1.
(2025·合肥模拟)如图,在四边形ABCD中,对角线AC平分∠BAD,AB=AC,P为AC上一点,AP=AD,连结BP并延长,交边CD于点E。
(1)∠D+∠APE=
(2)若∠BAC=60°,AB=9,CD=8,则BE的长为
(1)∠D+∠APE=
$180°$
;(2)若∠BAC=60°,AB=9,CD=8,则BE的长为
$\frac{81}{8}$
。答案
1. (1) $180°$
(2) $\frac{81}{8}$
(2) $\frac{81}{8}$
解析
【分析】
(1)首先根据角平分线性质得到相等角,结合已知的边相等条件证明△BAP和△CAD全等,得到∠D和∠APB相等,再利用邻补角和为180°的性质,即可推出∠D与∠APE的和。
(2)先由∠BAC=60°且AB=AC,判定△ABC为等边三角形得到BC的长度,再结合(1)的全等结论得到BP的长度,通过角度推导证明△PBC和△CBE相似,最后利用相似三角形对应边成比例计算BE的长度。
【解析】
(1)
∵AC平分∠BAD,
∴$∠ BAP=∠ CAD$。
在$△ BAP$和$△ CAD$中:
$\begin{cases}AB=AC \\∠ BAP=∠ CAD \\AP=AD\end{cases}$
∴$△ BAP≌△ CAD(\mathrm{SAS})$,
∴$∠ APB=∠ D$。
又
∵$∠ APB+∠ APE=180°$,
∴$∠ D+∠ APE=180°$。
(2)
∵$AB=AC$,$∠ BAC=60°$,
∴$△ ABC$是等边三角形,
∴$BC=AB=9$,$∠ ACB=60°$。
由(1)的全等结论可得$BP=CD=8$,$∠ ABP=∠ ACD$。
∵$∠ BPC$是$△ ABP$的外角,
∴$∠ BPC=∠ ABP+∠ BAC=∠ ABP+60°$,
又
∵$∠ BCE=∠ ACB+∠ ACD=60°+∠ ACD=60°+∠ ABP$,
∴$∠ BPC=∠ BCE$。
在$△ PBC$和$△ CBE$中:
$\begin{cases}∠ PBC=∠ CBE(\mathrm{公共角}) \\∠ BPC=∠ BCE\end{cases}$
∴$△ PBC∽△ CBE(\mathrm{AA})$,
∴$\frac{BP}{BC}=\frac{BC}{BE}$,
代入$BP=8$,$BC=9$得:
$\frac{8}{9}=\frac{9}{BE}$,
解得$BE=\frac{81}{8}$。
【答案】
(1) $180°$;(2) $\frac{81}{8}$
【知识点】
全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质
【点评】
本题是三角形综合题,解题的关键是先通过全等转换边角关系,再结合角度推导找到相似三角形,利用相似的性质求解线段长度,对学生的逻辑推导能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
(1)首先根据角平分线性质得到相等角,结合已知的边相等条件证明△BAP和△CAD全等,得到∠D和∠APB相等,再利用邻补角和为180°的性质,即可推出∠D与∠APE的和。
(2)先由∠BAC=60°且AB=AC,判定△ABC为等边三角形得到BC的长度,再结合(1)的全等结论得到BP的长度,通过角度推导证明△PBC和△CBE相似,最后利用相似三角形对应边成比例计算BE的长度。
【解析】
(1)
∵AC平分∠BAD,
∴$∠ BAP=∠ CAD$。
在$△ BAP$和$△ CAD$中:
$\begin{cases}AB=AC \\∠ BAP=∠ CAD \\AP=AD\end{cases}$
∴$△ BAP≌△ CAD(\mathrm{SAS})$,
∴$∠ APB=∠ D$。
又
∵$∠ APB+∠ APE=180°$,
∴$∠ D+∠ APE=180°$。
(2)
∵$AB=AC$,$∠ BAC=60°$,
∴$△ ABC$是等边三角形,
∴$BC=AB=9$,$∠ ACB=60°$。
由(1)的全等结论可得$BP=CD=8$,$∠ ABP=∠ ACD$。
∵$∠ BPC$是$△ ABP$的外角,
∴$∠ BPC=∠ ABP+∠ BAC=∠ ABP+60°$,
又
∵$∠ BCE=∠ ACB+∠ ACD=60°+∠ ACD=60°+∠ ABP$,
∴$∠ BPC=∠ BCE$。
在$△ PBC$和$△ CBE$中:
$\begin{cases}∠ PBC=∠ CBE(\mathrm{公共角}) \\∠ BPC=∠ BCE\end{cases}$
∴$△ PBC∽△ CBE(\mathrm{AA})$,
∴$\frac{BP}{BC}=\frac{BC}{BE}$,
代入$BP=8$,$BC=9$得:
$\frac{8}{9}=\frac{9}{BE}$,
解得$BE=\frac{81}{8}$。
【答案】
(1) $180°$;(2) $\frac{81}{8}$
【知识点】
全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质
【点评】
本题是三角形综合题,解题的关键是先通过全等转换边角关系,再结合角度推导找到相似三角形,利用相似的性质求解线段长度,对学生的逻辑推导能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
2. 如图,已知在$△ ABC$中,$BE$平分$∠ ABC$交$AC$于点$E$,点$D$在$BE$延长线上,且$BA · BC = BD · BE$.
(1)求证:$△ ABD ∽ △ EBC$;
(2)求证:$AD^2 = BD · DE$.

(1)求证:$△ ABD ∽ △ EBC$;
(2)求证:$AD^2 = BD · DE$.
