13. 在等边三角形ABC中,点E在AB上,点D在CB的延长线上,且AE=BD.
(1)当E为AB的中点时,如图1,求证:EC=ED.
(2)当E不是AB的中点时,如图2,过点E作EF//BC,求证:△AEF是等边三角形.
(3)在(2)的条件下,EC与ED还相等吗?请说明理由.

(1)当E为AB的中点时,如图1,求证:EC=ED.
(2)当E不是AB的中点时,如图2,过点E作EF//BC,求证:△AEF是等边三角形.
(3)在(2)的条件下,EC与ED还相等吗?请说明理由.
答案
13. 证明:(1) 如图1,在等边三角形ABC中,$AB=BC=AC$,
∴$∠ABC=∠ACB=∠A=60°$.
∵E是AB的中点,
∴$AE=BE$.
∵$AE=BD$,
∴$BE=BD$,
∴$∠ECB=\frac{1}{2}∠ACB=30°$,$∠EDB=∠DEB=\frac{1}{2}∠ABC=30°$,
∴$∠EDB=∠ECB$,
∴$EC=ED$.
(2) 如图2,
∵$EF//BC$,
∴$∠AEF=∠ABC=60°$,$∠AFE=∠C=60°$,
∴$△AEF$为等边三角形.
(3) $EC=ED$. 理由:
∵$∠AFE=∠ABC=60°$,
∴$∠EFC=∠DBE=120°$.
∵$AB=AC$,$AE=AF$,
∴$AB-AE =AC -AF$,即 $BE =FC$. 在$△DBE$和$△EFC$中,$\begin{cases} DB=EF, \\ ∠DBE=∠EFC, \\ BE=FC, \end{cases}$
∴$△DBE≌△EFC$(SAS),
∴$ED=EC$.
解析
【分析】
(1)要证EC=ED,可通过证明两角相等推导:先利用等边三角形三线合一的性质,结合E是AB中点得到∠ECB=30°,再由AE=BD推出BE=BD,结合三角形外角性质算出∠D=30°,即可得到∠EDB=∠ECB,从而证得EC=ED。
(2)要证△AEF是等边三角形,已知∠A=60°,结合EF//BC,由平行线的同位角相等可得∠AEF、∠AFE均为60°,根据三个内角都是60°的三角形是等边三角形即可得证。
(3)要判断EC与ED是否相等,可通过证明两条线段所在的三角形全等推导:先由等边△AEF和等边△ABC的性质推出EF=BD、BE=FC,再找到两组边的夹角相等,用SAS证明△DBE≌△EFC,即可得到ED=EC。
【解析】
(1) 如图1,在等边三角形ABC中,$AB=BC=AC$,
∴$∠ABC=∠ACB=∠A=60°$.
∵E是AB的中点,
∴$AE=BE$,且CE平分∠ACB.
∵$AE=BD$,
∴$BE=BD$,
∴$∠ECB=\frac{1}{2}∠ACB=30°$,$∠EDB=∠DEB=\frac{1}{2}∠ABC=30°$,
∴$∠EDB=∠ECB$,
∴$EC=ED$.
(2) 如图2,
∵$EF//BC$,
∴$∠AEF=∠ABC=60°$,$∠AFE=∠C=60°$,
又
∵∠A=60°,△AEF三个内角均为60°,
∴$△AEF$为等边三角形.
(3) $EC=ED$,理由如下:
∵$∠AFE=∠ABC=60°$,
∴$∠EFC=180°-∠AFE=120°$,$∠DBE=180°-∠ABC=120°$,即$∠EFC=∠DBE$.
∵等边△ABC中$AB=AC$,等边△AEF中$AE=AF=EF$,结合已知$AE=BD$,可得$BD=EF$.
∵$AB-AE =AC -AF$,即 $BE =FC$.
在$△DBE$和$△EFC$中:
$\begin{cases} DB=EF, \\ ∠DBE=∠EFC, \\ BE=FC, \end{cases}$
∴$△DBE≌△EFC$(SAS),
∴$ED=EC$.
【答案】
13. 证明:(1) 如图1,在等边三角形ABC中,$AB=BC=AC$,
∴$∠ABC=∠ACB=∠A=60°$.
∵E是AB的中点,
∴$AE=BE$.
