11. [2026 杭州十四中附中期中] 如图,在直角三角形$ABC$中,$∠ ACB=90°$,$AC=4$,$BC=3$,$AB=5$,按以下步骤作图:以点$C$为圆心,$BC$长为半径作弧,交$AB$于点$D$;分别以点$D$,$B$为圆心,大于$\frac{1}{2}BD$的长为半径作弧,两弧交于点$P$;连接$CP$交$AB$于点$E$.则$CE=$.

答案
$\boldsymbol{\frac{12}{5}}$
解析
【分析】
首先根据题中的作图步骤,可判断出CP是线段BD的垂直平分线,由此可得CE⊥AB,即CE是Rt△ABC斜边AB上的高。接下来利用直角三角形面积的两种计算方式:两直角边乘积的一半、斜边乘斜边上高的一半,二者面积相等,代入已知边长即可求出CE的长度。
【解析】
解:由作图规则可知,直线CP是线段BD的垂直平分线,因此$CE ⊥ AB$,即CE为Rt△ABC斜边AB上的高。
根据三角形面积公式可得:
$S_{△ ABC} = \frac{1}{2} · AC · BC = \frac{1}{2} · AB · CE$
将$AC=4$,$BC=3$,$AB=5$代入上式:
$\frac{1}{2} × 4 × 3 = \frac{1}{2} × 5 × CE$
化简得$12=5CE$,解得$CE=\frac{12}{5}$。
【答案】
$\frac{12}{5}$
【知识点】
尺规作垂直平分线;三角形面积计算;直角三角形的高
【点评】
本题结合尺规作图的性质考查线段长度的计算,解题关键是通过作图步骤推出CE垂直于AB,再利用等面积法即可快速求出结果,属于基础常考题型。
【难度系数】
0.7
首先根据题中的作图步骤,可判断出CP是线段BD的垂直平分线,由此可得CE⊥AB,即CE是Rt△ABC斜边AB上的高。接下来利用直角三角形面积的两种计算方式:两直角边乘积的一半、斜边乘斜边上高的一半,二者面积相等,代入已知边长即可求出CE的长度。
【解析】
解:由作图规则可知,直线CP是线段BD的垂直平分线,因此$CE ⊥ AB$,即CE为Rt△ABC斜边AB上的高。
根据三角形面积公式可得:
$S_{△ ABC} = \frac{1}{2} · AC · BC = \frac{1}{2} · AB · CE$
将$AC=4$,$BC=3$,$AB=5$代入上式:
$\frac{1}{2} × 4 × 3 = \frac{1}{2} × 5 × CE$
化简得$12=5CE$,解得$CE=\frac{12}{5}$。
【答案】
$\frac{12}{5}$
【知识点】
尺规作垂直平分线;三角形面积计算;直角三角形的高
【点评】
本题结合尺规作图的性质考查线段长度的计算,解题关键是通过作图步骤推出CE垂直于AB,再利用等面积法即可快速求出结果,属于基础常考题型。
【难度系数】
0.7
12. [2026无锡江阴期中]如图,在$△ ABC$中,D为BC边的中点,E为AC边靠近点C的三等分点,线段AD,BE交于点F.若$S_{△ ABC}=5$,则$S_{△ BDF}=$.

