一、选择题
1. 如图,已知$AB// DE,BF=CE$,添加下列条件不一定能判定$△ ABC≌△ DEF$的是 (



A.$AC=DF$
B.$AC// DF$
C.$∠ A=∠ D$
D.$AB=DE$
1. 如图,已知$AB// DE,BF=CE$,添加下列条件不一定能判定$△ ABC≌△ DEF$的是 (
A
)A.$AC=DF$
B.$AC// DF$
C.$∠ A=∠ D$
D.$AB=DE$
答案
1. A 解析:
∵AB//DE,
∴∠B=∠E,
∵BF=CE,
∴BF-CF=CE-CF,即BC=EF,
∴当添加AC=DF时,不能判定△ABC≌△DEF,故A选项符合题意;当添加AC//DF时,∠ACF=∠DFC,则∠ACB=∠DFE,△ABC≌△DEF(ASA),故B选项不符合题意;当添加∠A=∠D时,△ABC≌△DEF(AAS),故C选项不符合题意;当添加AB=DE时,△ABC≌△DEF(SAS),故D选项不符合题意.
∵AB//DE,
∴∠B=∠E,
∵BF=CE,
∴BF-CF=CE-CF,即BC=EF,
∴当添加AC=DF时,不能判定△ABC≌△DEF,故A选项符合题意;当添加AC//DF时,∠ACF=∠DFC,则∠ACB=∠DFE,△ABC≌△DEF(ASA),故B选项不符合题意;当添加∠A=∠D时,△ABC≌△DEF(AAS),故C选项不符合题意;当添加AB=DE时,△ABC≌△DEF(SAS),故D选项不符合题意.
解析
【分析】
首先从题目给出的已知条件入手推导可用结论:①由$AB// DE$,根据平行线的性质可得$∠ B=∠ E$;②由$BF=CE$,两边同时减去公共线段$CF$,可推出$BC=EF$。此时我们已经得到$△ ABC$和$△ DEF$有一组对应角相等、一组对应边相等,接下来结合全等三角形的判定定理($SAS$、$ASA$、$AAS$、$SSS$),逐一分析每个选项添加的条件是否能满足判定要求即可,注意$SSA$不能作为一般三角形全等的判定依据。
【解析】
$\because AB// DE$,根据“两直线平行,内错角相等”,
$\therefore ∠ B=∠ E$,
$\because BF=CE$,等式两边同时减去公共线段$CF$,
$\therefore BF-CF=CE-CF$,即$BC=EF$。
对各选项逐一分析:
A. 添加$AC=DF$时,两个三角形满足$∠ B=∠ E$,$BC=EF$,$AC=DF$,属于“两边及其中一边的对角对应相等($SSA$)”,不符合全等三角形判定定理,不能判定$△ ABC≌△ DEF$,符合题意;
B. 添加$AC// DF$时,根据“两直线平行,内错角相等”得$∠ ACF=∠ DFC$,因此$∠ ACB=∠ DFE$,结合$∠ B=∠ E$,$BC=EF$,可通过$ASA$判定$△ ABC≌△ DEF$,不符合题意;
C. 添加$∠ A=∠ D$时,结合$∠ B=∠ E$,$BC=EF$,可通过$AAS$判定$△ ABC≌△ DEF$,不符合题意;
D. 添加$AB=DE$时,结合$∠ B=∠ E$,$BC=EF$,可通过$SAS$判定$△ ABC≌△ DEF$,不符合题意。
【答案】
A
【知识点】
1. 全等三角形的判定
