8.如图,在等边三角形ABC中,AD⊥BC,垂足为D,点E在线段AD上.若∠EBC=45°,则∠ACE=(

A.15°
B.30°
C.45°
D.60°
A
)A.15°
B.30°
C.45°
D.60°
答案
8.A
解析
【分析】
解题时先从已知的等边三角形性质入手:等边三角形三个内角均为60°,且等边三角形三线合一,AD是BC边上的高,因此AD同时是BC的垂直平分线;再根据线段垂直平分线上的点到线段两端点距离相等,可得EB=EC,由等边对等角可推出∠ECB=∠EBC;最后用∠ACB的度数减去∠ECB的度数即可求出∠ACE的大小。
【解析】
解:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∵AD⊥BC,△ABC为等边三角形,根据三线合一可知AD是BC的垂直平分线,
又
∵点E在AD上,
∴EB=EC,
∴∠ECB=∠EBC=45°,
∴∠ACE=∠ACB - ∠ECB=60° - 45°=15°。
故选A。
【答案】
A
【知识点】
等边三角形的性质、线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质
【点评】
本题是几何基础计算题,解题的核心是利用等边三角形三线合一的性质得到AD是BC的垂直平分线,进而推导角的等量关系,整体逻辑清晰,考查对基础性质的灵活运用。
【难度系数】
0.8
解题时先从已知的等边三角形性质入手:等边三角形三个内角均为60°,且等边三角形三线合一,AD是BC边上的高,因此AD同时是BC的垂直平分线;再根据线段垂直平分线上的点到线段两端点距离相等,可得EB=EC,由等边对等角可推出∠ECB=∠EBC;最后用∠ACB的度数减去∠ECB的度数即可求出∠ACE的大小。
【解析】
解:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∵AD⊥BC,△ABC为等边三角形,根据三线合一可知AD是BC的垂直平分线,
又
∵点E在AD上,
∴EB=EC,
∴∠ECB=∠EBC=45°,
∴∠ACE=∠ACB - ∠ECB=60° - 45°=15°。
故选A。
【答案】
A
【知识点】
等边三角形的性质、线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质
【点评】
本题是几何基础计算题,解题的核心是利用等边三角形三线合一的性质得到AD是BC的垂直平分线,进而推导角的等量关系,整体逻辑清晰,考查对基础性质的灵活运用。
【难度系数】
0.8
9.【新情境·跨学科】(教材P85习题T9变式)如图,一艘轮船从海平面上的A地出发,沿南偏西$40°$方向行驶40海里到达B地,再从B地沿北偏西$20°$方向行驶40海里到达C地,则A,C两地相距

40
海里。答案
9.40
解析
【分析】
解题时先从方位角关系入手:首先A、B两地的正北方向线互相平行,根据平行线的内错角相等,可求出AB与B地正北方向的夹角为40°;结合B到C的方向是北偏西20°,就能算出∠ABC的度数。再看已知条件AB=BC=40海里,若∠ABC为60°,可根据“有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形”判定△ABC的形状,进而得到AC的长度。
【解析】
解:
∵A地和B地的正北方向线互相平行,轮船从A地沿南偏西40°方向行驶到B地,
∴AB与B地正北方向的夹角为40°(两直线平行,内错角相等),
又
∵轮船从B地沿北偏西20°方向行驶到C地,
∴∠ABC = 40° + 20° = 60°,
由题意可知AB = BC = 40海里,
∴△ABC是等边三角形(有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形),
∴AC = AB = 40海里。
【答案】
40
【知识点】
方向角,平行线的性质,等边三角形的判定
【点评】
本题结合航行实际情境,把方位角和三角形知识融合考查,解题核心是准确通过方位角求出三角形内角,再结合边长关系判断三角形的形状。
【难度系数】
0.7
解题时先从方位角关系入手:首先A、B两地的正北方向线互相平行,根据平行线的内错角相等,可求出AB与B地正北方向的夹角为40°;结合B到C的方向是北偏西20°,就能算出∠ABC的度数。再看已知条件AB=BC=40海里,若∠ABC为60°,可根据“有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形”判定△ABC的形状,进而得到AC的长度。
【解析】
解:
∵A地和B地的正北方向线互相平行,轮船从A地沿南偏西40°方向行驶到B地,
∴AB与B地正北方向的夹角为40°(两直线平行,内错角相等),
又
∵轮船从B地沿北偏西20°方向行驶到C地,
∴∠ABC = 40° + 20° = 60°,
由题意可知AB = BC = 40海里,
∴△ABC是等边三角形(有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形),
∴AC = AB = 40海里。
【答案】
40
【知识点】
方向角,平行线的性质,等边三角形的判定
【点评】
本题结合航行实际情境,把方位角和三角形知识融合考查,解题核心是准确通过方位角求出三角形内角,再结合边长关系判断三角形的形状。
【难度系数】
0.7
10.如图,在等边三角形ABC中,M为边AB上的任意一点,延长BC至点N,使CN=AM,连接MN交AC于点P,MH⊥AC于点H.
