11.如图,在△ABC中,点D为BC的中点,点E为AB上一点,DF⊥DE交AC于点F,延长ED至点G,使ED=GD,连接CG.
(1)求证:BE=CG;
(2)求证:BE+CF>EF.

(1)求证:BE=CG;
(2)求证:BE+CF>EF.
答案
证明:(1)
∵ 点D为BC的中点,
∴ BD=CD。
在△BDE和△CDG中,
$\{\begin{array}{l}BD=CD \\∠BDE=∠CDG \\ED=GD\end{array} $
∴ △BDE ≌ △CDG(SAS),
∴ BE=CG。
(2)
∵ DF⊥DE,ED=GD,
∴ DF是线段EG的垂直平分线,
∴ EF=FG。
在△FCG中,由三角形三边关系可得:CG+CF>FG,
由(1)知BE=CG,代入得:
BE+CF>EF。
∵ 点D为BC的中点,
∴ BD=CD。
在△BDE和△CDG中,
$\{\begin{array}{l}BD=CD \\∠BDE=∠CDG \\ED=GD\end{array} $
∴ △BDE ≌ △CDG(SAS),
∴ BE=CG。
(2)
∵ DF⊥DE,ED=GD,
∴ DF是线段EG的垂直平分线,
∴ EF=FG。
在△FCG中,由三角形三边关系可得:CG+CF>FG,
由(1)知BE=CG,代入得:
BE+CF>EF。
解析
【分析】
(1) 要证明BE=CG,可通过证明两条线段所在的三角形全等实现:已知D是BC中点可得BD=CD,结合对顶角相等、题目给出的ED=GD,满足SAS全等判定条件,证得全等后即可得到对应边相等。
(2) 要证明BE+CF>EF,需利用三角形三边关系,将三条线段转移到同一个三角形中:首先由第一问结论可将BE替换为CG,再结合DF⊥DE、ED=GD,可知DF是EG的垂直平分线,根据垂直平分线性质得EF=FG,此时三条线段可转化为△FCG的三边,利用三角形两边之和大于第三边即可得证。
【解析】
(1) 证明:
∵ 点D为BC的中点,
∴ BD=CD。
在△BDE和△CDG中,
$\{\begin{array}{l}BD=CD \\∠BDE=∠CDG \\ED=GD\end{array} $
∴ △BDE ≌ △CDG(SAS),
∴ BE=CG。
(2) 证明:
∵ DF⊥DE,ED=GD,
∴ DF是线段EG的垂直平分线,
∴ EF=FG。
在△FCG中,由三角形三边关系可得:CG+CF>FG,
由(1)知BE=CG,代入得:
BE+CF>EF。
【答案】
(1) BE=CG,得证;
(2) BE+CF>EF,得证。
【知识点】
全等三角形的判定与性质;线段垂直平分线的性质;三角形三边关系
【点评】
本题是几何证明的常规题型,核心思路是通过全等完成线段的等量替换,再借助垂直平分线的性质将待证线段整合到同一个三角形中,利用三边关系完成不等式证明,能有效锻炼学生的线段转化思维。
【难度系数】
0.7
(1) 要证明BE=CG,可通过证明两条线段所在的三角形全等实现:已知D是BC中点可得BD=CD,结合对顶角相等、题目给出的ED=GD,满足SAS全等判定条件,证得全等后即可得到对应边相等。
(2) 要证明BE+CF>EF,需利用三角形三边关系,将三条线段转移到同一个三角形中:首先由第一问结论可将BE替换为CG,再结合DF⊥DE、ED=GD,可知DF是EG的垂直平分线,根据垂直平分线性质得EF=FG,此时三条线段可转化为△FCG的三边,利用三角形两边之和大于第三边即可得证。
【解析】
(1) 证明:
∵ 点D为BC的中点,
∴ BD=CD。
在△BDE和△CDG中,
$\{\begin{array}{l}BD=CD \\∠BDE=∠CDG \\ED=GD\end{array} $
∴ △BDE ≌ △CDG(SAS),
∴ BE=CG。
(2) 证明:
∵ DF⊥DE,ED=GD,
∴ DF是线段EG的垂直平分线,
∴ EF=FG。
在△FCG中,由三角形三边关系可得:CG+CF>FG,
由(1)知BE=CG,代入得:
BE+CF>EF。
【答案】
(1) BE=CG,得证;
(2) BE+CF>EF,得证。
【知识点】
全等三角形的判定与性质;线段垂直平分线的性质;三角形三边关系
【点评】
本题是几何证明的常规题型,核心思路是通过全等完成线段的等量替换,再借助垂直平分线的性质将待证线段整合到同一个三角形中,利用三边关系完成不等式证明,能有效锻炼学生的线段转化思维。
【难度系数】
0.7
12.如图,在$△ OAB$和$△ OCD$中,$OA=OB$,$OC=OD$,$∠ AOB=∠ COD=α$,$AC$,$BD$相交于点$M$.
