1. [2026安庆期末] 下列各组图形中,一定是全等图形的是 (
A.两个底边相等的等腰三角形
B.两个斜边相等的直角三角形
C.两个周长相等的长方形
D.两个面积相等的圆
D
)A.两个底边相等的等腰三角形
B.两个斜边相等的直角三角形
C.两个周长相等的长方形
D.两个面积相等的圆
答案
D
解析
【分析】
解题时首先明确全等图形的核心判定标准:能够完全重合的两个图形是全等图形,即需同时满足形状完全相同、大小完全相等两个条件。接下来结合各类平面图形的性质,逐一分析每个选项是否满足上述两个条件,排除不符合的选项即可得到正确答案。
【解析】
根据全等图形的定义:能够完全重合的两个图形叫做全等图形,即两个图形的形状、大小均完全相同,逐一分析选项:
A选项:两个底边相等的等腰三角形,腰长不一定相等,图形大小可能不同,不一定是全等图形,排除;
B选项:两个斜边相等的直角三角形,两条直角边的长度组合不一定相同,图形形状、大小都可能不同,不一定是全等图形,排除;
C选项:两个周长相等的长方形,长和宽的组合不一定相同(如长4宽2、长5宽1的长方形周长均为12,但大小形状不同),不一定是全等图形,排除;
D选项:圆的面积公式为$S=π r^2$,若两个圆面积相等,则二者半径必然相等,半径相等的圆形状、大小均完全相同,一定是全等图形,符合要求。
【答案】
D
【知识点】
1. 全等图形的定义
2. 平面图形的性质
【点评】
本题属于基础概念考查题,重点考查对全等图形判定条件的理解,解题时需注意全等图形必须同时满足形状、大小完全一致两个要求,结合各类图形的性质逐一排查即可。
【难度系数】
0.8
解题时首先明确全等图形的核心判定标准:能够完全重合的两个图形是全等图形,即需同时满足形状完全相同、大小完全相等两个条件。接下来结合各类平面图形的性质,逐一分析每个选项是否满足上述两个条件,排除不符合的选项即可得到正确答案。
【解析】
根据全等图形的定义:能够完全重合的两个图形叫做全等图形,即两个图形的形状、大小均完全相同,逐一分析选项:
A选项:两个底边相等的等腰三角形,腰长不一定相等,图形大小可能不同,不一定是全等图形,排除;
B选项:两个斜边相等的直角三角形,两条直角边的长度组合不一定相同,图形形状、大小都可能不同,不一定是全等图形,排除;
C选项:两个周长相等的长方形,长和宽的组合不一定相同(如长4宽2、长5宽1的长方形周长均为12,但大小形状不同),不一定是全等图形,排除;
D选项:圆的面积公式为$S=π r^2$,若两个圆面积相等,则二者半径必然相等,半径相等的圆形状、大小均完全相同,一定是全等图形,符合要求。
【答案】
D
【知识点】
1. 全等图形的定义
2. 平面图形的性质
【点评】
本题属于基础概念考查题,重点考查对全等图形判定条件的理解,解题时需注意全等图形必须同时满足形状、大小完全一致两个要求,结合各类图形的性质逐一排查即可。
【难度系数】
0.8
2. 如图,有两个长度相同的滑梯靠在一面墙上.已知左边滑梯的高度AC与右边滑梯的水平长度DF相等,那么判定$△ ABC$与$△ DEF$全等的依据是 (
A.HL
B.ASA
C.AAS
D.SSS
(第2题)
A
)A.HL
B.ASA
C.AAS
D.SSS
答案
A
解析
【分析】首先结合实际场景判断,墙与地面垂直,因此△ABC和△DEF都是直角三角形。再整理已知条件:两个滑梯长度相同,即两个直角三角形的斜边BC和EF相等;题目明确给出左边滑梯的高度AC与右边滑梯的水平长度DF相等,即一组直角边对应相等。直角三角形中斜边和一条直角边对应相等时,可依据HL判定全等,按照这个思路即可解题。
【解析】解:由题意可得墙与地面垂直,因此$∠ BAC=∠ EDF=90°$,$△ ABC$和$△ DEF$均为直角三角形。
因为两个滑梯长度相同,所以斜边$BC=EF$;
又已知$AC=DF$。
在$\mathrm{Rt}△ ABC$和$\mathrm{Rt}△ DEF$中:
