15. 如图
,王强同学用10块高度是2 cm的相同长方体小木块,垒了两堵与地面垂直的木墙,木墙之间刚好可以放进一个等腰直角三角板($AC=BC$,$∠ ACB=90°$),点C在DE上,点A和B分别与木墙的顶端重合,则两堵木墙之间的距离为
20
cm.答案
15. 20
解析
【分析】
解题时首先从已知条件入手:一是木墙与地面垂直,可得两个直角;二是三角板为等腰直角三角形,即$AC=BC$,$∠ ACB=90°$。首先利用同角的余角相等,推出$△ ADC$和$△ CEB$的一组锐角相等,结合两个直角和$AC=BC$,用AAS证明两个三角形全等,得到对应边相等,即$AD=CE$,$CD=BE$,两墙距离$DE=CD+CE=AD+BE$,最后根据小木块的高度和数量算出$AD$、$BE$的长度,求和即可得到结果。
【解析】
解:由题意得:$AD⊥ DE$,$BE⊥ DE$,
$\therefore ∠ ADC=∠ CEB=90°$,
$\therefore ∠ ACD+∠ DAC=90°$,
$\because ∠ ACB=90°$,
$\therefore ∠ ACD+∠ BCE=90°$,
$\therefore ∠ DAC=∠ BCE$,
在$△ ADC$和$△ CEB$中:
$\begin{cases}∠ ADC=∠ CEB \\∠ DAC=∠ ECB \\AC=CB\end{cases}$
$\therefore △ ADC≌△ CEB(\mathrm{AAS})$,
$\therefore AD=CE$,$DC=EB$,
已知每块小木块高度为2cm,左边木墙由3块小木块垒成,右边木墙由7块小木块垒成,
$\therefore AD=3×2=6\ \mathrm{cm}$,$BE=7×2=14\ \mathrm{cm}$,
$\therefore DE=DC+CE=BE+AD=14+6=20\ \mathrm{cm}$。
【答案】
20
【知识点】
1. 全等三角形的判定与性质
2. 等腰直角三角形的性质
3. 同角的余角相等
【点评】
本题属于全等三角形的实际应用类题目,核心是结合垂直和直角的性质推导等角,进而证明三角形全等,将实际长度和几何线段对应求解,侧重考查基础全等判定的应用能力。
【难度系数】
0.7
解题时首先从已知条件入手:一是木墙与地面垂直,可得两个直角;二是三角板为等腰直角三角形,即$AC=BC$,$∠ ACB=90°$。首先利用同角的余角相等,推出$△ ADC$和$△ CEB$的一组锐角相等,结合两个直角和$AC=BC$,用AAS证明两个三角形全等,得到对应边相等,即$AD=CE$,$CD=BE$,两墙距离$DE=CD+CE=AD+BE$,最后根据小木块的高度和数量算出$AD$、$BE$的长度,求和即可得到结果。
【解析】
解:由题意得:$AD⊥ DE$,$BE⊥ DE$,
$\therefore ∠ ADC=∠ CEB=90°$,
$\therefore ∠ ACD+∠ DAC=90°$,
$\because ∠ ACB=90°$,
$\therefore ∠ ACD+∠ BCE=90°$,
$\therefore ∠ DAC=∠ BCE$,
在$△ ADC$和$△ CEB$中:
$\begin{cases}∠ ADC=∠ CEB \\∠ DAC=∠ ECB \\AC=CB\end{cases}$
$\therefore △ ADC≌△ CEB(\mathrm{AAS})$,
$\therefore AD=CE$,$DC=EB$,
已知每块小木块高度为2cm,左边木墙由3块小木块垒成,右边木墙由7块小木块垒成,
$\therefore AD=3×2=6\ \mathrm{cm}$,$BE=7×2=14\ \mathrm{cm}$,
$\therefore DE=DC+CE=BE+AD=14+6=20\ \mathrm{cm}$。
【答案】
20
【知识点】
1. 全等三角形的判定与性质
2. 等腰直角三角形的性质
3. 同角的余角相等
【点评】
本题属于全等三角形的实际应用类题目,核心是结合垂直和直角的性质推导等角,进而证明三角形全等,将实际长度和几何线段对应求解,侧重考查基础全等判定的应用能力。
【难度系数】
0.7
三、解答题(共9小题,共75分)
16.(6分)如图所示,点D在AB上,点E在AC上,AB=AC,∠B=∠C,求证:AD=AE.

