16. 已知直线$l_{1}// l_{2}// l_{3}$,且$l_{1}与l_{2}$之间的距离为 1,$l_{2}与l_{3}$之间的距离为 3.把一块含有 45°角的直角三角尺按如图所示放置,顶点 A,B,C 恰好分别落在三条直线上,则△ABC 的面积为______.

答案
解析
过点A作AD⊥l₂于D,过点B作BE⊥l₁于E,过点C作CF⊥l₂于F。
因为l₁//l₂//l₃,AD⊥l₂,BE⊥l₁,CF⊥l₂,所以AD=1,CF=3,∠ADB=∠BFC=90°。
设∠ABD=α,则∠DBC=45°-α。
在Rt△ABD中,tanα=AD/BD=1/BD,所以BD=1/tanα。
在Rt△BFC中,tan(45°-α)=CF/BF=3/BF,所以BF=3/tan(45°-α)。
因为tan(45°-α)=(1-tanα)/(1+tanα),设tanα=k,则BF=3(1+k)/(1 - k)。
又因为AD//CF,AB与BC相交于B,所以△ABD∽△CBF,所以AD/CF=BD/BF,即1/3=BD/BF。
所以BD=BF/3,即1/k= [3(1+k)/(1 - k)]/3,化简得1/k=(1+k)/(1 - k),解得k=√2 - 1。
则BD=1/k=√2 + 1,BF=3(1 + k)/(1 - k)=3√2 + 3。
AB=√(AD² + BD²)=√(1 + (√2 + 1)²)=√(4 + 2√2),BC=√(CF² + BF²)=√(9 + (3√2 + 3)²)=√(36 + 18√2)。
所以△ABC的面积=1/2·AB·BC·sin45°=1/2·√(4 + 2√2)·√(36 + 18√2)·√2/2=5。
5
因为l₁//l₂//l₃,AD⊥l₂,BE⊥l₁,CF⊥l₂,所以AD=1,CF=3,∠ADB=∠BFC=90°。
设∠ABD=α,则∠DBC=45°-α。
在Rt△ABD中,tanα=AD/BD=1/BD,所以BD=1/tanα。
在Rt△BFC中,tan(45°-α)=CF/BF=3/BF,所以BF=3/tan(45°-α)。
因为tan(45°-α)=(1-tanα)/(1+tanα),设tanα=k,则BF=3(1+k)/(1 - k)。
又因为AD//CF,AB与BC相交于B,所以△ABD∽△CBF,所以AD/CF=BD/BF,即1/3=BD/BF。
所以BD=BF/3,即1/k= [3(1+k)/(1 - k)]/3,化简得1/k=(1+k)/(1 - k),解得k=√2 - 1。
则BD=1/k=√2 + 1,BF=3(1 + k)/(1 - k)=3√2 + 3。
AB=√(AD² + BD²)=√(1 + (√2 + 1)²)=√(4 + 2√2),BC=√(CF² + BF²)=√(9 + (3√2 + 3)²)=√(36 + 18√2)。
所以△ABC的面积=1/2·AB·BC·sin45°=1/2·√(4 + 2√2)·√(36 + 18√2)·√2/2=5。
5
17. 如图,在四边形 ABCD 中,AB= AD,∠B+∠ADC= 180°,E,F 分别是边 BC,CD 的延长线上的点,$\angle EAF= \frac{1}{2}\angle BAD$.若 DF= 1,BE= 5,则线段 EF 的长为
4
.答案
4
解析
在BC上截取BG=DF=1,连接AG。
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADC+∠ADF=180°,
∴∠B=∠ADF。
∵AB=AD,BG=DF,
∴△ABG≌△ADF(SAS),
∴AG=AF,∠BAG=∠DAF。
∵∠EAF=1/2∠BAD,
∴∠BAE+∠DAF=∠EAF,
∴∠BAE+∠BAG=∠EAF,即∠GAE=∠EAF。
∵AG=AF,AE=AE,
∴△GAE≌△FAE(SAS),
∴EF=EG=BE-BG=5-1=4。
4
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADC+∠ADF=180°,
∴∠B=∠ADF。
∵AB=AD,BG=DF,
∴△ABG≌△ADF(SAS),
∴AG=AF,∠BAG=∠DAF。
∵∠EAF=1/2∠BAD,
∴∠BAE+∠DAF=∠EAF,
∴∠BAE+∠BAG=∠EAF,即∠GAE=∠EAF。
∵AG=AF,AE=AE,
∴△GAE≌△FAE(SAS),
∴EF=EG=BE-BG=5-1=4。
4
18. 如图,在四边形 ABCD 中,AB= AD,∠BAD= ∠BCD= 90°,连接 AC.若 AC= 4,则四边形 ABCD 的面积为______
8
.答案
8
解析
过点A作AE⊥AC,交CD的延长线于点E。
∵∠BAD=∠CAE=90°,
∴∠DAE=∠BAC。
∵∠BAD=∠BCD=90°,
∴∠ADC+∠ABC=180°,
∵∠ADC+∠ADE=180°,
∴∠ADE=∠ABC。
∵AD=AB,
∴△ADE≌△ABC(ASA)。
∴AE=AC=4,S△ADE=S△ABC。
∴S四边形ABCD=S△ABC+S△ACD=S△ADE+S△ACD=S△ACE。
∵S△ACE=$\frac{1}{2}$×AC×AE=$\frac{1}{2}$×4×4=8,
∴四边形ABCD的面积为8。
∵∠BAD=∠CAE=90°,
∴∠DAE=∠BAC。
∵∠BAD=∠BCD=90°,
∴∠ADC+∠ABC=180°,
∵∠ADC+∠ADE=180°,
∴∠ADE=∠ABC。
∵AD=AB,
∴△ADE≌△ABC(ASA)。
∴AE=AC=4,S△ADE=S△ABC。
∴S四边形ABCD=S△ABC+S△ACD=S△ADE+S△ACD=S△ACE。
∵S△ACE=$\frac{1}{2}$×AC×AE=$\frac{1}{2}$×4×4=8,
∴四边形ABCD的面积为8。
19. (本小题 8 分)如图,AF//BE,且 AF= BE,点 C,D 在 AB 上,且 AC= BD.请指出图中有哪些全等三角形,并任选一对给予证明.

答案
全等三角形有:△ACF≌△BDE,△ADF≌△BCE。
证明△ACF≌△BDE:
∵AF//BE,
∴∠A=∠B。
∵AC=BD,AF=BE,
∴△ACF≌△BDE(SAS)。
证明△ACF≌△BDE:
∵AF//BE,
∴∠A=∠B。
∵AC=BD,AF=BE,
∴△ACF≌△BDE(SAS)。
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