答案
解:连接CF,设$S_{△ BDF}=x$。
∵ D为BC的中点,
∴ $BD=CD$,
∴ $S_{△ CDF}=S_{△ BDF}=x$,
∴ $S_{△ BCF}=S_{△ BDF}+S_{△ CDF}=2x$。
∵ E为AC边上靠近点C的三等分点,
∴ $EC=\frac{1}{3}AC$,$AE=2EC$,
∴ $S_{△ BCE}=\frac{1}{3}S_{△ ABC}=\frac{5}{3}$,$S_{△ AEF}=2S_{△ CEF}$。
设$S_{△ CEF}=y$,则$S_{△ AEF}=2y$。
由$S_{△ BCE}=S_{△ BCF}+S_{△ CEF}$,得:
$2x + y = \frac{5}{3}$ ①
∵ D为BC中点,
∴ $S_{△ ADC}=\frac{1}{2}S_{△ ABC}=\frac{5}{2}$,
又∵ $S_{△ ADC}=S_{△ CDF}+S_{△ CEF}+S_{△ AEF}$,
∴ $x + 3y = \frac{5}{2}$ ②
联立①②,将$y=\frac{5}{3}-2x$代入②:
$x + 3(\frac{5}{3}-2x)=\frac{5}{2}$
$x + 5 - 6x = \frac{5}{2}$
解得$x=\frac{1}{2}$。
即$S_{△ BDF}=\frac{1}{2}$。
$\boxed{\dfrac{1}{2}}$
∵ D为BC的中点,
∴ $BD=CD$,
∴ $S_{△ CDF}=S_{△ BDF}=x$,
∴ $S_{△ BCF}=S_{△ BDF}+S_{△ CDF}=2x$。
∵ E为AC边上靠近点C的三等分点,
∴ $EC=\frac{1}{3}AC$,$AE=2EC$,
∴ $S_{△ BCE}=\frac{1}{3}S_{△ ABC}=\frac{5}{3}$,$S_{△ AEF}=2S_{△ CEF}$。
设$S_{△ CEF}=y$,则$S_{△ AEF}=2y$。
由$S_{△ BCE}=S_{△ BCF}+S_{△ CEF}$,得:
$2x + y = \frac{5}{3}$ ①
∵ D为BC中点,
∴ $S_{△ ADC}=\frac{1}{2}S_{△ ABC}=\frac{5}{2}$,
又∵ $S_{△ ADC}=S_{△ CDF}+S_{△ CEF}+S_{△ AEF}$,
∴ $x + 3y = \frac{5}{2}$ ②
联立①②,将$y=\frac{5}{3}-2x$代入②:
$x + 3(\frac{5}{3}-2x)=\frac{5}{2}$
$x + 5 - 6x = \frac{5}{2}$
解得$x=\frac{1}{2}$。
即$S_{△ BDF}=\frac{1}{2}$。
$\boxed{\dfrac{1}{2}}$
解析
【分析】
本题属于三角形面积计算问题,解题核心是运用“同高三角形的面积比等于对应底的比”的性质。首先观察到D是BC中点,可得△BDF和△CDF面积相等;E是AC靠近C的三等分点,可得△BCE面积是△ABC的$\frac{1}{3}$,且△AEF面积是△CEF的2倍。我们可以设两个未知量分别表示△BDF和△CEF的面积,再根据△BCE、△ADC的面积关系列方程组,联立求解即可得到△BDF的面积。
【解析】
解:连接CF,设$S_{△ BDF}=x$。
∵ D为BC的中点,
∴ $BD=CD$,△BDF和△CDF同高,
∴ $S_{△ CDF}=S_{△ BDF}=x$,
∴ $S_{△ BCF}=S_{△ BDF}+S_{△ CDF}=2x$。
∵ E为AC边上靠近点C的三等分点,
∴ $EC=\frac{1}{3}AC$,$AE=2EC$,
△BCE和△ABC同高,故$S_{△ BCE}=\frac{1}{3}S_{△ ABC}=\frac{5}{3}$;
△AEF和△CEF同高,故$S_{△ AEF}=2S_{△ CEF}$。
设$S_{△ CEF}=y$,则$S_{△ AEF}=2y$。
由$S_{△ BCE}=S_{△ BCF}+S_{△ CEF}$,得:
$2x + y = \frac{5}{3}$ ①
∵ D为BC中点,△ADC和△ABC同高,