$\begin{cases}BC=EF \\AC=DF\end{cases}$
$\therefore \mathrm{Rt}△ ABC≌\mathrm{Rt}△ DEF(\mathrm{HL})$
【答案】A
【知识点】1. 直角三角形全等判定 2. HL定理
【点评】本题是全等三角形判定的基础题,解题关键是先结合实际场景确定三角形为直角三角形,再根据已知的边相等条件匹配对应的判定定理即可。
【难度系数】0.8
【解析】解:由题意可得墙与地面垂直,因此$∠ BAC=∠ EDF=90°$,$△ ABC$和$△ DEF$均为直角三角形。
因为两个滑梯长度相同,所以斜边$BC=EF$;
又已知$AC=DF$。
在$\mathrm{Rt}△ ABC$和$\mathrm{Rt}△ DEF$中:
$\begin{cases}BC=EF \\AC=DF\end{cases}$
$\therefore \mathrm{Rt}△ ABC≌\mathrm{Rt}△ DEF(\mathrm{HL})$
【答案】A
【知识点】1. 直角三角形全等判定 2. HL定理
【点评】本题是全等三角形判定的基础题,解题关键是先结合实际场景确定三角形为直角三角形,再根据已知的边相等条件匹配对应的判定定理即可。
【难度系数】0.8
3. 如图,$△ ABC ≌ △ DEC$,点A,E,C在同一条直线上,$AE=2$,$BC=3$,则CD的长为(

A.4
B.5
C.6
D.7
B
)A.4
B.5
C.6
D.7
答案
B
解析
【分析】
解题时首先从题干给出的三角形全等的条件入手,回忆全等三角形的核心性质:全等三角形的对应边相等。首先根据全等关系确定对应边:BC与EC是对应边,AC与DC是对应边。先利用已知的BC长度求出EC的长度,再结合A、E、C共线的条件,用线段和差关系求出AC的长度,最后根据AC与DC相等即可得到CD的长度。
【解析】
解:
∵△ABC ≌ △DEC,根据全等三角形对应边相等可得:
$EC=BC=3$,$AC=DC$
∵点A、E、C在同一条直线上,且$AE=2$
∴$AC=AE+EC=2+3=5$
∴$CD=AC=5$
【答案】
B
【知识点】
1. 全等三角形的性质
2. 线段和差计算
【点评】
本题是全等三角形性质的基础应用题,解题的核心是准确识别全等三角形的对应边,结合线段的和差关系即可求解,易错点是对应边匹配错误。
【难度系数】
0.8
解题时首先从题干给出的三角形全等的条件入手,回忆全等三角形的核心性质:全等三角形的对应边相等。首先根据全等关系确定对应边:BC与EC是对应边,AC与DC是对应边。先利用已知的BC长度求出EC的长度,再结合A、E、C共线的条件,用线段和差关系求出AC的长度,最后根据AC与DC相等即可得到CD的长度。
【解析】
解:
∵△ABC ≌ △DEC,根据全等三角形对应边相等可得:
$EC=BC=3$,$AC=DC$
∵点A、E、C在同一条直线上,且$AE=2$
∴$AC=AE+EC=2+3=5$
∴$CD=AC=5$
【答案】
B
【知识点】
1. 全等三角形的性质
2. 线段和差计算
【点评】
本题是全等三角形性质的基础应用题,解题的核心是准确识别全等三角形的对应边,结合线段的和差关系即可求解,易错点是对应边匹配错误。
【难度系数】
0.8
4.如图所示的网格是由9个相同的小正方形拼成的,图中的各个顶点均为格点,则∠1−∠2−∠3的度数为(

A.$15°$
B.$30°$
C.$45°$
D.$60°$
C
)A.$15°$
B.$30°$
C.$45°$
D.$60°$
答案
C
解析
【分析】
解题思路如下:1. 先观察网格特征,设每个小正方形边长为1,先分析∠1的度数:通过观察∠1两条边对应的直角三角形,结合全等三角形性质可证∠1的两条边互相垂直,得∠1=90°;2. 再求∠2与∠3的和:观察含∠2和∠3的直角三角形,通过网格构造全等图形拼接两个角,可发现二者之和等于正方形对角线与边的夹角,即45°;3. 最后代入式子∠1−(∠2+∠3)计算即可得到结果。