(1)求证:MP=NP;
(2)若AB=a,求线段PH的长(结果用含a的式子表示).

(1)求证:MP=NP;
(2)若AB=a,求线段PH的长(结果用含a的式子表示).
答案
10.(1)略 (2)$\frac{a}{2}$
解析
【分析】
(1)要证MP=NP,可通过构造全等三角形证明:过点M作MQ平行于BN交AC于点Q,利用等边三角形的性质可得△AMQ是等边三角形,从而得到MQ=CN,再结合平行线性质和对顶角相等证明△MQP≌△NCP,即可得MP=NP。
(2)求PH的长度时,先利用等边三角形三线合一的性质得到AH=HQ,再结合全等三角形对应边相等得到QP=PC,进而将PH转化为AC长度的一半,结合等边三角形边长即可求解。
【解析】
(1)证明:过点M作$MQ// BN$,交AC于点Q。
∵$△ ABC$是等边三角形,
∴$∠ A=∠ B=∠ ACB=60°$,$AB=AC$。
∵$MQ// BN$,
∴$∠ AMQ=∠ B=60°$,$∠ AQM=∠ ACB=60°$,
∴$△ AMQ$是等边三角形,
∴$AM=MQ$。
又
∵$CN=AM$,
∴$MQ=CN$。
在$△ MQP$和$△ NCP$中:
$\begin{cases}∠ QPM=∠ CPN \quad (\mathrm{对顶角相等}) \\∠ QMP=∠ N \quad (\mathrm{两直线平行,内错角相等}) \\MQ=CN\end{cases}$
∴$△ MQP≌△ NCP(\mathrm{AAS})$,
∴$MP=NP$。
(2)解:
∵$△ AMQ$是等边三角形,$MH⊥ AC$,
∴根据等腰三角形三线合一,得$AH=HQ$。
由$△ MQP≌△ NCP$可得$QP=PC$,
∴$PH=HQ+QP=\frac{1}{2}AQ+\frac{1}{2}QC=\frac{1}{2}(AQ+QC)=\frac{1}{2}AC$。
∵$△ ABC$是等边三角形,$AB=a$,
∴$AC=AB=a$,
∴$PH=\frac{1}{2}a=\frac{a}{2}$。
【答案】
(1)证明见上述解析;(2)$\frac{a}{2}$
【知识点】
等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形三线合一
【点评】
本题重点考察等边三角形相关性质与全等三角形的应用,构造平行辅助线是解决第一问的突破口,第二问通过线段拆分转化将未知线段与已知边长建立联系,考察了学生的辅助线构造能力和转化思想的应用能力。
【难度系数】
0.65
(1)要证MP=NP,可通过构造全等三角形证明:过点M作MQ平行于BN交AC于点Q,利用等边三角形的性质可得△AMQ是等边三角形,从而得到MQ=CN,再结合平行线性质和对顶角相等证明△MQP≌△NCP,即可得MP=NP。
(2)求PH的长度时,先利用等边三角形三线合一的性质得到AH=HQ,再结合全等三角形对应边相等得到QP=PC,进而将PH转化为AC长度的一半,结合等边三角形边长即可求解。
【解析】
(1)证明:过点M作$MQ// BN$,交AC于点Q。
∵$△ ABC$是等边三角形,
∴$∠ A=∠ B=∠ ACB=60°$,$AB=AC$。
∵$MQ// BN$,
∴$∠ AMQ=∠ B=60°$,$∠ AQM=∠ ACB=60°$,
∴$△ AMQ$是等边三角形,
∴$AM=MQ$。
又
∵$CN=AM$,
∴$MQ=CN$。
在$△ MQP$和$△ NCP$中:
$\begin{cases}∠ QPM=∠ CPN \quad (\mathrm{对顶角相等}) \\∠ QMP=∠ N \quad (\mathrm{两直线平行,内错角相等}) \\MQ=CN\end{cases}$
∴$△ MQP≌△ NCP(\mathrm{AAS})$,
∴$MP=NP$。
(2)解:
∵$△ AMQ$是等边三角形,$MH⊥ AC$,
∴根据等腰三角形三线合一,得$AH=HQ$。
由$△ MQP≌△ NCP$可得$QP=PC$,
∴$PH=HQ+QP=\frac{1}{2}AQ+\frac{1}{2}QC=\frac{1}{2}(AQ+QC)=\frac{1}{2}AC$。
∵$△ ABC$是等边三角形,$AB=a$,
∴$AC=AB=a$,
∴$PH=\frac{1}{2}a=\frac{a}{2}$。
【答案】
(1)证明见上述解析;(2)$\frac{a}{2}$
【知识点】
等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形三线合一
【点评】
本题重点考察等边三角形相关性质与全等三角形的应用,构造平行辅助线是解决第一问的突破口,第二问通过线段拆分转化将未知线段与已知边长建立联系,考察了学生的辅助线构造能力和转化思想的应用能力。
【难度系数】
0.65
11.如图,$△ ABC$,$△ CDE$都是等边三角形,AD,BE相交于点O,M,N分别是线段AD,BE的中点,连接CM,MN,CN.
