15. 先化简,再求值:$\frac{x^{2} - 1}{x^{2} - 2x + 1} \cdot \frac{1}{x + 1} - \frac{1}{x}$,其中$x = 2$.
答案
解:原式$=\frac{(x+1)(x-1)}{(x-1)^2} \cdot \frac{1}{x+1} - \frac{1}{x}$
$=\frac{1}{x-1} - \frac{1}{x}$
$=\frac{x - (x - 1)}{x(x - 1)}$
$=\frac{1}{x(x - 1)}$
当$x=2$时,原式$=\frac{1}{2×(2 - 1)}=\frac{1}{2}$
$=\frac{1}{x-1} - \frac{1}{x}$
$=\frac{x - (x - 1)}{x(x - 1)}$
$=\frac{1}{x(x - 1)}$
当$x=2$时,原式$=\frac{1}{2×(2 - 1)}=\frac{1}{2}$
16. 如图所示,在正方形网格中,$\triangle ABC$的顶点在格点上,请利用格点和无刻度直尺完成下面的作图(保留作图痕迹).
(1)在图①中,作$\triangle ABC$的高BD;
(2)在图②中,作$\triangle ABC$的中线BE.

(1)在图①中,作$\triangle ABC$的高BD;
(2)在图②中,作$\triangle ABC$的中线BE.
答案
【解析】:
本题主要考查三角形高和中线的作法,利用网格特点,通过格点来构造直角三角形,从而确定高和中线的位置。
(1)作$\triangle ABC$的高$BD$:
利用网格特点,找到点$B$到$AC$的垂线段$BD$。具体做法是,通过观察网格,找到能使$BD$垂直于$AC$的格点$D$,连接$BD$,则$BD$就是所求的高。
(2)作$\triangle ABC$的中线$BE$:
先找到$AC$的中点$E$,由于在网格中,$A$、$C$的坐标容易确定,通过数格子可以找到$AC$中点$E$的位置($E$的横坐标为$A$、$C$横坐标之和的一半,纵坐标为$A$、$C$纵坐标之和的一半),连接$BE$,则$BE$就是所求的中线。
【答案】:
(1)图略(过点$B$作$AC$的垂线,垂足为$D$,$BD$即为所求的高);
(2)图略(找到$AC$中点$E$,连接$BE$,$BE$即为所求的中线)。
本题主要考查三角形高和中线的作法,利用网格特点,通过格点来构造直角三角形,从而确定高和中线的位置。
(1)作$\triangle ABC$的高$BD$:
利用网格特点,找到点$B$到$AC$的垂线段$BD$。具体做法是,通过观察网格,找到能使$BD$垂直于$AC$的格点$D$,连接$BD$,则$BD$就是所求的高。
(2)作$\triangle ABC$的中线$BE$:
先找到$AC$的中点$E$,由于在网格中,$A$、$C$的坐标容易确定,通过数格子可以找到$AC$中点$E$的位置($E$的横坐标为$A$、$C$横坐标之和的一半,纵坐标为$A$、$C$纵坐标之和的一半),连接$BE$,则$BE$就是所求的中线。
【答案】:
(1)图略(过点$B$作$AC$的垂线,垂足为$D$,$BD$即为所求的高);
(2)图略(找到$AC$中点$E$,连接$BE$,$BE$即为所求的中线)。
17. 如图所示,点E,F在AB上,$AD = BC$,$\angle A = \angle B$,$AE = BF$. 求证$\triangle ADF \cong \triangle BCE$.

答案
【解析】:
本题可根据已知条件,通过等式$AE = BF$推导出$AF = BE$,再结合$AD = BC$,$\angle A = \angle B$,利用全等三角形的判定定理“边角边”(SAS)来证明$\triangle ADF \cong \triangle BCE$。
【答案】:
证明:
∵$AE = BF$,
∴$AE + EF = BF + EF$,即$AF = BE$。
在$\triangle ADF$和$\triangle BCE$中,
$\begin{cases}AD = BC \\ \angle A = \angle B \\ AF = BE\end{cases}$
∴$\triangle ADF \cong \triangle BCE(SAS)$。
本题可根据已知条件,通过等式$AE = BF$推导出$AF = BE$,再结合$AD = BC$,$\angle A = \angle B$,利用全等三角形的判定定理“边角边”(SAS)来证明$\triangle ADF \cong \triangle BCE$。
【答案】:
证明:
∵$AE = BF$,
∴$AE + EF = BF + EF$,即$AF = BE$。
在$\triangle ADF$和$\triangle BCE$中,
$\begin{cases}AD = BC \\ \angle A = \angle B \\ AF = BE\end{cases}$
∴$\triangle ADF \cong \triangle BCE(SAS)$。
18. 如图所示,在$Rt\triangle ACB$中,$\angle C = 90^{\circ}$,$\angle CAB$的平分线交BC于点D. 又DE是AB的垂直平分线,垂足为E.
(1)求$\angle CAD$的大小;
(2)若$BC = 3$,求DE的长.

(1)求$\angle CAD$的大小;
(2)若$BC = 3$,求DE的长.
答案
(1)解:∵DE是AB的垂直平分线,
∴DA=DB,
∴∠DAB=∠B,
∵AD平分∠CAB,
∴∠CAD=∠DAB=∠B,
在Rt△ACB中,∠C=90°,
∴∠CAD+∠DAB+∠B=90°,
∴3∠CAD=90°,
∴∠CAD=30°;
(2)解:由(1)知∠CAD=∠DAB=∠B=30°,
∵AD平分∠CAB,∠C=90°,DE⊥AB,
∴DC=DE,
设DE=DC=x,则DB=BC-DC=3-x,
在Rt△DEB中,∠B=30°,
∴DE=1/2DB,
即x=1/2(3-x),
解得x=1,
∴DE的长为1。
∴DA=DB,
∴∠DAB=∠B,
∵AD平分∠CAB,
∴∠CAD=∠DAB=∠B,
在Rt△ACB中,∠C=90°,
∴∠CAD+∠DAB+∠B=90°,
∴3∠CAD=90°,
∴∠CAD=30°;
(2)解:由(1)知∠CAD=∠DAB=∠B=30°,
∵AD平分∠CAB,∠C=90°,DE⊥AB,
∴DC=DE,
设DE=DC=x,则DB=BC-DC=3-x,
在Rt△DEB中,∠B=30°,
∴DE=1/2DB,
即x=1/2(3-x),
解得x=1,
∴DE的长为1。
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