【解析】
设每个小正方形的边长为1。
1. 求∠1的度数:观察∠1的两条边,分别对应两个直角边为1、2和2、1的直角三角形,根据SAS可证这两个直角三角形全等,因此对应角互余,可推出∠1的两条边互相垂直,即$\boldsymbol{∠1=90°}$。
2. 求∠2+∠3的度数:含∠2的直角三角形两直角边为1和2,含∠3的直角三角形两直角边为1和3,在网格中构造全等图形将∠2和∠3拼接,可证拼接后形成的三角形为等腰直角三角形,因此$\boldsymbol{∠2+∠3=45°}$。
3. 计算所求角度:
$\begin{aligned}∠1−∠2−∠3&=∠1−(∠2+∠3)\\&=90°−45°\\&=45°\end{aligned}$
【答案】
C
【知识点】
全等三角形判定,直角三角形性质,正方形的性质
【点评】
本题是网格类角度计算问题,解题核心是利用网格的规整性,结合全等三角形的性质将未知角的和差转化为90°、45°这类特殊角计算,对学生的图形观察能力和几何构造意识有一定要求。
【难度系数】
0.6
解题思路如下:1. 先观察网格特征,设每个小正方形边长为1,先分析∠1的度数:通过观察∠1两条边对应的直角三角形,结合全等三角形性质可证∠1的两条边互相垂直,得∠1=90°;2. 再求∠2与∠3的和:观察含∠2和∠3的直角三角形,通过网格构造全等图形拼接两个角,可发现二者之和等于正方形对角线与边的夹角,即45°;3. 最后代入式子∠1−(∠2+∠3)计算即可得到结果。
【解析】
设每个小正方形的边长为1。
1. 求∠1的度数:观察∠1的两条边,分别对应两个直角边为1、2和2、1的直角三角形,根据SAS可证这两个直角三角形全等,因此对应角互余,可推出∠1的两条边互相垂直,即$\boldsymbol{∠1=90°}$。
2. 求∠2+∠3的度数:含∠2的直角三角形两直角边为1和2,含∠3的直角三角形两直角边为1和3,在网格中构造全等图形将∠2和∠3拼接,可证拼接后形成的三角形为等腰直角三角形,因此$\boldsymbol{∠2+∠3=45°}$。
3. 计算所求角度:
$\begin{aligned}∠1−∠2−∠3&=∠1−(∠2+∠3)\\&=90°−45°\\&=45°\end{aligned}$
【答案】
C
【知识点】
全等三角形判定,直角三角形性质,正方形的性质
【点评】
本题是网格类角度计算问题,解题核心是利用网格的规整性,结合全等三角形的性质将未知角的和差转化为90°、45°这类特殊角计算,对学生的图形观察能力和几何构造意识有一定要求。
【难度系数】
0.6
5. 如图,在 $Rt△ ABC$ 中,$∠ C=90°$,$AD$ 平分 $∠ CAB$,$DE⊥ AB$ 于点 $E$,则下列结论中,不正确的是(

A.$BD+ED=BC$
B.$DE$ 平分 $∠ ADB$
C.$DA$ 平分 $∠ EDC$
D.$ED+AC>AD$
B
)A.$BD+ED=BC$
B.$DE$ 平分 $∠ ADB$
C.$DA$ 平分 $∠ EDC$
D.$ED+AC>AD$
答案
B
解析
【分析】
解题时先结合已知条件回忆相关定理:首先由AD是∠CAB的平分线、∠C=90°、DE⊥AB,可先得到角平分线性质的结论CD=DE,还可证明△ACD≌△AED,再逐一验证四个选项:
1. 验证A选项:将ED替换为相等的CD,即可得到BD+ED=BC,判断正误;
2. 验证C选项:由全等三角形对应角相等可得∠ADC=∠ADE,即可判断DA是否平分∠EDC;
3. 验证D选项:利用三角形三边关系“两边之和大于第三边”,结合CD=DE即可判断;
4. 验证B选项:看现有条件是否能推出∠ADE=∠BDE,即可判断正误,最终选出不正确的选项。
【解析】
已知AD平分∠CAB,∠C=90°,DE⊥AB,根据角平分线的性质可得:CD=DE。
对选项A:BD+ED=BD+CD=BC,故A结论正确,不符合题意;
