三、解答题
7. 已知:如图,$\mathrm{Rt}△ ABC$和线段$DE$,$∠ A=90°$,$DE=AB$.
求作:$△ DEF$,使$EF=BC$,$∠ D=∠ A$.(要求尺规作图,保留作图痕迹)

7. 已知:如图,$\mathrm{Rt}△ ABC$和线段$DE$,$∠ A=90°$,$DE=AB$.
求作:$△ DEF$,使$EF=BC$,$∠ D=∠ A$.(要求尺规作图,保留作图痕迹)
答案
解:
作法:
1. 以点D为顶点,线段DE为一边,作∠EDF=∠A=90°;
2. 以点E为圆心,BC的长为半径画弧,交射线DF于点F;
3. 连接EF。
则△DEF即为所求作的三角形,保留全部作图痕迹即可。
作法:
1. 以点D为顶点,线段DE为一边,作∠EDF=∠A=90°;
2. 以点E为圆心,BC的长为半径画弧,交射线DF于点F;
3. 连接EF。
则△DEF即为所求作的三角形,保留全部作图痕迹即可。
解析
【分析】
要构造满足要求的△DEF,先明确已知条件:∠D需等于∠A=90°,DE=AB,EF=BC。首先先确定角的大小,以D为顶点、DE为边,作和∠A相等的90°角,得到射线DF,就满足了∠D的要求;接下来要满足EF=BC,以点E为圆心、BC的长度为半径画弧,弧和射线DF的交点就是点F;最后连接EF就能得到所求三角形。
【解析】
按照尺规作图的规范步骤操作:
1. 以点D为顶点,线段DE为一边,作∠EDF=∠A=90°;
2. 以点E为圆心,BC的长为半径画弧,交射线DF于点F;
3. 连接EF。
作图过程中需保留全部作图痕迹。
【答案】
1. 以点D为顶点,线段DE为一边,作∠EDF=∠A=90°;
2. 以点E为圆心,BC的长为半径画弧,交射线DF于点F;
3. 连接EF,△DEF即为所求作的三角形。
【知识点】
作一个角等于已知角;尺规作三角形;截相等线段
【点评】
本题属于基础尺规作图题,解题时要紧扣题目给出的边角相等的条件,依次完成作等角、截等长线段的操作即可,注意要保留完整的作图痕迹,不得随意擦除辅助线。
【难度系数】
0.8
要构造满足要求的△DEF,先明确已知条件:∠D需等于∠A=90°,DE=AB,EF=BC。首先先确定角的大小,以D为顶点、DE为边,作和∠A相等的90°角,得到射线DF,就满足了∠D的要求;接下来要满足EF=BC,以点E为圆心、BC的长度为半径画弧,弧和射线DF的交点就是点F;最后连接EF就能得到所求三角形。
【解析】
按照尺规作图的规范步骤操作:
1. 以点D为顶点,线段DE为一边,作∠EDF=∠A=90°;
2. 以点E为圆心,BC的长为半径画弧,交射线DF于点F;
3. 连接EF。
作图过程中需保留全部作图痕迹。
【答案】
1. 以点D为顶点,线段DE为一边,作∠EDF=∠A=90°;
2. 以点E为圆心,BC的长为半径画弧,交射线DF于点F;
3. 连接EF,△DEF即为所求作的三角形。
【知识点】
作一个角等于已知角;尺规作三角形;截相等线段
【点评】
本题属于基础尺规作图题,解题时要紧扣题目给出的边角相等的条件,依次完成作等角、截等长线段的操作即可,注意要保留完整的作图痕迹,不得随意擦除辅助线。
【难度系数】
0.8
8. 如图,在$△ ABC$中,$AD ⊥ BC$于点$D$,$DA = DB$,点$E$在$AD$上,且$BE = AC$.
(1)求证:$△ ACD ≌ △ BED$;
(2)判断$BE$和$AC$的关系,并说明理由.

(1)求证:$△ ACD ≌ △ BED$;
(2)判断$BE$和$AC$的关系,并说明理由.
