19.如图,已知直线l表示一段公路,点A表示学校,点B表示书店,点C表示图书馆。
(1)请画出学校A到书店B的最短路线;
(2)在公路l上找一个路口M,使得AM+CM的值最小;
(3)现要从学校A向公路l修一条小路,怎样修路才能使小路的长度最短?请画出小路的路线,并用所学知识描述小路的方向。

(1)请画出学校A到书店B的最短路线;
(2)在公路l上找一个路口M,使得AM+CM的值最小;
(3)现要从学校A向公路l修一条小路,怎样修路才能使小路的长度最短?请画出小路的路线,并用所学知识描述小路的方向。
答案
解:
(1) 连接线段AB,线段AB即为学校A到书店B的最短路线。
(2) 连接AC,交直线l于点M,点M即为所求的路口,此时AM+CM的值最小。
(3) 过点A作AD⊥直线l,垂足为D,线段AD即为所求的小路线段。
根据垂线段最短的性质,沿垂直于公路l的方向从A向公路修路,小路长度最短,即这条小路与公路l互相垂直。
(1) 连接线段AB,线段AB即为学校A到书店B的最短路线。
(2) 连接AC,交直线l于点M,点M即为所求的路口,此时AM+CM的值最小。
(3) 过点A作AD⊥直线l,垂足为D,线段AD即为所求的小路线段。
根据垂线段最短的性质,沿垂直于公路l的方向从A向公路修路,小路长度最短,即这条小路与公路l互相垂直。
20. 如图,在△ABC中,∠BCA=90°,AC=BC,D为AB上一点,BE⊥CD交CD的延长线于点E。
(1)请你利用尺规作图:过点A作CD的垂线交CD于点F;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)求证:BE=CF。

(1)请你利用尺规作图:过点A作CD的垂线交CD于点F;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)求证:BE=CF。
答案
(1) 尺规作图结果:
以点A为圆心,取适当长度为半径画弧,交直线CD于两点M、N,分别以M、N为圆心,大于$\frac{1}{2}MN$的长度为半径画弧,两弧交于CD另一侧一点,过点A与该交点作直线,交CD于点F,AF即为所求垂线,保留所有作图弧痕即可。
---
(2) 证明:
∵ $∠ BCA=90°$,
∴ $∠ BCE + ∠ ACF = 90°$,
∵ $BE⊥ CD$,$AF⊥ CD$,
∴ $∠ E = ∠ AFC = 90°$,
在$\mathrm{Rt}△ BEC$中,$∠ BCE + ∠ CBE = 90°$,
∴ $∠ CBE = ∠ ACF$。
在$△ BCE$和$△ CAF$中:
$\begin{cases}∠ E = ∠ AFC \\∠ CBE = ∠ ACF \\BC = AC\end{cases}$
∴ $△ BCE ≌ △ CAF \ (\mathrm{AAS})$,
∴ $BE = CF$。
以点A为圆心,取适当长度为半径画弧,交直线CD于两点M、N,分别以M、N为圆心,大于$\frac{1}{2}MN$的长度为半径画弧,两弧交于CD另一侧一点,过点A与该交点作直线,交CD于点F,AF即为所求垂线,保留所有作图弧痕即可。
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(2) 证明:
∵ $∠ BCA=90°$,
∴ $∠ BCE + ∠ ACF = 90°$,
∵ $BE⊥ CD$,$AF⊥ CD$,
∴ $∠ E = ∠ AFC = 90°$,
在$\mathrm{Rt}△ BEC$中,$∠ BCE + ∠ CBE = 90°$,
∴ $∠ CBE = ∠ ACF$。
在$△ BCE$和$△ CAF$中:
$\begin{cases}∠ E = ∠ AFC \\∠ CBE = ∠ ACF \\BC = AC\end{cases}$
∴ $△ BCE ≌ △ CAF \ (\mathrm{AAS})$,
∴ $BE = CF$。
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