1. 等边三角形的三个角都
相等
,且每个角都等于60°
。答案
相等,60°
解析
根据等边三角形的性质,等边三角形的三个角都相等,因为三角形内角和为180°,所以每个角都等于180°÷3=60°。
2. 三个角都
相等
的三角形是等边三角形;有一个角是$60^{\circ}$的等腰三角形
是等边三角形。答案
相等;等腰三角形
解析
根据等边三角形的判定定理,三个角都相等的三角形是等边三角形;有一个角等于$60^{\circ}$的等腰三角形是等边三角形。
填空(1)如图,在正三角形$ABC$中,$AD\perp BC于点D$,则$\angle BAD= $

(2)已知$\triangle ABC$中,$AB = AC = 5$,$\angle A = 60^{\circ}$,则$\triangle ABC$的周长为
30
°。(2)已知$\triangle ABC$中,$AB = AC = 5$,$\angle A = 60^{\circ}$,则$\triangle ABC$的周长为
15
。答案
(1)$30$
(2)$15$
(2)$15$
解析
(1)
因为$\triangle ABC$是正三角形,所以$\angle BAC = 60^{\circ}$。
又因为$AD\perp BC$,在正三角形中三线合一,$AD$平分$\angle BAC$,所以$\angle BAD=\frac{1}{2}\angle BAC = 30^{\circ}$。
(2)
因为$AB = AC=5$,$\angle A = 60^{\circ}$,有一个角是$60^{\circ}$的等腰三角形是等边三角形,所以$\triangle ABC$是等边三角形,则$BC = 5$。
那么$\triangle ABC$的周长为$AB + AC+BC=5 + 5+5 = 15$。
因为$\triangle ABC$是正三角形,所以$\angle BAC = 60^{\circ}$。
又因为$AD\perp BC$,在正三角形中三线合一,$AD$平分$\angle BAC$,所以$\angle BAD=\frac{1}{2}\angle BAC = 30^{\circ}$。
(2)
因为$AB = AC=5$,$\angle A = 60^{\circ}$,有一个角是$60^{\circ}$的等腰三角形是等边三角形,所以$\triangle ABC$是等边三角形,则$BC = 5$。
那么$\triangle ABC$的周长为$AB + AC+BC=5 + 5+5 = 15$。
例 1 如图,$\triangle ABC$为等边三角形,$BD\perp AC于点D$,$DE// BC交AB于点E$。
(1)求证:$\triangle ADE$是等边三角形;
(2)求证:$AE= \frac{1}{2}AB$。

名师导引 熟练掌握等边三角形的性质与判定,是解决与等边三角形有关的几何问题的关键。
(1)求证:$\triangle ADE$是等边三角形;
(2)求证:$AE= \frac{1}{2}AB$。
名师导引 熟练掌握等边三角形的性质与判定,是解决与等边三角形有关的几何问题的关键。
答案
(1)证明:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠ABC=∠C=60°,AB=BC=AC。
∵DE//BC,
∴∠AED=∠ABC=60°,∠ADE=∠C=60°。
∴∠A=∠AED=∠ADE=60°。
∴△ADE是等边三角形。
(2)证明:
∵△ABC是等边三角形,BD⊥AC,
∴AD=DC=1/2AC(等腰三角形三线合一)。
∵AC=AB,
∴AD=1/2AB。
∵△ADE是等边三角形,
∴AE=AD。
∴AE=1/2AB。
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠ABC=∠C=60°,AB=BC=AC。
∵DE//BC,
∴∠AED=∠ABC=60°,∠ADE=∠C=60°。
∴∠A=∠AED=∠ADE=60°。
∴△ADE是等边三角形。
(2)证明:
∵△ABC是等边三角形,BD⊥AC,
∴AD=DC=1/2AC(等腰三角形三线合一)。
∵AC=AB,
∴AD=1/2AB。
∵△ADE是等边三角形,
∴AE=AD。
∴AE=1/2AB。
变式训练 如图,$\triangle ABC$是等边三角形,$AD$是高,并且$AB恰好是DE$的垂直平分线。求证:$\triangle ADE$是等边三角形。

答案
证明:
1. ∵△ABC是等边三角形,AD是高,
∴AD平分∠BAC(等边三角形三线合一),∠BAC=60°,
∴∠BAD=∠CAD=30°,∠ADB=90°(垂直定义)。
2. ∵AB是DE的垂直平分线,
∴AE=AD(线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等),
∴△ADE是等腰三角形。
3. ∵AB垂直平分DE,设AB与DE交于点O,
∴AB⊥DE,即∠AOE=∠AOD=90°。
∵AE=AD,AO=AO,
∴Rt△AOE≌Rt△AOD(HL),
∴∠OAE=∠OAD(全等三角形对应角相等)。
4. ∵∠OAD=∠BAD=30°(已证),
∴∠OAE=30°,
∴∠EAD=∠OAE+∠OAD=30°+30°=60°。
5. ∵△ADE是等腰三角形(AE=AD)且∠EAD=60°,
∴△ADE是等边三角形(有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形)。
结论:△ADE是等边三角形。
1. ∵△ABC是等边三角形,AD是高,
∴AD平分∠BAC(等边三角形三线合一),∠BAC=60°,
∴∠BAD=∠CAD=30°,∠ADB=90°(垂直定义)。
2. ∵AB是DE的垂直平分线,
∴AE=AD(线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等),
∴△ADE是等腰三角形。
3. ∵AB垂直平分DE,设AB与DE交于点O,
∴AB⊥DE,即∠AOE=∠AOD=90°。
∵AE=AD,AO=AO,
∴Rt△AOE≌Rt△AOD(HL),
∴∠OAE=∠OAD(全等三角形对应角相等)。
4. ∵∠OAD=∠BAD=30°(已证),
∴∠OAE=30°,
∴∠EAD=∠OAE+∠OAD=30°+30°=60°。
5. ∵△ADE是等腰三角形(AE=AD)且∠EAD=60°,
∴△ADE是等边三角形(有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形)。
结论:△ADE是等边三角形。
例 2 如图,等边三角形$ABC$中,$D为BC$上一点,$\angle ADE = 60^{\circ}$,$DE与\angle ACB的外角的平分线交于点E$。
求证:$AC = CD + CE$。