2. 平行线的性质
【点评】
本题是全等三角形判定的常规题型,解题关键是先结合已知条件推导出已有的相等对应边和对应角,再结合判定定理逐一验证添加的条件,要注意区分全等三角形的合法判定规则,切忌将$SSA$作为判定依据。
【难度系数】
0.7
首先从题目给出的已知条件入手推导可用结论:①由$AB// DE$,根据平行线的性质可得$∠ B=∠ E$;②由$BF=CE$,两边同时减去公共线段$CF$,可推出$BC=EF$。此时我们已经得到$△ ABC$和$△ DEF$有一组对应角相等、一组对应边相等,接下来结合全等三角形的判定定理($SAS$、$ASA$、$AAS$、$SSS$),逐一分析每个选项添加的条件是否能满足判定要求即可,注意$SSA$不能作为一般三角形全等的判定依据。
【解析】
$\because AB// DE$,根据“两直线平行,内错角相等”,
$\therefore ∠ B=∠ E$,
$\because BF=CE$,等式两边同时减去公共线段$CF$,
$\therefore BF-CF=CE-CF$,即$BC=EF$。
对各选项逐一分析:
A. 添加$AC=DF$时,两个三角形满足$∠ B=∠ E$,$BC=EF$,$AC=DF$,属于“两边及其中一边的对角对应相等($SSA$)”,不符合全等三角形判定定理,不能判定$△ ABC≌△ DEF$,符合题意;
B. 添加$AC// DF$时,根据“两直线平行,内错角相等”得$∠ ACF=∠ DFC$,因此$∠ ACB=∠ DFE$,结合$∠ B=∠ E$,$BC=EF$,可通过$ASA$判定$△ ABC≌△ DEF$,不符合题意;
C. 添加$∠ A=∠ D$时,结合$∠ B=∠ E$,$BC=EF$,可通过$AAS$判定$△ ABC≌△ DEF$,不符合题意;
D. 添加$AB=DE$时,结合$∠ B=∠ E$,$BC=EF$,可通过$SAS$判定$△ ABC≌△ DEF$,不符合题意。
【答案】
A
【知识点】
1. 全等三角形的判定
2. 平行线的性质
【点评】
本题是全等三角形判定的常规题型,解题关键是先结合已知条件推导出已有的相等对应边和对应角,再结合判定定理逐一验证添加的条件,要注意区分全等三角形的合法判定规则,切忌将$SSA$作为判定依据。
【难度系数】
0.7
2. 如图,在$△ ABC$中,D是边BC上一点,$AC=AD=DB$,$∠ BAC=102°$,则$∠ ADC$的度数为
(
A.$51°$
B.$78°$
C.$39°$
D.$52°$
(
D
)A.$51°$
B.$78°$
C.$39°$
D.$52°$
答案
2. D 解析:
∵AC=AD=DB,
∴∠B=∠BAD,∠ADC=∠C.设∠ADC=α,则∠BAD=1/2 α.
∵∠BAC=102°,
∴∠DAC=102°-1/2 α.在△ADC中,∠ADC+∠C+∠DAC=180°,
∴2α+102°-1/2 α=180°,解得α=52°.
∵AC=AD=DB,
∴∠B=∠BAD,∠ADC=∠C.设∠ADC=α,则∠BAD=1/2 α.
∵∠BAC=102°,
∴∠DAC=102°-1/2 α.在△ADC中,∠ADC+∠C+∠DAC=180°,
∴2α+102°-1/2 α=180°,解得α=52°.