16.(6分)如图所示,点D在AB上,点E在AC上,AB=AC,∠B=∠C,求证:AD=AE.
答案
16. 证明:在△ACD和△ABE中,
{ ∠A = ∠A, AC = AB, ∠C = ∠B,
∴△ACD≌△ABE(ASA),
∴AD=AE.
{ ∠A = ∠A, AC = AB, ∠C = ∠B,
∴△ACD≌△ABE(ASA),
∴AD=AE.
解析
【分析】
要证明AD=AE,可通过证明两条线段所在的三角形全等来推导。观察图形可知AD在△ACD中,AE在△ABE中,我们先找两个三角形全等的条件:已知AB=AC、∠B=∠C,且两个三角形共享公共角∠A,恰好满足角边角(ASA)的全等判定条件,证明△ACD和△ABE全等后,根据全等三角形对应边相等的性质即可得到AD=AE。
【解析】
证明:在△ACD和△ABE中,
$\begin{cases}∠ A = ∠ A \quad (\mathrm{公共角相等}),\\AC = AB \quad (\mathrm{已知}),\\∠ C = ∠ B \quad (\mathrm{已知}),\end{cases}$
∴$△ ACD ≌ △ ABE$(ASA),
∴AD=AE(全等三角形的对应边相等)。
【答案】
证明:在△ACD和△ABE中,
$\begin{cases}∠A = ∠A,\\AC = AB,\\∠C = ∠B,\end{cases}$
∴△ACD≌△ABE(ASA),
∴AD=AE.
【知识点】
ASA判定三角形全等;全等三角形对应边相等
【点评】
本题是全等三角形证明的基础题型,解题核心是找准待证边所在的三角形,结合已知条件和图形隐含的公共角条件判定三角形全等,进而推出对应边相等,是全等章节的常考基础题。
【难度系数】
0.9
要证明AD=AE,可通过证明两条线段所在的三角形全等来推导。观察图形可知AD在△ACD中,AE在△ABE中,我们先找两个三角形全等的条件:已知AB=AC、∠B=∠C,且两个三角形共享公共角∠A,恰好满足角边角(ASA)的全等判定条件,证明△ACD和△ABE全等后,根据全等三角形对应边相等的性质即可得到AD=AE。
【解析】
证明:在△ACD和△ABE中,
$\begin{cases}∠ A = ∠ A \quad (\mathrm{公共角相等}),\\AC = AB \quad (\mathrm{已知}),\\∠ C = ∠ B \quad (\mathrm{已知}),\end{cases}$
∴$△ ACD ≌ △ ABE$(ASA),
∴AD=AE(全等三角形的对应边相等)。
【答案】
证明:在△ACD和△ABE中,
$\begin{cases}∠A = ∠A,\\AC = AB,\\∠C = ∠B,\end{cases}$
∴△ACD≌△ABE(ASA),
∴AD=AE.
【知识点】
ASA判定三角形全等;全等三角形对应边相等
【点评】
本题是全等三角形证明的基础题型,解题核心是找准待证边所在的三角形,结合已知条件和图形隐含的公共角条件判定三角形全等,进而推出对应边相等,是全等章节的常考基础题。
【难度系数】
0.9
17.(6分)如图,A,D,E三点在同一直线上,且△BAD≌△ACE.
(1)求证:BD=DE+CE;
(2)△ABD满足什么条件时,BD//CE?

(1)求证:BD=DE+CE;
(2)△ABD满足什么条件时,BD//CE?
答案
17. (1)证明:
∵△BAD≌△ACE,
∴BD=AE,AD=CE,
∴BD=AE=AD+DE=CE+DE,
即BD=DE+CE.
(2)解:△ABD满足∠ADB=90°时,BD//CE.