∵$AE=BD$,
∴$BE=BD$,
∴$∠ECB=\frac{1}{2}∠ACB=30°$,$∠EDB=∠DEB=\frac{1}{2}∠ABC=30°$,
∴$∠EDB=∠ECB$,
∴$EC=ED$.
(2) 如图2,
∵$EF//BC$,
∴$∠AEF=∠ABC=60°$,$∠AFE=∠C=60°$,
∴$△AEF$为等边三角形.
(3) $EC=ED$. 理由:
∵$∠AFE=∠ABC=60°$,
∴$∠EFC=∠DBE=120°$.
∵$AB=AC$,$AE=AF$,
∴$AB-AE =AC -AF$,即 $BE =FC$. 在$△DBE$和$△EFC$中,$\begin{cases} DB=EF, \\ ∠DBE=∠EFC, \\ BE=FC, \end{cases}$
∴$△DBE≌△EFC$(SAS),
∴$ED=EC$.
【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;平行线的性质
【点评】
本题属于等边三角形的基础综合题,前两问侧重基础性质的直接应用,第三问需要结合全等三角形的判定证明线段相等,解题核心是熟练掌握特殊三角形的性质,学会挖掘已知条件中的边角等量关系,是等边三角形章节的典型题型。
【难度系数】
0.7
(1)要证EC=ED,可通过证明两角相等推导:先利用等边三角形三线合一的性质,结合E是AB中点得到∠ECB=30°,再由AE=BD推出BE=BD,结合三角形外角性质算出∠D=30°,即可得到∠EDB=∠ECB,从而证得EC=ED。
(2)要证△AEF是等边三角形,已知∠A=60°,结合EF//BC,由平行线的同位角相等可得∠AEF、∠AFE均为60°,根据三个内角都是60°的三角形是等边三角形即可得证。
(3)要判断EC与ED是否相等,可通过证明两条线段所在的三角形全等推导:先由等边△AEF和等边△ABC的性质推出EF=BD、BE=FC,再找到两组边的夹角相等,用SAS证明△DBE≌△EFC,即可得到ED=EC。
【解析】
(1) 如图1,在等边三角形ABC中,$AB=BC=AC$,
∴$∠ABC=∠ACB=∠A=60°$.
∵E是AB的中点,
∴$AE=BE$,且CE平分∠ACB.
∵$AE=BD$,
∴$BE=BD$,
∴$∠ECB=\frac{1}{2}∠ACB=30°$,$∠EDB=∠DEB=\frac{1}{2}∠ABC=30°$,
∴$∠EDB=∠ECB$,
∴$EC=ED$.
(2) 如图2,
∵$EF//BC$,
∴$∠AEF=∠ABC=60°$,$∠AFE=∠C=60°$,
又
∵∠A=60°,△AEF三个内角均为60°,
∴$△AEF$为等边三角形.
(3) $EC=ED$,理由如下:
∵$∠AFE=∠ABC=60°$,
∴$∠EFC=180°-∠AFE=120°$,$∠DBE=180°-∠ABC=120°$,即$∠EFC=∠DBE$.
∵等边△ABC中$AB=AC$,等边△AEF中$AE=AF=EF$,结合已知$AE=BD$,可得$BD=EF$.
∵$AB-AE =AC -AF$,即 $BE =FC$.
在$△DBE$和$△EFC$中:
$\begin{cases} DB=EF, \\ ∠DBE=∠EFC, \\ BE=FC, \end{cases}$
∴$△DBE≌△EFC$(SAS),
∴$ED=EC$.
【答案】
13. 证明:(1) 如图1,在等边三角形ABC中,$AB=BC=AC$,
∴$∠ABC=∠ACB=∠A=60°$.
∵E是AB的中点,
∴$AE=BE$.
∵$AE=BD$,
∴$BE=BD$,
∴$∠ECB=\frac{1}{2}∠ACB=30°$,$∠EDB=∠DEB=\frac{1}{2}∠ABC=30°$,
∴$∠EDB=∠ECB$,
∴$EC=ED$.
(2) 如图2,
∵$EF//BC$,
∴$∠AEF=∠ABC=60°$,$∠AFE=∠C=60°$,
∴$△AEF$为等边三角形.
(3) $EC=ED$. 理由:
∵$∠AFE=∠ABC=60°$,
∴$∠EFC=∠DBE=120°$.