解析
【分析】
遇到题干中给出多条边相等的条件时,首先利用等腰三角形“等边对等角”的性质得到相等的角;再观察∠ADC是△ABD的外角,可得到∠ADC与∠B、∠BAD的数量关系;最后结合三角形内角和定理,设未知数建立方程求解即可。
【解析】
∵AC=AD=DB,
∴∠B=∠BAD,∠ADC=∠C(等腰三角形等边对等角)。
设∠ADC=α,则∠C=α,
∵∠ADC是△ABD的外角,
∴∠ADC=∠B+∠BAD,
又
∵∠B=∠BAD,
∴∠BAD=∠B=$\frac{1}{2}$α。
∵∠BAC=102°,
∴∠DAC=∠BAC - ∠BAD = 102° - $\frac{1}{2}$α。
在△ADC中,根据三角形内角和为180°可得:
∠ADC + ∠C + ∠DAC = 180°,
代入得:α + α + 102° - $\frac{1}{2}$α = 180°,
合并同类项得:$\frac{3}{2}$α = 78°,
解得:α=52°,即∠ADC=52°。
故选D。
【答案】
D
【知识点】
等腰三角形的性质,三角形外角性质,三角形内角和定理
【点评】
本题是角度计算的常见题型,综合考查了等腰三角形性质、三角形内外角相关定理,采用设未知数列方程的方法可以更清晰地梳理角之间的数量关系,降低解题难度。
【难度系数】
0.7
遇到题干中给出多条边相等的条件时,首先利用等腰三角形“等边对等角”的性质得到相等的角;再观察∠ADC是△ABD的外角,可得到∠ADC与∠B、∠BAD的数量关系;最后结合三角形内角和定理,设未知数建立方程求解即可。
【解析】
∵AC=AD=DB,
∴∠B=∠BAD,∠ADC=∠C(等腰三角形等边对等角)。
设∠ADC=α,则∠C=α,
∵∠ADC是△ABD的外角,
∴∠ADC=∠B+∠BAD,
又
∵∠B=∠BAD,
∴∠BAD=∠B=$\frac{1}{2}$α。
∵∠BAC=102°,
∴∠DAC=∠BAC - ∠BAD = 102° - $\frac{1}{2}$α。
在△ADC中,根据三角形内角和为180°可得:
∠ADC + ∠C + ∠DAC = 180°,
代入得:α + α + 102° - $\frac{1}{2}$α = 180°,
合并同类项得:$\frac{3}{2}$α = 78°,
解得:α=52°,即∠ADC=52°。
故选D。
【答案】
D
【知识点】
等腰三角形的性质,三角形外角性质,三角形内角和定理
【点评】
本题是角度计算的常见题型,综合考查了等腰三角形性质、三角形内外角相关定理,采用设未知数列方程的方法可以更清晰地梳理角之间的数量关系,降低解题难度。
【难度系数】
0.7
3. 如图,已知$∠ AOB=60°$,点$P$在边$OA$上,$OP=10$,点$M$、$N$在边$OB$上,$PM=PN$。若$MN=2$,则$OM$的长为(
A.3
B.4
C.5
D.6
B
)A.3
B.4
C.5
D.6
答案
3. B 解析:如图,过点P作PH⊥MN于点H.又
∵PM=PN,
∴MH=NH=1/2 MN=1/2 ×2=1.
∵∠AOB=60°,
∴∠OPH=30°,
∴OH=1/2 OP=1/2 ×10=5,
∴OM=OH-MH=5-1=4.
解析
【分析】
解题时先从已知条件PM=PN入手,联想到等腰三角形“三线合一”的性质,因此优先考虑过点P作OB边的垂线,即可平分MN得到MH的长度。再结合∠AOB=60°的条件,在构造出的直角三角形中利用“30°角所对的直角边等于斜边的一半”求出OH的长度,最后通过线段的差运算就能得到OM的长度。
【解析】
过点P作PH⊥OB于点H。
∵PM=PN,PH⊥MN,
∴由等腰三角形三线合一的性质,得$MH=NH=\frac{1}{2}MN=\frac{1}{2}×2=1$。
在Rt△OPH中,∠AOB=60°,
∴∠OPH=90°-60°=30°,
∴由直角三角形中30°角的性质,得$OH=\frac{1}{2}OP=\frac{1}{2}×10=5$,
∴$OM=OH-MH=5-1=4$。

【答案】
B
【知识点】
等腰三角形的性质,含30°角的直角三角形的性质,线段和差计算
【点评】
本题是基础几何计算题,核心是通过作辅助线构造特殊三角形,将已知条件和待求线段建立关联,侧重考查对基础几何性质的应用能力。
【难度系数】
0.7
解题时先从已知条件PM=PN入手,联想到等腰三角形“三线合一”的性质,因此优先考虑过点P作OB边的垂线,即可平分MN得到MH的长度。再结合∠AOB=60°的条件,在构造出的直角三角形中利用“30°角所对的直角边等于斜边的一半”求出OH的长度,最后通过线段的差运算就能得到OM的长度。
【解析】
过点P作PH⊥OB于点H。
∵PM=PN,PH⊥MN,
∴由等腰三角形三线合一的性质,得$MH=NH=\frac{1}{2}MN=\frac{1}{2}×2=1$。
在Rt△OPH中,∠AOB=60°,
∴∠OPH=90°-60°=30°,
∴由直角三角形中30°角的性质,得$OH=\frac{1}{2}OP=\frac{1}{2}×10=5$,
∴$OM=OH-MH=5-1=4$。
【答案】
B
【知识点】
等腰三角形的性质,含30°角的直角三角形的性质,线段和差计算
【点评】
本题是基础几何计算题,核心是通过作辅助线构造特殊三角形,将已知条件和待求线段建立关联,侧重考查对基础几何性质的应用能力。
【难度系数】
0.7
4. 已知一个三角形的两边长分别是2和6,若第三边的长为x(x是整数),则x的最大值为
7
.答案
4. 7 解析:
∵三角形的两边长分别是2和6,第三边的长为x,
∴6-2<x<6+2,
∴4<x<8,
∵x是整数,
∴x的最大值为7.
