9. 如图,在梯形 $ABCD$ 中,$AD// BC$,延长 $CB$ 到点 $E$,使 $BE = AD$,连接 $DE$,交 $AB$ 于点 $M$. 若 $N$ 是 $CD$ 的中点,且 $MN = 5$,$BE = 2$,求 $BC$ 的长.

答案
9.
∵AD//BC,
∴∠A=∠MBE,∠ADM=∠E.
∵AD=BE,
∴△AMD≌△BME(ASA).
∴MD=ME.
∵M为AB的中点,
∴MN为△DEC的中位线,
∴MN=$\frac{1}{2}$EC.
∴EC=2MN=2×5=10.
∴BC=EC - EB=10 - 2=8.
∴BC的长是8
∵AD//BC,
∴∠A=∠MBE,∠ADM=∠E.
∵AD=BE,
∴△AMD≌△BME(ASA).
∴MD=ME.
∵M为AB的中点,
∴MN为△DEC的中位线,
∴MN=$\frac{1}{2}$EC.
∴EC=2MN=2×5=10.
∴BC=EC - EB=10 - 2=8.
∴BC的长是8
解析
【分析】
首先,根据梯形$AD// BC$的性质,可得到两组内错角相等;结合已知$AD=BE$,利用ASA可证明$△ AMD≌△ BME$,从而得出$M$是$DE$的中点。接着,因为$N$是$CD$的中点,所以$MN$是$△ DEC$的中位线,根据三角形中位线定理,可求出$EC$的长度,最后用$EC$减去$BE$的长度即可得到$BC$的长。
【解析】
∵$AD// BC$,
∴$∠ A=∠ MBE$,$∠ ADM=∠ E$.
在$△ AMD$和$△ BME$中,
$\{\begin{array}{l}∠ A=∠ MBE\\AD=BE\\∠ ADM=∠ E\end{array} $
∴$△ AMD≌△ BME$(ASA).
∴$MD=ME$,即$M$为$DE$的中点.
∵$N$是$CD$的中点,
∴$MN$是$△ DEC$的中位线.
∴$MN=\frac{1}{2}EC$.
∵$MN=5$,
∴$EC=2MN=2×5=10$.
又
∵$BE=2$,
∴$BC=EC - BE=10 - 2=8$.
【答案】
$BC$的长为8
【知识点】
三角形全等判定,三角形中位线定理,梯形的性质
【点评】
本题综合考查梯形性质、三角形全等判定与性质及三角形中位线定理,解题关键是通过全等证明得到中点,进而利用中位线定理建立线段间的数量关系求解。
【难度系数】
0.6
首先,根据梯形$AD// BC$的性质,可得到两组内错角相等;结合已知$AD=BE$,利用ASA可证明$△ AMD≌△ BME$,从而得出$M$是$DE$的中点。接着,因为$N$是$CD$的中点,所以$MN$是$△ DEC$的中位线,根据三角形中位线定理,可求出$EC$的长度,最后用$EC$减去$BE$的长度即可得到$BC$的长。
【解析】
∵$AD// BC$,
∴$∠ A=∠ MBE$,$∠ ADM=∠ E$.
在$△ AMD$和$△ BME$中,
$\{\begin{array}{l}∠ A=∠ MBE\\AD=BE\\∠ ADM=∠ E\end{array} $
∴$△ AMD≌△ BME$(ASA).
∴$MD=ME$,即$M$为$DE$的中点.
∵$N$是$CD$的中点,
∴$MN$是$△ DEC$的中位线.
∴$MN=\frac{1}{2}EC$.
∵$MN=5$,
∴$EC=2MN=2×5=10$.
又
∵$BE=2$,
∴$BC=EC - BE=10 - 2=8$.
【答案】
$BC$的长为8
【知识点】
三角形全等判定,三角形中位线定理,梯形的性质
【点评】
本题综合考查梯形性质、三角形全等判定与性质及三角形中位线定理,解题关键是通过全等证明得到中点,进而利用中位线定理建立线段间的数量关系求解。
【难度系数】
0.6
10. 如图,在梯形 $ABCD$ 中,$AB// CD$,$∠ ABC$ 和 $∠ BCD$ 的平分线的交点 $E$ 在 $AD$ 上.
(1)求证:$E$ 是 $AD$ 的中点.
(2)求证:$BC = AB + CD$.

(1)求证:$E$ 是 $AD$ 的中点.
(2)求证:$BC = AB + CD$.
答案
10.(1)如图,延长CE交BA的延长线于点F.
