11. 如图,在四边形ABCD中,连接BD,分别过点A,C作AF⊥BD,CE⊥BD,垂足分别为F,E,AD=CB,DE=BF.
(1)求证△AFD≌△CEB;
(2)若△AFB的面积为1,且DF=2BF,请直接写出四边形ABCD的面积.

(1)求证△AFD≌△CEB;
(2)若△AFB的面积为1,且DF=2BF,请直接写出四边形ABCD的面积.
答案
11.(1)略 (2)6
解析
【分析】
(1)要证明△AFD≌△CEB,首先观察两个三角形都是直角三角形,已知斜边AD=CB,只需再证明一组直角边相等即可:由已知DE=BF,两边同时减去公共线段EF,即可得到直角边DF=BE,利用HL定理即可证明全等。
(2)求四边形ABCD的面积,可将其拆分为△ABD和△BCD的面积之和。先根据DF=2BF和△AFB的面积求出△ABD的面积;再利用(1)中全等三角形的性质得到CE=AF,可知△BCD与△ABD同底等高,面积相等,两者相加即可得到四边形总面积。
【解析】
(1) 证明:
∵ DE=BF
∴ DE - EF = BF - EF,即 DF=BE
∵ AF⊥BD,CE⊥BD
∴ ∠AFD=∠CEB=90°
在Rt△AFD和Rt△CEB中:
$\{\begin{array}{l}AD=CB\\ DF=BE\end{array} $
∴ Rt△AFD≌Rt△CEB(HL)
(2) 解:设BF的长度为$x$,则DF=2BF=2$x$,BD=BF+DF=3$x$
∵ $S_{△ AFB}=\frac{1}{2}· BF· AF=\frac{1}{2}x· AF=1$
∴ $x· AF=2$
$S_{△ ABD}=\frac{1}{2}· BD· AF=\frac{1}{2}× 3x· AF=\frac{1}{2}× 3× 2=3$
由(1)中△AFD≌△CEB,得CE=AF
∴ $S_{△ BCD}=\frac{1}{2}· BD· CE=\frac{1}{2}× 3x· AF=3$
∴ 四边形ABCD的面积 = $S_{△ ABD}+S_{△ BCD}=3+3=6$
【答案】
(1) 证明见解析;(2) 6
【知识点】
直角三角形全等的判定,全等三角形的性质,三角形面积计算
【点评】
本题结合几何图形考查全等三角形的判定与性质的综合应用,解题时注意利用线段和差转化得到全等所需的边的关系,计算面积时巧用全等得到的高相等的结论可简化计算。
【难度系数】
0.7
(1)要证明△AFD≌△CEB,首先观察两个三角形都是直角三角形,已知斜边AD=CB,只需再证明一组直角边相等即可:由已知DE=BF,两边同时减去公共线段EF,即可得到直角边DF=BE,利用HL定理即可证明全等。
(2)求四边形ABCD的面积,可将其拆分为△ABD和△BCD的面积之和。先根据DF=2BF和△AFB的面积求出△ABD的面积;再利用(1)中全等三角形的性质得到CE=AF,可知△BCD与△ABD同底等高,面积相等,两者相加即可得到四边形总面积。
【解析】
(1) 证明:
∵ DE=BF
∴ DE - EF = BF - EF,即 DF=BE
∵ AF⊥BD,CE⊥BD
∴ ∠AFD=∠CEB=90°
在Rt△AFD和Rt△CEB中:
$\{\begin{array}{l}AD=CB\\ DF=BE\end{array} $
∴ Rt△AFD≌Rt△CEB(HL)
(2) 解:设BF的长度为$x$,则DF=2BF=2$x$,BD=BF+DF=3$x$
∵ $S_{△ AFB}=\frac{1}{2}· BF· AF=\frac{1}{2}x· AF=1$
∴ $x· AF=2$
$S_{△ ABD}=\frac{1}{2}· BD· AF=\frac{1}{2}× 3x· AF=\frac{1}{2}× 3× 2=3$
由(1)中△AFD≌△CEB,得CE=AF
∴ $S_{△ BCD}=\frac{1}{2}· BD· CE=\frac{1}{2}× 3x· AF=3$
∴ 四边形ABCD的面积 = $S_{△ ABD}+S_{△ BCD}=3+3=6$
【答案】
(1) 证明见解析;(2) 6
【知识点】
直角三角形全等的判定,全等三角形的性质,三角形面积计算
【点评】
本题结合几何图形考查全等三角形的判定与性质的综合应用,解题时注意利用线段和差转化得到全等所需的边的关系,计算面积时巧用全等得到的高相等的结论可简化计算。
【难度系数】
0.7
12.如图,在$△ ABC$中,$AB=AC$,$DE$是过点$A$的直线,$BD⊥ DE$,$CE⊥ DE$,垂足分别为$D$,$E$;
(1)若点$B$,$C$在$DE$的同侧(
所示),且$AD=CE$.求证$AB⊥ AC$;
(2)若点$B$,$C$在$DE$的两侧(所示),且$AD=CE$,其他条件不变,$AB$与$AC$仍垂直吗?若垂直,请给出证明;若不垂直,请说明理由.