(1)求证:$AD=BE$;
(2)求$∠ DOE$的度数;
(3)求证:$△ MNC$是等边三角形.

(1)求证:$AD=BE$;
(2)求$∠ DOE$的度数;
(3)求证:$△ MNC$是等边三角形.
答案
11.解:(1)证明:$\because △ ABC,△ CDE$都是等边三角形,$\therefore AC=BC,CD=CE,∠ ACB=∠ DCE=60°$,
$\therefore ∠ ACB+∠ BCD=∠ DCE+∠ BCD$,
$\therefore ∠ ACD=∠ BCE$.
在$△ ACD$ 和 $△ BCE$ 中,$\begin{cases} AC=BC,\\ ∠ ACD=∠ BCE,\\ CD=CE, \end{cases}$
$\therefore △ ACD≌△ BCE(\mathrm{SAS}),\therefore AD=BE$.
(2)$60°$
(3)证明:由(1)可知$△ ACD≌△ BCE,AC=BC$,
$\therefore ∠ CAD=∠ CBE,AD=BE$.
$\because M,N$ 分别是线段 $AD,BE$ 的中点,
$\therefore AM=\frac{1}{2}AD,BN=\frac{1}{2}BE,\therefore AM=BN$.
在$△ ACM$ 和 $△ BCN$ 中,$\begin{cases} AC=BC,\\ ∠ CAM=∠ CBN,\\ AM=BN, \end{cases}$
$\therefore △ ACM≌△ BCN(\mathrm{SAS})$,
$\therefore CM=CN,∠ ACM=∠ BCN$.
$\because ∠ ACB=60°,\therefore ∠ ACM+∠ MCB=60°$,
$\therefore ∠ BCN+∠ MCB=60°,$即$∠ MCN=60°$,
$\therefore △ MNC$ 是等边三角形.
$\therefore ∠ ACB+∠ BCD=∠ DCE+∠ BCD$,
$\therefore ∠ ACD=∠ BCE$.
在$△ ACD$ 和 $△ BCE$ 中,$\begin{cases} AC=BC,\\ ∠ ACD=∠ BCE,\\ CD=CE, \end{cases}$
$\therefore △ ACD≌△ BCE(\mathrm{SAS}),\therefore AD=BE$.
(2)$60°$
(3)证明:由(1)可知$△ ACD≌△ BCE,AC=BC$,
$\therefore ∠ CAD=∠ CBE,AD=BE$.
$\because M,N$ 分别是线段 $AD,BE$ 的中点,
$\therefore AM=\frac{1}{2}AD,BN=\frac{1}{2}BE,\therefore AM=BN$.
在$△ ACM$ 和 $△ BCN$ 中,$\begin{cases} AC=BC,\\ ∠ CAM=∠ CBN,\\ AM=BN, \end{cases}$
$\therefore △ ACM≌△ BCN(\mathrm{SAS})$,
$\therefore CM=CN,∠ ACM=∠ BCN$.
$\because ∠ ACB=60°,\therefore ∠ ACM+∠ MCB=60°$,
$\therefore ∠ BCN+∠ MCB=60°,$即$∠ MCN=60°$,
$\therefore △ MNC$ 是等边三角形.
解析
【分析】
(1) 要证两条线段相等,可证线段所在的三角形全等。已知两个等边三角形,能得到两组对应边相等,再通过加公共角推出夹角相等,用SAS判定三角形全等即可得到AD=BE。
(2) 求∠DOE的度数,可利用(1)中全等三角形对应角相等的性质,结合等边三角形的内角为60°,通过三角形内角和关系推导得到∠DOE的度数。
(3) 要证△MNC是等边三角形,先证一组邻边相等,再证夹角为60°即可。结合中点性质和(1)的全等结论,再次用SAS证明三角形全等得到CM=CN,再推导夹角∠MCN=60°,即可判定为等边三角形。
【解析】
(1) 证明:$\because △ABC,△CDE$都是等边三角形,
$\therefore AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°$,
$\therefore ∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD$,
$\therefore ∠ACD=∠BCE$.
在$△ACD$ 和 $△BCE$ 中,
$\begin{cases} AC=BC,\\ ∠ACD=∠BCE,\\ CD=CE, \end{cases}$
$\therefore △ACD≌△ BCE(\mathrm{SAS})$,
$\therefore AD=BE$.