在△ACD和△AED中:
$\{\begin{array}{l}∠C=∠AED=90°\\∠CAD=∠EAD\\AD=AD\end{array} $
∴△ACD≌△AED(AAS),
∴∠ADC=∠ADE,即DA平分∠EDC,故选项C结论正确,不符合题意;
对选项D:在△ACD中,根据三角形三边关系,AC+CD>AD,又
∵CD=DE,
∴AC+ED>AD,故D结论正确,不符合题意;
对选项B:要使DE平分∠ADB,需满足∠ADE=∠BDE,现有已知条件无法推出该结论,故B结论错误,符合题意。
【答案】
B
【知识点】
角平分线的性质;全等三角形的判定与性质;三角形三边关系
【点评】
本题属于基础综合题,考查多个基础知识点的结合应用,解题时需逐一推导每个选项,注意不可自行添加题目未给出的特殊条件,细心即可得出正确结果。
【难度系数】
0.7
解题时先结合已知条件回忆相关定理:首先由AD是∠CAB的平分线、∠C=90°、DE⊥AB,可先得到角平分线性质的结论CD=DE,还可证明△ACD≌△AED,再逐一验证四个选项:
1. 验证A选项:将ED替换为相等的CD,即可得到BD+ED=BC,判断正误;
2. 验证C选项:由全等三角形对应角相等可得∠ADC=∠ADE,即可判断DA是否平分∠EDC;
3. 验证D选项:利用三角形三边关系“两边之和大于第三边”,结合CD=DE即可判断;
4. 验证B选项:看现有条件是否能推出∠ADE=∠BDE,即可判断正误,最终选出不正确的选项。
【解析】
已知AD平分∠CAB,∠C=90°,DE⊥AB,根据角平分线的性质可得:CD=DE。
对选项A:BD+ED=BD+CD=BC,故A结论正确,不符合题意;
在△ACD和△AED中:
$\{\begin{array}{l}∠C=∠AED=90°\\∠CAD=∠EAD\\AD=AD\end{array} $
∴△ACD≌△AED(AAS),
∴∠ADC=∠ADE,即DA平分∠EDC,故选项C结论正确,不符合题意;
对选项D:在△ACD中,根据三角形三边关系,AC+CD>AD,又
∵CD=DE,
∴AC+ED>AD,故D结论正确,不符合题意;
对选项B:要使DE平分∠ADB,需满足∠ADE=∠BDE,现有已知条件无法推出该结论,故B结论错误,符合题意。
【答案】
B
【知识点】
角平分线的性质;全等三角形的判定与性质;三角形三边关系
【点评】
本题属于基础综合题,考查多个基础知识点的结合应用,解题时需逐一推导每个选项,注意不可自行添加题目未给出的特殊条件,细心即可得出正确结果。
【难度系数】
0.7
6. 如图,在$△ ABC$中,$∠ ACB=90°$,$AC=BC$,点$B$的坐标为$(1,5)$,点$C$的坐标是$(-2,0)$,则点$A$的坐标为(

A.$(-7,3)$
B.$(-6,2)$
C.$(-5,3)$
D.$(-4,2)$
A
)A.$(-7,3)$
B.$(-6,2)$
C.$(-5,3)$
D.$(-4,2)$
答案
A
【点拨】如图,过点 A 作$AE⊥x$轴于点 E,过点 B 作$BF⊥x$轴于点 F,
$\therefore ∠AEC=∠CFB=90°.$
$\therefore ∠EAC+∠ACE=90°.$
$\because ∠ACB=90°,$
$\therefore ∠BCF+∠ACE=90°,$
$\therefore ∠EAC=∠BCF.$
又$\because AC=BC,\therefore △AEC≌△CFB(AAS),\therefore AE=CF,CE=BF.$
$\because$ 点 B 的坐标为$(1,5)$,点 C 的坐标是$(-2,0),\therefore CE=BF=5,OF=1,OC=2,\therefore AE=CF=OC+OF=3,OE=OC+CE=7,\therefore$ 点 A 的坐标为$(-7,3).$
解析
【分析】
