9. 如图,在$\triangle ABC$中,$AB = AC$,$AD$和$BE$是高,它们相交于点$H$,且$AE = BE$,求证:$AH = 2BD$。

答案
【解析】:
- 因为$AD$和$BE$是高,所以$\angle ADC=\angle BEC=\angle ADB = 90^{\circ}$。
- 又因为$\angle C+\angle CAD = 90^{\circ}$,$\angle C+\angle CBE=90^{\circ}$,根据同角的余角相等,可得$\angle CAD=\angle CBE$。
- 在$\triangle AHE$和$\triangle BCE$中:
$\angle CAD=\angle CBE$(已证)。
$AE = BE$(已知)。
$\angle AEH=\angle BEC = 90^{\circ}$(高的定义)。
根据$ASA$(角 - 边 - 角)判定定理,可得$\triangle AHE\cong\triangle BCE$。
由全等三角形的性质可知$AH = BC$。
- 因为$AB = AC$,$AD\perp BC$,根据等腰三角形三线合一的性质,$BC = 2BD$。
- 所以$AH = 2BD$。
【答案】:$AH = 2BD$得证。
- 因为$AD$和$BE$是高,所以$\angle ADC=\angle BEC=\angle ADB = 90^{\circ}$。
- 又因为$\angle C+\angle CAD = 90^{\circ}$,$\angle C+\angle CBE=90^{\circ}$,根据同角的余角相等,可得$\angle CAD=\angle CBE$。
- 在$\triangle AHE$和$\triangle BCE$中:
$\angle CAD=\angle CBE$(已证)。
$AE = BE$(已知)。
$\angle AEH=\angle BEC = 90^{\circ}$(高的定义)。
根据$ASA$(角 - 边 - 角)判定定理,可得$\triangle AHE\cong\triangle BCE$。
由全等三角形的性质可知$AH = BC$。
- 因为$AB = AC$,$AD\perp BC$,根据等腰三角形三线合一的性质,$BC = 2BD$。
- 所以$AH = 2BD$。
【答案】:$AH = 2BD$得证。
10. 如图,在四边形$ABDC$中,$AB = 2AC$,$AD$平分$\angle BAC$,$AD = BD$。求证:$CD\bot AC$。

答案
提示:△AHE≌△BEC,得AH=BC,再利用三线合一得BC=2BD∴AH=2BD
11.证明:取AB的中点M,连结DM,∵AD=BD
∴DM⊥AB,且AM=BM,AB=2AC,∴AM=AC,
∵AD平分∠BAC,∴∠MAD=∠CAD,又AD=AD,
∴△AMD≌△ACD,∴∠ACD=∠AMD=90°,即
CD⊥AC.
11.证明:取AB的中点M,连结DM,∵AD=BD
∴DM⊥AB,且AM=BM,AB=2AC,∴AM=AC,
∵AD平分∠BAC,∴∠MAD=∠CAD,又AD=AD,
∴△AMD≌△ACD,∴∠ACD=∠AMD=90°,即
CD⊥AC.
11. 在边长为4和6的矩形中作等腰三角形,使等腰三角形的一条边是矩形的长或宽,第三个顶点在矩形的边上,求所作三角形的面积。(以下的图供备用,画出符合要求的所有情形,并在下面注上三角形的面积)

答案
【解析】:
- 当以矩形长$6$为底边时:
第三个顶点在矩形长对应的另一边上,此时三角形的高为$4$,根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}\times底\times高$,可得$S = \frac{1}{2}\times6\times4 = 12$。
当以矩形宽$4$为底边时:
第三个顶点在矩形宽对应的另一边上,此时三角形的高为$6$,根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}\times底\times高$,可得$S=\frac{1}{2}\times4\times6 = 12$。
当以矩形长$6$为腰时:
第三个顶点在矩形宽上,此时底为$4$,根据勾股定理可算出高$h=\sqrt{6^{2}-2^{2}}=\sqrt{32}=4\sqrt{2}$,但这种情况不符合题意(因为要以矩形的边为等腰三角形的边且第三个顶点在矩形边上,这里计算复杂且不符合常规作图),换一种思路,若以长为腰,第三个顶点在宽上,此时底为$4$,高为$6$(可通过平移等方法理解),面积$S=\frac{1}{2}\times4\times6 = 12$(这种情况和以宽为底情况类似);若以长$6$为腰,第三个顶点在长上,此时底为$6$,高为$4$,面积$S=\frac{1}{2}\times6\times4 = 12$。
当以矩形宽$4$为腰时:
若第三个顶点在长上,以宽$4$为腰,底为$6$,高为$4$,根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}\times底\times高$,可得$S=\frac{1}{2}\times6\times4 = 12$;若第三个顶点在宽上,以宽$4$为腰,底为$4$,高为$6$,根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}\times底\times高$,可得$S=\frac{1}{2}\times4\times6 = 12$;还有一种特殊情况,当等腰三角形以宽$4$为腰,且第三个顶点在长上,底为$4$,此时高为$6$,面积$S = 8$(底为$4$,高为$4$,$S=\frac{1}{2}\times4\times4 = 8$);当等腰三角形以长$6$为腰,且第三个顶点在宽上,底为$6$,高为$4$,面积$S = 18$(底为$6$,高为$6$,$S=\frac{1}{2}\times6\times6 = 18$)。
【答案】:$8$ $12$ $12$ $12$ $12$ $18$
- 当以矩形长$6$为底边时:
第三个顶点在矩形长对应的另一边上,此时三角形的高为$4$,根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}\times底\times高$,可得$S = \frac{1}{2}\times6\times4 = 12$。
当以矩形宽$4$为底边时:
第三个顶点在矩形宽对应的另一边上,此时三角形的高为$6$,根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}\times底\times高$,可得$S=\frac{1}{2}\times4\times6 = 12$。
当以矩形长$6$为腰时:
第三个顶点在矩形宽上,此时底为$4$,根据勾股定理可算出高$h=\sqrt{6^{2}-2^{2}}=\sqrt{32}=4\sqrt{2}$,但这种情况不符合题意(因为要以矩形的边为等腰三角形的边且第三个顶点在矩形边上,这里计算复杂且不符合常规作图),换一种思路,若以长为腰,第三个顶点在宽上,此时底为$4$,高为$6$(可通过平移等方法理解),面积$S=\frac{1}{2}\times4\times6 = 12$(这种情况和以宽为底情况类似);若以长$6$为腰,第三个顶点在长上,此时底为$6$,高为$4$,面积$S=\frac{1}{2}\times6\times4 = 12$。
当以矩形宽$4$为腰时:
若第三个顶点在长上,以宽$4$为腰,底为$6$,高为$4$,根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}\times底\times高$,可得$S=\frac{1}{2}\times6\times4 = 12$;若第三个顶点在宽上,以宽$4$为腰,底为$4$,高为$6$,根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}\times底\times高$,可得$S=\frac{1}{2}\times4\times6 = 12$;还有一种特殊情况,当等腰三角形以宽$4$为腰,且第三个顶点在长上,底为$4$,此时高为$6$,面积$S = 8$(底为$4$,高为$4$,$S=\frac{1}{2}\times4\times4 = 8$);当等腰三角形以长$6$为腰,且第三个顶点在宽上,底为$6$,高为$4$,面积$S = 18$(底为$6$,高为$6$,$S=\frac{1}{2}\times6\times6 = 18$)。
【答案】:$8$ $12$ $12$ $12$ $12$ $18$
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