∴ $S_{△ ADC}=\frac{1}{2}S_{△ ABC}=\frac{5}{2}$,
又
∵ $S_{△ ADC}=S_{△ CDF}+S_{△ CEF}+S_{△ AEF}$,
∴ $x + y + 2y = \frac{5}{2}$,即$x + 3y = \frac{5}{2}$ ②
联立①②,将$y=\frac{5}{3}-2x$代入②:
$x + 3(\frac{5}{3}-2x)=\frac{5}{2}$
$x + 5 - 6x = \frac{5}{2}$
解得$x=\frac{1}{2}$。
【答案】
$\boxed{\dfrac{1}{2}}$
【知识点】
三角形面积与底高的关系,三角形中线的性质,二元一次方程组的应用
【点评】
本题是典型的三角形面积比例计算问题,通过中点、分点对应的底的比例关系转化为面积比例关系,结合方程思想求解,是解决这类小三角形面积问题的常用思路,需要熟练掌握同高(同底)三角形的面积比例规律。
【难度系数】
0.6
本题属于三角形面积计算问题,解题核心是运用“同高三角形的面积比等于对应底的比”的性质。首先观察到D是BC中点,可得△BDF和△CDF面积相等;E是AC靠近C的三等分点,可得△BCE面积是△ABC的$\frac{1}{3}$,且△AEF面积是△CEF的2倍。我们可以设两个未知量分别表示△BDF和△CEF的面积,再根据△BCE、△ADC的面积关系列方程组,联立求解即可得到△BDF的面积。
【解析】
解:连接CF,设$S_{△ BDF}=x$。
∵ D为BC的中点,
∴ $BD=CD$,△BDF和△CDF同高,
∴ $S_{△ CDF}=S_{△ BDF}=x$,
∴ $S_{△ BCF}=S_{△ BDF}+S_{△ CDF}=2x$。
∵ E为AC边上靠近点C的三等分点,
∴ $EC=\frac{1}{3}AC$,$AE=2EC$,
△BCE和△ABC同高,故$S_{△ BCE}=\frac{1}{3}S_{△ ABC}=\frac{5}{3}$;
△AEF和△CEF同高,故$S_{△ AEF}=2S_{△ CEF}$。
设$S_{△ CEF}=y$,则$S_{△ AEF}=2y$。
由$S_{△ BCE}=S_{△ BCF}+S_{△ CEF}$,得:
$2x + y = \frac{5}{3}$ ①
∵ D为BC中点,△ADC和△ABC同高,
∴ $S_{△ ADC}=\frac{1}{2}S_{△ ABC}=\frac{5}{2}$,
又
∵ $S_{△ ADC}=S_{△ CDF}+S_{△ CEF}+S_{△ AEF}$,
∴ $x + y + 2y = \frac{5}{2}$,即$x + 3y = \frac{5}{2}$ ②
联立①②,将$y=\frac{5}{3}-2x$代入②:
$x + 3(\frac{5}{3}-2x)=\frac{5}{2}$
$x + 5 - 6x = \frac{5}{2}$
解得$x=\frac{1}{2}$。
【答案】
$\boxed{\dfrac{1}{2}}$
【知识点】
三角形面积与底高的关系,三角形中线的性质,二元一次方程组的应用
【点评】
本题是典型的三角形面积比例计算问题,通过中点、分点对应的底的比例关系转化为面积比例关系,结合方程思想求解,是解决这类小三角形面积问题的常用思路,需要熟练掌握同高(同底)三角形的面积比例规律。
【难度系数】
0.6
13. 如图,AD是△ABC的角平分线,点E在边AC上(不与点A,C重合),连接BE,交AD于点O.
(1)如图1,若BE是△ABC的中线,AB=8,BC=5,则△ABE与△BCE的周长差为;
(2)如图2,若∠BAC=28°,BE是△ABC的高,则∠AOB的度数为°;
(3)如图3,若∠C=64°,BE是△ABC的角平分线,求∠AOB的度数.

14.如图,在△ABC中,D,E,F分别为AB,AC,CD
(1)如图1,若BE是△ABC的中线,AB=8,BC=5,则△ABE与△BCE的周长差为;
(2)如图2,若∠BAC=28°,BE是△ABC的高,则∠AOB的度数为°;
(3)如图3,若∠C=64°,BE是△ABC的角平分线,求∠AOB的度数.