∵$AB=AC$,$AE=AF$,
∴$AB-AE =AC -AF$,即 $BE =FC$. 在$△DBE$和$△EFC$中,$\begin{cases} DB=EF, \\ ∠DBE=∠EFC, \\ BE=FC, \end{cases}$
∴$△DBE≌△EFC$(SAS),
∴$ED=EC$.
【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;平行线的性质
【点评】
本题属于等边三角形的基础综合题,前两问侧重基础性质的直接应用,第三问需要结合全等三角形的判定证明线段相等,解题核心是熟练掌握特殊三角形的性质,学会挖掘已知条件中的边角等量关系,是等边三角形章节的典型题型。
【难度系数】
0.7
14. (2025·潍坊) 如图,甲、乙、丙三人分别沿不同的路线从A地到B地.
甲:A→C→B,路程为$l_甲$.
乙:A→D→E→F→B,路程为$l_乙$.
丙:A→G→H→B,路程为$l_丙$.
下列关系正确的是(

A.$l_甲>l_乙>l_丙$
B.$l_乙>l_甲>l_丙$
C.$l_甲>l_丙>l_乙$
D.$l_甲=l_乙>l_丙$
甲:A→C→B,路程为$l_甲$.
乙:A→D→E→F→B,路程为$l_乙$.
丙:A→G→H→B,路程为$l_丙$.
下列关系正确的是(
D
)A.$l_甲>l_乙>l_丙$
B.$l_乙>l_甲>l_丙$
C.$l_甲>l_丙>l_乙$
D.$l_甲=l_乙>l_丙$
答案
14. D
解析
【分析】
解题时我们可以分三步思考:①先分析甲的路程:观察甲的路线对应的△ABC,∠A和∠B都是60°,可判定是等边三角形,利用等边三角形三边相等就能算出甲的总路程;②再分析乙的路程:乙的路线由两个小等边三角形的边组成,同理利用等边三角形三边相等的性质,把乙的路程转化为和AB相关的表达式,和甲的路程对比;③最后分析丙的路程:可以通过构造等边三角形+三角形三边关系的方法,对比丙的总路程和2AB的大小,就能得到三者的大小关系。
【解析】
1. 计算甲的路程:
在△ABC中,∠A=∠B=60°,
∴∠C=180°-60°-60°=60°,△ABC是等边三角形,
∴AC=BC=AB,
∴$l_甲=AC+BC=AB+AB=2AB$。
2. 计算乙的路程:
在△ADE中,∠A=∠DEA=60°,
∴△ADE是等边三角形,
∴AD=DE=AE;
在△EFB中,∠B=∠FEB=60°,
∴△EFB是等边三角形,
∴EF=FB=EB;
∴$l_乙=AD+DE+EF+FB=AE+AE+EB+EB=2(AE+EB)$,
∵AE+EB=AB,
∴$l_乙=2AB$,即$l_甲=l_乙$。
3. 比较丙的路程:
延长AG、BH交于点P,
∵∠A=∠B=60°,
∴△PAB是等边三角形,
∴PA=PB=AB,$PA+PB=2AB$。
根据三角形三边关系,在△PGH中,$PG+PH>GH$,
∴$l_丙=AG+GH+HB < AG+PG+PH+HB = PA+PB=2AB$,即$l_丙 < 2AB$。
综上可得$l_甲=l_乙>l_丙$。
【答案】D
【知识点】等边三角形的性质;三角形三边关系;线段最短原理
【点评】本题考查等边三角形的判定与性质结合线段大小比较的应用,解题的核心是利用等边三角形边长相等的性质将前两段路程转化为AB的倍数,再借助三角形三边关系判断第三段路程的大小,是几何中路程比较类的典型题型。
【难度系数】0.7
解题时我们可以分三步思考:①先分析甲的路程:观察甲的路线对应的△ABC,∠A和∠B都是60°,可判定是等边三角形,利用等边三角形三边相等就能算出甲的总路程;②再分析乙的路程:乙的路线由两个小等边三角形的边组成,同理利用等边三角形三边相等的性质,把乙的路程转化为和AB相关的表达式,和甲的路程对比;③最后分析丙的路程:可以通过构造等边三角形+三角形三边关系的方法,对比丙的总路程和2AB的大小,就能得到三者的大小关系。
【解析】
1. 计算甲的路程:
在△ABC中,∠A=∠B=60°,
