例1 (1)在$\triangle ABC$中,$AB = AC$,$\angle A = 50^{\circ}$,则$\angle B =$
(2)(限制顶角)已知$\triangle ABC$是等腰三角形,$\angle A = 50^{\circ}$,则$\triangle ABC$的顶角度数是
(3)(不限制)已知$\triangle ABC$是等腰三角形,$\angle A = 50^{\circ}$,则$\angle B =$
65°
;(2)(限制顶角)已知$\triangle ABC$是等腰三角形,$\angle A = 50^{\circ}$,则$\triangle ABC$的顶角度数是
50°或80°
;(3)(不限制)已知$\triangle ABC$是等腰三角形,$\angle A = 50^{\circ}$,则$\angle B =$
50°或65°或80°
。答案
65°;50°或80°;50°或65°或80°
解析
(1)∵AB=AC,∴∠B=∠C,∠A=50°,∠B=(180°-50°)/2=65°;
(2)①∠A为顶角时,顶角度数50°;②∠A为底角时,顶角=180°-2×50°=80°,顶角度数50°或80°;
(3)①∠A为顶角时,∠B=(180°-50°)/2=65°;②∠A为底角,∠B为底角时,∠B=50°;③∠A为底角,∠B为顶角时,∠B=180°-2×50°=80°,∠B=50°或65°或80°
(2)①∠A为顶角时,顶角度数50°;②∠A为底角时,顶角=180°-2×50°=80°,顶角度数50°或80°;
(3)①∠A为顶角时,∠B=(180°-50°)/2=65°;②∠A为底角,∠B为底角时,∠B=50°;③∠A为底角,∠B为顶角时,∠B=180°-2×50°=80°,∠B=50°或65°或80°
例2 已知等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为$70^{\circ}$,则等腰三角形的顶角度数为
20°或160°
。答案
20°或160°
解析
分两种情况讨论:
1. 当等腰三角形顶角为锐角时,腰上的高在三角形内部。此时高与另一腰的夹角为70°,则顶角=90°-70°=20°;
2. 当等腰三角形顶角为钝角时,腰上的高在三角形外部。此时高与另一腰的夹角为70°,则顶角的补角=90°-70°=20°,顶角=180°-20°=160°。
综上,顶角度数为20°或160°。
1. 当等腰三角形顶角为锐角时,腰上的高在三角形内部。此时高与另一腰的夹角为70°,则顶角=90°-70°=20°;
2. 当等腰三角形顶角为钝角时,腰上的高在三角形外部。此时高与另一腰的夹角为70°,则顶角的补角=90°-70°=20°,顶角=180°-20°=160°。
综上,顶角度数为20°或160°。
例3 (1)已知一个等腰三角形的两边长分别为$5\mathrm{cm}$,$7\mathrm{cm}$,则第三条边的边长是
(2)已知一个等腰三角形的两条边的边长分别为$2\mathrm{cm}$和$5\mathrm{cm}$,则第三条边的边长是
5cm或7cm
,该三角形的周长是17cm或19cm
;(2)已知一个等腰三角形的两条边的边长分别为$2\mathrm{cm}$和$5\mathrm{cm}$,则第三条边的边长是
5cm
。答案
(1) 5cm或7cm,17cm或19cm;(2) 5cm
解析
(1) 当5cm为腰长时,三角形的三边分别为5cm,5cm,7cm,满足三角形三边关系,则周长为5+5+7=17cm;
当5cm为底边时,三角形三边分别为5cm,7cm,7cm,满足三角形三边关系,则周长为5+7+7=19cm;
所以第三条边长为5cm或7cm,周长为17cm或19cm;
(2) 当2cm为腰长时,三角形三边分别为2cm,2cm,5cm,因为2+2<5,不满足三角形三边关系;
当2cm为底边时,三角形三边分别为2cm,5cm,5cm,满足三角形三边关系,所以第三条边长为5cm。
当5cm为底边时,三角形三边分别为5cm,7cm,7cm,满足三角形三边关系,则周长为5+7+7=19cm;
所以第三条边长为5cm或7cm,周长为17cm或19cm;
(2) 当2cm为腰长时,三角形三边分别为2cm,2cm,5cm,因为2+2<5,不满足三角形三边关系;
当2cm为底边时,三角形三边分别为2cm,5cm,5cm,满足三角形三边关系,所以第三条边长为5cm。
例4 等腰三角形一腰上的中线将三角形的周长分为$9$和$12$的两部分,则这个等腰三角形的腰长为
6或8
。答案
$6$或$8$
解析
1. 设等腰三角形的腰长为$x$,底边长为$y$,腰上的中线长为$m$(中线长在计算过程中会消去)。
因为中线将等腰三角形的周长分为$9$和$12$两部分,所以有两种情况:
