11.如图,$AB=CB$,$∠ BAD=∠ BCD=90°$,D是边EF上一点,$AE⊥ EF$于点E,$CF⊥ EF$于点F,$AE=CF$,求证:$△ ADE ≌△ CDF$.


答案
证明:
连接BD。
∵ ∠BAD=∠BCD=90°,
∴ △ABD和△CBD都是直角三角形。
在Rt△ABD和Rt△CBD中,
$\{\begin{array}{l}AB=CB \\BD=BD\end{array} $
∴ Rt△ABD ≌ Rt△CBD(HL),
∴ AD = CD。
∵ AE⊥EF,CF⊥EF,
∴ ∠E = ∠F = 90°,
∴ △ADE和△CDF都是直角三角形。
在Rt△ADE和Rt△CDF中,
$\{\begin{array}{l}AE=CF \\AD=CD\end{array} $
∴ Rt△ADE ≌ Rt△CDF(HL)。
连接BD。
∵ ∠BAD=∠BCD=90°,
∴ △ABD和△CBD都是直角三角形。
在Rt△ABD和Rt△CBD中,
$\{\begin{array}{l}AB=CB \\BD=BD\end{array} $
∴ Rt△ABD ≌ Rt△CBD(HL),
∴ AD = CD。
∵ AE⊥EF,CF⊥EF,
∴ ∠E = ∠F = 90°,
∴ △ADE和△CDF都是直角三角形。
在Rt△ADE和Rt△CDF中,
$\{\begin{array}{l}AE=CF \\AD=CD\end{array} $
∴ Rt△ADE ≌ Rt△CDF(HL)。
解析
【分析】
要证明△ADE≌△CDF,首先观察已知条件:AE⊥EF、CF⊥EF,可得△ADE和△CDF都是直角三角形,且题目给出AE=CF,因此只需再证明两个三角形的斜边AD=CD,即可用HL判定全等。要证AD=CD,结合已知AB=CB,∠BAD=∠BCD=90°,可通过连接BD,构造两个共斜边的直角三角形△ABD和△CBD,利用HL先证明这两个三角形全等,即可得到AD=CD,进而完成目标全等的证明。
【解析】
证明:
连接BD。
∵ ∠BAD=∠BCD=90°,
∴ △ABD和△CBD都是直角三角形。
在Rt△ABD和Rt△CBD中,
$\{\begin{array}{l}AB=CB \\BD=BD\end{array} $
∴ Rt△ABD ≌ Rt△CBD(HL),
∴ AD = CD。
∵ AE⊥EF,CF⊥EF,
∴ ∠E = ∠F = 90°,
∴ △ADE和△CDF都是直角三角形。
在Rt△ADE和Rt△CDF中,
$\{\begin{array}{l}AE=CF \\AD=CD\end{array} $
∴ Rt△ADE ≌ Rt△CDF(HL)。
【答案】
证明过程如上,△ADE ≌△CDF得证。
【知识点】
直角三角形全等的HL判定,全等三角形的性质,垂直的定义
【点评】
本题是三角形全等判定的基础综合题,解题关键是合理作辅助线构造全等三角形,通过两次全等证明得到结论,考查了对直角三角形全等判定方法的掌握和辅助线的构造能力。
【难度系数】
0.7
要证明△ADE≌△CDF,首先观察已知条件:AE⊥EF、CF⊥EF,可得△ADE和△CDF都是直角三角形,且题目给出AE=CF,因此只需再证明两个三角形的斜边AD=CD,即可用HL判定全等。要证AD=CD,结合已知AB=CB,∠BAD=∠BCD=90°,可通过连接BD,构造两个共斜边的直角三角形△ABD和△CBD,利用HL先证明这两个三角形全等,即可得到AD=CD,进而完成目标全等的证明。
【解析】
证明:
连接BD。
∵ ∠BAD=∠BCD=90°,
∴ △ABD和△CBD都是直角三角形。
在Rt△ABD和Rt△CBD中,
$\{\begin{array}{l}AB=CB \\BD=BD\end{array} $
∴ Rt△ABD ≌ Rt△CBD(HL),
∴ AD = CD。
∵ AE⊥EF,CF⊥EF,
∴ ∠E = ∠F = 90°,
∴ △ADE和△CDF都是直角三角形。
在Rt△ADE和Rt△CDF中,
$\{\begin{array}{l}AE=CF \\AD=CD\end{array} $
∴ Rt△ADE ≌ Rt△CDF(HL)。
【答案】
证明过程如上,△ADE ≌△CDF得证。
【知识点】
直角三角形全等的HL判定,全等三角形的性质,垂直的定义
【点评】
本题是三角形全等判定的基础综合题,解题关键是合理作辅助线构造全等三角形,通过两次全等证明得到结论,考查了对直角三角形全等判定方法的掌握和辅助线的构造能力。
【难度系数】
0.7
12.如图,已知$A(-2,0),B(0,-4),C(1,1)$,点$P$为线段$OB$上一动点(不包括点$O$),$CD⊥CP$,$CD$交$x$轴于点$D$,$CP$与$x$轴交于点$K$.当点$P$运动时:
(1)求证:$∠CPO=∠CDO$;
(2)求证:$CP=CD$;
(3)给出下列两个结论:①$AD-BP$的值不变;②$AD+BP$的值不变.选择正确的结论并求其值.