∵BE和CE分别是∠ABC和∠BCD的平分线,即∠ECB=$\frac{1}{2}$∠DCB,∠EBC=$\frac{1}{2}$∠CBA. 又
∵AB//CD,
∴∠DCB+∠CBA=180°.
∴∠ECB+∠EBC=90°.
∴∠CEB=90°,即BE⊥EC.
∵AB//CD,
∴∠DCE=∠F. 又
∵∠DCE=∠ECB,
∴∠F=∠ECB.
∴BF=BC,EC=EF.
∵∠DEC=∠AEF,
∴△DCE≌△AFE(SAS).
∴DE=AE,即E是AD的中点且DC=AF
(2)
∵BC=BF,
∴BC=AB+AF.
∵CD=AF,
∴BC=AB+CD
∵BE和CE分别是∠ABC和∠BCD的平分线,即∠ECB=$\frac{1}{2}$∠DCB,∠EBC=$\frac{1}{2}$∠CBA. 又
∵AB//CD,
∴∠DCB+∠CBA=180°.
∴∠ECB+∠EBC=90°.
∴∠CEB=90°,即BE⊥EC.
∵AB//CD,
∴∠DCE=∠F. 又
∵∠DCE=∠ECB,
∴∠F=∠ECB.
∴BF=BC,EC=EF.
∵∠DEC=∠AEF,
∴△DCE≌△AFE(SAS).
∴DE=AE,即E是AD的中点且DC=AF
(2)
∵BC=BF,
∴BC=AB+AF.
∵CD=AF,
∴BC=AB+CD
解析
【分析】
(1)要证明E是AD的中点,可通过构造全等三角形来推导DE=AE。已知AB//CD,且CE、BE为角平分线,延长CE交BA的延长线于点F,利用平行线性质和角平分线定义可推出△BCF为等腰三角形,BE⊥CF,进而得到EC=EF,再结合对顶角相等、内错角相等证明△DCE≌△AFE,即可证得DE=AE,说明E是AD中点。
(2)要证明BC=AB+CD,可借助(1)中全等三角形的结论得到CD=AF,再结合(1)中推出的BC=BF,通过BF=AB+AF进行等量代换,即可得出结论。
【解析】
(1)如图,延长CE交BA的延长线于点F。
∵BE和CE分别是∠ABC和∠BCD的平分线,
∴$∠ ECB=\frac{1}{2}∠ DCB$,$∠ EBC=\frac{1}{2}∠ CBA$。
∵$AB// CD$,
∴$∠ DCB+∠ CBA=180°$,
∴$∠ ECB+∠ EBC=\frac{1}{2}(∠ DCB+∠ CBA)=\frac{1}{2}×180°=90°$,
∴$∠ CEB=180°-(∠ ECB+∠ EBC)=90°$,即$BE⊥ EC$。
∵$AB// CD$,
∴$∠ DCE=∠ F$,
又
∵$∠ DCE=∠ ECB$,
∴$∠ F=∠ ECB$,
∴$BF=BC$。
∵$BE⊥ EC$,
∴$EC=EF$(等腰三角形三线合一)。
在$△ DCE$和$△ AFE$中,
$\begin{cases}∠ DCE=∠ F \\EC=EF \\∠ DEC=∠ AEF\end{cases}$
∴$△ DCE≌△ AFE$(ASA),
∴$DE=AE$,即E是AD的中点。
(2)由(1)知$△ DCE≌△ AFE$,
∴$CD=AF$,
又
∵$BF=BC$,且$BF=AB+AF$,
∴$BC=AB+AF=AB+CD$。
【答案】
(1)E是AD的中点得证;
(2)$BC = AB + CD$得证。
【知识点】
角平分线的性质、梯形的性质、全等三角形的判定与性质
【点评】
本题是梯形与角平分线的综合证明题,构造辅助线是解题核心。通过延长CE构造等腰三角形和全等三角形,实现线段的转化,考查了几何构造能力与逻辑推理能力,是梯形中典型的线段关系证明题型。
【难度系数】
0.6
