12. 如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC沿着一条直线折叠后,使点A与点C重合(如图2)。
(1)在图1中画出折痕所在的直线DE。直线DE分别与AB,AC相交于点D,E,连接CD。(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,证明:△BDC是等腰三角形。

(1)在图1中画出折痕所在的直线DE。直线DE分别与AB,AC相交于点D,E,连接CD。(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,证明:△BDC是等腰三角形。
答案
(1) 作图:分别以点A、C为圆心,大于$\frac{1}{2}AC$的长为半径画弧,两弧交于两点,过两点作直线,该直线交AB于点D,交AC于点E,连接CD,保留尺规作图痕迹,直线DE即为所求折痕。
(2) 证明:
由折叠的性质可知,DE垂直平分线段AC,
∴ $AD = CD$,
∴ $∠ A = ∠ ACD$。
∵ $∠ ACB = 90°$,
∴ $∠ A + ∠ B = 90°$,$∠ ACD + ∠ BCD = 90°$,
∴ $∠ B = ∠ BCD$,
∴ $BD = CD$,
∴ $△ BDC$是等腰三角形。
(2) 证明:
由折叠的性质可知,DE垂直平分线段AC,
∴ $AD = CD$,
∴ $∠ A = ∠ ACD$。
∵ $∠ ACB = 90°$,
∴ $∠ A + ∠ B = 90°$,$∠ ACD + ∠ BCD = 90°$,
∴ $∠ B = ∠ BCD$,
∴ $BD = CD$,
∴ $△ BDC$是等腰三角形。
13. 如图,AD为$△ ABC$的角平分线,$DE⊥ AB$于点$E$,$DF⊥ AC$于点$F$,连接$EF$交$AD$于点$G$。
(1)求证:$AD$垂直平分$EF$。
(2)若$∠ BAC=60°$,猜测$DG$与$AG$间有何数量关系,并说明理由。

(1)求证:$AD$垂直平分$EF$。
(2)若$∠ BAC=60°$,猜测$DG$与$AG$间有何数量关系,并说明理由。
答案
(1) 证明:
∵ AD为△ABC的角平分线,$DE⊥ AB$,$DF⊥ AC$,
∴ $DE=DF$,$∠ AED=∠ AFD=90°$。
在$\mathrm{Rt}△ AED$和$\mathrm{Rt}△ AFD$中:
$\begin{cases}AD=AD \\DE=DF\end{cases}$
∴ $\mathrm{Rt}△ AED ≌ \mathrm{Rt}△ AFD\ (\mathrm{HL})$,
∴ $AE=AF$。
又∵ AD平分$∠ BAC$,
∴ AD垂直平分EF(等腰三角形三线合一)。
---
(2) 解:
猜测$AG=3DG$(或$DG=\frac{1}{3}AG$),理由如下:
∵ $∠ BAC=60°$,AD平分$∠ BAC$,
∴ $∠ EAD=\frac{1}{2}∠ BAC=30°$。
∵ $DE⊥ AB$,$∠ AED=90°$,
∴ $DE=\frac{1}{2}AD$,$∠ ADE=90°-30°=60°$。
由(1)知$AD⊥ EF$,即$∠ DGE=90°$,
在$\mathrm{Rt}△ DEG$中,$∠ DEG=90°-∠ ADE=30°$,
∴ $DG=\frac{1}{2}DE$,
代入$DE=\frac{1}{2}AD$得:$DG=\frac{1}{4}AD$,即$AD=4DG$。
又∵ $AD=AG+DG$,
∴ $AG=AD-DG=4DG-DG=3DG$。
∵ AD为△ABC的角平分线,$DE⊥ AB$,$DF⊥ AC$,
∴ $DE=DF$,$∠ AED=∠ AFD=90°$。
在$\mathrm{Rt}△ AED$和$\mathrm{Rt}△ AFD$中:
$\begin{cases}AD=AD \\DE=DF\end{cases}$
∴ $\mathrm{Rt}△ AED ≌ \mathrm{Rt}△ AFD\ (\mathrm{HL})$,
∴ $AE=AF$。
又∵ AD平分$∠ BAC$,
∴ AD垂直平分EF(等腰三角形三线合一)。
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(2) 解:
猜测$AG=3DG$(或$DG=\frac{1}{3}AG$),理由如下:
∵ $∠ BAC=60°$,AD平分$∠ BAC$,
∴ $∠ EAD=\frac{1}{2}∠ BAC=30°$。
∵ $DE⊥ AB$,$∠ AED=90°$,
∴ $DE=\frac{1}{2}AD$,$∠ ADE=90°-30°=60°$。
由(1)知$AD⊥ EF$,即$∠ DGE=90°$,
在$\mathrm{Rt}△ DEG$中,$∠ DEG=90°-∠ ADE=30°$,
∴ $DG=\frac{1}{2}DE$,
代入$DE=\frac{1}{2}AD$得:$DG=\frac{1}{4}AD$,即$AD=4DG$。
又∵ $AD=AG+DG$,
∴ $AG=AD-DG=4DG-DG=3DG$。
14. 如图,在 $Rt△ ABC$ 中,$∠ C=90°$。
(1)利用尺规按下列要求作图,并在图中标明相应字母(保留作图痕迹,不写作法):
①作$∠ B$的平分线$BD$,交$AC$于点$D$;
②过点$D$作$DE⊥ AB$,垂足为点$E$。
(2)试猜想线段$DE$与$CD$之间的数量关系,并说明理由。

(1)利用尺规按下列要求作图,并在图中标明相应字母(保留作图痕迹,不写作法):
①作$∠ B$的平分线$BD$,交$AC$于点$D$;
②过点$D$作$DE⊥ AB$,垂足为点$E$。
(2)试猜想线段$DE$与$CD$之间的数量关系,并说明理由。
答案
解:(1) 按尺规作图要求完成作图,保留对应作图痕迹,作出∠B的平分线BD交AC于点D,过点D作DE⊥AB,垂足为E,标注对应字母即可。
(2) 猜想:$DE = CD$,理由如下:
∵ $BD$ 平分 $∠ ABC$,$∠ C=90°$,即 $DC⊥ BC$,
又∵ $DE⊥ AB$,
根据角平分线上的点到角两边的距离相等,
∴ $DE = CD$。
(2) 猜想:$DE = CD$,理由如下:
∵ $BD$ 平分 $∠ ABC$,$∠ C=90°$,即 $DC⊥ BC$,
又∵ $DE⊥ AB$,
根据角平分线上的点到角两边的距离相等,
∴ $DE = CD$。
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