14.如图,在△ABC中,D,E,F分别为AB,AC,CD
答案
(1) $\boldsymbol{3}$;(2) $\boldsymbol{104}$;(3) $\boldsymbol{122°}$。
解析
【分析】
(1) 要求△ABE与△BCE的周长差,先根据中线性质得AE=CE,两个三角形周长都包含公共边BE,所以周长差就是AB与BC的差,代入数值计算即可。
(2) 先根据角平分线性质求出∠OAB的度数,再由高的定义得∠AEB=90°,结合三角形内角和即可求出∠AOB的度数。
(3) 先根据三角形内角和求出∠BAC与∠ABC的和,再利用角平分线的性质得到∠OAB与∠OBA的和,最后在△AOB中用内角和定理求出∠AOB的度数。
【解析】
(1)
∵BE是△ABC的中线,
∴AE=CE。
△ABE的周长=AB+BE+AE,△BCE的周长=BC+BE+CE,
∴周长差= (AB+BE+AE) - (BC+BE+CE) = AB - BC = 8 - 5 = 3。
(2)
∵AD是△ABC的角平分线,∠BAC=28°,
∴∠OAB = $\frac{1}{2}$∠BAC = 14°。
∵BE是△ABC的高,
∴∠AEB=90°,
在△ABE中,∠ABE = 90° - ∠BAC = 90° - 28° = 62°,
在△AOB中,∠AOB = 180° - ∠OAB - ∠ABE = 180° - 14° - 62° = 104°。
(3) 在△ABC中,∠BAC + ∠ABC + ∠C = 180°,
∵∠C=64°,
∴∠BAC + ∠ABC = 180° - 64° = 116°。
∵AD平分∠BAC,BE平分∠ABC,
∴∠OAB = $\frac{1}{2}$∠BAC,∠OBA = $\frac{1}{2}$∠ABC,
∴∠OAB + ∠OBA = $\frac{1}{2}$(∠BAC + ∠ABC) = $\frac{1}{2}$×116° = 58°。
在△AOB中,∠AOB = 180° - (∠OAB + ∠OBA) = 180° - 58° = 122°。
【答案】
(1) $\boldsymbol{3}$;(2) $\boldsymbol{104}$;(3) $\boldsymbol{122°}$
【知识点】
三角形中线性质,三角形角平分线性质,三角形内角和定理
【点评】
本题围绕三角形的中线、角平分线、高的性质展开考查,结合三角形内角和定理求解周长差和角度,属于基础题型,解题的核心是熟练掌握各类三角形特殊线段的性质,灵活运用内角和定理进行角度推导。
【难度系数】
0.75
(1) 要求△ABE与△BCE的周长差,先根据中线性质得AE=CE,两个三角形周长都包含公共边BE,所以周长差就是AB与BC的差,代入数值计算即可。
(2) 先根据角平分线性质求出∠OAB的度数,再由高的定义得∠AEB=90°,结合三角形内角和即可求出∠AOB的度数。
(3) 先根据三角形内角和求出∠BAC与∠ABC的和,再利用角平分线的性质得到∠OAB与∠OBA的和,最后在△AOB中用内角和定理求出∠AOB的度数。
【解析】
(1)
∵BE是△ABC的中线,
∴AE=CE。
△ABE的周长=AB+BE+AE,△BCE的周长=BC+BE+CE,
∴周长差= (AB+BE+AE) - (BC+BE+CE) = AB - BC = 8 - 5 = 3。
(2)
∵AD是△ABC的角平分线,∠BAC=28°,
∴∠OAB = $\frac{1}{2}$∠BAC = 14°。
∵BE是△ABC的高,
∴∠AEB=90°,
在△ABE中,∠ABE = 90° - ∠BAC = 90° - 28° = 62°,
在△AOB中,∠AOB = 180° - ∠OAB - ∠ABE = 180° - 14° - 62° = 104°。
(3) 在△ABC中,∠BAC + ∠ABC + ∠C = 180°,
∵∠C=64°,
∴∠BAC + ∠ABC = 180° - 64° = 116°。
∵AD平分∠BAC,BE平分∠ABC,
∴∠OAB = $\frac{1}{2}$∠BAC,∠OBA = $\frac{1}{2}$∠ABC,
∴∠OAB + ∠OBA = $\frac{1}{2}$(∠BAC + ∠ABC) = $\frac{1}{2}$×116° = 58°。
在△AOB中,∠AOB = 180° - (∠OAB + ∠OBA) = 180° - 58° = 122°。
【答案】
(1) $\boldsymbol{3}$;(2) $\boldsymbol{104}$;(3) $\boldsymbol{122°}$
【知识点】
三角形中线性质,三角形角平分线性质,三角形内角和定理
【点评】
本题围绕三角形的中线、角平分线、高的性质展开考查,结合三角形内角和定理求解周长差和角度,属于基础题型,解题的核心是熟练掌握各类三角形特殊线段的性质,灵活运用内角和定理进行角度推导。
【难度系数】
0.75
上的一点.
(1)若D,E,F分别为AB,AC,CD的中点,△ABC的面积是16,则四边形ADFE的面积是;
(2)若∠AED = ∠ACB,∠B = ∠DEF,试说明∠1 + ∠2 = 180°.

(1)若D,E,F分别为AB,AC,CD的中点,△ABC的面积是16,则四边形ADFE的面积是;
(2)若∠AED = ∠ACB,∠B = ∠DEF,试说明∠1 + ∠2 = 180°.
