三、解答题
7. 如图,在四边形ABCD中,AB // CD,点E在BD上,连接CE.若∠1=∠2,AB=ED.
求证:DB=CD.

7. 如图,在四边形ABCD中,AB // CD,点E在BD上,连接CE.若∠1=∠2,AB=ED.
求证:DB=CD.
答案
7. 提示:证明$△ABD≌△EDC$
解析
【分析】
要证明DB=CD,可通过证明两条边所在的三角形全等来推导。首先根据AB//CD的条件,利用平行线的性质得到一组内错角相等,再结合题目已知的∠1=∠2、AB=ED,凑齐三角形全等的判定条件,证明△ABD和△EDC全等,最后根据全等三角形对应边相等的性质即可得出结论。
【解析】
证明:
$\because AB// CD$,
$\therefore ∠ ABD=∠ EDC$(两直线平行,内错角相等)。
在$△ ABD$和$△ EDC$中:
$\begin{cases}∠ ABD=∠ EDC \\∠1=∠2 \\AB=ED\end{cases}$
$\therefore △ ABD≌△ EDC(\mathrm{AAS})$,
$\therefore DB=CD$(全等三角形的对应边相等)。
【答案】
$DB=CD$
【知识点】
平行线的性质;全等三角形的判定;全等三角形的性质
【点评】
本题属于基础几何证明题,解题核心是结合已知条件找到三角形全等的对应判定条件,需要熟练掌握平行线性质和全等三角形的判定、性质,是几何证明模块的常见基础题型。
【难度系数】
0.8
要证明DB=CD,可通过证明两条边所在的三角形全等来推导。首先根据AB//CD的条件,利用平行线的性质得到一组内错角相等,再结合题目已知的∠1=∠2、AB=ED,凑齐三角形全等的判定条件,证明△ABD和△EDC全等,最后根据全等三角形对应边相等的性质即可得出结论。
【解析】
证明:
$\because AB// CD$,
$\therefore ∠ ABD=∠ EDC$(两直线平行,内错角相等)。
在$△ ABD$和$△ EDC$中:
$\begin{cases}∠ ABD=∠ EDC \\∠1=∠2 \\AB=ED\end{cases}$
$\therefore △ ABD≌△ EDC(\mathrm{AAS})$,
$\therefore DB=CD$(全等三角形的对应边相等)。
【答案】
$DB=CD$
【知识点】
平行线的性质;全等三角形的判定;全等三角形的性质
【点评】
本题属于基础几何证明题,解题核心是结合已知条件找到三角形全等的对应判定条件,需要熟练掌握平行线性质和全等三角形的判定、性质,是几何证明模块的常见基础题型。
【难度系数】
0.8
8. 如图,在$△ ABC$和$△ DBE$中,$∠ ABC=∠ DBE=90°$,$DB=BE$,$AB=BC$,连接$AD$,$CE$.
(1) 求证: $AD=CE$, $AD ⊥ CE$;
(2) 若$△ DBE$绕点$B$旋转到$△ ABC$的外部,其他条件不变,则(1)中结论是否仍成立?请证明.

(1) 求证: $AD=CE$, $AD ⊥ CE$;
(2) 若$△ DBE$绕点$B$旋转到$△ ABC$的外部,其他条件不变,则(1)中结论是否仍成立?请证明.
答案
(1) 提示:证明$△ABD ≌ △CBE$
(2) 成立.证法略
(2) 成立.证法略
解析
【分析】
要证明两条线段相等且垂直,可先证明线段所在的三角形全等。首先观察已知条件:AB=BC、DB=BE,已有两组对应边相等,只需推导两边的夹角相等即可。利用两个90°角减去公共角∠CBD,可得到∠ABD=∠CBE,用SAS即可证明△ABD≌△CBE,从而得到AD=CE;再利用全等三角形对应角相等,结合对顶角相等和三角形内角和,可证AD与CE的夹角为90°,即垂直。第二问旋转到外部时,两个90°角加上公共角∠CBD仍可得到∠ABD=∠CBE,同理可证全等和垂直,结论保持不变。
【解析】
(1) 证明:
∵ $∠ ABC=∠ DBE=90°$,
∴ $∠ ABC - ∠ CBD = ∠ DBE - ∠ CBD$,即$∠ ABD=∠ CBE$。
在$△ ABD$和$△ CBE$中:
$\begin{cases}AB=BC(\mathrm{已知})\\∠ ABD=∠ CBE(\mathrm{已证})\\BD=BE(\mathrm{已知})\end{cases}$
∴ $△ ABD ≌ △ CBE(\mathrm{SAS})$。
∴ $AD=CE$(全等三角形对应边相等),$∠ BAD=∠ BCE$(全等三角形对应角相等)。
设AD交BC于点F,交CE于点G,
