11.如图,C为BE上一点,点A,D分别在BE两侧,AB//ED,AB=CE,BC=ED.若∠A=135°,求∠BCD的度数.
答案
11.$45°$
解析
【分析】
解题时首先观察已知条件:①AB//ED,可根据平行线的性质得到一组内错角相等;②已知AB=CE,BC=ED,结合得到的等角,可通过SAS判定△ABC和△CED全等;再根据全等三角形对应角相等,得到∠DCE与∠A相等,最后结合B、C、E共线、∠BCE是平角180°,用180°减去∠DCE的度数即可求出∠BCD的度数。
【解析】
解:
∵AB//ED,
∴∠B=∠E(两直线平行,内错角相等)。
在△ABC和△CED中,
$\{\begin{array}{l}AB=CE(已知)\\∠B=∠E(已证)\\BC=ED(已知)\end{array} $
∴△ABC≌△CED(SAS)。
∴∠DCE=∠A=135°(全等三角形的对应角相等)。
∵点B、C、E在同一直线上,
∴∠BCE=180°(平角的定义),
∴∠BCD=180°-∠DCE=180°-135°=45°。
【答案】
$45°$
【知识点】
平行线的性质;SAS判定三角形全等;全等三角形的性质
【点评】
本题是平行线性质与三角形全等的综合基础题,解题的核心是利用平行线得到相等的角,结合已知边的条件证明三角形全等,再结合平角的性质计算待求角的度数,熟练掌握全等三角形的判定定理是解题的关键。
【难度系数】
0.75
解题时首先观察已知条件:①AB//ED,可根据平行线的性质得到一组内错角相等;②已知AB=CE,BC=ED,结合得到的等角,可通过SAS判定△ABC和△CED全等;再根据全等三角形对应角相等,得到∠DCE与∠A相等,最后结合B、C、E共线、∠BCE是平角180°,用180°减去∠DCE的度数即可求出∠BCD的度数。
【解析】
解:
∵AB//ED,
∴∠B=∠E(两直线平行,内错角相等)。
在△ABC和△CED中,
$\{\begin{array}{l}AB=CE(已知)\\∠B=∠E(已证)\\BC=ED(已知)\end{array} $
∴△ABC≌△CED(SAS)。
∴∠DCE=∠A=135°(全等三角形的对应角相等)。
∵点B、C、E在同一直线上,
∴∠BCE=180°(平角的定义),
∴∠BCD=180°-∠DCE=180°-135°=45°。
【答案】
$45°$
【知识点】
平行线的性质;SAS判定三角形全等;全等三角形的性质
【点评】
本题是平行线性质与三角形全等的综合基础题,解题的核心是利用平行线得到相等的角,结合已知边的条件证明三角形全等,再结合平角的性质计算待求角的度数,熟练掌握全等三角形的判定定理是解题的关键。
【难度系数】
0.75
12.已知点 C 为线段 AB 上一点,分别以 AC,BC 为边在线段 AB 同侧作$△ ACD$和$△ BCE$,且$CA=CD$,$CB=CE$,$∠ ACD=∠ BCE$,直线$AE$与$BD$相交于点$F$.

(1)如图1,若$∠ ACD=90°$,则线段$BD$与线段$AE$存在怎样的关系?并说明理由;
(2)如图2,若$∠ ACD=60°$,则$∠ AFB=$
(3)如图3,若$∠ ACD=α$,则$∠ AFB=$
(4)设$∠ ACD=α$,将图3中的$△ ACD$绕点$C$顺时针旋转任意角度(交点$F$至少在$BD$,$AE$中的一条线段上),如图4,试探究$∠ AFB$与$α$的数量关系,并说明理由.
(1)如图1,若$∠ ACD=90°$,则线段$BD$与线段$AE$存在怎样的关系?并说明理由;
(2)如图2,若$∠ ACD=60°$,则$∠ AFB=$
$120°$
;(3)如图3,若$∠ ACD=α$,则$∠ AFB=$
$180°-α$
(用含$α$的式子表示);(4)设$∠ ACD=α$,将图3中的$△ ACD$绕点$C$顺时针旋转任意角度(交点$F$至少在$BD$,$AE$中的一条线段上),如图4,试探究$∠ AFB$与$α$的数量关系,并说明理由.