(2) 解:由(1)知$△ ACD≌△ BCE$,$\therefore ∠ADC=∠BEC$,
$\because △CDE$是等边三角形,$\therefore ∠CDE=∠CED=60°$,
在$△ ODE$中,
$∠DOE=180°-∠ODE-∠OED$
$=180°-(∠CDE+∠ADC)-(∠CED-∠BEC)$
$=180°-60°-∠ADC-60°+∠BEC$
$=60°$.
(3) 证明:由(1)可知$△ACD≌△BCE,AC=BC$,
$\therefore ∠CAD=∠CBE,AD=BE$.
$\because M,N$ 分别是线段 $AD,BE$ 的中点,
$\therefore AM=\frac{1}{2}AD,BN=\frac{1}{2}BE$,$\therefore AM=BN$.
在$△ACM$ 和 $△BCN$ 中,
$\begin{cases} AC=BC,\\ ∠CAM=∠CBN,\\ AM=BN, \end{cases}$
$\therefore △ACM≌△ BCN(\mathrm{SAS})$,
$\therefore CM=CN,∠ACM=∠BCN$.
$\because ∠ACB=60°$,$\therefore ∠ACM+∠MCB=60°$,
$\therefore ∠BCN+∠MCB=60°,$即$∠MCN=60°$,
$\therefore △MNC$ 是等边三角形.
【答案】
(1) $AD=BE$得证;
(2) $\boldsymbol{60°}$;
(3) $△ MNC$是等边三角形得证。
【知识点】
1. 全等三角形的判定与性质
2. 等边三角形的性质与判定
3. 三角形角度计算
【点评】
本题是几何综合经典题型,三个小问层层递进,前一问结论可作为后一问的解题条件,既考查了基础的几何性质识记,也能很好地锻炼学生的逻辑推理和知识综合运用能力。
【难度系数】
0.65
(1) 要证两条线段相等,可证线段所在的三角形全等。已知两个等边三角形,能得到两组对应边相等,再通过加公共角推出夹角相等,用SAS判定三角形全等即可得到AD=BE。
(2) 求∠DOE的度数,可利用(1)中全等三角形对应角相等的性质,结合等边三角形的内角为60°,通过三角形内角和关系推导得到∠DOE的度数。
(3) 要证△MNC是等边三角形,先证一组邻边相等,再证夹角为60°即可。结合中点性质和(1)的全等结论,再次用SAS证明三角形全等得到CM=CN,再推导夹角∠MCN=60°,即可判定为等边三角形。
【解析】
(1) 证明:$\because △ABC,△CDE$都是等边三角形,
$\therefore AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°$,
$\therefore ∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD$,
$\therefore ∠ACD=∠BCE$.
在$△ACD$ 和 $△BCE$ 中,
$\begin{cases} AC=BC,\\ ∠ACD=∠BCE,\\ CD=CE, \end{cases}$
$\therefore △ACD≌△ BCE(\mathrm{SAS})$,
$\therefore AD=BE$.
(2) 解:由(1)知$△ ACD≌△ BCE$,$\therefore ∠ADC=∠BEC$,
$\because △CDE$是等边三角形,$\therefore ∠CDE=∠CED=60°$,
在$△ ODE$中,
$∠DOE=180°-∠ODE-∠OED$
$=180°-(∠CDE+∠ADC)-(∠CED-∠BEC)$
$=180°-60°-∠ADC-60°+∠BEC$
$=60°$.
(3) 证明:由(1)可知$△ACD≌△BCE,AC=BC$,
$\therefore ∠CAD=∠CBE,AD=BE$.
$\because M,N$ 分别是线段 $AD,BE$ 的中点,
$\therefore AM=\frac{1}{2}AD,BN=\frac{1}{2}BE$,$\therefore AM=BN$.
在$△ACM$ 和 $△BCN$ 中,
$\begin{cases} AC=BC,\\ ∠CAM=∠CBN,\\ AM=BN, \end{cases}$
$\therefore △ACM≌△ BCN(\mathrm{SAS})$,
$\therefore CM=CN,∠ACM=∠BCN$.
$\because ∠ACB=60°$,$\therefore ∠ACM+∠MCB=60°$,
$\therefore ∠BCN+∠MCB=60°,$即$∠MCN=60°$,
$\therefore △MNC$ 是等边三角形.
【答案】
(1) $AD=BE$得证;
(2) $\boldsymbol{60°}$;
(3) $△ MNC$是等边三角形得证。
【知识点】
1. 全等三角形的判定与性质
2. 等边三角形的性质与判定
3. 三角形角度计算
【点评】
本题是几何综合经典题型,三个小问层层递进,前一问结论可作为后一问的解题条件,既考查了基础的几何性质识记,也能很好地锻炼学生的逻辑推理和知识综合运用能力。
【难度系数】
0.65
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