∵三角形的两边长分别是2和6,第三边的长为x,
∴6-2<x<6+2,
∴4<x<8,
∵x是整数,
∴x的最大值为7.
解析
【分析】
本题可根据三角形三边关系确定第三边的取值范围,再结合x是整数的限制条件求解最大值。首先回忆三角形三边关系:三角形任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边,我们将已知的两边长代入该关系,就能得到x的取值区间,最后在区间内找最大的整数即可。
【解析】
解:已知三角形的两边长分别为2和6,第三边长为x,根据三角形三边关系可得:
两边之差 < 第三边 < 两边之和,即
6 - 2 < x < 6 + 2
化简得4 < x < 8
∵x是整数,
∴x的可能取值为5、6、7,其中最大值为7。
【答案】
7
【知识点】
三角形三边关系;不等式整数解
【点评】
本题是基础题,重点考查三角形三边关系的应用,解题的关键是准确列出第三边的取值范围,注意取值范围为开区间,若取到等于4或8时,三点共线无法构成三角形,再结合整数限制就能快速得出结果。
【难度系数】
0.9
本题可根据三角形三边关系确定第三边的取值范围,再结合x是整数的限制条件求解最大值。首先回忆三角形三边关系:三角形任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边,我们将已知的两边长代入该关系,就能得到x的取值区间,最后在区间内找最大的整数即可。
【解析】
解:已知三角形的两边长分别为2和6,第三边长为x,根据三角形三边关系可得:
两边之差 < 第三边 < 两边之和,即
6 - 2 < x < 6 + 2
化简得4 < x < 8
∵x是整数,
∴x的可能取值为5、6、7,其中最大值为7。
【答案】
7
【知识点】
三角形三边关系;不等式整数解
【点评】
本题是基础题,重点考查三角形三边关系的应用,解题的关键是准确列出第三边的取值范围,注意取值范围为开区间,若取到等于4或8时,三点共线无法构成三角形,再结合整数限制就能快速得出结果。
【难度系数】
0.9
5. 若等腰三角形的一个内角为$50°$,则底角为
65°或50°
.答案
5. 65°或50° 解析:分两种情况:①当等腰三角形的顶角为50°时,它的底角=(180°-50°)/2=65°;②等腰三角形的底角为50°.综上所述,等腰三角形的底角为65°或50°.