答案
12.(1)$BD=AE,BD⊥ AE$ (2)$120°$ (3)$180°-α$ (4)$∠ AFB=180°-α$
解析
【分析】
本题是典型的“手拉手”全等模型应用类题目,解题核心是先证明△ACE≌△DCB,再结合全等性质推导边的关系和角的度数:
1. 第(1)问判断BD和AE的关系,先由∠ACD=∠BCE推导公共角加和得到∠ACE=∠DCB,用SAS证三角形全等得到边相等,再通过角的等量代换推导夹角为90°得到垂直关系;
2. 第(2)(3)问是从特殊到一般的探究,利用全等得到对应角相等,结合三角形内角和推导∠AFB的度数;
3. 第(4)问旋转后图形位置变化但边角等量关系不变,仍先证全等,再通过角的代换推导∠AFB和α的关系即可。
【解析】
(1) $BD=AE$,$BD⊥AE$,理由如下:
∵$∠ACD=∠BCE$,
∴$∠ACD+∠DCE=∠BCE+∠DCE$,即$∠ACE=∠DCB$,
在$△ ACE$和$△ DCB$中:
$\begin{cases}AC=DC \\∠ACE=∠DCB \\CE=CB\end{cases}$
∴$△ ACE≌△ DCB(\mathrm{SAS})$,
∴$AE=BD$,$∠CAE=∠CDB$,
∵$∠ACD=90°$,
∴$∠CAD+∠CDA=90°$,
即$∠CAE+∠DAE+∠CDA=90°$,将$∠CAE$替换为$∠CDB$得:$∠CDB+∠DAE+∠CDA=∠DAE+∠ADB=90°$,
∴$∠AFD=90°$,即$BD⊥AE$。
(2) 同理可证$△ ACE≌△ DCB$,得$∠CAE=∠CDB$,
$∠AFB=∠ADF+∠DAF=∠ADC+∠CDB+∠DAF=∠ADC+∠CAE+∠DAF=∠ADC+∠DAC$,
∵$∠ACD=60°$,$CA=CD$,$△ ACD$为等边三角形,$∠ADC+∠DAC=120°$,
∴$∠AFB=120°$。
(3) 同理可证$△ ACE≌△ DCB$,得$∠CAE=∠CDB$,
$∠AFB=180°-(∠DAF+∠ADF)=180°-(∠DAC+∠CAE+∠ADF)=180°-(∠DAC+∠CDB+∠ADF)=180°-(∠DAC+∠ADC)$,
在$△ ACD$中,$∠DAC+∠ADC=180°-∠ACD=180°-α$,
∴$∠AFB=180°-(180°-α)=180°-α$。
(4) $∠AFB=180°-α$,理由如下:
∵$∠ACD=∠BCE$,
∴$∠ACD+∠DCE=∠BCE+∠DCE$,即$∠ACE=∠DCB$,
在$△ ACE$和$△ DCB$中:
$\begin{cases}AC=DC \\∠ACE=∠DCB \\CE=CB\end{cases}$
∴$△ ACE≌△ DCB(\mathrm{SAS})$,
∴$∠CAE=∠CDB$,
设AE交CD于点G,则$∠DGF=∠AGC$,
在$△ DGF$和$△ AGC$中:$∠DFG=180°-∠CDB-∠DGF$,$∠ACD=180°-∠CAE-∠AGC$,
∴$∠DFG=∠ACD=α$,
∵$∠AFB+∠DFG=180°$,
∴$∠AFB=180°-α$。
【答案】
(1)$BD=AE,BD⊥ AE$ (2)$120°$ (3)$180°-α$ (4)$∠ AFB=180°-α$
【知识点】
1.全等三角形的判定与性质 2.三角形内角和定理 3.角的和差计算
【点评】
本题以“手拉手”全等模型为载体,从特殊角度到一般角度、从静态图形到旋转动态图形逐步探究,解题的关键是抓住图形变化前后不变的边角关系,熟练运用全等三角形的判定与性质推导边、角的关系,能有效训练逻辑推理能力和探究归纳能力。
