5. (★★) 如图,在四边形 $ABCD$ 中,$AB // CD$,$AC$ 平分 $∠ BAD$,$CE // AD$ 交 $AB$ 于点 $E$。
(1) 求证:四边形 $AECD$ 是菱形;
(2) 若 $E$ 是 $AB$ 的中点,试判断 $△ ABC$ 的形状,并说明理由。
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(1) 求证:四边形 $AECD$ 是菱形;
(2) 若 $E$ 是 $AB$ 的中点,试判断 $△ ABC$ 的形状,并说明理由。
答案
(1) 证明:
∵AB//CD,CE//AD,
∴四边形AECD是平行四边形。
∵AC平分∠BAD,∴∠BAC=∠DAC。
∵AB//CD,∴∠BAC=∠ACD(内错角相等)。
∴∠DAC=∠ACD,∴AD=CD(等角对等边)。
∵四边形AECD是平行四边形,AD=CD,
∴四边形AECD是菱形。
(2) △ABC是直角三角形。理由如下:
∵E是AB中点,∴AE=EB。
∵四边形AECD是菱形,∴AE=EC。
∴EB=EC,∴∠B=∠BCE。
∵AD//CE,∴∠BAD=∠BEC(同位角相等)。
∵AC平分∠BAD,∴∠BAC=∠DAC=1/2∠BAD。
∵AD//CE,∴∠DAC=∠ACE(内错角相等),∴∠BAC=∠ACE。
∴∠ACB=∠ACE+∠BCE=∠BAC+∠B。
在△ABC中,∠BAC+∠B+∠ACB=180°,
∴∠BAC+∠B+∠BAC+∠B=180°,即2(∠BAC+∠B)=180°,
∴∠BAC+∠B=90°,∴∠ACB=90°。
∴△ABC是直角三角形。
∵AB//CD,CE//AD,
∴四边形AECD是平行四边形。
∵AC平分∠BAD,∴∠BAC=∠DAC。
∵AB//CD,∴∠BAC=∠ACD(内错角相等)。
∴∠DAC=∠ACD,∴AD=CD(等角对等边)。
∵四边形AECD是平行四边形,AD=CD,
∴四边形AECD是菱形。
(2) △ABC是直角三角形。理由如下:
∵E是AB中点,∴AE=EB。
∵四边形AECD是菱形,∴AE=EC。
∴EB=EC,∴∠B=∠BCE。
∵AD//CE,∴∠BAD=∠BEC(同位角相等)。
∵AC平分∠BAD,∴∠BAC=∠DAC=1/2∠BAD。
∵AD//CE,∴∠DAC=∠ACE(内错角相等),∴∠BAC=∠ACE。
∴∠ACB=∠ACE+∠BCE=∠BAC+∠B。
在△ABC中,∠BAC+∠B+∠ACB=180°,
∴∠BAC+∠B+∠BAC+∠B=180°,即2(∠BAC+∠B)=180°,
∴∠BAC+∠B=90°,∴∠ACB=90°。
∴△ABC是直角三角形。
6. (★★) 如图,在四边形 $ABCD$ 中,$∠ BAD = 90°$,$BC = DC$,$O$ 为对角线 $BD$ 的中点,连接 $AO$,$CO$。若 $AO = \sqrt{5}$,$OC = 1$,则 $CD$ 的长为 【 】
A.$\sqrt{5}$
B.$\sqrt{6}$
C.$\sqrt{10}$
D.$\sqrt{11}$

A.$\sqrt{5}$
B.$\sqrt{6}$
C.$\sqrt{10}$
D.$\sqrt{11}$
答案
B
解析
在Rt△ABD中,∠BAD=90°,O为BD中点,由直角三角形斜边上的中线性质得AO=BD/2,故BD=2AO=2√5,所以OD=BD/2=√5。
因为BC=DC,O为BD中点,所以CO⊥BD(等腰三角形三线合一)。
在Rt△COD中,OC=1,OD=√5,由勾股定理得CD=√(OC²+OD²)=√(1²+(√5)²)=√6。
因为BC=DC,O为BD中点,所以CO⊥BD(等腰三角形三线合一)。
在Rt△COD中,OC=1,OD=√5,由勾股定理得CD=√(OC²+OD²)=√(1²+(√5)²)=√6。
7. (★★) 如图,在 $Rt△ ABC$ 中,$∠ ACB = 90°$,$D$,$E$,$F$ 分别是 $AC$,$BC$,$AB$ 的中点,连接 $DE$,$CF$。若 $DE = 1$,则 $CF$ 的长为 。
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答案
1
解析
∵D,E分别是AC,BC的中点,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DE = $\frac{1}{2}$AB(三角形中位线定理)。
∵DE = 1,
∴AB = 2DE = 2×1 = 2。
在Rt△ABC中,∠ACB = 90°,F是AB的中点,
∴CF = $\frac{1}{2}$AB(直角三角形斜边中线等于斜边一半),
∴CF = $\frac{1}{2}$×2 = 1。
8. (★★) 如图,在 $△ ABC$ 中,$AD$ 是 $BC$ 边上的高,$CE$ 是 $AB$ 边上的中线,$DC = BE$,$DF ⊥ CE$,垂足为 $F$。求证:$F$ 是 $CE$ 的中点。
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答案
证明:连接DE。
∵AD是BC边上的高,∴∠ADB=90°,△ABD为直角三角形。
∵CE是AB边上的中线,∴E为AB中点,即AE=BE=1/2AB。
在Rt△ABD中,E为斜边AB中点,∴DE=1/2AB(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)。
∴DE=BE。
∵DC=BE,∴DE=DC,△DEC为等腰三角形。
∵DF⊥CE,∴DF为等腰△DEC底边CE上的高。
根据等腰三角形三线合一性质,DF为CE边上的中线,∴CF=EF。
即F是CE的中点。
∵AD是BC边上的高,∴∠ADB=90°,△ABD为直角三角形。
∵CE是AB边上的中线,∴E为AB中点,即AE=BE=1/2AB。
在Rt△ABD中,E为斜边AB中点,∴DE=1/2AB(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)。
∴DE=BE。
∵DC=BE,∴DE=DC,△DEC为等腰三角形。
∵DF⊥CE,∴DF为等腰△DEC底边CE上的高。
根据等腰三角形三线合一性质,DF为CE边上的中线,∴CF=EF。
即F是CE的中点。
9. (★)在学习平行四边形时,我们先学习了平行四边形的性质定理、判定定理,再通过平行四边形边、角的特殊化,获得了特殊的平行四边形——矩形、菱形和正方形,了解了它们之间的关系,并根据它们的特殊性,得到了这些特殊的平行四边形的性质定理和判定定理. 在学习这些知识的过程中,主要体现的数学思想方法是【 】
A.方程思想
B.数形结合思想
C.从特殊到一般思想
D.从一般到特殊思想
A.方程思想
B.数形结合思想
C.从特殊到一般思想
D.从一般到特殊思想
答案
D
解析
本题在学习平行四边形知识时,先学习平行四边形的一般性质和判定定理,然后通过对其边、角进行特殊化得出特殊的平行四边形(矩形、菱形、正方形),体现了从一般到特殊的研究方法,所以主要体现的数学思想方法是从一般到特殊思想。
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