理由:
∵△BAD≌△ACE,
∴∠E=∠ADB=90°,
∴∠BDE=180°-∠ADB=90°=∠E,
∴BD//CE.
∵△BAD≌△ACE,
∴BD=AE,AD=CE,
∴BD=AE=AD+DE=CE+DE,
即BD=DE+CE.
(2)解:△ABD满足∠ADB=90°时,BD//CE.
理由:
∵△BAD≌△ACE,
∴∠E=∠ADB=90°,
∴∠BDE=180°-∠ADB=90°=∠E,
∴BD//CE.
解析
【分析】
(1) 要证明BD=DE+CE,可借助全等三角形的性质转化线段:首先根据已知的△BAD≌△ACE,得到对应边BD=AE、AD=CE,再结合共线三点的线段和关系AE=AD+DE,将AD替换为CE,即可推导出结论。
(2) 要得到BD//CE,根据平行线的判定定理,需要BD、CE被DE所截的内错角∠BDE=∠E;结合全等三角形对应角相等可知∠E=∠ADB,因此只需∠ADB=90°,即可推出∠BDE=∠E=90°,进而得到两直线平行。
【解析】
(1) 证明:
∵△BAD≌△ACE,
∴BD=AE,AD=CE,
∵A、D、E三点在同一直线上,
∴AE=AD+DE,
代入得BD=CE+DE,即BD=DE+CE。
(2) 解:当△ABD满足∠ADB=90°时,BD//CE,理由如下:
∵△BAD≌△ACE,
∴∠E=∠ADB,
若∠ADB=90°,则∠E=90°,
又
∵∠BDE=180°-∠ADB=90°,
∴∠BDE=∠E,
∴BD//CE。
【答案】
(1) BD=DE+CE得证;
(2) △ABD满足∠ADB=90°时,BD//CE。
【知识点】
全等三角形的性质,平行线的判定,线段和差计算
【点评】
本题是全等三角形与平行线的基础综合题,第一问侧重利用全等性质转化线段推导和差关系,第二问是条件开放类问题,需要逆向推导平行的成立条件,核心是熟练掌握全等三角形性质和平行线判定定理。
【难度系数】
0.7
(1) 要证明BD=DE+CE,可借助全等三角形的性质转化线段:首先根据已知的△BAD≌△ACE,得到对应边BD=AE、AD=CE,再结合共线三点的线段和关系AE=AD+DE,将AD替换为CE,即可推导出结论。
(2) 要得到BD//CE,根据平行线的判定定理,需要BD、CE被DE所截的内错角∠BDE=∠E;结合全等三角形对应角相等可知∠E=∠ADB,因此只需∠ADB=90°,即可推出∠BDE=∠E=90°,进而得到两直线平行。
【解析】
(1) 证明:
∵△BAD≌△ACE,
∴BD=AE,AD=CE,
∵A、D、E三点在同一直线上,
∴AE=AD+DE,
代入得BD=CE+DE,即BD=DE+CE。
(2) 解:当△ABD满足∠ADB=90°时,BD//CE,理由如下:
∵△BAD≌△ACE,
∴∠E=∠ADB,
若∠ADB=90°,则∠E=90°,
又
∵∠BDE=180°-∠ADB=90°,
∴∠BDE=∠E,
∴BD//CE。
【答案】
(1) BD=DE+CE得证;
(2) △ABD满足∠ADB=90°时,BD//CE。
【知识点】
全等三角形的性质,平行线的判定,线段和差计算
【点评】
本题是全等三角形与平行线的基础综合题,第一问侧重利用全等性质转化线段推导和差关系,第二问是条件开放类问题,需要逆向推导平行的成立条件,核心是熟练掌握全等三角形性质和平行线判定定理。
【难度系数】
0.7
18.(6分)如图,$BE=CF$,$DE⊥AB$的延长线于点$E$,$DF⊥AC$于点$F$,且$DB=DC$,求证:$AD$是$∠EAC$的平分线.

答案
18. 证明:
∵DE⊥AB的延长线于点E,DF⊥AC于点F,
∴∠BED=∠CFD,
∴△BDE与△CDF是直角三角形,
在Rt△BDE和Rt△CDF中,{ BE = CF , DB = DC ,
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),
∴DE=DF,
∵DE⊥AB的延长线于点E,
DF⊥AC于点F,
∴AD是∠EAC的平分线.