要解决求点A坐标的问题,首先明确平面直角坐标系中求点坐标的常用方法:过点向坐标轴作垂线,通过计算垂线段长度得到坐标绝对值,再结合象限确定符号。题目给出△ABC是等腰直角三角形(∠ACB=90°、AC=BC),可通过构造“三垂直”模型求解:分别过A、B作x轴的垂线得到两个直角三角形,利用同角的余角相等推出一组锐角相等,结合已知的边相等、直角相等,用AAS证明两个三角形全等,再将已知点的坐标转化为线段长度,利用全等三角形对应边相等计算出和点A坐标相关的线段长度,最终得到点A的坐标。
【解析】
解:如图,过点A作$AE⊥x$轴于点E,过点B作$BF⊥x$轴于点F,
$\therefore ∠AEC=∠CFB=90°$,
$\therefore ∠EAC+∠ACE=90°$(直角三角形两锐角互余)。
$\because ∠ACB=90°$,
$\therefore ∠BCF+∠ACE=90°$,
$\therefore ∠EAC=∠BCF$(同角的余角相等)。
在$△ AEC$和$△ CFB$中:
$\{\begin{array}{l}∠AEC=∠CFB\\∠EAC=∠BCF\\AC=BC\end{array} $
$\therefore △AEC≌△CFB(AAS)$,
$\therefore AE=CF,CE=BF$(全等三角形对应边相等)。
$\because$ 点B的坐标为$(1,5)$,点C的坐标是$(-2,0)$,
$\therefore BF=5,OF=1,OC=2$,
$\therefore CE=BF=5,CF=OC+OF=2+1=3$,
$\therefore AE=CF=3$,$OE=OC+CE=2+5=7$,
$\because$ 点A在第二象限,横坐标为负、纵坐标为正,
$\therefore$ 点A的坐标为$(-7,3)$。
【答案】
A

【知识点】
全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,平面直角坐标系内点的坐标
【点评】
本题是全等三角形与平面直角坐标系结合的常规题型,核心是通过作垂线构造“三垂直”全等模型,将坐标问题转化为线段长度的计算,解题时要注意结合点所在象限确定坐标的符号。
【难度系数】
0.6
要解决求点A坐标的问题,首先明确平面直角坐标系中求点坐标的常用方法:过点向坐标轴作垂线,通过计算垂线段长度得到坐标绝对值,再结合象限确定符号。题目给出△ABC是等腰直角三角形(∠ACB=90°、AC=BC),可通过构造“三垂直”模型求解:分别过A、B作x轴的垂线得到两个直角三角形,利用同角的余角相等推出一组锐角相等,结合已知的边相等、直角相等,用AAS证明两个三角形全等,再将已知点的坐标转化为线段长度,利用全等三角形对应边相等计算出和点A坐标相关的线段长度,最终得到点A的坐标。
【解析】
解:如图,过点A作$AE⊥x$轴于点E,过点B作$BF⊥x$轴于点F,
$\therefore ∠AEC=∠CFB=90°$,
$\therefore ∠EAC+∠ACE=90°$(直角三角形两锐角互余)。
$\because ∠ACB=90°$,
$\therefore ∠BCF+∠ACE=90°$,
$\therefore ∠EAC=∠BCF$(同角的余角相等)。
在$△ AEC$和$△ CFB$中:
$\{\begin{array}{l}∠AEC=∠CFB\\∠EAC=∠BCF\\AC=BC\end{array} $
$\therefore △AEC≌△CFB(AAS)$,
$\therefore AE=CF,CE=BF$(全等三角形对应边相等)。
$\because$ 点B的坐标为$(1,5)$,点C的坐标是$(-2,0)$,
$\therefore BF=5,OF=1,OC=2$,
$\therefore CE=BF=5,CF=OC+OF=2+1=3$,
$\therefore AE=CF=3$,$OE=OC+CE=2+5=7$,