∵ 在$Rt△ ABF$中,$∠ BAD + ∠ AFB = 90°$,且$∠ AFB=∠ CFG$(对顶角相等),
∴ $∠ BCE + ∠ CFG = 90°$,
∴ $∠ CGF=180° - (∠ BCE + ∠ CFG)=90°$,即$AD ⊥ CE$。
(2) (1)中结论仍成立,证明如下:
∵ $∠ ABC=∠ DBE=90°$,
∴ $∠ ABC + ∠ CBD = ∠ DBE + ∠ CBD$,即$∠ ABD=∠ CBE$。
在$△ ABD$和$△ CBE$中:
$\begin{cases}AB=BC(\mathrm{已知})\\∠ ABD=∠ CBE(\mathrm{已证})\\BD=BE(\mathrm{已知})\end{cases}$
∴ $△ ABD ≌ △ CBE(\mathrm{SAS})$。
∴ $AD=CE$,$∠ BAD=∠ BCE$。
设AD交BC于点F,交CE于点G,
∵ 在$Rt△ ABF$中,$∠ BAD + ∠ AFB = 90°$,且$∠ AFB=∠ CFG$(对顶角相等),
∴ $∠ BCE + ∠ CFG = 90°$,
∴ $∠ CGF=90°$,即$AD ⊥ CE$。
【答案】
(1) $AD=CE$且$AD ⊥ CE$,证明成立;
(2) (1)中结论仍成立。
【知识点】
全等三角形的判定与性质,垂直的判定,旋转的性质
【点评】
本题是全等三角形的典型综合题,解题核心是利用角的和差得到相等的夹角,通过SAS判定三角形全等,再结合全等的性质推导边和角的关系,要注意动态旋转问题中不变的边角关系。
【难度系数】
0.7
要证明两条线段相等且垂直,可先证明线段所在的三角形全等。首先观察已知条件:AB=BC、DB=BE,已有两组对应边相等,只需推导两边的夹角相等即可。利用两个90°角减去公共角∠CBD,可得到∠ABD=∠CBE,用SAS即可证明△ABD≌△CBE,从而得到AD=CE;再利用全等三角形对应角相等,结合对顶角相等和三角形内角和,可证AD与CE的夹角为90°,即垂直。第二问旋转到外部时,两个90°角加上公共角∠CBD仍可得到∠ABD=∠CBE,同理可证全等和垂直,结论保持不变。
【解析】
(1) 证明:
∵ $∠ ABC=∠ DBE=90°$,
∴ $∠ ABC - ∠ CBD = ∠ DBE - ∠ CBD$,即$∠ ABD=∠ CBE$。
在$△ ABD$和$△ CBE$中:
$\begin{cases}AB=BC(\mathrm{已知})\\∠ ABD=∠ CBE(\mathrm{已证})\\BD=BE(\mathrm{已知})\end{cases}$
∴ $△ ABD ≌ △ CBE(\mathrm{SAS})$。
∴ $AD=CE$(全等三角形对应边相等),$∠ BAD=∠ BCE$(全等三角形对应角相等)。
设AD交BC于点F,交CE于点G,
∵ 在$Rt△ ABF$中,$∠ BAD + ∠ AFB = 90°$,且$∠ AFB=∠ CFG$(对顶角相等),
∴ $∠ BCE + ∠ CFG = 90°$,
∴ $∠ CGF=180° - (∠ BCE + ∠ CFG)=90°$,即$AD ⊥ CE$。
(2) (1)中结论仍成立,证明如下:
∵ $∠ ABC=∠ DBE=90°$,
∴ $∠ ABC + ∠ CBD = ∠ DBE + ∠ CBD$,即$∠ ABD=∠ CBE$。
在$△ ABD$和$△ CBE$中:
$\begin{cases}AB=BC(\mathrm{已知})\\∠ ABD=∠ CBE(\mathrm{已证})\\BD=BE(\mathrm{已知})\end{cases}$
∴ $△ ABD ≌ △ CBE(\mathrm{SAS})$。
∴ $AD=CE$,$∠ BAD=∠ BCE$。
设AD交BC于点F,交CE于点G,
∵ 在$Rt△ ABF$中,$∠ BAD + ∠ AFB = 90°$,且$∠ AFB=∠ CFG$(对顶角相等),
∴ $∠ BCE + ∠ CFG = 90°$,
∴ $∠ CGF=90°$,即$AD ⊥ CE$。
【答案】
(1) $AD=CE$且$AD ⊥ CE$,证明成立;
(2) (1)中结论仍成立。
【知识点】
全等三角形的判定与性质,垂直的判定,旋转的性质
【点评】
本题是全等三角形的典型综合题,解题核心是利用角的和差得到相等的夹角,通过SAS判定三角形全等,再结合全等的性质推导边和角的关系,要注意动态旋转问题中不变的边角关系。
【难度系数】
0.7
9. 如图,在$8×8$的正方形网格中,$△ ABC$的顶点和线段$EF$的端点都在边长为1的小正方形的顶点上.