(1)若点$B$,$C$在$DE$的同侧(
(2)若点$B$,$C$在$DE$的两侧(所示),且$AD=CE$,其他条件不变,$AB$与$AC$仍垂直吗?若垂直,请给出证明;若不垂直,请说明理由.
答案
12.(1)略 (2)$AB⊥AC$
解析
【分析】
要证明AB⊥AC,本质是证明∠BAC=90°,我们可以通过证明直角三角形全等得到角的等量关系,再结合直角三角形两锐角互余的性质推导角度和为90°即可。
(1)首先由BD、CE都垂直于DE可得两个直角,结合已知AB=AC、AD=CE,用HL定理证明Rt△ABD≌Rt△CAE,得到对应角相等,再通过角的代换证明∠BAD+∠CAE=90°,即可得到∠BAC=90°;
(2)解题思路和(1)一致,同样先证直角三角形全等,再通过角的代换推导∠BAC=90°,即可判断AB与AC仍垂直。
【解析】
(1)证明:
∵BD⊥DE,CE⊥DE,
∴∠ADB=∠CEA=90°,
在Rt△ABD和Rt△CAE中,
$\{\begin{array}{l}AB=AC\\ AD=CE\end{array} $
∴Rt△ABD≌Rt△CAE(HL),
∴∠ABD=∠CAE,
∵在Rt△ABD中,∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°,
∴∠BAC=180°-(∠BAD+∠CAE)=180°-90°=90°,
∴AB⊥AC。
(2)AB⊥AC,证明如下:
∵BD⊥DE,CE⊥DE,
∴∠ADB=∠CEA=90°,
在Rt△ABD和Rt△CAE中,
$\{\begin{array}{l}AB=AC\\ AD=CE\end{array} $
∴Rt△ABD≌Rt△CAE(HL),
∴∠BAD=∠ACE,
∵在Rt△ACE中,∠ACE+∠CAE=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°,即∠BAC=90°,
∴AB⊥AC。
【答案】
(1)AB⊥AC得证;(2)AB⊥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】
本题是全等三角形与垂直证明结合的典型习题,两种位置下的解题思路一致,核心是通过全等得到角的等量关系,再结合直角三角形的性质完成角度推导,解题时要注意准确识别对应角,避免倒角时出错。
【难度系数】
0.7
要证明AB⊥AC,本质是证明∠BAC=90°,我们可以通过证明直角三角形全等得到角的等量关系,再结合直角三角形两锐角互余的性质推导角度和为90°即可。
(1)首先由BD、CE都垂直于DE可得两个直角,结合已知AB=AC、AD=CE,用HL定理证明Rt△ABD≌Rt△CAE,得到对应角相等,再通过角的代换证明∠BAD+∠CAE=90°,即可得到∠BAC=90°;
(2)解题思路和(1)一致,同样先证直角三角形全等,再通过角的代换推导∠BAC=90°,即可判断AB与AC仍垂直。
【解析】
(1)证明:
∵BD⊥DE,CE⊥DE,
∴∠ADB=∠CEA=90°,
在Rt△ABD和Rt△CAE中,
$\{\begin{array}{l}AB=AC\\ AD=CE\end{array} $
∴Rt△ABD≌Rt△CAE(HL),
∴∠ABD=∠CAE,
∵在Rt△ABD中,∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°,
∴∠BAC=180°-(∠BAD+∠CAE)=180°-90°=90°,
∴AB⊥AC。
(2)AB⊥AC,证明如下:
∵BD⊥DE,CE⊥DE,
∴∠ADB=∠CEA=90°,
在Rt△ABD和Rt△CAE中,
$\{\begin{array}{l}AB=AC\\ AD=CE\end{array} $
∴Rt△ABD≌Rt△CAE(HL),
∴∠BAD=∠ACE,
∵在Rt△ACE中,∠ACE+∠CAE=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°,即∠BAC=90°,
∴AB⊥AC。
【答案】
(1)AB⊥AC得证;(2)AB⊥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】
本题是全等三角形与垂直证明结合的典型习题,两种位置下的解题思路一致,核心是通过全等得到角的等量关系,再结合直角三角形的性质完成角度推导,解题时要注意准确识别对应角,避免倒角时出错。
【难度系数】
0.7
登录