答案
2. (1) $\because BE$ 平分$∠ ABC,\therefore ∠ ABD=∠ EBC.\because BA · BC=BD · BE$,即$\frac{AB}{BE}=\frac{BD}{BC},\therefore △ ABD ∽ △ EBC.$
(2) $\because △ ABD ∽ △ EBC, \therefore ∠ BAD = ∠ BEC, ∠ ADB = ∠ BCE.$
$\because ∠ AED = ∠ BEC, \therefore ∠ BAD = ∠ AED.$ 又 $\because ∠ ADE = ∠ BDA,$
$\therefore △ AED ∽ △ BAD,\therefore \frac{AD}{BD}=\frac{DE}{AD},$即$AD^2=BD · DE.$
(2) $\because △ ABD ∽ △ EBC, \therefore ∠ BAD = ∠ BEC, ∠ ADB = ∠ BCE.$
$\because ∠ AED = ∠ BEC, \therefore ∠ BAD = ∠ AED.$ 又 $\because ∠ ADE = ∠ BDA,$
$\therefore △ AED ∽ △ BAD,\therefore \frac{AD}{BD}=\frac{DE}{AD},$即$AD^2=BD · DE.$
解析
【分析】
(1) 要证明△ABD∽△EBC,首先利用角平分线的性质得到一组对应角相等,再将已知的乘积式转化为比例式,即可通过“两边对应成比例且夹角相等”判定两个三角形相似。
(2) 要证明等积式$AD^2 = BD · DE$,先将其转化为比例式$\frac{AD}{BD}=\frac{DE}{AD}$,可知需证△AED∽△BAD。先借助第一问的相似结论得到角相等,再结合对顶角相等、公共角相等的条件,通过“两角分别相等”判定两个三角形相似,最后由相似三角形的对应边成比例即可推导出待证等积式。
【解析】
(1) 证明:
∵BE平分$∠ABC$,
∴$∠ABD=∠EBC$,
∵$BA · BC = BD · BE$,
∴$\frac{AB}{BE}=\frac{BD}{BC}$,
在△ABD和△EBC中,
$\begin{cases} \frac{AB}{BE}=\frac{BD}{BC} \\ ∠ABD=∠EBC \end{cases}$
∴$△ABD ∽ △EBC$。
(2) 证明:
∵$△ABD ∽ △EBC$,
∴$∠BAD = ∠BEC$,
∵$∠AED$与$∠BEC$是对顶角,
∴$∠AED = ∠BEC$,
∴$∠BAD = ∠AED$,
又
∵$∠ADE = ∠BDA$(公共角),
在△AED和△BAD中,
$\begin{cases} ∠ADE=∠BDA \\ ∠AED=∠BAD \end{cases}$
∴$△AED ∽ △BAD$,
∴$\frac{AD}{BD}=\frac{DE}{AD}$,
即$AD^2=BD · DE$。
【答案】
(1) 已证$△ABD ∽ △EBC$;
(2) 已证$AD^2 = BD · DE$。
【知识点】
相似三角形的判定与性质,角平分线的定义,对顶角的性质
【点评】
本题是相似三角形的典型应用类题目,第一问直接结合已知条件即可证明相似,第二问需要利用前一问的结论推导角的等量关系,解题时要注意乘积式和比例式的灵活转化,掌握相似三角形的判定定理是解题的核心。
【难度系数】
0.6
(1) 要证明△ABD∽△EBC,首先利用角平分线的性质得到一组对应角相等,再将已知的乘积式转化为比例式,即可通过“两边对应成比例且夹角相等”判定两个三角形相似。
(2) 要证明等积式$AD^2 = BD · DE$,先将其转化为比例式$\frac{AD}{BD}=\frac{DE}{AD}$,可知需证△AED∽△BAD。先借助第一问的相似结论得到角相等,再结合对顶角相等、公共角相等的条件,通过“两角分别相等”判定两个三角形相似,最后由相似三角形的对应边成比例即可推导出待证等积式。
【解析】
(1) 证明:
∵BE平分$∠ABC$,
∴$∠ABD=∠EBC$,
∵$BA · BC = BD · BE$,
∴$\frac{AB}{BE}=\frac{BD}{BC}$,
在△ABD和△EBC中,
$\begin{cases} \frac{AB}{BE}=\frac{BD}{BC} \\ ∠ABD=∠EBC \end{cases}$
∴$△ABD ∽ △EBC$。
(2) 证明:
∵$△ABD ∽ △EBC$,
∴$∠BAD = ∠BEC$,
∵$∠AED$与$∠BEC$是对顶角,
∴$∠AED = ∠BEC$,
∴$∠BAD = ∠AED$,
又
∵$∠ADE = ∠BDA$(公共角),
在△AED和△BAD中,
$\begin{cases} ∠ADE=∠BDA \\ ∠AED=∠BAD \end{cases}$
∴$△AED ∽ △BAD$,
∴$\frac{AD}{BD}=\frac{DE}{AD}$,
即$AD^2=BD · DE$。
【答案】
(1) 已证$△ABD ∽ △EBC$;
(2) 已证$AD^2 = BD · DE$。
【知识点】
相似三角形的判定与性质,角平分线的定义,对顶角的性质
【点评】
本题是相似三角形的典型应用类题目,第一问直接结合已知条件即可证明相似,第二问需要利用前一问的结论推导角的等量关系,解题时要注意乘积式和比例式的灵活转化,掌握相似三角形的判定定理是解题的核心。
【难度系数】
0.6
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