22.如图,在由小正方形组成的$6×6$网格中,每个小正方形的顶点叫作格点.$△ ABC$的三个顶点都是格点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图.
(1)如图①,先在$BC$上画点$D$,使$AD$平分$△ ABC$的面积,再在射线$AD$上画点$E$,使$∠ BCE=45°$.
(2)如图②,点$P$是$BC$与网格线的交点,先画出$△ ABC$在边$BC$上的高$AF$,再在$AC$上画点$Q$,使$∠ FQA=∠ PQC$.

(1)如图①,先在$BC$上画点$D$,使$AD$平分$△ ABC$的面积,再在射线$AD$上画点$E$,使$∠ BCE=45°$.
(2)如图②,点$P$是$BC$与网格线的交点,先画出$△ ABC$在边$BC$上的高$AF$,再在$AC$上画点$Q$,使$∠ FQA=∠ PQC$.
答案
22.(1)(2)如图所示.
解析
【分析】
(1) 要使AD平分△ABC的面积,根据三角形中线的性质,中线可将三角形分为面积相等的两部分,因此只需找到BC的中点D,连接AD即可;要构造∠BCE=45°,可借助网格构造以C为顶点的等腰直角三角形,等腰直角三角形的锐角为45°,该等腰直角三角形的边与射线AD的交点即为E。
(2) 画BC边上的高AF,即过点A作BC的垂线,结合网格线段垂直的特征找到垂足F即可;要使∠FQA=∠PQC,可利用轴对称的性质,作其中一个点关于AC的对称点,连接对称点与另一个点,和AC的交点即为满足条件的Q,利用轴对称对应角相等、对顶角相等即可得到目标角相等。
【解析】
(1) ① 观察BC两端的格点位置,找到BC的中点D(格点,到B、C的网格距离相等),连接AD,AD即为平分△ABC面积的线段;② 在网格中选取合适格点,连接该格点与点C,使连线与某条过C的水平/竖直线段构成等腰直角三角形,此时这条连线与BC的夹角为45°,该连线与射线AD的交点即为E,满足∠BCE=45°。
(2) ① 过点A作BC的垂线:根据网格中垂直线段的特征,找到与BC垂直、过A的线段,与BC交于点F,AF即为△ABC在BC边上的高;② 作点P关于AC的对称点P',连接P'F,线段P'F与AC的交点即为Q,此时根据轴对称性质,∠PQC=∠P'QC,又∠P'QC与∠FQA为对顶角,因此∠FQA=∠PQC,满足要求。
【答案】


【知识点】
三角形中线性质,网格作图,轴对称的性质
【点评】
本题属于网格几何作图题,结合三角形的基本性质、等腰直角三角形特征和轴对称的应用考查作图能力,解题时需要充分利用网格的格点特征寻找辅助线,对几何直观和知识灵活运用能力有一定考查作用。
【难度系数】
0.6
(1) 要使AD平分△ABC的面积,根据三角形中线的性质,中线可将三角形分为面积相等的两部分,因此只需找到BC的中点D,连接AD即可;要构造∠BCE=45°,可借助网格构造以C为顶点的等腰直角三角形,等腰直角三角形的锐角为45°,该等腰直角三角形的边与射线AD的交点即为E。
(2) 画BC边上的高AF,即过点A作BC的垂线,结合网格线段垂直的特征找到垂足F即可;要使∠FQA=∠PQC,可利用轴对称的性质,作其中一个点关于AC的对称点,连接对称点与另一个点,和AC的交点即为满足条件的Q,利用轴对称对应角相等、对顶角相等即可得到目标角相等。
【解析】
(1) ① 观察BC两端的格点位置,找到BC的中点D(格点,到B、C的网格距离相等),连接AD,AD即为平分△ABC面积的线段;② 在网格中选取合适格点,连接该格点与点C,使连线与某条过C的水平/竖直线段构成等腰直角三角形,此时这条连线与BC的夹角为45°,该连线与射线AD的交点即为E,满足∠BCE=45°。
(2) ① 过点A作BC的垂线:根据网格中垂直线段的特征,找到与BC垂直、过A的线段,与BC交于点F,AF即为△ABC在BC边上的高;② 作点P关于AC的对称点P',连接P'F,线段P'F与AC的交点即为Q,此时根据轴对称性质,∠PQC=∠P'QC,又∠P'QC与∠FQA为对顶角,因此∠FQA=∠PQC,满足要求。
【答案】
【知识点】
三角形中线性质,网格作图,轴对称的性质
【点评】
本题属于网格几何作图题,结合三角形的基本性质、等腰直角三角形特征和轴对称的应用考查作图能力,解题时需要充分利用网格的格点特征寻找辅助线,对几何直观和知识灵活运用能力有一定考查作用。
【难度系数】
0.6
23.在等腰三角形ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线DE分别交AB,AC于D,E两点.
(1)如图①,连接BE,若AD=6,△BEC的周长为19,则BC的长为
(2)若AF是△ABC的中线,如图②,AF交DE于点O,若∠BAC=30°,求证EC=2OD+OE.
(3)如图③,M是AF的中点,N是射线BF上的动点,连接MN,作等边三角形MNP,连接AP,若AF=11,直接写出AP的最小值.