答案
(1) $\boldsymbol{6}$
解析
【分析】
(1) 解题思路:三角形的中线能将三角形分成面积相等的两个部分,我们可以利用这个性质逐步推导各部分面积:先由D是AB中点求出△ADC的面积,再由E是AC中点求出△ADE和△CDE的面积,最后由F是CD中点求出△DEF的面积,将△ADE和△DEF的面积相加即可得到四边形ADFE的面积。
(2) 解题思路:要证明∠1+∠2=180°,先从已知角相等的条件出发,先判定DE//BC得到∠ADE=∠B,结合∠B=∠DEF等量代换得到∠ADE=∠DEF,再判定AB//EF,得到∠2=∠DFE,最后利用∠1和∠DFE是邻补角的性质,等量代换即可得到结论。
【解析】
(1) 解:
∵ D是AB的中点,CD是△ABC的中线
∴ $S_{△ ADC}=\frac{1}{2}S_{△ ABC}=\frac{1}{2}×16=8$
∵ E是AC的中点,DE是△ADC的中线
∴ $S_{△ ADE}=S_{△ CDE}=\frac{1}{2}S_{△ ADC}=\frac{1}{2}×8=4$
∵ F是CD的中点,EF是△CDE的中线
∴ $S_{△ DEF}=\frac{1}{2}S_{△ CDE}=\frac{1}{2}×4=2$
∴ $S_{四边形ADFE}=S_{△ ADE}+S_{△ DEF}=4+2=6$
(2) 证明:
∵ ∠AED = ∠ACB
∴ DE//BC(同位角相等,两直线平行)
∴ ∠ADE = ∠B(两直线平行,同位角相等)
又
∵ ∠B = ∠DEF
∴ ∠ADE = ∠DEF(等量代换)
∴ AB//EF(内错角相等,两直线平行)
∴ ∠2 = ∠DFE(两直线平行,内错角相等)
∵ ∠DFE + ∠1 = 180°(邻补角的定义)
∴ ∠1 + ∠2 = 180°(等量代换)
【答案】
(1) $\boldsymbol{6}$;(2) 证明见上述解析
【知识点】
三角形中线的面积性质,平行线的判定与性质,邻补角的性质
【点评】
本题综合考查三角形中线的面积规律和平行线的相关性质,第一问需熟练掌握中线等分三角形面积的结论,分步推导即可求解;第二问需要灵活运用平行线的判定和性质完成角的等量代换,逻辑链条清晰,属于中等难度的基础综合题。
【难度系数】
0.7
(1) 解题思路:三角形的中线能将三角形分成面积相等的两个部分,我们可以利用这个性质逐步推导各部分面积:先由D是AB中点求出△ADC的面积,再由E是AC中点求出△ADE和△CDE的面积,最后由F是CD中点求出△DEF的面积,将△ADE和△DEF的面积相加即可得到四边形ADFE的面积。
(2) 解题思路:要证明∠1+∠2=180°,先从已知角相等的条件出发,先判定DE//BC得到∠ADE=∠B,结合∠B=∠DEF等量代换得到∠ADE=∠DEF,再判定AB//EF,得到∠2=∠DFE,最后利用∠1和∠DFE是邻补角的性质,等量代换即可得到结论。
【解析】
(1) 解:
∵ D是AB的中点,CD是△ABC的中线
∴ $S_{△ ADC}=\frac{1}{2}S_{△ ABC}=\frac{1}{2}×16=8$
∵ E是AC的中点,DE是△ADC的中线
∴ $S_{△ ADE}=S_{△ CDE}=\frac{1}{2}S_{△ ADC}=\frac{1}{2}×8=4$
∵ F是CD的中点,EF是△CDE的中线
∴ $S_{△ DEF}=\frac{1}{2}S_{△ CDE}=\frac{1}{2}×4=2$
∴ $S_{四边形ADFE}=S_{△ ADE}+S_{△ DEF}=4+2=6$
(2) 证明:
∵ ∠AED = ∠ACB
∴ DE//BC(同位角相等,两直线平行)
∴ ∠ADE = ∠B(两直线平行,同位角相等)
又
∵ ∠B = ∠DEF
∴ ∠ADE = ∠DEF(等量代换)
∴ AB//EF(内错角相等,两直线平行)
∴ ∠2 = ∠DFE(两直线平行,内错角相等)
∵ ∠DFE + ∠1 = 180°(邻补角的定义)
∴ ∠1 + ∠2 = 180°(等量代换)
【答案】
(1) $\boldsymbol{6}$;(2) 证明见上述解析
【知识点】
三角形中线的面积性质,平行线的判定与性质,邻补角的性质
【点评】
本题综合考查三角形中线的面积规律和平行线的相关性质,第一问需熟练掌握中线等分三角形面积的结论,分步推导即可求解;第二问需要灵活运用平行线的判定和性质完成角的等量代换,逻辑链条清晰,属于中等难度的基础综合题。
【难度系数】
0.7
15. 推理能力 已知在$△ ABC$中,$∠ BAC = α$,$BF$为$△ ABC$的一条角平分线,过射线$AC$上一点$D$(不与点$A,C$重合)作$DE ⊥ BC$,垂足为$E$,射线$DG$平分$∠ ADE$.