(1)求证:$∠CPO=∠CDO$;
(2)求证:$CP=CD$;
(3)给出下列两个结论:①$AD-BP$的值不变;②$AD+BP$的值不变.选择正确的结论并求其值.
答案
证明:(1)
∵ CD⊥CP,
∴ ∠PCD=90°,
∵ ∠KOP=90°,
又∵ ∠CKD=∠PKO,
∴ 180°-∠PCD-∠CKD=180°-∠KOP-∠PKO,
即∠CPO=∠CDO。
证明:(2)
过点C作CM⊥x轴于点M,CN⊥y轴于点N。
∵ C(1,1),
∴ CM=CN=1,∠CMO=∠CNO=∠MON=90°,
∴ 四边形CMON是正方形。
在△CNP和△CMD中,
$\{\begin{array}{l}∠CNP=∠CMD \\∠CPN=∠CDM \\CN=CM\end{array} $
∴ △CNP≌△CMD(AAS),
∴ CP=CD。
解:(3) 结论②AD+BP的值不变,其值为8。
由△CNP≌△CMD,得NP=MD。
∵ N(0,1),M(1,0),
∴ NP=ON+OP=1+OP,MD=OD-OM=OD-1,
∴ 1+OP=OD-1,即OD=OP+2。
∵ A(-2,0),B(0,-4),
∴ AD=OA+OD=2+OD,BP=OB-OP=4-OP,
∴ AD+BP=2+OD+4-OP=6+(OP+2)-OP=8。
即AD+BP的值不变,值为8。
∵ CD⊥CP,
∴ ∠PCD=90°,
∵ ∠KOP=90°,
又∵ ∠CKD=∠PKO,
∴ 180°-∠PCD-∠CKD=180°-∠KOP-∠PKO,
即∠CPO=∠CDO。
证明:(2)
过点C作CM⊥x轴于点M,CN⊥y轴于点N。
∵ C(1,1),
∴ CM=CN=1,∠CMO=∠CNO=∠MON=90°,
∴ 四边形CMON是正方形。
在△CNP和△CMD中,
$\{\begin{array}{l}∠CNP=∠CMD \\∠CPN=∠CDM \\CN=CM\end{array} $
∴ △CNP≌△CMD(AAS),
∴ CP=CD。
解:(3) 结论②AD+BP的值不变,其值为8。
由△CNP≌△CMD,得NP=MD。
∵ N(0,1),M(1,0),
∴ NP=ON+OP=1+OP,MD=OD-OM=OD-1,
∴ 1+OP=OD-1,即OD=OP+2。
∵ A(-2,0),B(0,-4),
∴ AD=OA+OD=2+OD,BP=OB-OP=4-OP,
∴ AD+BP=2+OD+4-OP=6+(OP+2)-OP=8。
即AD+BP的值不变,值为8。
解析
【分析】
(1) 要证∠CPO=∠CDO,观察两个角分别在△PKO和△CKD中,已知CD⊥CP得∠PCD=90°,x轴⊥y轴得∠KOP=90°,结合对顶角∠CKD=∠PKO,利用三角形内角和定理即可推出两角相等。
(2) 要证线段相等通常证所在三角形全等。点C(1,1)到x轴、y轴距离相等,因此过C分别作x轴、y轴的垂线,得到正方形CMON,可得一组等边CM=CN,结合(1)中已证的等角和两个直角,用AAS证明△CNP≌△CMD,即可得CP=CD。
(3) 判断AD与BP的和/差是否为定值,需将两条线段用公共量表示。由(2)的全等得NP=MD,结合坐标将NP、MD用OP、OD表示,推导得到OD与OP的关系,再将AD、BP分别用OD、OP表示,代入式子计算即可判断定值。
【解析】
(1) 证明:
∵ CD⊥CP,
∴ ∠PCD=90°,
∵ x轴与y轴垂直,即∠KOP=90°,
又
∵ ∠CKD=∠PKO(对顶角相等),
∴ 180°-∠PCD-∠CKD=180°-∠KOP-∠PKO(三角形内角和为180°),
即∠CPO=∠CDO。
(2) 证明:
过点C作CM⊥x轴于点M,CN⊥y轴于点N。
∵ C(1,1),
∴ CM=CN=1,∠CMO=∠CNO=∠MON=90°,
∴ 四边形CMON是正方形(三个角为直角且邻边相等的四边形是正方形)。
在△CNP和△CMD中,