$\because$ 点A在第二象限,横坐标为负、纵坐标为正,
$\therefore$ 点A的坐标为$(-7,3)$。
【答案】
A
【知识点】
全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,平面直角坐标系内点的坐标
【点评】
本题是全等三角形与平面直角坐标系结合的常规题型,核心是通过作垂线构造“三垂直”全等模型,将坐标问题转化为线段长度的计算,解题时要注意结合点所在象限确定坐标的符号。
【难度系数】
0.6
7.如图,在$△ ABC$中,$∠ ABC=45°$,过点$C$作$CD⊥ AB$于点$D$,过点$B$作$BM⊥ AC$于点$M$,连接$MD$,过点$D$作$DN⊥ MD$,交$BM$于点$N$.CD与BM相交于点$E$,若点$E$是CD的中点,下列结论:①$∠ AMD=45°$;②$NE-EM=MC$;③$EM:MC:NE=1:2:3$;④$S_{△ ACD}=2S_{△ DNE}$.其中正确的结论为 (

A.①③
B.①②③
C.①③④
D.①②③④
B
)A.①③
B.①②③
C.①③④
D.①②③④
答案
B
【点拨】①$\because CD⊥AB,\therefore ∠BDC=∠ADC=90°.$
$\because ∠ABC=45°,\therefore ∠DCB=90°-∠DBC=45°=∠DBC,\therefore BD=CD. \because BM⊥AC,\therefore ∠AMB=90°=∠ADC,\therefore ∠A+∠DBN=90°,∠A+∠DCM=90°,$
$\therefore ∠DBN=∠DCM. \because DN⊥MD,\therefore ∠CDM+∠CDN=90°. \because ∠CDN+∠BDN=90°,\therefore ∠CDM=∠BDN,$
$\therefore △BDN≌△CDM(ASA),\therefore DN=DM. \because ∠MDN=90°,\therefore △DMN$ 是等腰直角三角形,$\therefore ∠DMN=45°,$
$\therefore ∠AMD=90°-45°=45°$,故①正确;②由①知,$DN=DM$,过点 D 作 $DF⊥MN$ 于 F,则 $∠DFE=90°=∠CME$,$\therefore$ 易得 $NF=FM. \because DN⊥MD,\therefore DF=FN,$
$\because$ 点E是CD的中点,$\therefore DE=CE$. 在$△DEF$与$△CEM$中,
$\begin{cases} ∠DEF=∠CEM, \\ ∠DFE=∠CME, \\ DE=CE, \end{cases}$
$\therefore △DEF≌△CEM(AAS),$
$\therefore ME=EF,CM=DF,\therefore FN=CM,\because NE-EF=FN,$
$\therefore NE-EM=MC$,故②正确;③由②知 $ME=EF,MF=NF$,设 $EF=x$,则 $EM=x,MC=MF=DF=2x,NE=3x,\therefore EM: MC : NE = 1 : 2 : 3$,故 ③ 正确;
④$\because ∠BDE=∠CDA=90°,∠DBN=∠DCM,BD=CD,\therefore △BED≌△CAD(ASA),\therefore S_{△BED}=S_{△CAD}.$ 由①知,$△BDN≌△CDM,\therefore BN=CM. \because CM=FN,$
$\therefore BN=FN,\therefore BN<NE,\therefore S_{△BDN}<S_{△DEN},\therefore S_{△BED}<2S_{△DNE},\therefore S_{△ACD}<2S_{△DNE}$,故④错误,$\therefore$ 正确的有①②③. 故选 B.