(1)如图1,当$α=90°$时,$∠ AMD$的度数为;
(2)如图2,当$α=60°$时,$∠ AMD$的度数为;
(3)如图3,求$∠ AMD$的度数.(用含$α$的式子表示)

(1)如图1,当$α=90°$时,$∠ AMD$的度数为;
(2)如图2,当$α=60°$时,$∠ AMD$的度数为;
(3)如图3,求$∠ AMD$的度数.(用含$α$的式子表示)
答案
解:
(1) $\boldsymbol{90°}$
(2) $\boldsymbol{120°}$
(3) 推导如下:
$\because ∠ AOB = ∠ COD = α$,
$\therefore ∠ AOB + ∠ BOC = ∠ COD + ∠ BOC$,
即 $∠ AOC = ∠ BOD$。
在$△ AOC$和$△ BOD$中,
$\begin{cases}OA = OB \\∠ AOC = ∠ BOD \\OC = OD\end{cases}$
$\therefore △ AOC ≌ △ BOD(\mathrm{SAS})$。
$\therefore ∠ OAC = ∠ OBD$。
设$AC$与$OB$交于点$P$,
$\because ∠ APO = ∠ BPM$,
$\therefore 180° - ∠ OAC - ∠ APO = 180° - ∠ OBD - ∠ BPM$,
即$∠ AOP = ∠ BMP = α$,
$\therefore ∠ AMB = α$。
又$\because ∠ AMB + ∠ AMD = 180°$,
$\therefore ∠ AMD = 180° - α$。
(1) $\boldsymbol{90°}$
(2) $\boldsymbol{120°}$
(3) 推导如下:
$\because ∠ AOB = ∠ COD = α$,
$\therefore ∠ AOB + ∠ BOC = ∠ COD + ∠ BOC$,
即 $∠ AOC = ∠ BOD$。
在$△ AOC$和$△ BOD$中,
$\begin{cases}OA = OB \\∠ AOC = ∠ BOD \\OC = OD\end{cases}$
$\therefore △ AOC ≌ △ BOD(\mathrm{SAS})$。
$\therefore ∠ OAC = ∠ OBD$。
设$AC$与$OB$交于点$P$,
$\because ∠ APO = ∠ BPM$,
$\therefore 180° - ∠ OAC - ∠ APO = 180° - ∠ OBD - ∠ BPM$,
即$∠ AOP = ∠ BMP = α$,
$\therefore ∠ AMB = α$。
又$\because ∠ AMB + ∠ AMD = 180°$,
$\therefore ∠ AMD = 180° - α$。
解析
【分析】
解决本题的核心是识别“手拉手”全等模型,先通过等角加公共角得到全等所需的相等夹角,证明△AOC和△BOD全等,再结合全等三角形对应角相等、对顶角相等推导角度关系,最后代入特殊值或推导一般表达式即可。具体思路:①由∠AOB=∠COD,两边同时加∠BOC得到∠AOC=∠BOD,结合已知边相等用SAS证明三角形全等;②得到对应角∠OAC=∠OBD后,利用对顶角相等,在对顶三角形中推导出∠AMB等于α;③最后根据邻补角的关系计算∠AMD的度数,前两问代入α的数值即可得结果。
【解析】
(1) 当α=90°时:
∵∠AOB=∠COD=90°,
∴∠AOB+∠BOC=∠COD+∠BOC,即∠AOC=∠BOD。
在△AOC和△BOD中,$\begin{cases}OA=OB \\∠AOC=∠BOD \\OC=OD\end{cases}$,
∴△AOC≌△BOD(SAS),
∴∠OAC=∠OBD。
设AC与OB交于点P,