$\{\begin{array}{l}∠CNP=∠CMD=90° \\∠CPN=∠CDM(已证∠CPO=∠CDO) \\CN=CM\end{array} $
∴ △CNP≌△CMD(AAS),
∴ CP=CD。
(3) 解:结论②AD+BP的值不变,求值过程如下:
由△CNP≌△CMD,得NP=MD。
由C点坐标可知N(0,1),M(1,0),
∴ NP=ON+OP=1+OP,MD=OD-OM=OD-1,
∴ 1+OP=OD-1,整理得OD=OP+2。
已知A(-2,0),B(0,-4),
∴ AD=OA+OD=2+OD,BP=OB-OP=4-OP,
代入AD+BP得:
AD+BP=2+OD+4-OP=6+(OP+2)-OP=8。
【答案】
(1) ∠CPO=∠CDO得证;
(2) CP=CD得证;
(3) 结论②正确,AD+BP的值为8。
【知识点】
全等三角形的判定与性质,坐标与图形性质,三角形内角和定理
【点评】
本题是平面直角坐标系下的几何综合题,考查了等角、等线段证明及定值问题,解题核心是作辅助线构造全等三角形,将所求线段通过全等性质转化,体现了转化的数学思想,对几何逻辑推理能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
(1) 要证∠CPO=∠CDO,观察两个角分别在△PKO和△CKD中,已知CD⊥CP得∠PCD=90°,x轴⊥y轴得∠KOP=90°,结合对顶角∠CKD=∠PKO,利用三角形内角和定理即可推出两角相等。
(2) 要证线段相等通常证所在三角形全等。点C(1,1)到x轴、y轴距离相等,因此过C分别作x轴、y轴的垂线,得到正方形CMON,可得一组等边CM=CN,结合(1)中已证的等角和两个直角,用AAS证明△CNP≌△CMD,即可得CP=CD。
(3) 判断AD与BP的和/差是否为定值,需将两条线段用公共量表示。由(2)的全等得NP=MD,结合坐标将NP、MD用OP、OD表示,推导得到OD与OP的关系,再将AD、BP分别用OD、OP表示,代入式子计算即可判断定值。
【解析】
(1) 证明:
∵ CD⊥CP,
∴ ∠PCD=90°,
∵ x轴与y轴垂直,即∠KOP=90°,
又
∵ ∠CKD=∠PKO(对顶角相等),
∴ 180°-∠PCD-∠CKD=180°-∠KOP-∠PKO(三角形内角和为180°),
即∠CPO=∠CDO。
(2) 证明:
过点C作CM⊥x轴于点M,CN⊥y轴于点N。
∵ C(1,1),
∴ CM=CN=1,∠CMO=∠CNO=∠MON=90°,
∴ 四边形CMON是正方形(三个角为直角且邻边相等的四边形是正方形)。
在△CNP和△CMD中,
$\{\begin{array}{l}∠CNP=∠CMD=90° \\∠CPN=∠CDM(已证∠CPO=∠CDO) \\CN=CM\end{array} $
∴ △CNP≌△CMD(AAS),
∴ CP=CD。
(3) 解:结论②AD+BP的值不变,求值过程如下:
由△CNP≌△CMD,得NP=MD。
由C点坐标可知N(0,1),M(1,0),
∴ NP=ON+OP=1+OP,MD=OD-OM=OD-1,
∴ 1+OP=OD-1,整理得OD=OP+2。
已知A(-2,0),B(0,-4),
∴ AD=OA+OD=2+OD,BP=OB-OP=4-OP,
代入AD+BP得:
AD+BP=2+OD+4-OP=6+(OP+2)-OP=8。
【答案】
(1) ∠CPO=∠CDO得证;
(2) CP=CD得证;
(3) 结论②正确,AD+BP的值为8。
【知识点】
全等三角形的判定与性质,坐标与图形性质,三角形内角和定理
【点评】
本题是平面直角坐标系下的几何综合题,考查了等角、等线段证明及定值问题,解题核心是作辅助线构造全等三角形,将所求线段通过全等性质转化,体现了转化的数学思想,对几何逻辑推理能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
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