解析
【分析】
解题时首先回忆等腰三角形的核心性质:等腰三角形的两个底角相等,同时三角形内角和为180°。题目仅给出一个内角为50°,未明确该角是顶角还是底角,因此需要分两种情况分类讨论,分别计算底角的度数,最后验证两种情况是否都符合三角形内角的要求即可。
【解析】
解:分两种情况讨论:
① 当50°的内角是等腰三角形的顶角时,根据等腰三角形两底角相等,结合三角形内角和为180°,可得底角为$\frac{180° - 50°}{2}=65°$;
② 当50°的内角是等腰三角形的底角时,此时底角就是50°,验证:另一个底角也为50°,顶角为$180° - 50° × 2=80°$,符合三角形内角要求。
综上,等腰三角形的底角为65°或50°。
【答案】
65°或50°
【知识点】
等腰三角形的性质;三角形内角和定理
【点评】
本题重点考查等腰三角形的性质应用,解题的关键是明确未指明的内角需要分顶角、底角两种情况讨论,易错点是遗漏其中一种情况导致答案不全,求解后可通过三角形内角和验证结果是否合理。
【难度系数】
0.7
解题时首先回忆等腰三角形的核心性质:等腰三角形的两个底角相等,同时三角形内角和为180°。题目仅给出一个内角为50°,未明确该角是顶角还是底角,因此需要分两种情况分类讨论,分别计算底角的度数,最后验证两种情况是否都符合三角形内角的要求即可。
【解析】
解:分两种情况讨论:
① 当50°的内角是等腰三角形的顶角时,根据等腰三角形两底角相等,结合三角形内角和为180°,可得底角为$\frac{180° - 50°}{2}=65°$;
② 当50°的内角是等腰三角形的底角时,此时底角就是50°,验证:另一个底角也为50°,顶角为$180° - 50° × 2=80°$,符合三角形内角要求。
综上,等腰三角形的底角为65°或50°。
【答案】
65°或50°
【知识点】
等腰三角形的性质;三角形内角和定理
【点评】
本题重点考查等腰三角形的性质应用,解题的关键是明确未指明的内角需要分顶角、底角两种情况讨论,易错点是遗漏其中一种情况导致答案不全,求解后可通过三角形内角和验证结果是否合理。
【难度系数】
0.7
6. 如图,在$△ ABC$中,$∠ ABC$的平分线$BD$与边$BC$的垂直平分线$EF$相交于点$F$,连接$CF$.若$∠ A=70°,∠ ABD=25°$,则$∠ ACF$的度数是________.



答案
6. 35° 解析:由题意可知,∠FBC=∠ABD=25°,∠ABC=2∠ABD=50°,
∵EF是BC的垂直平分线,
∴CF=BF,
∴∠FCB=∠FBC=25°,
∵∠A=70°,
∴∠ACB=180°-∠A-∠ABC=180°-70°-50°=60°,
∴∠ACF=60°-25°=35°.
∵EF是BC的垂直平分线,
∴CF=BF,
∴∠FCB=∠FBC=25°,
∵∠A=70°,
∴∠ACB=180°-∠A-∠ABC=180°-70°-50°=60°,
∴∠ACF=60°-25°=35°.
解析
【分析】
解题时先结合已知的角平分线条件,利用角平分线的定义先求出∠ABC和∠FBC的度数,再根据三角形内角和定理算出∠ACB的度数;接着由EF是BC的垂直平分线,利用垂直平分线的性质得到BF=CF,通过等边对等角得到∠FCB=∠FBC,最后用∠ACB减去∠FCB即可求出∠ACF的度数。
【解析】
∵BD是∠ABC的平分线,∠ABD=25°
∴∠FBC=∠ABD=25°,∠ABC=2∠ABD=50°
∵EF是BC的垂直平分线
∴CF=BF(线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等)
∴∠FCB=∠FBC=25°(等边对等角)
在△ABC中,∠A=70°
∴∠ACB=180°-∠A-∠ABC=180°-70°-50°=60°
∴∠ACF=∠ACB - ∠FCB=60°-25°=35°
【答案】
35°
【知识点】
角平分线的定义;线段垂直平分线的性质;三角形内角和定理
【点评】
本题是三角形角度计算的常规题型,解题的核心是灵活运用角平分线、线段垂直平分线的性质结合三角形内角和定理逐步推导角度关系,整体逻辑清晰,属于基础常考题。
【难度系数】
0.8
解题时先结合已知的角平分线条件,利用角平分线的定义先求出∠ABC和∠FBC的度数,再根据三角形内角和定理算出∠ACB的度数;接着由EF是BC的垂直平分线,利用垂直平分线的性质得到BF=CF,通过等边对等角得到∠FCB=∠FBC,最后用∠ACB减去∠FCB即可求出∠ACF的度数。
【解析】
∵BD是∠ABC的平分线,∠ABD=25°
∴∠FBC=∠ABD=25°,∠ABC=2∠ABD=50°
∵EF是BC的垂直平分线
∴CF=BF(线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等)
∴∠FCB=∠FBC=25°(等边对等角)
在△ABC中,∠A=70°
∴∠ACB=180°-∠A-∠ABC=180°-70°-50°=60°
∴∠ACF=∠ACB - ∠FCB=60°-25°=35°
【答案】
35°
【知识点】
角平分线的定义;线段垂直平分线的性质;三角形内角和定理
【点评】
本题是三角形角度计算的常规题型,解题的核心是灵活运用角平分线、线段垂直平分线的性质结合三角形内角和定理逐步推导角度关系,整体逻辑清晰,属于基础常考题。
【难度系数】
0.8
7. 如图,$△ ABC$的面积是$36\ \mathrm{cm}^2$,$D$是$AB$的中点,$BC=3EC$,则$△ ADE$的面积是________.