(1)要证明E是AD的中点,可通过构造全等三角形来推导DE=AE。已知AB//CD,且CE、BE为角平分线,延长CE交BA的延长线于点F,利用平行线性质和角平分线定义可推出△BCF为等腰三角形,BE⊥CF,进而得到EC=EF,再结合对顶角相等、内错角相等证明△DCE≌△AFE,即可证得DE=AE,说明E是AD中点。
(2)要证明BC=AB+CD,可借助(1)中全等三角形的结论得到CD=AF,再结合(1)中推出的BC=BF,通过BF=AB+AF进行等量代换,即可得出结论。
【解析】
(1)如图,延长CE交BA的延长线于点F。
∵BE和CE分别是∠ABC和∠BCD的平分线,
∴$∠ ECB=\frac{1}{2}∠ DCB$,$∠ EBC=\frac{1}{2}∠ CBA$。
∵$AB// CD$,
∴$∠ DCB+∠ CBA=180°$,
∴$∠ ECB+∠ EBC=\frac{1}{2}(∠ DCB+∠ CBA)=\frac{1}{2}×180°=90°$,
∴$∠ CEB=180°-(∠ ECB+∠ EBC)=90°$,即$BE⊥ EC$。
∵$AB// CD$,
∴$∠ DCE=∠ F$,
又
∵$∠ DCE=∠ ECB$,
∴$∠ F=∠ ECB$,
∴$BF=BC$。
∵$BE⊥ EC$,
∴$EC=EF$(等腰三角形三线合一)。
在$△ DCE$和$△ AFE$中,
$\begin{cases}∠ DCE=∠ F \\EC=EF \\∠ DEC=∠ AEF\end{cases}$
∴$△ DCE≌△ AFE$(ASA),
∴$DE=AE$,即E是AD的中点。
(2)由(1)知$△ DCE≌△ AFE$,
∴$CD=AF$,
又
∵$BF=BC$,且$BF=AB+AF$,
∴$BC=AB+AF=AB+CD$。
【答案】
(1)E是AD的中点得证;
(2)$BC = AB + CD$得证。
【知识点】
角平分线的性质、梯形的性质、全等三角形的判定与性质
【点评】
本题是梯形与角平分线的综合证明题,构造辅助线是解题核心。通过延长CE构造等腰三角形和全等三角形,实现线段的转化,考查了几何构造能力与逻辑推理能力,是梯形中典型的线段关系证明题型。
【难度系数】
0.6
11. 如图,在四边形 $ABCD$ 中,$AB = AD = CD$,$∠ B = ∠ C$.
(1)求证:四边形 $ABCD$ 是等腰梯形;
(2)连接 $BD$,当 $BD⊥ DC$ 时,求 $∠ B$ 的度数.

(1)求证:四边形 $ABCD$ 是等腰梯形;
(2)连接 $BD$,当 $BD⊥ DC$ 时,求 $∠ B$ 的度数.
答案
11.(1)如图①,延长BA,CD交于点P.
∵∠B=∠C,
∴PB=PC.
∵AB=CD,
∴PB - AB=PC - CD,即PA=PD.
∴∠PAD=∠PDA.
∵∠B+∠C+∠P=∠PAD+∠PDA+∠P=180°,
∴∠B+∠C=∠PAD+∠PDA,即2∠B=2∠PAD,
∴∠B=∠PAD.
∴AD//BC.
∵∠B+∠C<90°,
∴∠B+∠C≠180°.
∴AB与CD不平行.
∴四边形ABCD是梯形.
∵AB=CD,
∴梯形ABCD是等腰梯形
(2)如图②,连接BD.
∵AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB.
∵AD//BC,
∴∠ADB=∠DBC.
∴∠ABD=∠DBC.
∴∠ABC=2∠DBC.
∵BD⊥CD,
∴∠BDC=90°.
∵∠ABC=∠C,
∴∠C=2∠DBC.
∴∠C=60°.