(1)$∠ ABC$的度数为________;
(2)请你在图中找出一点$D$,再连接$DE$,$DF$,使$△ DEF$与$△ ABC$全等,这样的点$D$共有几个?请把它们找出来.

(1)$∠ ABC$的度数为________;
(2)请你在图中找出一点$D$,再连接$DE$,$DF$,使$△ DEF$与$△ ABC$全等,这样的点$D$共有几个?请把它们找出来.
答案
9. (1) $135°$
(2) 点D的位置有4处,分别是图中的点$D_1$,$D_2$,$D_3$,$D_4$
解析
【分析】
(1)求∠ABC的度数时,先观察网格特征:AB为水平线段,长度为2;BC是边长为1的小正方形的对角线,因此BC与水平向右方向的夹角为45°,结合平角的性质即可求出∠ABC的度数。
(2)找使△DEF≌△ABC的点D时,先计算△ABC的三边长:AB=2,BC=√2,AC=2√5,已知EF=AB=2,根据全等三角形的判定定理,分两种对应情况分析:一是EF对应AB,∠DEF对应∠ABC=135°且DE=BC;二是EF对应AB,∠DFE对应∠ABC=135°且DF=BC,每种情况在EF的上下方各有1个符合条件的点,合计4个点。
【解析】
(1)设每个小正方形的边长为1,由网格可得AB的长度为2,BC是边长为1的小正方形的对角线,因此BC与水平向右的夹角为45°,而AB沿水平向左方向,因此∠ABC = 180° - 45° = 135°。
(2)首先计算△ABC的三边长:AB=2,$BC=\sqrt{1^2+1^2}=\sqrt{2}$,$AC=\sqrt{4^2+2^2}=2\sqrt{5}$。已知EF=AB=2,根据全等三角形的SSS或SAS判定规则:
① 当EF对应AB,∠DEF=135°、DE=√2时,可找到2个符合条件的点$D_2$、$D_3$;
② 当EF对应AB,∠DFE=135°、DF=√2时,可找到2个符合条件的点$D_1$、$D_4$。
经验证这4个点构成的△DEF三边长均与△ABC三边长对应相等,满足全等条件,因此符合要求的点D共有4个。
【答案】
(1) $135°$
(2) 这样的点D共有4个,分别是图中的点$D_1$,$D_2$,$D_3$,$D_4$
【知识点】
三角形全等的判定,勾股定理的应用,网格角度计算
【点评】
本题结合网格考查全等三角形的判定和几何量计算,解题时需要注意全等三角形的对应关系存在多种情况,要逐一分析避免漏解,同时要熟练掌握网格中边长和特殊角度的求解方法。
【难度系数】
0.65
(1)求∠ABC的度数时,先观察网格特征:AB为水平线段,长度为2;BC是边长为1的小正方形的对角线,因此BC与水平向右方向的夹角为45°,结合平角的性质即可求出∠ABC的度数。
(2)找使△DEF≌△ABC的点D时,先计算△ABC的三边长:AB=2,BC=√2,AC=2√5,已知EF=AB=2,根据全等三角形的判定定理,分两种对应情况分析:一是EF对应AB,∠DEF对应∠ABC=135°且DE=BC;二是EF对应AB,∠DFE对应∠ABC=135°且DF=BC,每种情况在EF的上下方各有1个符合条件的点,合计4个点。
【解析】
(1)设每个小正方形的边长为1,由网格可得AB的长度为2,BC是边长为1的小正方形的对角线,因此BC与水平向右的夹角为45°,而AB沿水平向左方向,因此∠ABC = 180° - 45° = 135°。
(2)首先计算△ABC的三边长:AB=2,$BC=\sqrt{1^2+1^2}=\sqrt{2}$,$AC=\sqrt{4^2+2^2}=2\sqrt{5}$。已知EF=AB=2,根据全等三角形的SSS或SAS判定规则:
① 当EF对应AB,∠DEF=135°、DE=√2时,可找到2个符合条件的点$D_2$、$D_3$;
② 当EF对应AB,∠DFE=135°、DF=√2时,可找到2个符合条件的点$D_1$、$D_4$。
经验证这4个点构成的△DEF三边长均与△ABC三边长对应相等,满足全等条件,因此符合要求的点D共有4个。
【答案】
(1) $135°$
(2) 这样的点D共有4个,分别是图中的点$D_1$,$D_2$,$D_3$,$D_4$
【知识点】
三角形全等的判定,勾股定理的应用,网格角度计算
【点评】
本题结合网格考查全等三角形的判定和几何量计算,解题时需要注意全等三角形的对应关系存在多种情况,要逐一分析避免漏解,同时要熟练掌握网格中边长和特殊角度的求解方法。
【难度系数】
0.65
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