8.如图,点 O 是等边三角形 ABC 内一点,点 D是△ABC外的一点,∠AOB=110°,∠BOC=α,△BOC≌△ADC,∠OCD=60°,连接 OD.

(1)求证:△OCD 是等边三角形;
(2)当α=150°时,试判断△AOD 的形状,并说明理由;
(3)探究:当α为多少度时,△AOD 是等腰三角形.
(1)求证:△OCD 是等边三角形;
(2)当α=150°时,试判断△AOD 的形状,并说明理由;
(3)探究:当α为多少度时,△AOD 是等腰三角形.
答案
8. (1) 证明:因为△BOC≌△ADC,
所以OC=DC.
因为∠OCD=60°,
所以△OCD是等边三角形.
(2) 解:△AOD是直角三角形.理由如下:
因为△OCD是等边三角形,
所以∠ODC=60°.
因为△BOC≌△ADC,α=150°,
所以∠ADC=∠BOC=α=150°,
所以∠ADO=∠ADC−∠ODC=150°−60°=90°,所以△AOD是直角三角形.
(3) 解:因为△OCD是等边三角形,
所以∠COD=∠ODC=60°.
因为∠AOB=110°,∠ADC=∠BOC=α,
所以∠AOD=360°−∠AOB−∠BOC−∠COD=360°−110°−α−60°=190°−α,
∠ADO=∠ADC−∠ODC=α−60°,
所以∠OAD=180°−∠AOD−∠ADO=180°−(190°−α)−(α−60°)=50°.
①当∠AOD=∠ADO时,即190°−α=α−60°,
所以α=125°.
②当∠AOD=∠OAD时,即190°−α=50°,
所以α=140°.
③当∠ADO=∠OAD时,即α−60°=50°,
所以α=110°.
综上所述,当α=110°或125°或140°时,△AOD是等腰三角形.
所以OC=DC.
因为∠OCD=60°,
所以△OCD是等边三角形.
(2) 解:△AOD是直角三角形.理由如下:
因为△OCD是等边三角形,
所以∠ODC=60°.
因为△BOC≌△ADC,α=150°,
所以∠ADC=∠BOC=α=150°,
所以∠ADO=∠ADC−∠ODC=150°−60°=90°,所以△AOD是直角三角形.
(3) 解:因为△OCD是等边三角形,
所以∠COD=∠ODC=60°.
因为∠AOB=110°,∠ADC=∠BOC=α,
所以∠AOD=360°−∠AOB−∠BOC−∠COD=360°−110°−α−60°=190°−α,
∠ADO=∠ADC−∠ODC=α−60°,
所以∠OAD=180°−∠AOD−∠ADO=180°−(190°−α)−(α−60°)=50°.
①当∠AOD=∠ADO时,即190°−α=α−60°,
所以α=125°.
②当∠AOD=∠OAD时,即190°−α=50°,
所以α=140°.
③当∠ADO=∠OAD时,即α−60°=50°,
所以α=110°.
综上所述,当α=110°或125°或140°时,△AOD是等腰三角形.
9.已知在等边三角形ABC中,点E在AB上,点D在CB的延长线上,且ED=EC.
(1)【特殊情况,探索结论】
如图①,当点E为AB的中点时,确定线段AE与DB的大小关系,请你直接写出结论:
AE
(2)【特例启发,解答题目】
如图②,当点E为AB边上任意一点时,确定线段AE与DB的大小关系,并说明理由.
(3)【拓展结论,设计新题】
在等边三角形ABC中,点E在直线AB上,点D在线段CB的延长线上,且ED=EC.
若△ABC的边长为1,AE=2,求CD的长(请你画出相应图形,并直接写出结果).

(1)【特殊情况,探索结论】
如图①,当点E为AB的中点时,确定线段AE与DB的大小关系,请你直接写出结论:
AE
=
DB(填“>”“<”或“=”).(2)【特例启发,解答题目】
如图②,当点E为AB边上任意一点时,确定线段AE与DB的大小关系,并说明理由.
(3)【拓展结论,设计新题】
在等边三角形ABC中,点E在直线AB上,点D在线段CB的延长线上,且ED=EC.
若△ABC的边长为1,AE=2,求CD的长(请你画出相应图形,并直接写出结果).
答案
9. 解:(1) =
(2) AE=DB.理由如下:
如图,过点E作EF//BC,交AC于点F.
因为△ABC为等边三角形,
所以△AEF为等边三角形,
所以AE=EF=AF,所以BE=CF.
因为ED=EC,所以∠D=∠ECD.
因为∠DEB=60°−∠D,∠ECF=60°−∠ECD,
所以∠DEB=∠ECF.
在△DBE和△EFC中,
$\begin{cases} DE=EC, \\ ∠DEB=∠ECF, \\ BE=FC, \end{cases}$
所以△DBE≌△EFC(SAS),
所以DB=EF,所以AE=DB.
(3) 当点E在AB的延长线上时,作EF//AC,交CB的延长线于点F,则△EFB为等边三角形,如图所示,可得△DBE≌△CFE.
因为AB=1,AE=2,所以BE=1,
所以BF=BE=1.
因为DB=FC=BF+BC=2,
所以CD=BC+DB=3.
当点E在BA的延长线上时,不存在点D在CB延长线上,使ED=EC.
综上所述,CD=3.
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