(1)若$α = 90°$,如图,点$D$在边$AC$上,点$G$在边$BC$上且不与点$B$重合. 判断$∠ 1$与$∠ 2$的数量关系,并说明理由.
(2)若$0° < α < 90°$,射线$DG$与直线$FB$交于点$H$,用含$α$的代数式表示$∠ DHF$的度数,并说明理由.

(1)若$α = 90°$,如图,点$D$在边$AC$上,点$G$在边$BC$上且不与点$B$重合. 判断$∠ 1$与$∠ 2$的数量关系,并说明理由.
(2)若$0° < α < 90°$,射线$DG$与直线$FB$交于点$H$,用含$α$的代数式表示$∠ DHF$的度数,并说明理由.
答案
解:
(1) $∠ 1 + ∠ 2 = 90°$,理由如下:
∵ $BF$ 平分 $∠ ABC$,
∴ $∠ 1 = \frac{1}{2}∠ ABC$。
∵ $DE ⊥ BC$,
∴ $∠ DEC = 90°$,
∴ $∠ C + ∠ CDE = 90°$。
∵ $∠ BAC = 90°$,
∴ $∠ ABC + ∠ C = 90°$,
∴ $∠ CDE = ∠ ABC$。
∵ $∠ ADE = 180° - ∠ CDE$,$DG$ 平分 $∠ ADE$,
∴ $∠ 2 = \frac{1}{2}∠ ADE = \frac{1}{2}(180° - ∠ CDE) = 90° - \frac{1}{2}∠ CDE$。
∴ $∠ 1 + ∠ 2 = \frac{1}{2}∠ ABC + 90° - \frac{1}{2}∠ CDE = 90°$。
(2) $∠ DHF = 45° + \frac{1}{2}α$,理由如下:
∵ $BF$ 平分 $∠ ABC$,
∴ $∠ ABF = \frac{1}{2}∠ ABC$。
在 $△ ABF$ 中,
$∠ AFB = 180° - ∠ BAC - ∠ ABF = 180° - α - \frac{1}{2}∠ ABC$。
∵ $DE ⊥ BC$,
∴ $∠ DEC = 90°$,
∴ $∠ CDE = 90° - ∠ C$。
∵ $∠ ADE = 180° - ∠ CDE$,$DG$ 平分 $∠ ADE$,
∴ $∠ ADG = \frac{1}{2}∠ ADE = \frac{1}{2}[180° - (90° - ∠ C)] = 45° + \frac{1}{2}∠ C$。
在 $△ DHF$ 中,
$∠ DHF + ∠ ADG + ∠ AFB = 180°$,
∴ $∠ DHF = 180° - ∠ ADG - ∠ AFB$
$= 180° - (45° + \frac{1}{2}∠ C) - (180° - α - \frac{1}{2}∠ ABC)$
$= α - 45° + \frac{1}{2}(∠ ABC + ∠ C)$。
在 $△ ABC$ 中,$∠ ABC + ∠ C = 180° - α$,代入得:
$∠ DHF = α - 45° + \frac{1}{2}(180° - α) = 45° + \frac{1}{2}α$。
(1) $∠ 1 + ∠ 2 = 90°$,理由如下:
∵ $BF$ 平分 $∠ ABC$,
∴ $∠ 1 = \frac{1}{2}∠ ABC$。
∵ $DE ⊥ BC$,
∴ $∠ DEC = 90°$,
∴ $∠ C + ∠ CDE = 90°$。
∵ $∠ BAC = 90°$,
∴ $∠ ABC + ∠ C = 90°$,
∴ $∠ CDE = ∠ ABC$。
∵ $∠ ADE = 180° - ∠ CDE$,$DG$ 平分 $∠ ADE$,
∴ $∠ 2 = \frac{1}{2}∠ ADE = \frac{1}{2}(180° - ∠ CDE) = 90° - \frac{1}{2}∠ CDE$。
∴ $∠ 1 + ∠ 2 = \frac{1}{2}∠ ABC + 90° - \frac{1}{2}∠ CDE = 90°$。
(2) $∠ DHF = 45° + \frac{1}{2}α$,理由如下:
∵ $BF$ 平分 $∠ ABC$,