情况一:$\begin{cases}\frac{x}{2}+x = 9\\frac{x}{2}+y = 12\end{cases}$
解第一个方程$\frac{x}{2}+x = 9$:
合并同类项得$\frac{3x}{2}=9$。
两边同时乘以$\frac{2}{3}$,根据$a×\frac{b}{c}×\frac{c}{b}=a$($b\neq0$,$c\neq0$),则$x = 9×\frac{2}{3}=6$。
把$x = 6$代入第二个方程$\frac{x}{2}+y = 12$:
当$x = 6$时,$\frac{6}{2}+y = 12$,即$3 + y = 12$。
移项得$y=12 - 3=9$。
此时三角形三边长为$6$,$6$,$9$,满足三角形三边关系$a + b>c$($a,b,c$为三角形三边,这里$a = b = 6$,$c = 9$,$6+6>9$,$6 + 9>6$)。
情况二:$\begin{cases}\frac{x}{2}+x = 12\\frac{x}{2}+y = 9\end{cases}$
解第一个方程$\frac{x}{2}+x = 12$:
合并同类项得$\frac{3x}{2}=12$。
两边同时乘以$\frac{2}{3}$,则$x = 12×\frac{2}{3}=8$。
把$x = 8$代入第二个方程$\frac{x}{2}+y = 9$:
当$x = 8$时,$\frac{8}{2}+y = 9$,即$4 + y = 9$。
移项得$y=9 - 4 = 5$。
此时三角形三边长为$8$,$8$,$5$,满足三角形三边关系$a + b>c$($a=b = 8$,$c = 5$,$8 + 8>5$,$8+5>8$)。
所以这个等腰三角形的腰长为$6$或$8$。
例5 如图,在$\mathrm{Rt}\triangle ABC$中,$\angle ACB = 90^{\circ}$,$AB = 5\mathrm{cm}$,$BC = 4\mathrm{cm}$,动点$P$从点$A$出发,以$2\mathrm{cm}/\mathrm{s}$的速度向点$B$运动,到达点$B$时停止运动,设运动时间为$t\mathrm{s}$,在运动过程中,当$t$的值为

1.25或1.5或1.8
时,$\triangle ACP$为等腰三角形。答案
$1.25$或$1.5$或$1.8$
解析
在$\mathrm{Rt}\triangle ABC$中,$AB = 5\mathrm{cm}$,$BC = 4\mathrm{cm}$,根据勾股定理$AC^{2}=AB^{2}-BC^{2}$,可得$AC = \sqrt{5^{2}-4^{2}} = 3\mathrm{cm}$。
动点$P$从点$A$出发,速度为$2\mathrm{cm}/\mathrm{s}$,运动时间为$t\mathrm{s}$,则$AP = 2t\mathrm{cm}$。
当$\triangle ACP$为等腰三角形时,分三种情况讨论:
情况一:当$AC = AP$时
即$3 = 2t$,解得$t = 1.5÷ 2=1.5÷2 = 1.5(错误计算修正为) = 1.5÷2?(原式3 = 2t,t=3/2=1.5的运算逻辑正确) 1.5$(实际应为$t = 1.5$) ,$t = 1.5$,此时$AP = 3\mathrm{cm}$,$P$点未到达$B$点,符合题意。
情况二:当$PA = PC$时
此时$\angle A = \angle PCA$,因为$\angle A+\angle B = 90^{\circ}$,$\angle PCA+\angle PCB = 90^{\circ}$,所以$\angle B=\angle PCB$,则$PB = PC$,所以$PA = PB$。
因为$AB = AP + PB = 5\mathrm{cm}$,且$AP = PB$,所以$AP=\frac{5}{2}= 2.5\mathrm{cm}$,由$AP = 2t = 2.5$,解得$t = 1.25$。
情况三:当$CA = CP$时
过点$C$作$CH⊥ AB$于$H$,根据面积法$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}AC× BC=\frac{1}{2}AB× CH$,即$\frac{1}{2}×3×4=\frac{1}{2}×5× CH$,解得$CH=\frac{12}{5} = 2.4\mathrm{cm}$。
再根据勾股定理$AH=\sqrt{AC^{2}-CH^{2}}=\sqrt{3^{2}-2.4^{2}}=\sqrt{9 - 5.76}=\sqrt{3.24}= 1.8\mathrm{cm}$。
因为$CA = CP$,$CH⊥ AP$,所以$AP = 2AH = 3.6\mathrm{cm}$,由$AP = 2t = 3.6$,解得$t = 1.8$。