答案
(1) 提示:用“HL”证明$\mathrm{Rt}△ACD ≌ \mathrm{Rt}△BED$
(2) $BE = AC$,且$BE ⊥ AC$.理由略
(2) $BE = AC$,且$BE ⊥ AC$.理由略
解析
【分析】
(1)要证明$△ ACD ≌ △ BED$,首先由$AD ⊥ BC$可得两个三角形都是直角三角形,已知$DA=DB$、$BE=AC$,符合直角三角形全等判定的HL定理,直接利用HL即可完成证明。
(2)判断两条线段的关系需要同时考虑数量关系和位置关系:数量上题目已给出$BE=AC$;位置上可延长$BE$交$AC$于点$F$,利用全等三角形对应角相等,结合直角三角形两锐角互余、对顶角相等的性质,推导得到$BE$与$AC$的夹角为$90°$,即可得到垂直关系。
【解析】
(1)证明:
$\because AD ⊥ BC$,
$\therefore ∠ ADC = ∠ BDE = 90°$,即$△ ACD$和$△ BED$均为直角三角形。
在$\mathrm{Rt}△ ACD$和$\mathrm{Rt}△ BED$中:
$\begin{cases}AC = BE(已知)\\DA = DB(已知)\end{cases}$
$\therefore \mathrm{Rt}△ ACD ≌ \mathrm{Rt}△ BED(\mathrm{HL})$。
(2)$BE$和$AC$的关系为$BE=AC$且$BE ⊥ AC$,理由如下:
延长$BE$交$AC$于点$F$,
$\because \mathrm{Rt}△ ACD ≌ \mathrm{Rt}△ BED$,
$\therefore ∠ CAD = ∠ EBD$。
在$\mathrm{Rt}△ BDE$中,$∠ EBD + ∠ BED = 90°$,
又$\because ∠ BED = ∠ AEF$(对顶角相等),
$\therefore ∠ CAD + ∠ AEF = ∠ EBD + ∠ BED = 90°$,
在$△ AEF$中,$∠ AFE = 180° - (∠ CAD + ∠ AEF) = 90°$,
$\therefore BE ⊥ AC$,结合已知$BE=AC$,可得$BE$与$AC$相等且互相垂直。
【答案】
(1) $\mathrm{Rt}△ACD ≌ \mathrm{Rt}△BED$,证明成立;
(2) $BE = AC$,且$BE ⊥ AC$。
【知识点】
直角三角形全等的判定;全等三角形的性质;垂直的判定
【点评】
本题是三角形全等的基础应用题,解题时需注意:判断两条线段的关系要同时考虑数量关系和位置关系,避免仅回答数量关系导致漏解。
【难度系数】
0.7
(1)要证明$△ ACD ≌ △ BED$,首先由$AD ⊥ BC$可得两个三角形都是直角三角形,已知$DA=DB$、$BE=AC$,符合直角三角形全等判定的HL定理,直接利用HL即可完成证明。
(2)判断两条线段的关系需要同时考虑数量关系和位置关系:数量上题目已给出$BE=AC$;位置上可延长$BE$交$AC$于点$F$,利用全等三角形对应角相等,结合直角三角形两锐角互余、对顶角相等的性质,推导得到$BE$与$AC$的夹角为$90°$,即可得到垂直关系。
【解析】
(1)证明:
$\because AD ⊥ BC$,
$\therefore ∠ ADC = ∠ BDE = 90°$,即$△ ACD$和$△ BED$均为直角三角形。
在$\mathrm{Rt}△ ACD$和$\mathrm{Rt}△ BED$中:
$\begin{cases}AC = BE(已知)\\DA = DB(已知)\end{cases}$
$\therefore \mathrm{Rt}△ ACD ≌ \mathrm{Rt}△ BED(\mathrm{HL})$。
(2)$BE$和$AC$的关系为$BE=AC$且$BE ⊥ AC$,理由如下:
延长$BE$交$AC$于点$F$,
$\because \mathrm{Rt}△ ACD ≌ \mathrm{Rt}△ BED$,
$\therefore ∠ CAD = ∠ EBD$。
在$\mathrm{Rt}△ BDE$中,$∠ EBD + ∠ BED = 90°$,
又$\because ∠ BED = ∠ AEF$(对顶角相等),
$\therefore ∠ CAD + ∠ AEF = ∠ EBD + ∠ BED = 90°$,
在$△ AEF$中,$∠ AFE = 180° - (∠ CAD + ∠ AEF) = 90°$,
$\therefore BE ⊥ AC$,结合已知$BE=AC$,可得$BE$与$AC$相等且互相垂直。
【答案】
(1) $\mathrm{Rt}△ACD ≌ \mathrm{Rt}△BED$,证明成立;
(2) $BE = AC$,且$BE ⊥ AC$。