【点拨】①$\because CD⊥AB,\therefore ∠BDC=∠ADC=90°.$
$\because ∠ABC=45°,\therefore ∠DCB=90°-∠DBC=45°=∠DBC,\therefore BD=CD. \because BM⊥AC,\therefore ∠AMB=90°=∠ADC,\therefore ∠A+∠DBN=90°,∠A+∠DCM=90°,$
$\therefore ∠DBN=∠DCM. \because DN⊥MD,\therefore ∠CDM+∠CDN=90°. \because ∠CDN+∠BDN=90°,\therefore ∠CDM=∠BDN,$
$\therefore △BDN≌△CDM(ASA),\therefore DN=DM. \because ∠MDN=90°,\therefore △DMN$ 是等腰直角三角形,$\therefore ∠DMN=45°,$
$\therefore ∠AMD=90°-45°=45°$,故①正确;②由①知,$DN=DM$,过点 D 作 $DF⊥MN$ 于 F,则 $∠DFE=90°=∠CME$,$\therefore$ 易得 $NF=FM. \because DN⊥MD,\therefore DF=FN,$
$\because$ 点E是CD的中点,$\therefore DE=CE$. 在$△DEF$与$△CEM$中,
$\begin{cases} ∠DEF=∠CEM, \\ ∠DFE=∠CME, \\ DE=CE, \end{cases}$
$\therefore △DEF≌△CEM(AAS),$
$\therefore ME=EF,CM=DF,\therefore FN=CM,\because NE-EF=FN,$
$\therefore NE-EM=MC$,故②正确;③由②知 $ME=EF,MF=NF$,设 $EF=x$,则 $EM=x,MC=MF=DF=2x,NE=3x,\therefore EM: MC : NE = 1 : 2 : 3$,故 ③ 正确;
④$\because ∠BDE=∠CDA=90°,∠DBN=∠DCM,BD=CD,\therefore △BED≌△CAD(ASA),\therefore S_{△BED}=S_{△CAD}.$ 由①知,$△BDN≌△CDM,\therefore BN=CM. \because CM=FN,$
$\therefore BN=FN,\therefore BN<NE,\therefore S_{△BDN}<S_{△DEN},\therefore S_{△BED}<2S_{△DNE},\therefore S_{△ACD}<2S_{△DNE}$,故④错误,$\therefore$ 正确的有①②③. 故选 B.
解析
【分析】
这是一道全等三角形与等腰直角三角形结合的综合题,可按以下思路逐一验证结论:1. 先利用已知的垂直和45°角,得到BD=CD,再通过角的互余关系找相等的角,证明△BDN≌△CDM,得到DN=DM,进而推导∠AMD的度数验证①;2. 针对线段和差结论②,借助E是CD中点的条件,作DF⊥MN构造全等三角形,证明△DEF≌△CEM,将线段转化推导和差关系;3. 结论③可以通过设参数,结合②中得到的线段相等关系,分别表示出EM、MC、NE的长度,计算比例;4. 结论④通过全等转化△ACD和△BED的面积,再比较△BED和2S△DNE的大小即可判断。
【解析】
我们逐个分析结论:
① 证明:
∵CD⊥AB,
∴∠BDC=∠ADC=90°,
∵∠ABC=45°,
∴∠DCB=90°-∠DBC=45°=∠DBC,
∴BD=CD。
∵BM⊥AC,
∴∠AMB=90°=∠ADC,
∴∠A+∠DBN=90°,∠A+∠DCM=90°,
∴∠DBN=∠DCM。
∵DN⊥MD,
∴∠MDN=90°,即∠CDM+∠CDN=90°,