∵DE⊥AB的延长线于点E,DF⊥AC于点F,
∴∠BED=∠CFD,
∴△BDE与△CDF是直角三角形,
在Rt△BDE和Rt△CDF中,{ BE = CF , DB = DC ,
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),
∴DE=DF,
∵DE⊥AB的延长线于点E,
DF⊥AC于点F,
∴AD是∠EAC的平分线.
解析
【分析】
要证明AD是∠EAC的平分线,根据角平分线的判定定理:到角两边距离相等的点在该角的平分线上,因此只需证明点D到AE、AC的距离DE=DF即可。结合已知条件,DE⊥AE,DF⊥AC,且给出BE=CF、DB=DC,可先通过HL定理证明Rt△BDE和Rt△CDF全等,利用全等三角形对应边相等得到DE=DF,即可推导出AD是∠EAC的平分线。
【解析】
证明:
∵DE⊥AB的延长线于点E,DF⊥AC于点F,
∴∠BED=∠CFD=90°,
∴△BDE与△CDF是直角三角形,
在Rt△BDE和Rt△CDF中,
$\begin{cases} BE = CF \\ DB = DC \end{cases}$
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),
∴DE=DF,
∵DE⊥AB的延长线于点E,DF⊥AC于点F,
∴AD是∠EAC的平分线。
【答案】
证明:
∵DE⊥AB的延长线于点E,DF⊥AC于点F,
∴∠BED=∠CFD,
∴△BDE与△CDF是直角三角形,
在Rt△BDE和Rt△CDF中,$\begin{cases} BE = CF \\ DB = DC \end{cases}$,
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),
∴DE=DF,
∵DE⊥AB的延长线于点E,
DF⊥AC于点F,
∴AD是∠EAC的平分线.
【知识点】
1. 直角三角形全等的判定(HL);2. 角平分线的判定
【点评】
本题属于几何基础证明题,解题关键是明确角平分线的判定条件,结合已知的边相等关系,通过证明直角三角形全等得到对应边相等即可完成求证,需注意HL定理仅适用于直角三角形的全等判定。
【难度系数】
0.8
要证明AD是∠EAC的平分线,根据角平分线的判定定理:到角两边距离相等的点在该角的平分线上,因此只需证明点D到AE、AC的距离DE=DF即可。结合已知条件,DE⊥AE,DF⊥AC,且给出BE=CF、DB=DC,可先通过HL定理证明Rt△BDE和Rt△CDF全等,利用全等三角形对应边相等得到DE=DF,即可推导出AD是∠EAC的平分线。
【解析】
证明:
∵DE⊥AB的延长线于点E,DF⊥AC于点F,
∴∠BED=∠CFD=90°,
∴△BDE与△CDF是直角三角形,
在Rt△BDE和Rt△CDF中,
$\begin{cases} BE = CF \\ DB = DC \end{cases}$
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),
∴DE=DF,
∵DE⊥AB的延长线于点E,DF⊥AC于点F,
∴AD是∠EAC的平分线。
【答案】
证明:
∵DE⊥AB的延长线于点E,DF⊥AC于点F,
∴∠BED=∠CFD,
∴△BDE与△CDF是直角三角形,
在Rt△BDE和Rt△CDF中,$\begin{cases} BE = CF \\ DB = DC \end{cases}$,
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),
∴DE=DF,
∵DE⊥AB的延长线于点E,
DF⊥AC于点F,
∴AD是∠EAC的平分线.
【知识点】
1. 直角三角形全等的判定(HL);2. 角平分线的判定
【点评】
本题属于几何基础证明题,解题关键是明确角平分线的判定条件,结合已知的边相等关系,通过证明直角三角形全等得到对应边相等即可完成求证,需注意HL定理仅适用于直角三角形的全等判定。
【难度系数】
0.8
19.(8分)如图,AB=AC,∠BAC=90°,BD⊥AE于点D,CE⊥AE于点E,且BD>CE,求证:BD=CE+DE.

