠AFC=180°,∵∠AHC+∠AFC=180∴∠AHC=∠GHK=60°,∴∠AHC?∠GHC=∠GHK?∠GHC,即∠AHG=∠CHK,在△AHG和△CHK中,∠AHG=∠CHKHG=HK∴△AHG≌∴AH=CH,AG=CK∴△ACH為等邊三角形,在Rt△HGF和RtHF=HFHG=HK∴Rt△HGF∴GF=KF,∵AF+CF=AG+GF+CF=CK+GF+CF=GF+KF,∴AF+CF=2GF=2KF,∵∠HFK=60°,∠K=90°,∴∠FHK=30°,∴FH=2KF,∴AF+CF=FH.(3)作GJ⊥FH于點J,CT⊥FH于點T,CI⊥AK于點I,∵∠CFT=∠CFI=60°,CT⊥FH,CI⊥AK,∴CI=CT,在Rt△CFT和RtCF=CFCI=CT∴Rt△CFT∴FI=FT,∵△AHC為等邊三角形,∴∠CAH=∠CFT=60°,∴∠GHJ=∠ACF,∵∠ACF+∠BCD=60°,∠CAE+∠BAE=60°,∠BCD=∠CAE,∴∠ACF=∠BAE,∵AB∥∴∠K=∠BAE,∴∠K=∠GHJ,在△HJG和△KIC中,∠K=∠GHJ∠HJG=∠CIK∴△HJG≌∴CI=GJ=CT,EK=HJ,在△GNJ和△CNT中,∠GNJ=∠CNT∠GJN=∠CTN=90°∴△GNJ≌∴JN=NT,在Rt△ACI和RtCI=CTCA=CH∴Rt△ACI∴AE=HT,設FI=FT=x,TN=NJ=y,HJ=EK=z,則FN=FT+TN=x+y=3,AK=AE+EK=HT+EK=HJ+TN+NJ+EK=2y+2z=8,∴y+z=4,∴FH=FN+NH=FN+y+z=3+4=7.19.(23-24八年級上·山東日照·期末)已知,如圖1,在等邊△ABC中,∠BAC與∠ABC的角平分線交于點O,點D、E分別在邊AB,BC上,且∠DOE=60°,猜想AD、DE、BE三者之間的數量關系.(1)方法探索:小敏的思路是:如圖3,在AB上取一點F,使AF=BE,連接OF.先證明△BOE≌△______,從而OE=______;繼而證明△DOE≌△______,從而DE=______;因此可判斷AD、(2)拓展運用:如圖2,點D在邊AB上,點E在CB的延長線上,其它條件不變,猜想AD、DE、BE三者之間的數量關系,并說明理由.【思路點撥】本題主要考查了等邊三角形的性質,全等三角形的性質與判定,三角形內角和定理,等角對等邊等知識點:(1)如圖3,在AB上取一點F,使AF=BE,連接OF,先證明△BOE≌△AOF得到OE=OF,∠AOF=∠B
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