【难度系数】
0.65
本题是典型的“手拉手”全等模型应用类题目,解题核心是先证明△ACE≌△DCB,再结合全等性质推导边的关系和角的度数:
1. 第(1)问判断BD和AE的关系,先由∠ACD=∠BCE推导公共角加和得到∠ACE=∠DCB,用SAS证三角形全等得到边相等,再通过角的等量代换推导夹角为90°得到垂直关系;
2. 第(2)(3)问是从特殊到一般的探究,利用全等得到对应角相等,结合三角形内角和推导∠AFB的度数;
3. 第(4)问旋转后图形位置变化但边角等量关系不变,仍先证全等,再通过角的代换推导∠AFB和α的关系即可。
【解析】
(1) $BD=AE$,$BD⊥AE$,理由如下:
∵$∠ACD=∠BCE$,
∴$∠ACD+∠DCE=∠BCE+∠DCE$,即$∠ACE=∠DCB$,
在$△ ACE$和$△ DCB$中:
$\begin{cases}AC=DC \\∠ACE=∠DCB \\CE=CB\end{cases}$
∴$△ ACE≌△ DCB(\mathrm{SAS})$,
∴$AE=BD$,$∠CAE=∠CDB$,
∵$∠ACD=90°$,
∴$∠CAD+∠CDA=90°$,
即$∠CAE+∠DAE+∠CDA=90°$,将$∠CAE$替换为$∠CDB$得:$∠CDB+∠DAE+∠CDA=∠DAE+∠ADB=90°$,
∴$∠AFD=90°$,即$BD⊥AE$。
(2) 同理可证$△ ACE≌△ DCB$,得$∠CAE=∠CDB$,
$∠AFB=∠ADF+∠DAF=∠ADC+∠CDB+∠DAF=∠ADC+∠CAE+∠DAF=∠ADC+∠DAC$,
∵$∠ACD=60°$,$CA=CD$,$△ ACD$为等边三角形,$∠ADC+∠DAC=120°$,
∴$∠AFB=120°$。
(3) 同理可证$△ ACE≌△ DCB$,得$∠CAE=∠CDB$,
$∠AFB=180°-(∠DAF+∠ADF)=180°-(∠DAC+∠CAE+∠ADF)=180°-(∠DAC+∠CDB+∠ADF)=180°-(∠DAC+∠ADC)$,
在$△ ACD$中,$∠DAC+∠ADC=180°-∠ACD=180°-α$,
∴$∠AFB=180°-(180°-α)=180°-α$。
(4) $∠AFB=180°-α$,理由如下:
∵$∠ACD=∠BCE$,
∴$∠ACD+∠DCE=∠BCE+∠DCE$,即$∠ACE=∠DCB$,
在$△ ACE$和$△ DCB$中:
$\begin{cases}AC=DC \\∠ACE=∠DCB \\CE=CB\end{cases}$
∴$△ ACE≌△ DCB(\mathrm{SAS})$,
∴$∠CAE=∠CDB$,
设AE交CD于点G,则$∠DGF=∠AGC$,
在$△ DGF$和$△ AGC$中:$∠DFG=180°-∠CDB-∠DGF$,$∠ACD=180°-∠CAE-∠AGC$,
∴$∠DFG=∠ACD=α$,
∵$∠AFB+∠DFG=180°$,
∴$∠AFB=180°-α$。
【答案】
(1)$BD=AE,BD⊥ AE$ (2)$120°$ (3)$180°-α$ (4)$∠ AFB=180°-α$
【知识点】
1.全等三角形的判定与性质 2.三角形内角和定理 3.角的和差计算
【点评】
本题以“手拉手”全等模型为载体,从特殊角度到一般角度、从静态图形到旋转动态图形逐步探究,解题的关键是抓住图形变化前后不变的边角关系,熟练运用全等三角形的判定与性质推导边、角的关系,能有效训练逻辑推理能力和探究归纳能力。
【难度系数】
0.65
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