答案
19. 证明:
∵BD⊥AE,CE⊥AE,
∴∠ADB=∠AEC=90°.
又
∵∠CAE+∠BAD=90°,∠ABD+∠BAD=90°,
∴∠ABD=∠CAE.
在△ABD和△CAE中,
{ ∠ADB = ∠CEA, ∠ABD = ∠CAE, AB = CA,
∴△ABD≌△CAE(AAS).
∴AD=CE,BD=AE.
又
∵AE=AD+DE=CE+DE,
∴BD=CE+DE.
∵BD⊥AE,CE⊥AE,
∴∠ADB=∠AEC=90°.
又
∵∠CAE+∠BAD=90°,∠ABD+∠BAD=90°,
∴∠ABD=∠CAE.
在△ABD和△CAE中,
{ ∠ADB = ∠CEA, ∠ABD = ∠CAE, AB = CA,
∴△ABD≌△CAE(AAS).
∴AD=CE,BD=AE.
又
∵AE=AD+DE=CE+DE,
∴BD=CE+DE.
解析
【分析】
要证明BD=CE+DE,可通过全等三角形实现线段的等量转换来推导。首先根据垂直的定义得到两个直角相等,再结合∠BAC=90°,利用同角的余角相等推出∠ABD=∠CAE,结合已知AB=AC的条件,证明△ABD和△CAE全等,得到对应边AD=CE、BD=AE,最后根据线段和AE=AD+DE进行等量代换,即可得到要证的结论。
【解析】
证明:
∵BD⊥AE,CE⊥AE,
∴∠ADB=∠AEC=90°.
∵∠CAE+∠BAD=90°,∠ABD+∠BAD=90°,
∴∠ABD=∠CAE.
在△ABD和△CAE中,
$\begin{cases}∠ADB = ∠CEA, \\∠ABD = ∠CAE, \\AB = CA,\end{cases}$
∴△ABD≌△CAE(AAS).
∴AD=CE,BD=AE.
∵AE=AD+DE=CE+DE,
∴BD=CE+DE.
【答案】
BD=CE+DE
【知识点】
全等三角形的判定与性质,同角的余角相等,垂直的定义
【点评】
本题是全等三角形的基础应用题型,解题核心是利用角度互余关系推导相等的角,进而证明三角形全等完成线段的等量转换,能够有效训练学生的几何逻辑推导能力。
【难度系数】
0.7
要证明BD=CE+DE,可通过全等三角形实现线段的等量转换来推导。首先根据垂直的定义得到两个直角相等,再结合∠BAC=90°,利用同角的余角相等推出∠ABD=∠CAE,结合已知AB=AC的条件,证明△ABD和△CAE全等,得到对应边AD=CE、BD=AE,最后根据线段和AE=AD+DE进行等量代换,即可得到要证的结论。
【解析】
证明:
∵BD⊥AE,CE⊥AE,
∴∠ADB=∠AEC=90°.
∵∠CAE+∠BAD=90°,∠ABD+∠BAD=90°,
∴∠ABD=∠CAE.
在△ABD和△CAE中,
$\begin{cases}∠ADB = ∠CEA, \\∠ABD = ∠CAE, \\AB = CA,\end{cases}$
∴△ABD≌△CAE(AAS).
∴AD=CE,BD=AE.
∵AE=AD+DE=CE+DE,
∴BD=CE+DE.
【答案】
BD=CE+DE
【知识点】
全等三角形的判定与性质,同角的余角相等,垂直的定义
【点评】
本题是全等三角形的基础应用题型,解题核心是利用角度互余关系推导相等的角,进而证明三角形全等完成线段的等量转换,能够有效训练学生的几何逻辑推导能力。
【难度系数】
0.7
20.(8分)如图,甲、乙两人分别沿不同的路线从A地到B地的路程分别为$l_甲$和$l_乙$.判断$l_甲$和$l_乙$的大小关系,并说明理由.

