1. 如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α(0°<α<60°),点D在△ABC内,BD=BC,∠DBC=60°,点E在△ABC外,∠BCE=150°,∠ABE=60°.
(1)求∠ADB的度数;
(2)判断△ABE的形状并加以证明;
(3)连接DE,若DE⊥BD,DE=10,直接写出AD的长.

(1)求∠ADB的度数;
(2)判断△ABE的形状并加以证明;
(3)连接DE,若DE⊥BD,DE=10,直接写出AD的长.
答案:
1. 解:(1)
∵BD=BC,∠DBC=60°,
∴△DBC是等边三角形,
∴DB=DC,∠BDC=∠DBC=∠DCB=60°.
在△ADB和△ADC中,$\begin{cases} AB=AC, \\ AD=AD, \\ DB=DC, \end{cases}$
∴△ADB≌△ADC(SSS),
∴∠ADB=∠ADC,
∴∠ADB=$\frac{1}{2}$×(360°−60°)=150°.
(2)△ABE是等边三角形.理由如下:
∵∠ABE=∠DBC=60°,
∴∠ABE−∠DBE=∠DBC−∠DBE,
∴∠ABD=∠EBC.
在△ABD和△EBC中,$\begin{cases} ∠ADB=∠ECB=150°, \\ BD=BC, \\ ∠ABD=∠EBC, \end{cases}$
∴△ABD≌△EBC(ASA),
∴AB=BE.
∵∠ABE=60°,
∴△ABE是等边三角形.
(3)如答图,连接DE.
∵∠BCE=150°,∠DCB=60°,
∴∠DCE=90°.
∵∠EDB=90°,∠BDC=60°,
∴∠EDC=30°,
∴EC=$\frac{1}{2}$DE=5.
由(2)知△ABD≌△EBC,
∴AD=EC=5.
1. 解:(1)
∵BD=BC,∠DBC=60°,
∴△DBC是等边三角形,
∴DB=DC,∠BDC=∠DBC=∠DCB=60°.
在△ADB和△ADC中,$\begin{cases} AB=AC, \\ AD=AD, \\ DB=DC, \end{cases}$
∴△ADB≌△ADC(SSS),
∴∠ADB=∠ADC,
∴∠ADB=$\frac{1}{2}$×(360°−60°)=150°.
(2)△ABE是等边三角形.理由如下:
∵∠ABE=∠DBC=60°,
∴∠ABE−∠DBE=∠DBC−∠DBE,
∴∠ABD=∠EBC.
在△ABD和△EBC中,$\begin{cases} ∠ADB=∠ECB=150°, \\ BD=BC, \\ ∠ABD=∠EBC, \end{cases}$
∴△ABD≌△EBC(ASA),
∴AB=BE.
∵∠ABE=60°,
∴△ABE是等边三角形.
(3)如答图,连接DE.
∵∠BCE=150°,∠DCB=60°,
∴∠DCE=90°.
∵∠EDB=90°,∠BDC=60°,
∴∠EDC=30°,
∴EC=$\frac{1}{2}$DE=5.
由(2)知△ABD≌△EBC,
∴AD=EC=5.