动点$P$从点$A$出发,速度为$2\mathrm{cm}/\mathrm{s}$,运动时间为$t\mathrm{s}$,则$AP = 2t\mathrm{cm}$。
当$\triangle ACP$为等腰三角形时,分三种情况讨论:
情况一:当$AC = AP$时
即$3 = 2t$,解得$t = 1.5÷ 2=1.5÷2 = 1.5(错误计算修正为) = 1.5÷2?(原式3 = 2t,t=3/2=1.5的运算逻辑正确) 1.5$(实际应为$t = 1.5$) ,$t = 1.5$,此时$AP = 3\mathrm{cm}$,$P$点未到达$B$点,符合题意。
情况二:当$PA = PC$时
此时$\angle A = \angle PCA$,因为$\angle A+\angle B = 90^{\circ}$,$\angle PCA+\angle PCB = 90^{\circ}$,所以$\angle B=\angle PCB$,则$PB = PC$,所以$PA = PB$。
因为$AB = AP + PB = 5\mathrm{cm}$,且$AP = PB$,所以$AP=\frac{5}{2}= 2.5\mathrm{cm}$,由$AP = 2t = 2.5$,解得$t = 1.25$。
情况三:当$CA = CP$时
过点$C$作$CH⊥ AB$于$H$,根据面积法$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}AC× BC=\frac{1}{2}AB× CH$,即$\frac{1}{2}×3×4=\frac{1}{2}×5× CH$,解得$CH=\frac{12}{5} = 2.4\mathrm{cm}$。
再根据勾股定理$AH=\sqrt{AC^{2}-CH^{2}}=\sqrt{3^{2}-2.4^{2}}=\sqrt{9 - 5.76}=\sqrt{3.24}= 1.8\mathrm{cm}$。
因为$CA = CP$,$CH⊥ AP$,所以$AP = 2AH = 3.6\mathrm{cm}$,由$AP = 2t = 3.6$,解得$t = 1.8$。
1. 如图,在平面直角坐标系中,矩形$OABC$的顶点$A$,$C$的坐标分别为$(5,0)$,$(0,3)$,点$P$在$BC$边上运动,当$\triangle OAP$是等腰三角形时,点$P$的坐标为

(1,3),(2.5,3),(4,3)
。答案
(1,3),(2.5,3),(4,3)
解析
∵矩形OABC中,A(5,0),C(0,3),∴B(5,3),BC边在直线y=3上,设P(x,3)(0≤x≤5)。△OAP为等腰三角形分三种情况:
1. OA=OP:OA=5,OP=√(x²+3²)=5,解得x=4(x=-4舍去),P(4,3);
2. OA=AP:AP=√[(x-5)²+3²]=5,解得x=1(x=9舍去),P(1,3);
3. OP=AP:√(x²+3²)=√[(x-5)²+3²],解得x=2.5,P(2.5,3)。
综上,P的坐标为(1,3),(2.5,3),(4,3)。
1. OA=OP:OA=5,OP=√(x²+3²)=5,解得x=4(x=-4舍去),P(4,3);
2. OA=AP:AP=√[(x-5)²+3²]=5,解得x=1(x=9舍去),P(1,3);
3. OP=AP:√(x²+3²)=√[(x-5)²+3²],解得x=2.5,P(2.5,3)。
综上,P的坐标为(1,3),(2.5,3),(4,3)。
2. 在正方形$ABCD$中,$M$为对角线$BD$的中点,点$N$在边$AD$上(不与点$A$重合),$AB = 1$。当以点$D$,$M$,$N$为顶点的三角形是等腰三角形时,$AN$的长为
1/2或1 - √2/2
。答案
1/2或1 - √2/2
解析
以D为原点,建立坐标系,设D(0,0),A(0,1),B(1,1),C(1,0),则M为BD中点,坐标(0.5,0.5)。设N(0,n),0<n<1,AN=1-n,DN=n,MN=√[(0.5)²+(0.5-n)²],DM=√2/2。
分三种情况讨论:
1. DM=DN:√2/2 = n,AN=1 - √2/2;
2. DM=MN:√[0.25+(0.5-n)²]=√2/2,解得n=0(N与D重合)或n=1(N与A重合),均舍去;
3. DN=MN:n=√[0.25+(0.5-n)²],解得n=0.5,AN=1 - 0.5=1/2。
综上,AN的长为1/2或1 - √2/2。
分三种情况讨论:
1. DM=DN:√2/2 = n,AN=1 - √2/2;
2. DM=MN:√[0.25+(0.5-n)²]=√2/2,解得n=0(N与D重合)或n=1(N与A重合),均舍去;
3. DN=MN:n=√[0.25+(0.5-n)²],解得n=0.5,AN=1 - 0.5=1/2。
综上,AN的长为1/2或1 - √2/2。