∴∠ABC=60°
解析
【分析】
(1)要证明四边形ABCD是等腰梯形,根据等腰梯形的定义,需先证明一组对边平行,另一组对边不平行,且两腰相等。已知AB=CD,∠B=∠C,我们可以延长BA、CD交于点P,利用等角对等边得到PB=PC,结合AB=CD推出PA=PD,进而得到∠PAD=∠PDA,再通过三角形内角和定理推出∠B=∠PAD,从而证明AD//BC,再说明AB与CD不平行,结合AB=CD,即可证明四边形ABCD是等腰梯形。
(2)要求∠B的度数,已知BD⊥DC,AB=AD,结合(1)中AD//BC的结论,利用等边对等角和平行线的内错角相等,将∠B转化为2∠DBC,再在Rt△BDC中,结合∠B=∠C,利用三角形内角和为180°建立方程求解即可。
【解析】
(1)如图,延长BA,CD交于点P。
∵∠B=∠C,
∴PB=PC(等角对等边)。
∵AB=CD,
∴PB - AB = PC - CD,即PA=PD。
∴∠PAD=∠PDA(等边对等角)。
∵在△PBC中,∠B+∠C+∠P=180°,在△PAD中,∠PAD+∠PDA+∠P=180°,
∴∠B+∠C=∠PAD+∠PDA。
又
∵∠B=∠C,∠PAD=∠PDA,
∴2∠B=2∠PAD,即∠B=∠PAD。
∴AD//BC(同位角相等,两直线平行)。
∵∠B+∠C≠180°,
∴AB与CD不平行。
又
∵AB=CD,AD//BC,AB不平行CD,
∴四边形ABCD是等腰梯形(等腰梯形的定义)。
(2)连接BD。
∵AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB(等边对等角)。
由(1)知AD//BC,
∴∠ADB=∠DBC(两直线平行,内错角相等)。
∴∠ABD=∠DBC,即∠ABC=2∠DBC。
∵BD⊥DC,
∴∠BDC=90°(垂直的定义)。
在Rt△BDC中,∠DBC+∠C=90°。
又
∵∠ABC=∠C,∠ABC=2∠DBC,
∴∠C=2∠DBC,
代入得∠DBC+2∠DBC=90°,
解得∠DBC=30°,
∴∠B=2∠DBC=60°。
【答案】
(1)证明见上述解析;
(2)$\boldsymbol{60°}$
【知识点】
1. 等腰梯形的判定
2. 等腰三角形的性质
3. 直角三角形的性质
【点评】
本题主要考查等腰梯形的判定与性质、等腰三角形的性质及直角三角形的性质,解题关键是合理构造辅助线,利用平行线的判定和角的转化来解决问题,需要熟练掌握相关几何图形的性质与判定定理,灵活进行角的等量代换。
【难度系数】
0.6
(1)要证明四边形ABCD是等腰梯形,根据等腰梯形的定义,需先证明一组对边平行,另一组对边不平行,且两腰相等。已知AB=CD,∠B=∠C,我们可以延长BA、CD交于点P,利用等角对等边得到PB=PC,结合AB=CD推出PA=PD,进而得到∠PAD=∠PDA,再通过三角形内角和定理推出∠B=∠PAD,从而证明AD//BC,再说明AB与CD不平行,结合AB=CD,即可证明四边形ABCD是等腰梯形。
(2)要求∠B的度数,已知BD⊥DC,AB=AD,结合(1)中AD//BC的结论,利用等边对等角和平行线的内错角相等,将∠B转化为2∠DBC,再在Rt△BDC中,结合∠B=∠C,利用三角形内角和为180°建立方程求解即可。
【解析】
(1)如图,延长BA,CD交于点P。
∵∠B=∠C,
∴PB=PC(等角对等边)。
∵AB=CD,
∴PB - AB = PC - CD,即PA=PD。
∴∠PAD=∠PDA(等边对等角)。
∵在△PBC中,∠B+∠C+∠P=180°,在△PAD中,∠PAD+∠PDA+∠P=180°,
∴∠B+∠C=∠PAD+∠PDA。
又
∵∠B=∠C,∠PAD=∠PDA,
∴2∠B=2∠PAD,即∠B=∠PAD。
∴AD//BC(同位角相等,两直线平行)。
∵∠B+∠C≠180°,
∴AB与CD不平行。
又
∵AB=CD,AD//BC,AB不平行CD,
∴四边形ABCD是等腰梯形(等腰梯形的定义)。
(2)连接BD。
∵AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB(等边对等角)。
由(1)知AD//BC,
∴∠ADB=∠DBC(两直线平行,内错角相等)。
∴∠ABD=∠DBC,即∠ABC=2∠DBC。
∵BD⊥DC,
∴∠BDC=90°(垂直的定义)。
在Rt△BDC中,∠DBC+∠C=90°。
又
∵∠ABC=∠C,∠ABC=2∠DBC,
∴∠C=2∠DBC,
代入得∠DBC+2∠DBC=90°,
解得∠DBC=30°,
∴∠B=2∠DBC=60°。
【答案】
(1)证明见上述解析;
(2)$\boldsymbol{60°}$
【知识点】
1. 等腰梯形的判定
2. 等腰三角形的性质
3. 直角三角形的性质
【点评】
本题主要考查等腰梯形的判定与性质、等腰三角形的性质及直角三角形的性质,解题关键是合理构造辅助线,利用平行线的判定和角的转化来解决问题,需要熟练掌握相关几何图形的性质与判定定理,灵活进行角的等量代换。
【难度系数】
0.6
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