答案
20. 解:如图,延长 AD,BE 交于点 F,
由题图甲可知,∠CAB=55°,∠CBA=65°,
由题图乙可知,∠DAB=55°,∠EBA=65°,
∴∠CAB=∠DAB,∠CBA=∠EBA,
在△ABC和△ABF中,
{ ∠CAB=∠FAB,
AB=AB,
∠CBA=∠FBA,
∴△ABC≌△ABF(ASA),
∴AC=AF,BC=BF
∴AC=AF=AD+DF,BC=BF=BE+EF,
∴l甲=AC+BC=AD+DF+BE+EF,
∵l乙=AD+DE+EB,DF+EF>DE,
∴AD+BE+DF+EF>AD+BE+DE,
∴l甲>l乙.
解析
【分析】
要比较$l_甲$和$l_乙$的大小,直接观察线段无法直接比较,我们可以通过作辅助线构造全等三角形,将甲的路程转化为和乙的路程相关的线段和。首先延长AD、BE交于点F,先证明△ABC和△ABF全等,得到$AC=AF$、$BC=BF$,就可以把$l_甲$转化为$AD+DF+BE+EF$,再结合三角形三边关系“两边之和大于第三边”比较$DF+EF$和$DE$的大小,就能得出$l_甲$和$l_乙$的大小关系。
【解析】
解:如图,延长AD,BE交于点F,
由题图甲可知,$∠ CAB=55°$,$∠ CBA=65°$,
由题图乙可知,$∠ DAB=55°$,$∠ EBA=65°$,
$\therefore ∠ CAB=∠ DAB$,$∠ CBA=∠ EBA$,
在$△ ABC$和$△ ABF$中,
$\begin{cases}∠ CAB=∠ FAB, \\AB=AB, \\∠ CBA=∠ FBA,\end{cases}$
$\therefore △ ABC ≌ △ ABF(\mathrm{ASA})$,
$\therefore AC=AF$,$BC=BF$,
$\therefore AC=AF=AD+DF$,$BC=BF=BE+EF$,
$\therefore l_甲=AC+BC=AD+DF+BE+EF$,
$\because l_乙=AD+DE+EB$,根据三角形三边关系,在$△ DEF$中$DF+EF>DE$,
$\therefore AD+BE+DF+EF>AD+BE+DE$,
$\therefore l_甲>l_乙$。
【答案】
$l_甲>l_乙$,理由如下:
如图,延长 AD,BE 交于点 F,
由题图甲可知,∠CAB=55°,∠CBA=65°,
由题图乙可知,∠DAB=55°,∠EBA=65°,
∴∠CAB=∠DAB,∠CBA=∠EBA,
在△ABC和△ABF中,
{ ∠CAB=∠FAB,
AB=AB,
∠CBA=∠FBA,
∴△ABC≌△ABF(ASA),
∴AC=AF,BC=BF
∴AC=AF=AD+DF,BC=BF=BE+EF,
∴$l_甲$=AC+BC=AD+DF+BE+EF,
∵$l_乙$=AD+DE+EB,DF+EF>DE,
∴AD+BE+DF+EF>AD+BE+DE,
∴$l_甲>l_乙$.