∴ $∠ ABF = \frac{1}{2}∠ ABC$。
在 $△ ABF$ 中,
$∠ AFB = 180° - ∠ BAC - ∠ ABF = 180° - α - \frac{1}{2}∠ ABC$。
∵ $DE ⊥ BC$,
∴ $∠ DEC = 90°$,
∴ $∠ CDE = 90° - ∠ C$。
∵ $∠ ADE = 180° - ∠ CDE$,$DG$ 平分 $∠ ADE$,
∴ $∠ ADG = \frac{1}{2}∠ ADE = \frac{1}{2}[180° - (90° - ∠ C)] = 45° + \frac{1}{2}∠ C$。
在 $△ DHF$ 中,
$∠ DHF + ∠ ADG + ∠ AFB = 180°$,
∴ $∠ DHF = 180° - ∠ ADG - ∠ AFB$
$= 180° - (45° + \frac{1}{2}∠ C) - (180° - α - \frac{1}{2}∠ ABC)$
$= α - 45° + \frac{1}{2}(∠ ABC + ∠ C)$。
在 $△ ABC$ 中,$∠ ABC + ∠ C = 180° - α$,代入得:
$∠ DHF = α - 45° + \frac{1}{2}(180° - α) = 45° + \frac{1}{2}α$。
解析
【分析】
(1) 要判断∠1和∠2的数量关系,首先根据角平分线定义可得∠1是∠ABC的一半;再结合DE⊥BC、∠BAC=90°,利用直角三角形两锐角互余推出∠CDE=∠ABC;接着根据平角定义和角平分线定义,将∠2用∠CDE表示,最后代入∠1+∠2化简即可得到二者的数量关系。
(2) 要求∠DHF的度数,首先利用角平分线定义分别表示出∠ABF和∠ADG;再在△ABF中借助三角形内角和定理表示出∠AFB;然后在△DHF中利用内角和定理,将∠DHF用α、∠ABC、∠C表示;最后结合△ABC的内角和,把∠ABC+∠C替换为180°-α,化简即可得到含α的∠DHF表达式。
【解析】
(1) $\boldsymbol{∠1 + ∠2 = 90°}$,理由如下:
∵ $BF$ 平分 $∠ABC$,
∴ $∠1 = \frac{1}{2}∠ABC$。
∵ $DE ⊥ BC$,
∴ $∠DEC = 90°$,
∴ $∠C + ∠CDE = 90°$。
∵ $∠BAC = 90°$,
∴ $∠ABC + ∠C = 90°$,
∴ $∠CDE = ∠ABC$。
∵ $∠ADE = 180° - ∠CDE$,$DG$ 平分 $∠ADE$,
∴ $∠2 = \frac{1}{2}∠ADE = \frac{1}{2}(180° - ∠CDE) = 90° - \frac{1}{2}∠CDE$。
∴ $∠1 + ∠2 = \frac{1}{2}∠ABC + 90° - \frac{1}{2}∠CDE = 90°$。
(2) $\boldsymbol{∠DHF = 45° + \frac{1}{2}α}$,理由如下:
∵ $BF$ 平分 $∠ABC$,
∴ $∠ABF = \frac{1}{2}∠ABC$。
在 $△ABF$ 中,
$∠AFB = 180° - ∠BAC - ∠ABF = 180° - α - \frac{1}{2}∠ABC$。
∵ $DE ⊥ BC$,
∴ $∠DEC = 90°$,
∴ $∠CDE = 90° - ∠C$。
∵ $∠ADE = 180° - ∠CDE$,$DG$ 平分 $∠ADE$,
∴ $∠ADG = \frac{1}{2}∠ADE = \frac{1}{2}[180° - (90° - ∠C)] = 45° + \frac{1}{2}∠C$。
在 $△DHF$ 中,
$∠DHF + ∠ADG + ∠AFB = 180°$,
∴ $∠DHF = 180° - ∠ADG - ∠AFB$
$= 180° - (45° + \frac{1}{2}∠C) - (180° - α - \frac{1}{2}∠ABC)$
$= α - 45° + \frac{1}{2}(∠ABC + ∠C)$。