∴∠C=180°-60°-60°=60°,△ABC是等边三角形,
∴AC=BC=AB,
∴$l_甲=AC+BC=AB+AB=2AB$。
2. 计算乙的路程:
在△ADE中,∠A=∠DEA=60°,
∴△ADE是等边三角形,
∴AD=DE=AE;
在△EFB中,∠B=∠FEB=60°,
∴△EFB是等边三角形,
∴EF=FB=EB;
∴$l_乙=AD+DE+EF+FB=AE+AE+EB+EB=2(AE+EB)$,
∵AE+EB=AB,
∴$l_乙=2AB$,即$l_甲=l_乙$。
3. 比较丙的路程:
延长AG、BH交于点P,
∵∠A=∠B=60°,
∴△PAB是等边三角形,
∴PA=PB=AB,$PA+PB=2AB$。
根据三角形三边关系,在△PGH中,$PG+PH>GH$,
∴$l_丙=AG+GH+HB < AG+PG+PH+HB = PA+PB=2AB$,即$l_丙 < 2AB$。
综上可得$l_甲=l_乙>l_丙$。
【答案】D
【知识点】等边三角形的性质;三角形三边关系;线段最短原理
【点评】本题考查等边三角形的判定与性质结合线段大小比较的应用,解题的核心是利用等边三角形边长相等的性质将前两段路程转化为AB的倍数,再借助三角形三边关系判断第三段路程的大小,是几何中路程比较类的典型题型。
【难度系数】0.7
15. (2025·资阳) 如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B,点E在线段AB上,CE//DA. 若使△BCE成为等边三角形,可增加的一个条件是

∠BCE=∠B(答案不唯一)
。答案
15. ∠BCE=∠B(答案不唯一)
解析
【分析】
解题时先从已知条件入手推导现有结论:①由CE//AD可推出∠A和∠BEC相等,结合已知∠A=∠B,可得到△BCE中∠BEC=∠B,即△BCE已经是等腰三角形(CE=BC)。接下来回忆等边三角形的判定方法:等腰三角形只要满足有一个角为60°,或三条边都相等,或三个角都相等即可成为等边三角形,据此补充合适的条件即可。
【解析】
∵CE//AD,
∴∠A=∠BEC(两直线平行,同位角相等),
又
∵∠A=∠B,
∴∠BEC=∠B,
∴CE=BC,即△BCE为等腰三角形。
若添加条件∠BCE=∠B,
则∠BEC=∠B=∠BCE,
即△BCE三个内角相等,
∴△BCE为等边三角形。
(注:也可添加如∠B=60°、BC=BE等条件,均符合要求)
【答案】
∠BCE=∠B(答案不唯一)
【知识点】
平行线的性质;等腰三角形判定;等边三角形判定
【点评】
本题是条件开放型试题,需要先结合已知条件推导出图形的现有性质,再根据目标图形的判定定理补充合理条件,侧重对基础几何定理的理解和灵活运用能力的考查。
【难度系数】
0.7
解题时先从已知条件入手推导现有结论:①由CE//AD可推出∠A和∠BEC相等,结合已知∠A=∠B,可得到△BCE中∠BEC=∠B,即△BCE已经是等腰三角形(CE=BC)。接下来回忆等边三角形的判定方法:等腰三角形只要满足有一个角为60°,或三条边都相等,或三个角都相等即可成为等边三角形,据此补充合适的条件即可。
【解析】
∵CE//AD,
∴∠A=∠BEC(两直线平行,同位角相等),
又
∵∠A=∠B,
∴∠BEC=∠B,
∴CE=BC,即△BCE为等腰三角形。
若添加条件∠BCE=∠B,
则∠BEC=∠B=∠BCE,
即△BCE三个内角相等,
∴△BCE为等边三角形。
(注:也可添加如∠B=60°、BC=BE等条件,均符合要求)
【答案】
∠BCE=∠B(答案不唯一)
【知识点】
平行线的性质;等腰三角形判定;等边三角形判定
【点评】
本题是条件开放型试题,需要先结合已知条件推导出图形的现有性质,再根据目标图形的判定定理补充合理条件,侧重对基础几何定理的理解和灵活运用能力的考查。
【难度系数】
0.7
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