【知识点】
1. 全等三角形的判定与性质
2. 三角形三边关系
【点评】
本题解题关键是通过延长线段构造全等三角形,将两条路线的长度转化为可比较的线段和,再结合三角形三边关系判断大小,有效考查了学生构造辅助线解决几何问题的能力。
【难度系数】
0.6
要比较$l_甲$和$l_乙$的大小,直接观察线段无法直接比较,我们可以通过作辅助线构造全等三角形,将甲的路程转化为和乙的路程相关的线段和。首先延长AD、BE交于点F,先证明△ABC和△ABF全等,得到$AC=AF$、$BC=BF$,就可以把$l_甲$转化为$AD+DF+BE+EF$,再结合三角形三边关系“两边之和大于第三边”比较$DF+EF$和$DE$的大小,就能得出$l_甲$和$l_乙$的大小关系。
【解析】
解:如图,延长AD,BE交于点F,
由题图甲可知,$∠ CAB=55°$,$∠ CBA=65°$,
由题图乙可知,$∠ DAB=55°$,$∠ EBA=65°$,
$\therefore ∠ CAB=∠ DAB$,$∠ CBA=∠ EBA$,
在$△ ABC$和$△ ABF$中,
$\begin{cases}∠ CAB=∠ FAB, \\AB=AB, \\∠ CBA=∠ FBA,\end{cases}$
$\therefore △ ABC ≌ △ ABF(\mathrm{ASA})$,
$\therefore AC=AF$,$BC=BF$,
$\therefore AC=AF=AD+DF$,$BC=BF=BE+EF$,
$\therefore l_甲=AC+BC=AD+DF+BE+EF$,
$\because l_乙=AD+DE+EB$,根据三角形三边关系,在$△ DEF$中$DF+EF>DE$,
$\therefore AD+BE+DF+EF>AD+BE+DE$,
$\therefore l_甲>l_乙$。
【答案】
$l_甲>l_乙$,理由如下:
如图,延长 AD,BE 交于点 F,
由题图甲可知,∠CAB=55°,∠CBA=65°,
由题图乙可知,∠DAB=55°,∠EBA=65°,
∴∠CAB=∠DAB,∠CBA=∠EBA,
在△ABC和△ABF中,
{ ∠CAB=∠FAB,
AB=AB,
∠CBA=∠FBA,
∴△ABC≌△ABF(ASA),
∴AC=AF,BC=BF
∴AC=AF=AD+DF,BC=BF=BE+EF,
∴$l_甲$=AC+BC=AD+DF+BE+EF,
∵$l_乙$=AD+DE+EB,DF+EF>DE,
∴AD+BE+DF+EF>AD+BE+DE,
∴$l_甲>l_乙$.
【知识点】
1. 全等三角形的判定与性质
2. 三角形三边关系
【点评】
本题解题关键是通过延长线段构造全等三角形,将两条路线的长度转化为可比较的线段和,再结合三角形三边关系判断大小,有效考查了学生构造辅助线解决几何问题的能力。
【难度系数】
0.6
21.(8分)如图,已知点E在$△ ABC$的边AC上,且$∠ AEB=∠ ABC$.
(1)求证:$∠ ABE=∠ C$.
(2)若$∠ BAE$的平分线AF交BE于点F,$FD// BC$交AC于点D,设$AB=8$,$AC=10$,求DC的长.

(1)求证:$∠ ABE=∠ C$.
(2)若$∠ BAE$的平分线AF交BE于点F,$FD// BC$交AC于点D,设$AB=8$,$AC=10$,求DC的长.
答案
21. (1)证明:在△ABE中,
∠ABE=180°-∠BAE-∠AEB,
在△ABC中,∠C=180°-∠BAC-∠ABC,
∵∠AEB=∠ABC,∠BAE=∠BAC,
∴∠ABE=∠C.
(2)解:
∵FD//BC,
∴∠ADF=∠C,
又
∵∠ABF=∠C,
∴∠ABF=∠ADF,
∵AF平分∠BAE,
∴∠BAF=∠DAF,
在△ABF和△ADF中,
{ ∠ABF = ∠ADF, ∠BAF = ∠DAF, AF = AF ,
∴△ABF≌△ADF(AAS),
∴AB=AD,
∵AB=8,AC=10,
∴DC=AC-AD=AC-AB=10-8=2.
∠ABE=180°-∠BAE-∠AEB,
在△ABC中,∠C=180°-∠BAC-∠ABC,
∵∠AEB=∠ABC,∠BAE=∠BAC,
∴∠ABE=∠C.
(2)解:
∵FD//BC,
∴∠ADF=∠C,
又
∵∠ABF=∠C,
∴∠ABF=∠ADF,
∵AF平分∠BAE,
∴∠BAF=∠DAF,
在△ABF和△ADF中,
{ ∠ABF = ∠ADF, ∠BAF = ∠DAF, AF = AF ,
∴△ABF≌△ADF(AAS),
∴AB=AD,
∵AB=8,AC=10,
∴DC=AC-AD=AC-AB=10-8=2.