解析:
【分析】
(1) 首先根据BD=BC且∠DBC=60°,可判定△DBC是等边三角形,得到DB=DC;再结合AB=AC、AD为公共边,可证明△ADB≌△ADC,得到∠ADB=∠ADC,最后利用周角减去∠BDC的度数后平分,即可求出∠ADB。
(2) 先通过∠ABE和∠DBC都是60°,同时减去公共角∠DBE,推导出∠ABD=∠EBC;再结合(1)中得到的∠ADB=150°=∠BCE,以及BD=BC,可证明△ABD≌△EBC,得到AB=BE,结合∠ABE=60°即可判定△ABE的形状。
(3) 连接DE后,先计算出∠DCE为直角,再由DE⊥BD和∠BDC=60°得到∠EDC=30°,利用直角三角形中30°角对的直角边是斜边的一半求出EC的长度,最后根据全等三角形对应边相等得到AD的长度。
【解析】
(1)
∵BD=BC,∠DBC=60°,
∴△DBC是等边三角形,
∴DB=DC,∠BDC=∠DBC=∠DCB=60°。
在△ADB和△ADC中,
$\begin{cases} AB=AC, \\ AD=AD, \\ DB=DC, \end{cases}$
∴△ADB≌△ADC(SSS),
∴∠ADB=∠ADC,
∴∠ADB=$\frac{1}{2}$×(360°−60°)=150°。
(2)△ABE是等边三角形,证明如下:
∵∠ABE=∠DBC=60°,
∴∠ABE−∠DBE=∠DBC−∠DBE,
∴∠ABD=∠EBC。
在△ABD和△EBC中,
$\begin{cases} ∠ADB=∠ECB=150°, \\ BD=BC, \\ ∠ABD=∠EBC, \end{cases}$
∴△ABD≌△EBC(ASA),
∴AB=BE。
∵∠ABE=60°,
∴△ABE是等边三角形。
(3)连接DE,
∵∠BCE=150°,∠DCB=60°,
∴∠DCE=150°-60°=90°。
∵DE⊥BD,
∴∠EDB=90°,
又
∵∠BDC=60°,
∴∠EDC=∠EDB - ∠BDC=90°-60°=30°,
∴在Rt△DCE中,EC=$\frac{1}{2}$DE=$\frac{1}{2}$×10=5。
由(2)的全等结论可知AD=EC,
∴AD=5。
【答案】
1. 解:(1)
∵BD=BC,∠DBC=60°,
∴△DBC是等边三角形,
∴DB=DC,∠BDC=∠DBC=∠DCB=60°.
在△ADB和△ADC中,$\begin{cases} AB=AC, \\ AD=AD, \\ DB=DC, \end{cases}$
∴△ADB≌△ADC(SSS),
∴∠ADB=∠ADC,
∴∠ADB=$\frac{1}{2}$×(360°−60°)=150°.
(2)△ABE是等边三角形.理由如下:
∵∠ABE=∠DBC=60°,
∴∠ABE−∠DBE=∠DBC−∠DBE,
∴∠ABD=∠EBC.
在△ABD和△EBC中,$\begin{cases} ∠ADB=∠ECB=150°, \\ BD=BC, \\ ∠ABD=∠EBC, \end{cases}$
∴△ABD≌△EBC(ASA),
∴AB=BE.
∵∠ABE=60°,
∴△ABE是等边三角形.
(3)如答图,连接DE.
∵∠BCE=150°,∠DCB=60°,
∴∠DCE=90°.
∵∠EDB=90°,∠BDC=60°,
∴∠EDC=30°,
∴EC=$\frac{1}{2}$DE=5.
由(2)知△ABD≌△EBC,
∴AD=EC=5.
