知識(shí)解讀
等邊三角形的判定方法有三種:
①三條邊都相等的三角形是等邊三角形;
②三個(gè)角都相等的三角形是等邊三角形;
③有一個(gè)角是60°的等腰三角形是等邊三角形.
在這三種判定方法中,證明角度等于60°和證明兩個(gè)角度相等比證明線段相等容易些,因此在證明一個(gè)三角形是等邊三角形的時(shí)候,盡可能尋找60°的角.如果能找到兩個(gè)60°的角,則就完成了三角形全等的證明.如果找到一個(gè)60°的角,則可繼續(xù)證明這個(gè)三角形是等腰三角形.
當(dāng)一個(gè)圖形中出現(xiàn)等邊三角形時(shí),由于等邊三角形的三邊相等,三個(gè)角都等于60°,這就為全等三角形提供了可能.而當(dāng)一個(gè)圖形中出現(xiàn)兩個(gè)等邊三角形的時(shí)候,由于圖中出現(xiàn)了太多相等的線段和相等的角,此時(shí)一般會(huì)出現(xiàn)全等三角形.
典例示范
一、等邊三角形判定方法的選擇
例1 如圖,△ABC是等邊三角形,D是BC延長(zhǎng)線上一點(diǎn),CE平分∠ACD,且CE=BD.
求證:△DAE為等邊三角形.
【提示】由于CE=BD,AB=AC,因此可考慮證明△ABD≌△ACE,因此可證AD=AE,要說(shuō)明△DAE為等邊三角形,我們只需證明DE和AD,AE相等或者證明△ADE中一個(gè)角等于60°即可.
【解答】
【技巧點(diǎn)評(píng)】
要證明一個(gè)三角形是等邊三角形時(shí),當(dāng)已知這個(gè)三角形是等腰三角形,可設(shè)法證明第三條邊和這兩條邊相等,或者證明這個(gè)三角形中有一個(gè)角等于60°.
二、等邊三角形為全等三角形提供可能
例2 如圖,△ABD、△AEC都是等邊三角形,BE、CD相交于點(diǎn)O.
(1)求證:BE=DC;
(2)求∠BOC的度數(shù).
【提示】(1)BE和DC可置于△ACD,△AEB中,通過(guò)證明△ACD≌△AEB,來(lái)證得BE=DC,要證明△ACD≌△AEB需要的條件可從等邊三角形中獲得;(2)根據(jù)外角的性質(zhì)可知∠BOC=∠BDO+∠DBO,可將求∠BOC轉(zhuǎn)化為求∠BDO+∠DBO.
【解答】
【技巧點(diǎn)評(píng)】
等邊三角形的三條邊相等、三個(gè)角相等,相等的線段、相等的角是三角形全等的條件,因此當(dāng)圖形中出現(xiàn)兩個(gè)等邊三角形時(shí),一般會(huì)出現(xiàn)全等三角形.
三、旋轉(zhuǎn)線段,構(gòu)造等腰直角三角形和等邊三角形
例3 已知:如圖,在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,將線段CB繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)60°得到CB',∠ACB的平分線CD交直線AB'于點(diǎn)D,連接DB,在射線DB'上截取DM=DC.
(1)在圖1中證明:MB'=DB;
(2)若AC=
,分別在圖1、圖2中,求出AB'的長(zhǎng)(直接寫出結(jié)果).【提示】(1)本題隱含兩個(gè)等邊三角形,△BCB'和△CDM都是等邊三角形,連接CM后,可得到一對(duì)全等三角形;(2)在圖1中,可證明△ACB'是一個(gè)等腰三角形,其底角為15°,腰長(zhǎng)為,要求的是底邊長(zhǎng);圖2中,圖1的兩個(gè)三角形仍然全等,△ACB'還是等腰三角形,其頂角是30°,腰長(zhǎng)為,要求的是底邊長(zhǎng),充分利用30°角構(gòu)造直角三角形可解決這個(gè)問(wèn)題.
【解答】
【技巧點(diǎn)評(píng)】
線段繞其一個(gè)端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)60°,連接另一個(gè)端點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn),可得一個(gè)等邊三角形,線段繞其一個(gè)端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)90°,連接另一個(gè)端點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn),可得一個(gè)等腰直角三角形.
四、借助60°構(gòu)造等邊三角形解決問(wèn)題
例4 如圖,△ABC是等邊三角形,延長(zhǎng)BC到D,延長(zhǎng)BA到E,使AE=BD,連接CE、DE.
求證:EC=ED.
【提示】要證明EC=ED,可考慮將這兩條線段置于一對(duì)全等三角形中,圖中沒(méi)有全等三角形,可設(shè)法構(gòu)造全等三角形,由于∠B=60°,可考慮延長(zhǎng)BD到點(diǎn)F,構(gòu)造一個(gè)等邊三角形.
【解答】
五、與等邊三角形有關(guān)的動(dòng)態(tài)問(wèn)題
例5 如圖,已知△ABC是邊長(zhǎng)為6cm的等邊三角形,動(dòng)點(diǎn)P、Q同時(shí)從A、B兩點(diǎn)出發(fā),分別沿AB、BC方向勻速運(yùn)動(dòng),其中點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的速度是1cm/s,點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的速度是2cm/s,當(dāng)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí),P、Q都停止運(yùn)動(dòng).
(1)出發(fā)后運(yùn)動(dòng)2s時(shí),試判斷△BPQ的形狀,并說(shuō)明理由;那么此時(shí)PQ和AC的位置關(guān)系呢?請(qǐng)說(shuō)明理由;
(2)設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,△BPQ的面積為S,請(qǐng)用t的表達(dá)式表示S.
【提示】(1)當(dāng)出發(fā)后兩秒時(shí),AP=2×1=2,所以BP=4,BQ=2×2=4,又△ABC是等邊三角形,∠B=60°,所以△BPQ是等邊三角形,∠BPQ=∠A=60°,所以PQ//AC.
(2)過(guò)Q作QH⊥AB,因?yàn)椤?/span>B=60°,所以∠BQH=30°,又BQ=2t,所以BH=t,由勾股定理,得QH=,所以得面積S為.
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