解析
【分析】
(1)要证明∠ABE=∠C,可利用三角形内角和为180°推导,∠ABE和∠C分别属于△ABE和△ABC,两个三角形有公共角∠BAE(即∠BAC),且已知∠AEB=∠ABC,两个三角形中有两组角对应相等,第三组角必然相等,即可得证。
(2)要求DC的长,已知AC的长度,只需先求出AD的长度即可。由FD//BC,根据平行线的性质可得∠ADF=∠C,结合(1)的结论∠ABE=∠C,可推出∠ABF=∠ADF;再结合AF平分∠BAE得到∠BAF=∠DAF,加上公共边AF,可通过AAS证明△ABF≌△ADF,从而得到AD=AB,最后用AC的长度减去AD的长度即可求出DC的长。
【解析】
(1)证明:在△ABE中,
∠ABE=180°-∠BAE-∠AEB,
在△ABC中,∠C=180°-∠BAC-∠ABC,
∵∠AEB=∠ABC,∠BAE=∠BAC(公共角),
∴∠ABE=∠C。
(2)解:
∵FD//BC,
∴∠ADF=∠C(两直线平行,同位角相等),
又
∵∠ABF=∠C((1)已证),
∴∠ABF=∠ADF,
∵AF平分∠BAE,
∴∠BAF=∠DAF,
在△ABF和△ADF中,
$\{\begin{array}{l}∠ABF = ∠ADF\\∠BAF = ∠DAF\\AF = AF\end{array} $
∴△ABF≌△ADF(AAS),
∴AB=AD,
∵AB=8,AC=10,
∴DC=AC-AD=AC-AB=10-8=2。
【答案】
(1)∠ABE=∠C得证;
(2)DC的长为2。
【知识点】
三角形内角和定理;全等三角形的判定与性质;平行线的性质
【点评】
本题是几何基础综合题,第一问直接利用三角形内角和定理即可求解,难度较低;第二问需要结合平行线性质、角平分线定义,借助第一问的结论构造全等三角形,将未知线段转化为已知线段求解,侧重考查逻辑推理能力和知识迁移运用能力。
【难度系数】
0.7
(1)要证明∠ABE=∠C,可利用三角形内角和为180°推导,∠ABE和∠C分别属于△ABE和△ABC,两个三角形有公共角∠BAE(即∠BAC),且已知∠AEB=∠ABC,两个三角形中有两组角对应相等,第三组角必然相等,即可得证。
(2)要求DC的长,已知AC的长度,只需先求出AD的长度即可。由FD//BC,根据平行线的性质可得∠ADF=∠C,结合(1)的结论∠ABE=∠C,可推出∠ABF=∠ADF;再结合AF平分∠BAE得到∠BAF=∠DAF,加上公共边AF,可通过AAS证明△ABF≌△ADF,从而得到AD=AB,最后用AC的长度减去AD的长度即可求出DC的长。
【解析】
(1)证明:在△ABE中,
∠ABE=180°-∠BAE-∠AEB,
在△ABC中,∠C=180°-∠BAC-∠ABC,
∵∠AEB=∠ABC,∠BAE=∠BAC(公共角),
∴∠ABE=∠C。
(2)解:
∵FD//BC,
∴∠ADF=∠C(两直线平行,同位角相等),
又
∵∠ABF=∠C((1)已证),
∴∠ABF=∠ADF,
∵AF平分∠BAE,
∴∠BAF=∠DAF,
在△ABF和△ADF中,
$\{\begin{array}{l}∠ABF = ∠ADF\\∠BAF = ∠DAF\\AF = AF\end{array} $
∴△ABF≌△ADF(AAS),
∴AB=AD,
∵AB=8,AC=10,
∴DC=AC-AD=AC-AB=10-8=2。
【答案】
(1)∠ABE=∠C得证;
(2)DC的长为2。
【知识点】
三角形内角和定理;全等三角形的判定与性质;平行线的性质
【点评】
本题是几何基础综合题,第一问直接利用三角形内角和定理即可求解,难度较低;第二问需要结合平行线性质、角平分线定义,借助第一问的结论构造全等三角形,将未知线段转化为已知线段求解,侧重考查逻辑推理能力和知识迁移运用能力。
【难度系数】
0.7
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