【知识点】
等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,直角三角形的性质
【点评】
本题是共顶点双等边三角形模型的典型习题,解题时需熟练掌握特殊三角形的性质和全等三角形的判定方法,准确找到角、边的等量关系是解题的突破口,同时要注意各小问之间的关联性,前一问的结论往往可作为后一问的解题条件。
【难度系数】
0.6
(1) 首先根据BD=BC且∠DBC=60°,可判定△DBC是等边三角形,得到DB=DC;再结合AB=AC、AD为公共边,可证明△ADB≌△ADC,得到∠ADB=∠ADC,最后利用周角减去∠BDC的度数后平分,即可求出∠ADB。
(2) 先通过∠ABE和∠DBC都是60°,同时减去公共角∠DBE,推导出∠ABD=∠EBC;再结合(1)中得到的∠ADB=150°=∠BCE,以及BD=BC,可证明△ABD≌△EBC,得到AB=BE,结合∠ABE=60°即可判定△ABE的形状。
(3) 连接DE后,先计算出∠DCE为直角,再由DE⊥BD和∠BDC=60°得到∠EDC=30°,利用直角三角形中30°角对的直角边是斜边的一半求出EC的长度,最后根据全等三角形对应边相等得到AD的长度。
【解析】
(1)
∵BD=BC,∠DBC=60°,
∴△DBC是等边三角形,
∴DB=DC,∠BDC=∠DBC=∠DCB=60°。
在△ADB和△ADC中,
$\begin{cases} AB=AC, \\ AD=AD, \\ DB=DC, \end{cases}$
∴△ADB≌△ADC(SSS),
∴∠ADB=∠ADC,
∴∠ADB=$\frac{1}{2}$×(360°−60°)=150°。
(2)△ABE是等边三角形,证明如下:
∵∠ABE=∠DBC=60°,
∴∠ABE−∠DBE=∠DBC−∠DBE,
∴∠ABD=∠EBC。
在△ABD和△EBC中,
$\begin{cases} ∠ADB=∠ECB=150°, \\ BD=BC, \\ ∠ABD=∠EBC, \end{cases}$
∴△ABD≌△EBC(ASA),
∴AB=BE。
∵∠ABE=60°,
∴△ABE是等边三角形。
(3)连接DE,
∵∠BCE=150°,∠DCB=60°,
∴∠DCE=150°-60°=90°。
∵DE⊥BD,
∴∠EDB=90°,
又
∵∠BDC=60°,
∴∠EDC=∠EDB - ∠BDC=90°-60°=30°,
∴在Rt△DCE中,EC=$\frac{1}{2}$DE=$\frac{1}{2}$×10=5。
由(2)的全等结论可知AD=EC,
∴AD=5。
【答案】
1. 解:(1)
∵BD=BC,∠DBC=60°,
∴△DBC是等边三角形,
∴DB=DC,∠BDC=∠DBC=∠DCB=60°.
在△ADB和△ADC中,$\begin{cases} AB=AC, \\ AD=AD, \\ DB=DC, \end{cases}$
∴△ADB≌△ADC(SSS),
∴∠ADB=∠ADC,
∴∠ADB=$\frac{1}{2}$×(360°−60°)=150°.
(2)△ABE是等边三角形.理由如下:
∵∠ABE=∠DBC=60°,
∴∠ABE−∠DBE=∠DBC−∠DBE,
∴∠ABD=∠EBC.
在△ABD和△EBC中,$\begin{cases} ∠ADB=∠ECB=150°, \\ BD=BC, \\ ∠ABD=∠EBC, \end{cases}$
∴△ABD≌△EBC(ASA),
∴AB=BE.
∵∠ABE=60°,
∴△ABE是等边三角形.
(3)如答图,连接DE.
∵∠BCE=150°,∠DCB=60°,
∴∠DCE=90°.
∵∠EDB=90°,∠BDC=60°,
∴∠EDC=30°,
∴EC=$\frac{1}{2}$DE=5.
由(2)知△ABD≌△EBC,
∴AD=EC=5.
【知识点】
等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,直角三角形的性质
【点评】
本题是共顶点双等边三角形模型的典型习题,解题时需熟练掌握特殊三角形的性质和全等三角形的判定方法,准确找到角、边的等量关系是解题的突破口,同时要注意各小问之间的关联性,前一问的结论往往可作为后一问的解题条件。
【难度系数】
0.6
2. 如图,$△ ABC$,$△ CDE$都是等边三角形,$AD$,$BE$相交于点$O$,$M$,$N$分别是线段$AD$,$BE$的中点。
(1)求证:$AD=BE$;
(2)求$∠ DOE$的度数;
(3)求证:$△ MNC$是等边三角形。

(1)求证:$AD=BE$;
(2)求$∠ DOE$的度数;
(3)求证:$△ MNC$是等边三角形。
答案:2. (1)证明:
∵△ABC,△CDE都是等边三角形,
∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,
∴∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD,
∴∠ACD=∠BCE.
在△ACD和△BCE中,$\begin{cases} AC=BC, \\ ∠ACD=∠BCE, \\ CD=CE, \end{cases}$
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE.