(1)如图①,连接BE,若AD=6,△BEC的周长为19,则BC的长为
7
.(2)若AF是△ABC的中线,如图②,AF交DE于点O,若∠BAC=30°,求证EC=2OD+OE.
(3)如图③,M是AF的中点,N是射线BF上的动点,连接MN,作等边三角形MNP,连接AP,若AF=11,直接写出AP的最小值.
答案
23.(1)7
(2)解法1:如图,连接$OB,OC$,过点$O$作$OH⊥ AC$,垂足为$H.$
$\because AB=AC,F$是$BC$的中点,$\therefore AF$垂直平分$BC.\therefore OB=OC.$
$\because DE$是$AB$的垂直平分线,$\therefore OA=OB,∠ ADE=90°.\therefore OA=OC.$
$\because ∠ BAC=30°,\therefore AE=2DE,∠ AED=60°.$
$\therefore ∠ HOE=30°,HE=\frac{1}{2}OE.$
$\because OA=OC,\therefore AH=HC=AE-HE=2DE-\frac{1}{2}OE.$
$\therefore EC=HC-HE=AH-HE=2DE-\frac{1}{2}OE-\frac{1}{2}OE=2DE-OE=2OD+OE.$
解法2:如图,延长$OD$到点$N$,使$DO=DN$,连接$BE,AN.$
$\because DE$是$AB$的垂直平分线,$\therefore AE=BE,AN=AO.$
$\because AB=AC,F$是$BC$的中点,$∠ BAC=30°,\therefore ∠ BAF=∠ CAF=15°,$
$\therefore ∠ NAD=∠ OAD=15°,\therefore ∠ NAE=45°.$
$\because ∠ BAE=∠ ABE=30°,\therefore ∠ AED=∠ BED=60°.\therefore ∠ BEC=60°=∠ AEN.$
$\because ∠ ABC=∠ C=75°,\therefore ∠ EBC=∠ ABC-∠ ABE=45°=∠ NAE.$
$\therefore △ NAE≌△ CBE.\therefore NE=CE=ON+OE=2OD+OE.$
(3)$\frac{33}{4}.$
解析
【分析】
(1) 利用线段垂直平分线的性质得到AE=BE,将△BEC的周长转化为AC+BC,结合已知AB=AC的长度即可求出BC。
(2) 证明思路有两种:① 连接OB、OC,作OH⊥AC,结合垂直平分线性质得OA=OB=OC,利用30°直角三角形边的关系,通过线段代换推导结论;② 延长OD构造等长线段,利用垂直平分线性质得到边角相等,证明三角形全等,将EC转化为含OD、OE的线段。
(3) 结合等边三角形性质构造全等,确定点P的运动轨迹,根据垂线段最短求出AP的最小值。
【解析】
(1)
∵DE是AB的垂直平分线,
∴AE=BE,AB=2AD。
已知AD=6,
∴AB=12,又
∵AB=AC,
∴AC=12。
△BEC的周长=BE+EC+BC=AE+EC+BC=AC+BC=19,
∴BC=19-12=7。
(2) 解法1:如图,连接$OB,OC$,过点$O$作$OH⊥ AC$,垂足为$H.$

∵AB=AC,F是BC的中点,
∴AF垂直平分BC,
∴OB=OC。
∵DE是AB的垂直平分线,
∴OA=OB,∠ADE=90°,
∴OA=OC。
∵∠BAC=30°,
∴在Rt△ADE中,AE=2DE,∠AED=60°。
在Rt△OHE中,∠HOE=30°,
∴$HE=\frac{1}{2}OE$。
∵OA=OC,OH⊥AC,
∴AH=HC=$2DE-\frac{1}{2}OE$。
∴$EC=HC-HE=2DE-\frac{1}{2}OE-\frac{1}{2}OE=2DE-OE=2(OD+OE)-OE=2OD+OE$,得证。
解法2:如图,延长$OD$到点$N$,使$DO=DN$,连接$BE,AN.$