名师导引 “截长补短”是解决线段和、差问题的常用方法。可根据已知条件结合图形特点选择“截”或“补”。
求证:$AC = CD + CE$。
名师导引 “截长补短”是解决线段和、差问题的常用方法。可根据已知条件结合图形特点选择“截”或“补”。
答案
证明:在AC上截取CF=CD,连接DF。
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,AC=BC。
∵CF=CD,∠ACB=60°,
∴△CDF是等边三角形,
∴DF=CD,∠CDF=60°,∠DFC=60°,
∴∠AFD=180°-∠DFC=120°。
∵CE平分∠ACB的外角,∠ACB=60°,
∴∠ACB的外角=180°-60°=120°,
∴∠DCE=∠ACB+$\frac{1}{2}$×120°=60°+60°=120°,
∴∠AFD=∠DCE。
∵∠ADC=∠B+∠BAD=60°+∠BAD(三角形外角性质),
∠ADC=∠ADE+∠EDC=60°+∠EDC(已知∠ADE=60°),
∴∠BAD=∠EDC,即∠FAD=∠EDC。
在△AFD和△ECD中,
$\left\{\begin{array}{l}∠FAD=∠EDC\\∠AFD=∠ECD\\DF=CD\end{array}\right.$,
∴△AFD≌△ECD(AAS),
∴AF=CE。
∵AF=AC-CF=AC-CD,
∴AC-CD=CE,即AC=CD+CE。
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,AC=BC。
∵CF=CD,∠ACB=60°,
∴△CDF是等边三角形,
∴DF=CD,∠CDF=60°,∠DFC=60°,
∴∠AFD=180°-∠DFC=120°。
∵CE平分∠ACB的外角,∠ACB=60°,
∴∠ACB的外角=180°-60°=120°,
∴∠DCE=∠ACB+$\frac{1}{2}$×120°=60°+60°=120°,
∴∠AFD=∠DCE。
∵∠ADC=∠B+∠BAD=60°+∠BAD(三角形外角性质),
∠ADC=∠ADE+∠EDC=60°+∠EDC(已知∠ADE=60°),
∴∠BAD=∠EDC,即∠FAD=∠EDC。
在△AFD和△ECD中,
$\left\{\begin{array}{l}∠FAD=∠EDC\\∠AFD=∠ECD\\DF=CD\end{array}\right.$,
∴△AFD≌△ECD(AAS),
∴AF=CE。
∵AF=AC-CF=AC-CD,
∴AC-CD=CE,即AC=CD+CE。
变式训练 如图,把例 2 中的“$D为BC$上一点”改为“$D为BC$延长线上一点”,其余条件不变,“$AC = CD + CE$”还成立吗?如果不成立,请写出你的结论,并证明。

答案
不成立,结论为$CE = AC + CD$。
证明:
∵$\triangle ABC$是等边三角形,
∴$AB = AC$,$\angle BAC = 60°$。
∵$\triangle ADE$是等边三角形,
∴$AD = AE$,$\angle DAE = 60°$。
∴$\angle BAC + \angle CAD = \angle DAE + \angle CAD$,即$\angle BAD = \angle CAE$。
在$\triangle ABD$和$\triangle ACE$中,
$\begin{cases} AB = AC \\ \angle BAD = \angle CAE \\ AD = AE \end{cases}$,
∴$\triangle ABD \cong \triangle ACE(SAS)$。
∴$BD = CE$。
∵$D$为$BC$延长线上一点,
∴$BD = BC + CD$。
∵$\triangle ABC$是等边三角形,$BC = AC$,
∴$BD = AC + CD$。
∴$CE = AC + CD$。
证明:
∵$\triangle ABC$是等边三角形,
∴$AB = AC$,$\angle BAC = 60°$。
∵$\triangle ADE$是等边三角形,
∴$AD = AE$,$\angle DAE = 60°$。
∴$\angle BAC + \angle CAD = \angle DAE + \angle CAD$,即$\angle BAD = \angle CAE$。
在$\triangle ABD$和$\triangle ACE$中,
$\begin{cases} AB = AC \\ \angle BAD = \angle CAE \\ AD = AE \end{cases}$,
∴$\triangle ABD \cong \triangle ACE(SAS)$。
∴$BD = CE$。
∵$D$为$BC$延长线上一点,
∴$BD = BC + CD$。
∵$\triangle ABC$是等边三角形,$BC = AC$,
∴$BD = AC + CD$。
∴$CE = AC + CD$。
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