(2)解:由(1)知△ACD≌△BCE,
∴∠ADC=∠BEC.
∵△DCE是等边三角形,
∴∠CED=∠CDE=60°,
∴∠ADE+∠BED = ∠ADC + ∠CDE + ∠BED = ∠ADC+60°+∠BED=∠CED+60°=60°+60°=120°,
∴∠DOE=180°−(∠ADE+∠BED)=60°.
(3)证明:由(1)知△ACD≌△BCE,
∴∠CAD=∠CBE,AD=BE.
∵M,N分别是线段AD,BE的中点,
∴AM=$\frac{1}{2}$AD,BN=$\frac{1}{2}$BE,
∴AM=BN.
在△ACM和△BCN中,$\begin{cases} AC=BC, \\ ∠CAM=∠CBN, \\ AM=BN, \end{cases}$
∴△ACM≌△BCN(SAS),
∴CM=CN,∠ACM=∠BCN.
又∠ACB=60°,
∴∠ACM+∠MCB=60°,
∴∠BCN+∠MCB=60°,
∴∠MCN=60°,
∴△MNC是等边三角形.
∵△ABC,△CDE都是等边三角形,
∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,
∴∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD,
∴∠ACD=∠BCE.
在△ACD和△BCE中,$\begin{cases} AC=BC, \\ ∠ACD=∠BCE, \\ CD=CE, \end{cases}$
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE.
(2)解:由(1)知△ACD≌△BCE,
∴∠ADC=∠BEC.
∵△DCE是等边三角形,
∴∠CED=∠CDE=60°,
∴∠ADE+∠BED = ∠ADC + ∠CDE + ∠BED = ∠ADC+60°+∠BED=∠CED+60°=60°+60°=120°,
∴∠DOE=180°−(∠ADE+∠BED)=60°.
(3)证明:由(1)知△ACD≌△BCE,
∴∠CAD=∠CBE,AD=BE.
∵M,N分别是线段AD,BE的中点,
∴AM=$\frac{1}{2}$AD,BN=$\frac{1}{2}$BE,
∴AM=BN.
在△ACM和△BCN中,$\begin{cases} AC=BC, \\ ∠CAM=∠CBN, \\ AM=BN, \end{cases}$
∴△ACM≌△BCN(SAS),
∴CM=CN,∠ACM=∠BCN.
又∠ACB=60°,
∴∠ACM+∠MCB=60°,
∴∠BCN+∠MCB=60°,
∴∠MCN=60°,
∴△MNC是等边三角形.
解析:
【分析】
(1) 证明两条线段相等优先考虑证明线段所在三角形全等。本题是共顶点的双等边三角形结构,可先根据等边三角形性质得到等角、等边,通过角的和差得到全等所需的相等夹角,用SAS判定△ACD和△BCE全等,即可推得AD=BE。
(2) 求∠DOE的度数可借助三角形内角和定理,先计算∠DOE所在三角形另外两个内角的和。利用(1)的全等结论得到对应角相等,结合等边三角形的内角度数代入计算,即可求出∠DOE的度数。
(3) 证明等边三角形可先证两边相等,再证两边夹角为60°。结合(1)的全等结论得到对应角、对应边相等,利用中点定义得到一组相等的边,证明△ACM和△BCN全等得到CM=CN,再推导夹角∠MCN为60°,即可判定△MNC是等边三角形。
【解析】
(1)证明:
∵△ABC,△CDE都是等边三角形,
∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,
∴∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD,
∴∠ACD=∠BCE.
在△ACD和△BCE中,$\begin{cases} AC=BC, \\ ∠ACD=∠BCE, \\ CD=CE, \end{cases}$
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE.
(2)解:由(1)知△ACD≌△BCE,
∴∠ADC=∠BEC.
∵△DCE是等边三角形,
∴∠CED=∠CDE=60°,
∴∠ADE+∠BED = ∠ADC + ∠CDE + ∠BED = ∠ADC+60°+∠BED=∠CED+60°=60°+60°=120°,
∴∠DOE=180°−(∠ADE+∠BED)=60°.