∵DE是AB的垂直平分线,
∴AE=BE,AN=AO。
∵AB=AC,F是BC的中点,∠BAC=30°,
∴∠BAF=∠CAF=15°,
∴∠NAD=∠OAD=15°,
∴∠NAE=45°。
∵AE=BE,∠BAC=30°,
∴∠ABE=30°,∠AED=∠BED=60°,
∴∠BEC=60°=∠AEN。
∵AB=AC,∠BAC=30°,
∴∠ABC=∠C=75°,
∴∠EBC=75°-30°=45°=∠NAE。
∴△NAE≌△CBE(ASA),
∴NE=CE=ON+OE=2OD+OE,得证。
(3) 通过构造全等确定点P的运动轨迹,当AP垂直于轨迹直线时取得最小值,计算得最小值为$\frac{33}{4}$。
【答案】
(1) $\boxed{7}$
(2) 证明如上,对应解法图:
解法1:
解法2:
(3) $\boxed{\dfrac{33}{4}}$
【知识点】
线段垂直平分线性质,等腰三角形性质,全等三角形判定与性质
【点评】
本题分层设置考点,第一问为基础性质应用,第二问需要辅助线构造实现线段转化,第三问结合动点考查最值分析,能有效检验几何综合运用能力。
【难度系数】
0.35
(1) 利用线段垂直平分线的性质得到AE=BE,将△BEC的周长转化为AC+BC,结合已知AB=AC的长度即可求出BC。
(2) 证明思路有两种:① 连接OB、OC,作OH⊥AC,结合垂直平分线性质得OA=OB=OC,利用30°直角三角形边的关系,通过线段代换推导结论;② 延长OD构造等长线段,利用垂直平分线性质得到边角相等,证明三角形全等,将EC转化为含OD、OE的线段。
(3) 结合等边三角形性质构造全等,确定点P的运动轨迹,根据垂线段最短求出AP的最小值。
【解析】
(1)
∵DE是AB的垂直平分线,
∴AE=BE,AB=2AD。
已知AD=6,
∴AB=12,又
∵AB=AC,
∴AC=12。
△BEC的周长=BE+EC+BC=AE+EC+BC=AC+BC=19,
∴BC=19-12=7。
(2) 解法1:如图,连接$OB,OC$,过点$O$作$OH⊥ AC$,垂足为$H.$
∵AB=AC,F是BC的中点,
∴AF垂直平分BC,
∴OB=OC。
∵DE是AB的垂直平分线,
∴OA=OB,∠ADE=90°,
∴OA=OC。
∵∠BAC=30°,
∴在Rt△ADE中,AE=2DE,∠AED=60°。
在Rt△OHE中,∠HOE=30°,
∴$HE=\frac{1}{2}OE$。
∵OA=OC,OH⊥AC,
∴AH=HC=$2DE-\frac{1}{2}OE$。
∴$EC=HC-HE=2DE-\frac{1}{2}OE-\frac{1}{2}OE=2DE-OE=2(OD+OE)-OE=2OD+OE$,得证。
解法2:如图,延长$OD$到点$N$,使$DO=DN$,连接$BE,AN.$
∵DE是AB的垂直平分线,
∴AE=BE,AN=AO。
∵AB=AC,F是BC的中点,∠BAC=30°,
∴∠BAF=∠CAF=15°,
∴∠NAD=∠OAD=15°,
∴∠NAE=45°。
∵AE=BE,∠BAC=30°,
∴∠ABE=30°,∠AED=∠BED=60°,
∴∠BEC=60°=∠AEN。
∵AB=AC,∠BAC=30°,
∴∠ABC=∠C=75°,
∴∠EBC=75°-30°=45°=∠NAE。
∴△NAE≌△CBE(ASA),
∴NE=CE=ON+OE=2OD+OE,得证。
(3) 通过构造全等确定点P的运动轨迹,当AP垂直于轨迹直线时取得最小值,计算得最小值为$\frac{33}{4}$。
【答案】
(1) $\boxed{7}$
(2) 证明如上,对应解法图:
解法1:
解法2:
(3) $\boxed{\dfrac{33}{4}}$
【知识点】
线段垂直平分线性质,等腰三角形性质,全等三角形判定与性质
【点评】
本题分层设置考点,第一问为基础性质应用,第二问需要辅助线构造实现线段转化,第三问结合动点考查最值分析,能有效检验几何综合运用能力。
【难度系数】
0.35
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