判定一个三角形是等腰三角形,有两种基本方法:一是证明两角相等,二是证明两边相等。
一、根据等角对等边来解决问题
例1、如图1,AO平分∠BAC,∠1=∠2,试说明△ABC是等腰三角形。
分析:题中有角平分线时,常自角平分线上一点作角两边的垂线。
解析:如图2,由题设可知,∠1=∠2,∠3=∠4。仅有角相等,无论是证AB=AC还是证∠ABC=∠ACB都不够,因此想到作辅助线。由于AO为∠BAC的平分线,根据角平分线的性质,过点O向角的两边作垂线OE、OF,这样得到一对直角和一组边相等:OE=OF。
因为∠1=∠2,所以OB=OC。
所以Rt△OBE≌Rt△OCF(HL)。
所以∠5=∠6。
所以∠1 ∠5=∠2 ∠6,即∠ABC=∠ACB。
所以AB=AC。△ABC为等腰三角形。
二、两边相等
证两边相等,可以考虑下面四种方法。
1、通过三角形全等证线段相等
例2、如图3所示,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,E是AD延长线上的一点,连接BE、CE。试说明△EBC为等腰三角形。
解析:根据已知条件AB=AC,AD⊥BC,易知BD=CD。由于AD⊥BC,DE为公共边,可得△BDE≌△CDE(SAS)。所以BE=CE。△EBC为等腰三角形。
2、利用线段垂直平分线的性质证线段相等
如上面的例2,可以发现AE是线段BC的垂直平分线,由于线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等,所以BE=CE。这样就省略去了证△BDE≌△CDE的步骤。
3、利用线段的和与差证线段相等
例3、如图4所示,在△ABC中,AB=AC,BE=CF,AD⊥BC于D。试问:线段AE与AF相等吗?
解析:由于AB=AC,AD⊥BC,由等腰三角形的性质,易知有BD=CD。结全BE=CF知ED=FD,故AD是线段EF的垂直平分线,于是AE=AF。
4、利用面积法证线段相等
例4、在△ABC中,AB=AC,P为BC的中点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F。试说明PE=PF。
分析:要证两线段相等,常用三角形全等来证。如果已知条件中有等腰三角形存在,那么等腰三角形三线合一的性质经常会用到。审题时一定要注意中点、垂直等条件。有时候已知条件不够,要适当添加辅助线,常作的辅助线是高(垂线)、平行线等。
解析:连接AP,如图5,根据题意知AP⊥BC,BP=CP。所以△ABP和△ACP的面积相等。而△ABP和△ACP的面积还可以分别通过把AB、AC当作底,PE、PF当作高来表示,即
AB·PE=AC·PF。而AB=AC,易得PE=PF。
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