(3)证明:由(1)知△ACD≌△BCE,
∴∠CAD=∠CBE,AD=BE.
∵M,N分别是线段AD,BE的中点,
∴AM=$\frac{1}{2}$AD,BN=$\frac{1}{2}$BE,
∴AM=BN.
在△ACM和△BCN中,$\begin{cases} AC=BC, \\ ∠CAM=∠CBN, \\ AM=BN, \end{cases}$
∴△ACM≌△BCN(SAS),
∴CM=CN,∠ACM=∠BCN.
又∠ACB=60°,
∴∠ACM+∠MCB=60°,
∴∠BCN+∠MCB=60°,
∴∠MCN=60°,
∴△MNC是等边三角形.
【答案】
(1) 证明成立,AD=BE;(2) $\boldsymbol{60°}$;(3) 证明成立,△MNC是等边三角形。
【知识点】
全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,三角形内角和定理
【点评】
本题是共顶点双等边(手拉手)模型的典型考题,解题核心是利用等边三角形的性质推导全等条件,通过全等转化边、角关系,掌握该模型特征可快速找到解题突破口,是几何全等专题的常考题型。
【难度系数】
0.6
(1) 证明两条线段相等优先考虑证明线段所在三角形全等。本题是共顶点的双等边三角形结构,可先根据等边三角形性质得到等角、等边,通过角的和差得到全等所需的相等夹角,用SAS判定△ACD和△BCE全等,即可推得AD=BE。
(2) 求∠DOE的度数可借助三角形内角和定理,先计算∠DOE所在三角形另外两个内角的和。利用(1)的全等结论得到对应角相等,结合等边三角形的内角度数代入计算,即可求出∠DOE的度数。
(3) 证明等边三角形可先证两边相等,再证两边夹角为60°。结合(1)的全等结论得到对应角、对应边相等,利用中点定义得到一组相等的边,证明△ACM和△BCN全等得到CM=CN,再推导夹角∠MCN为60°,即可判定△MNC是等边三角形。
【解析】
(1)证明:
∵△ABC,△CDE都是等边三角形,
∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,
∴∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD,
∴∠ACD=∠BCE.
在△ACD和△BCE中,$\begin{cases} AC=BC, \\ ∠ACD=∠BCE, \\ CD=CE, \end{cases}$
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE.
(2)解:由(1)知△ACD≌△BCE,
∴∠ADC=∠BEC.
∵△DCE是等边三角形,
∴∠CED=∠CDE=60°,
∴∠ADE+∠BED = ∠ADC + ∠CDE + ∠BED = ∠ADC+60°+∠BED=∠CED+60°=60°+60°=120°,
∴∠DOE=180°−(∠ADE+∠BED)=60°.
(3)证明:由(1)知△ACD≌△BCE,
∴∠CAD=∠CBE,AD=BE.
∵M,N分别是线段AD,BE的中点,
∴AM=$\frac{1}{2}$AD,BN=$\frac{1}{2}$BE,
∴AM=BN.
在△ACM和△BCN中,$\begin{cases} AC=BC, \\ ∠CAM=∠CBN, \\ AM=BN, \end{cases}$
∴△ACM≌△BCN(SAS),
∴CM=CN,∠ACM=∠BCN.
又∠ACB=60°,
∴∠ACM+∠MCB=60°,
∴∠BCN+∠MCB=60°,
∴∠MCN=60°,
∴△MNC是等边三角形.
【答案】
(1) 证明成立,AD=BE;(2) $\boldsymbol{60°}$;(3) 证明成立,△MNC是等边三角形。
【知识点】
全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,三角形内角和定理
【点评】
本题是共顶点双等边(手拉手)模型的典型考题,解题核心是利用等边三角形的性质推导全等条件,通过全等转化边、角关系,掌握该模型特征可快速找到解题突破口,是几何全等专题的常考题型。
【难度系数】
0.6