【知识点】
直角三角形全等的判定;全等三角形的性质;垂直的判定
【点评】
本题是三角形全等的基础应用题,解题时需注意:判断两条线段的关系要同时考虑数量关系和位置关系,避免仅回答数量关系导致漏解。
【难度系数】
0.7
9. 如图,在$△ ABC$中,$∠ C=90°$,$AD$平分$∠ BAC$交$BC$于点$D$,$DE ⊥ AB$于点$E$,点$F$在$AC$上,$BD=DF$。求证:
(1) $CF=EB$;
(2) $AF + EB = AE$。

(1) $CF=EB$;
(2) $AF + EB = AE$。
答案
(1) 提示:先证明$△ADC ≌ △ADE$,再证明$△DFC ≌ △DBE$
(2) 略
(2) 略
解析
【分析】
(1) 要证明$CF=EB$,首先观察两条线段分别在$Rt△ DCF$和$Rt△ DEB$中。已知$AD$是$∠ BAC$的角平分线,$∠ C=90°$,$DE⊥ AB$,根据角平分线的性质可得$DC=DE$,再结合已知$BD=DF$,即可通过HL证明两个直角三角形全等,从而得到$CF=EB$。
(2) 要证明$AF+EB=AE$,可先证明$Rt△ ADC≌ Rt△ ADE$得到$AC=AE$,再将$AC$拆分为$AF+CF$,结合第一问的结论$CF=EB$,通过等量代换即可得证。
【解析】
(1) 证明:
$\because AD$平分$∠ BAC$,$∠ C=90°$,$DE⊥ AB$,
$\therefore DC=DE$(角平分线上的点到角两边的距离相等),$∠ C=∠ DEB=90°$。
在$Rt△ DCF$和$Rt△ DEB$中:
$\begin{cases}DC=DE\\DF=BD\end{cases}$
$\therefore Rt△ DCF≌ Rt△ DEB(\mathrm{HL})$,
$\therefore CF=EB$。
(2) 证明:
在$Rt△ ADC$和$Rt△ ADE$中:
$\begin{cases}AD=AD\\DC=DE\end{cases}$
$\therefore Rt△ ADC≌ Rt△ ADE(\mathrm{HL})$,
$\therefore AC=AE$。
$\because AC=AF+CF$,且由(1)得$CF=EB$,
$\therefore AC=AF+EB$,
$\therefore AF+EB=AE$。
【答案】
(1) $CF=EB$得证;(2) $AF+EB=AE$得证
【知识点】
角平分线的性质;直角三角形全等的判定;全等三角形的性质
【点评】
本题是全等三角形与角平分线性质结合的基础综合题,解题核心是利用角平分线性质得到相等的线段,再通过证明全等实现线段的等量转化,熟练掌握全等三角形的判定定理是解题的关键。
【难度系数】
0.7
(1) 要证明$CF=EB$,首先观察两条线段分别在$Rt△ DCF$和$Rt△ DEB$中。已知$AD$是$∠ BAC$的角平分线,$∠ C=90°$,$DE⊥ AB$,根据角平分线的性质可得$DC=DE$,再结合已知$BD=DF$,即可通过HL证明两个直角三角形全等,从而得到$CF=EB$。
(2) 要证明$AF+EB=AE$,可先证明$Rt△ ADC≌ Rt△ ADE$得到$AC=AE$,再将$AC$拆分为$AF+CF$,结合第一问的结论$CF=EB$,通过等量代换即可得证。
【解析】
(1) 证明:
$\because AD$平分$∠ BAC$,$∠ C=90°$,$DE⊥ AB$,
$\therefore DC=DE$(角平分线上的点到角两边的距离相等),$∠ C=∠ DEB=90°$。
在$Rt△ DCF$和$Rt△ DEB$中:
$\begin{cases}DC=DE\\DF=BD\end{cases}$
$\therefore Rt△ DCF≌ Rt△ DEB(\mathrm{HL})$,
$\therefore CF=EB$。
(2) 证明:
在$Rt△ ADC$和$Rt△ ADE$中:
$\begin{cases}AD=AD\\DC=DE\end{cases}$
$\therefore Rt△ ADC≌ Rt△ ADE(\mathrm{HL})$,
$\therefore AC=AE$。
$\because AC=AF+CF$,且由(1)得$CF=EB$,
$\therefore AC=AF+EB$,
$\therefore AF+EB=AE$。
【答案】
(1) $CF=EB$得证;(2) $AF+EB=AE$得证
【知识点】
角平分线的性质;直角三角形全等的判定;全等三角形的性质
【点评】
本题是全等三角形与角平分线性质结合的基础综合题,解题核心是利用角平分线性质得到相等的线段,再通过证明全等实现线段的等量转化,熟练掌握全等三角形的判定定理是解题的关键。
【难度系数】
0.7
登录