∵∠APO=∠BPM,结合三角形内角和为180°,可得∠AOP=∠BMP=90°,即∠AMB=90°,
又
∵∠AMB+∠AMD=180°,
∴∠AMD=180°-90°=90°。
(2) 当α=60°时:
同上述全等推导过程可得∠AMB=60°,
∴∠AMD=180°-60°=120°。
(3) 一般情况推导:
∵∠AOB=∠COD=α,
∴∠AOB+∠BOC=∠COD+∠BOC,即∠AOC=∠BOD。
在△AOC和△BOD中,$\begin{cases}OA=OB \\∠AOC=∠BOD \\OC=OD\end{cases}$,
∴△AOC≌△BOD(SAS),
∴∠OAC=∠OBD。
设AC与OB交于点P,
∵∠APO=∠BPM,
∴180°-∠OAC-∠APO=180°-∠OBD-∠BPM,即∠AOP=∠BMP=α,
∴∠AMB=α。
又
∵∠AMB+∠AMD=180°,
∴∠AMD=180°-α。
【答案】
(1) $\boldsymbol{90°}$;(2) $\boldsymbol{120°}$;(3) $\boldsymbol{180°-α}$
【知识点】
SAS判定三角形全等、全等三角形的性质、邻补角计算
【点评】
本题是手拉手全等模型的典型习题,解题关键是通过等角的和找到全等三角形的对应夹角,证明全等后利用对应角相等推导角度关系,能够很好地考察全等判定和角度推导的综合应用能力。
【难度系数】
0.6
解决本题的核心是识别“手拉手”全等模型,先通过等角加公共角得到全等所需的相等夹角,证明△AOC和△BOD全等,再结合全等三角形对应角相等、对顶角相等推导角度关系,最后代入特殊值或推导一般表达式即可。具体思路:①由∠AOB=∠COD,两边同时加∠BOC得到∠AOC=∠BOD,结合已知边相等用SAS证明三角形全等;②得到对应角∠OAC=∠OBD后,利用对顶角相等,在对顶三角形中推导出∠AMB等于α;③最后根据邻补角的关系计算∠AMD的度数,前两问代入α的数值即可得结果。
【解析】
(1) 当α=90°时:
∵∠AOB=∠COD=90°,
∴∠AOB+∠BOC=∠COD+∠BOC,即∠AOC=∠BOD。
在△AOC和△BOD中,$\begin{cases}OA=OB \\∠AOC=∠BOD \\OC=OD\end{cases}$,
∴△AOC≌△BOD(SAS),
∴∠OAC=∠OBD。
设AC与OB交于点P,
∵∠APO=∠BPM,结合三角形内角和为180°,可得∠AOP=∠BMP=90°,即∠AMB=90°,
又
∵∠AMB+∠AMD=180°,
∴∠AMD=180°-90°=90°。
(2) 当α=60°时:
同上述全等推导过程可得∠AMB=60°,
∴∠AMD=180°-60°=120°。
(3) 一般情况推导:
∵∠AOB=∠COD=α,
∴∠AOB+∠BOC=∠COD+∠BOC,即∠AOC=∠BOD。
在△AOC和△BOD中,$\begin{cases}OA=OB \\∠AOC=∠BOD \\OC=OD\end{cases}$,
∴△AOC≌△BOD(SAS),
∴∠OAC=∠OBD。
设AC与OB交于点P,
∵∠APO=∠BPM,
∴180°-∠OAC-∠APO=180°-∠OBD-∠BPM,即∠AOP=∠BMP=α,
∴∠AMB=α。
又
∵∠AMB+∠AMD=180°,
∴∠AMD=180°-α。
【答案】
(1) $\boldsymbol{90°}$;(2) $\boldsymbol{120°}$;(3) $\boldsymbol{180°-α}$
【知识点】
SAS判定三角形全等、全等三角形的性质、邻补角计算
【点评】
本题是手拉手全等模型的典型习题,解题关键是通过等角的和找到全等三角形的对应夹角,证明全等后利用对应角相等推导角度关系,能够很好地考察全等判定和角度推导的综合应用能力。
【难度系数】
0.6
登录