答案
7. 12 cm² 解析:
∵S△ABC=36 cm²,且BC=3EC,
∴S△ABE=2/3 S△ABC=24 cm².又
∵D是AB的中点,
∴S△ADE=1/2 S△ABE=12 cm².
∵S△ABC=36 cm²,且BC=3EC,
∴S△ABE=2/3 S△ABC=24 cm².又
∵D是AB的中点,
∴S△ADE=1/2 S△ABE=12 cm².
解析
【分析】
拿到题目后,先梳理已知条件:△ABC面积为36cm²,D是AB中点,BC=3EC,要求△ADE的面积。由于无法直接求出△ADE的底和高,我们可以利用“等高的两个三角形面积比等于对应底的长度比”的性质分步推导:第一步先找与△ABC同高的△ABE,根据BC和EC的比例关系求出△ABE的面积;第二步再找与△ABE同高的△ADE,根据AB中点的性质求出△ADE的面积即可。
【解析】
∵△ABE和△ABC同高(高均为点A到直线BC的垂线段长度),且BC=3EC
∴BE = BC - EC = $\frac{2}{3}$BC
∴$S_{△ ABE} = \frac{2}{3}S_{△ ABC} = \frac{2}{3} × 36 = 24\ \mathrm{cm}^2$
又
∵△ADE和△ABE同高(高均为点E到直线AB的垂线段长度),D是AB的中点
∴AD = $\frac{1}{2}$AB
∴$S_{△ ADE} = \frac{1}{2}S_{△ ABE} = \frac{1}{2} × 24 = 12\ \mathrm{cm}^2$
【答案】
12 cm²
【知识点】
1. 等高三角形面积与底的正比关系
2. 线段中点的性质
【点评】
本题是三角形面积计算的常见基础题型,解题关键是准确找到共高的三角形对,将面积的比例关系转化为对应底的长度比例,逐步推导即可得到结果,能很好地考察学生对三角形面积和线段比例结合应用的能力。
【难度系数】
0.7
拿到题目后,先梳理已知条件:△ABC面积为36cm²,D是AB中点,BC=3EC,要求△ADE的面积。由于无法直接求出△ADE的底和高,我们可以利用“等高的两个三角形面积比等于对应底的长度比”的性质分步推导:第一步先找与△ABC同高的△ABE,根据BC和EC的比例关系求出△ABE的面积;第二步再找与△ABE同高的△ADE,根据AB中点的性质求出△ADE的面积即可。
【解析】
∵△ABE和△ABC同高(高均为点A到直线BC的垂线段长度),且BC=3EC
∴BE = BC - EC = $\frac{2}{3}$BC
∴$S_{△ ABE} = \frac{2}{3}S_{△ ABC} = \frac{2}{3} × 36 = 24\ \mathrm{cm}^2$
又
∵△ADE和△ABE同高(高均为点E到直线AB的垂线段长度),D是AB的中点
∴AD = $\frac{1}{2}$AB
∴$S_{△ ADE} = \frac{1}{2}S_{△ ABE} = \frac{1}{2} × 24 = 12\ \mathrm{cm}^2$
【答案】
12 cm²
【知识点】
1. 等高三角形面积与底的正比关系
2. 线段中点的性质
【点评】
本题是三角形面积计算的常见基础题型,解题关键是准确找到共高的三角形对,将面积的比例关系转化为对应底的长度比例,逐步推导即可得到结果,能很好地考察学生对三角形面积和线段比例结合应用的能力。
【难度系数】
0.7
8. 如图,在 $\mathrm{Rt}△ ABC$ 中,$∠ ACB=90°,∠ B=30°,AC=3$. $D$ 为 $BC$ 上一动点,连接 $AD$,$AD$ 的垂直平分线分别交 $AC$、$AB$ 于点 $E$、$F$,则线段 $BF$ 长的最大值是________.