在 $△ABC$ 中,$∠ABC + ∠C = 180° - α$,代入得:
$∠DHF = α - 45° + \frac{1}{2}(180° - α) = 45° + \frac{1}{2}α$。
【答案】
(1) $∠1+∠2=90°$;
(2) $∠DHF=45°+\frac{1}{2}α$
【知识点】
角平分线的定义,三角形内角和定理,直角三角形的性质
【点评】
本题侧重考察逻辑推理能力,解题核心是利用角平分线完成角度的倍分转化,结合三角形内角和定理推导未知角的关系,需要熟练掌握角度间的和差、互余、互补等关联性质。
【难度系数】
0.6
(1) 要判断∠1和∠2的数量关系,首先根据角平分线定义可得∠1是∠ABC的一半;再结合DE⊥BC、∠BAC=90°,利用直角三角形两锐角互余推出∠CDE=∠ABC;接着根据平角定义和角平分线定义,将∠2用∠CDE表示,最后代入∠1+∠2化简即可得到二者的数量关系。
(2) 要求∠DHF的度数,首先利用角平分线定义分别表示出∠ABF和∠ADG;再在△ABF中借助三角形内角和定理表示出∠AFB;然后在△DHF中利用内角和定理,将∠DHF用α、∠ABC、∠C表示;最后结合△ABC的内角和,把∠ABC+∠C替换为180°-α,化简即可得到含α的∠DHF表达式。
【解析】
(1) $\boldsymbol{∠1 + ∠2 = 90°}$,理由如下:
∵ $BF$ 平分 $∠ABC$,
∴ $∠1 = \frac{1}{2}∠ABC$。
∵ $DE ⊥ BC$,
∴ $∠DEC = 90°$,
∴ $∠C + ∠CDE = 90°$。
∵ $∠BAC = 90°$,
∴ $∠ABC + ∠C = 90°$,
∴ $∠CDE = ∠ABC$。
∵ $∠ADE = 180° - ∠CDE$,$DG$ 平分 $∠ADE$,
∴ $∠2 = \frac{1}{2}∠ADE = \frac{1}{2}(180° - ∠CDE) = 90° - \frac{1}{2}∠CDE$。
∴ $∠1 + ∠2 = \frac{1}{2}∠ABC + 90° - \frac{1}{2}∠CDE = 90°$。
(2) $\boldsymbol{∠DHF = 45° + \frac{1}{2}α}$,理由如下:
∵ $BF$ 平分 $∠ABC$,
∴ $∠ABF = \frac{1}{2}∠ABC$。
在 $△ABF$ 中,
$∠AFB = 180° - ∠BAC - ∠ABF = 180° - α - \frac{1}{2}∠ABC$。
∵ $DE ⊥ BC$,
∴ $∠DEC = 90°$,
∴ $∠CDE = 90° - ∠C$。
∵ $∠ADE = 180° - ∠CDE$,$DG$ 平分 $∠ADE$,
∴ $∠ADG = \frac{1}{2}∠ADE = \frac{1}{2}[180° - (90° - ∠C)] = 45° + \frac{1}{2}∠C$。
在 $△DHF$ 中,
$∠DHF + ∠ADG + ∠AFB = 180°$,
∴ $∠DHF = 180° - ∠ADG - ∠AFB$
$= 180° - (45° + \frac{1}{2}∠C) - (180° - α - \frac{1}{2}∠ABC)$
$= α - 45° + \frac{1}{2}(∠ABC + ∠C)$。
在 $△ABC$ 中,$∠ABC + ∠C = 180° - α$,代入得:
$∠DHF = α - 45° + \frac{1}{2}(180° - α) = 45° + \frac{1}{2}α$。
【答案】
(1) $∠1+∠2=90°$;
(2) $∠DHF=45°+\frac{1}{2}α$
【知识点】
角平分线的定义,三角形内角和定理,直角三角形的性质
【点评】
本题侧重考察逻辑推理能力,解题核心是利用角平分线完成角度的倍分转化,结合三角形内角和定理推导未知角的关系,需要熟练掌握角度间的和差、互余、互补等关联性质。
【难度系数】
0.6
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