【变式2】如图,$ BD $ 与 $ CE $ 相交于点 $ A $,且 $ AB = AC $,$ AD = AE $,$ \triangle ABC $ 的中线 $ AG $ 的反向延长线交 $ DE $ 于点 $ F $,则 $ AF $ 与 $ DE $ 垂直吗?为什么?

答案
AF⊥DE。理由如下:
1. ∵AB=AC,AG是△ABC的中线,∴AG⊥BC,∠BAG=∠CAG(等腰三角形三线合一)。
2. 设∠BAG=∠CAG=α,则∠BAC=2α。
3. ∵BD与CE交于点A,∴∠DAE=∠BAC=2α(对顶角相等)。
4. ∵AD=AE,∴△ADE是等腰三角形。
5. ∵AG反向延长得AF,∴F、A、G共线,∠DAF=∠EAF=α(AF平分∠DAE)。
6. ∵△ADE是等腰三角形,AF是顶角平分线,∴AF⊥DE(等腰三角形三线合一)。
综上,AF与DE垂直。
1. ∵AB=AC,AG是△ABC的中线,∴AG⊥BC,∠BAG=∠CAG(等腰三角形三线合一)。
2. 设∠BAG=∠CAG=α,则∠BAC=2α。
3. ∵BD与CE交于点A,∴∠DAE=∠BAC=2α(对顶角相等)。
4. ∵AD=AE,∴△ADE是等腰三角形。
5. ∵AG反向延长得AF,∴F、A、G共线,∠DAF=∠EAF=α(AF平分∠DAE)。
6. ∵△ADE是等腰三角形,AF是顶角平分线,∴AF⊥DE(等腰三角形三线合一)。
综上,AF与DE垂直。
1. 如图,为了让电线杆垂直于地面,工程人员的操作方法是从电线杆 $ DE $ 上一点 $ A $ 往地面拉两根长度相等的固定绳 $ AB $ 和 $ AC $,当固定点 $ B $,$ C $ 到电线杆底部 $ E $ 的距离相等,点 $ B $,$ E $,$ C $ 在同一条直线上时,电线杆 $ DE $ 就垂直于 $ BC $,工程人员这种操作方法的依据是().

A.等边对等角
B.垂线段最短
C.等腰三角形的“三线合一”
D.$ DE $ 是 $ BC $ 的垂直平分线
A.等边对等角
B.垂线段最短
C.等腰三角形的“三线合一”
D.$ DE $ 是 $ BC $ 的垂直平分线
答案
C
解析
因为AB=AC,所以△ABC是等腰三角形。又因为BE=CE,即E是BC中点,根据等腰三角形“三线合一”性质,等腰三角形底边上的中线、底边上的高、顶角的平分线互相重合,所以AE⊥BC,即DE⊥BC。
2. 如图,已知 $ AB // CD $,$ AC = BC $,若 $ \angle 1 = 70^{\circ} $,则 $ \angle 2 $ 的度数为().

A.$ 40^{\circ} $
B.$ 45^{\circ} $
C.$ 50^{\circ} $
D.$ 55^{\circ} $
A.$ 40^{\circ} $
B.$ 45^{\circ} $
C.$ 50^{\circ} $
D.$ 55^{\circ} $
答案
A
解析
∵AB//CD,∠1=70°,∴∠CAB=∠1=70°(两直线平行,同位角相等)。∵AC=BC,∴∠CBA=∠CAB=70°(等边对等角)。在△ABC中,∠2=180°-∠CAB-∠CBA=180°-70°-70°=40°。
3. 已知等腰三角形有两边长为 $ 5 $,$ 10 $,则这个三角形的周长为().
A.$ 15 $
B.$ 20 $
C.$ 25 $
D.$ 20 $ 或 $ 25 $
A.$ 15 $
B.$ 20 $
C.$ 25 $
D.$ 20 $ 或 $ 25 $
答案
C
解析
当腰长为 $5$ 时,三边为 $5$,$5$,$10$。因为 $5 + 5 = 10$,不满足三角形任意两边之和大于第三边,所以不能构成三角形。当腰长为 $10$ 时,三边为 $10$,$10$,$5$,$5 + 10>10$,能构成三角形,此时周长为 $10 + 10 + 5 = 25$。
4. 如图,在 $ \triangle ABC $ 中,$ AB = AC $,点 $ D $ 是边 $ BC $ 上的中点,$ \angle BAC = 66^{\circ} $,则 $ \angle BAD = $.

答案
33°
解析
在△ABC中,AB=AC,所以△ABC是等腰三角形。因为点D是边BC上的中点,根据等腰三角形三线合一的性质(等腰三角形底边上的中线、底边上的高、顶角的平分线互相重合),AD平分∠BAC。已知∠BAC=66°,所以∠BAD=∠BAC÷2=66°÷2=33°。
5. 如图,已知 $ AB = AD $,$ BD $ 平分 $ \angle ABC $. 求证:$ AD // BC $.

答案
证明:
∵ $ AB = AD $,
∴ $ \angle ABD = \angle ADB $(等边对等角)。
∵ $ BD $ 平分 $ \angle ABC $,
∴ $ \angle ABD = \angle DBC $(角平分线定义)。
∴ $ \angle ADB = \angle DBC $(等量代换)。
∴ $ AD // BC $(内错角相等,两直线平行)。
∵ $ AB = AD $,
∴ $ \angle ABD = \angle ADB $(等边对等角)。
∵ $ BD $ 平分 $ \angle ABC $,
∴ $ \angle ABD = \angle DBC $(角平分线定义)。
∴ $ \angle ADB = \angle DBC $(等量代换)。
∴ $ AD // BC $(内错角相等,两直线平行)。
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