答案
8. 4 解析:如图,过点F作FH⊥BC于点H,连接DF,则AF=DF,
∵∠B=30°,AC=3,
∴AB=2AC=6,若要使BF最大,则AF需要最小,设AF=x,则BF=6-x,
∵∠B=30°,
∴FH=1/2 BF=3-1/2 x,
∵FD≥FH(垂线段最短),
∴x≥3-1/2 x,解得x≥2,
∴AF的最小值为2,则BF的最大值为6-2=4.
解析
【分析】
解题思路可分三步梳理:第一步,根据AD的垂直平分线EF的性质,得AF=DF,将AF转化为DF便于最值分析;第二步,先利用含30°角的直角三角形性质求出AB总长,可知BF=AB-AF,因此要BF最大,需先求AF的最小值,也就是DF的最小值;第三步,点D在BC上,根据垂线段最短,点F到BC的最短距离为F到BC的垂线段长度,据此建立不等式即可求出AF的最小值,进而得到BF的最大值。
【解析】
过点F作FH⊥BC于点H,连接DF。
∵ EF是AD的垂直平分线,
∴ AF=DF。
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=3,
∴ AB=2AC=6。
∵ BF=AB-AF,因此要使BF最大,需AF最小,即DF最小。
设AF=x,则DF=x,BF=6-x,
在Rt△FHB中,∠B=30°,
∴ FH=$\frac{1}{2}$BF=$\frac{1}{2}(6-x)=3-\frac{1}{2}x$。
∵ D是BC上的动点,根据垂线段最短可知DF≥FH,
∴ $x ≥ 3-\frac{1}{2}x$,
解得$x≥2$,即AF的最小值为2,
∴ BF的最大值为$6-2=4$。

【答案】
4
【知识点】
垂直平分线的性质;含30°角的直角三角形性质;垂线段最短
【点评】
本题是几何最值类的典型题型,核心考查转化思想,将BF的最大值转化为AF的最小值,再结合垂线段最短的性质建立不等关系求解,需要熟练掌握相关几何性质,学会最值问题的转化思路。
【难度系数】
0.6
解题思路可分三步梳理:第一步,根据AD的垂直平分线EF的性质,得AF=DF,将AF转化为DF便于最值分析;第二步,先利用含30°角的直角三角形性质求出AB总长,可知BF=AB-AF,因此要BF最大,需先求AF的最小值,也就是DF的最小值;第三步,点D在BC上,根据垂线段最短,点F到BC的最短距离为F到BC的垂线段长度,据此建立不等式即可求出AF的最小值,进而得到BF的最大值。
【解析】
过点F作FH⊥BC于点H,连接DF。
∵ EF是AD的垂直平分线,
∴ AF=DF。
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=3,
∴ AB=2AC=6。
∵ BF=AB-AF,因此要使BF最大,需AF最小,即DF最小。
设AF=x,则DF=x,BF=6-x,
在Rt△FHB中,∠B=30°,
∴ FH=$\frac{1}{2}$BF=$\frac{1}{2}(6-x)=3-\frac{1}{2}x$。
∵ D是BC上的动点,根据垂线段最短可知DF≥FH,
∴ $x ≥ 3-\frac{1}{2}x$,
解得$x≥2$,即AF的最小值为2,
∴ BF的最大值为$6-2=4$。
【答案】
4
【知识点】
垂直平分线的性质;含30°角的直角三角形性质;垂线段最短
【点评】
本题是几何最值类的典型题型,核心考查转化思想,将BF的最大值转化为AF的最小值,再结合垂线段最短的性质建立不等关系求解,需要熟练掌握相关几何性质,学会最值问题的转化思路。
【难度系数】
0.6
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