又
∵∠BDN+∠CDN=∠BDC=90°,
∴∠CDM=∠BDN。
在△BDN和△CDM中:
$\begin{cases} ∠DBN=∠DCM \\ BD=CD \\ ∠BDN=∠CDM \end{cases}$
∴△BDN≌△CDM(ASA),
∴DN=DM。
∵∠MDN=90°,
∴△DMN是等腰直角三角形,
∴∠DMN=45°,
∵BM⊥AC,
∴∠AMC=90°,
∴∠AMD=90°-∠DMN=45°,故①正确。
② 证明:过点D作DF⊥MN于F,则∠DFE=90°=∠CME。
∵△DMN是等腰直角三角形,DF⊥MN,
∴NF=FM,DF=FN=FM。
∵E是CD的中点,
∴DE=CE。
在△DEF和△CEM中:
$\begin{cases} ∠DEF=∠CEM \\ ∠DFE=∠CME \\ DE=CE \end{cases}$
∴△DEF≌△CEM(AAS),
∴ME=EF,CM=DF。
∴FN=CM,
∵NE-EF=FN,
∴NE-EM=MC,故②正确。
③ 证明:设EF=x,由②知EM=EF=x,
则MF=EM+EF=2x,
∴MC=DF=MF=2x,
NE=NF+EF=MF+EF=2x+x=3x,
∴EM:MC:NE=x:2x:3x=1:2:3,故③正确。
④ 证明:在△BED和△CAD中:
$\begin{cases} ∠DBE=∠DCA \\ BD=CD \\ ∠BDE=∠CDA=90° \end{cases}$
∴△BED≌△CAD(ASA),
∴$S_{△BED}=S_{△ACD}$。
由△BDN≌△CDM得BN=CM,又
∵CM=FN,
∴BN=FN,
∴BN<NE,
∴$S_{△BDN}<S_{△DEN}$,
∴$S_{△BED}=S_{△BDN}+S_{△DEN}<2S_{△DNE}$,
∴$S_{△ACD}<2S_{△DNE}$,故④错误。
综上,正确的结论是①②③。
【答案】
B
【知识点】
全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、三角形面积计算
【点评】
本题是全等三角形的综合应用题,需要通过角的互余关系推导等角,多次运用全等三角形的判定实现线段、面积的等量转化,考察逻辑推理能力和转化思想,解题时要注意每个结论推导的严谨性,避免误判错误结论。
【难度系数】
0.4
这是一道全等三角形与等腰直角三角形结合的综合题,可按以下思路逐一验证结论:1. 先利用已知的垂直和45°角,得到BD=CD,再通过角的互余关系找相等的角,证明△BDN≌△CDM,得到DN=DM,进而推导∠AMD的度数验证①;2. 针对线段和差结论②,借助E是CD中点的条件,作DF⊥MN构造全等三角形,证明△DEF≌△CEM,将线段转化推导和差关系;3. 结论③可以通过设参数,结合②中得到的线段相等关系,分别表示出EM、MC、NE的长度,计算比例;4. 结论④通过全等转化△ACD和△BED的面积,再比较△BED和2S△DNE的大小即可判断。
【解析】
我们逐个分析结论:
① 证明:
∵CD⊥AB,
∴∠BDC=∠ADC=90°,
∵∠ABC=45°,
∴∠DCB=90°-∠DBC=45°=∠DBC,
∴BD=CD。
∵BM⊥AC,
∴∠AMB=90°=∠ADC,
∴∠A+∠DBN=90°,∠A+∠DCM=90°,
∴∠DBN=∠DCM。
∵DN⊥MD,
∴∠MDN=90°,即∠CDM+∠CDN=90°,
又
∵∠BDN+∠CDN=∠BDC=90°,
∴∠CDM=∠BDN。
在△BDN和△CDM中:
$\begin{cases} ∠DBN=∠DCM \\ BD=CD \\ ∠BDN=∠CDM \end{cases}$
∴△BDN≌△CDM(ASA),
∴DN=DM。
∵∠MDN=90°,
∴△DMN是等腰直角三角形,
∴∠DMN=45°,
∵BM⊥AC,
∴∠AMC=90°,
∴∠AMD=90°-∠DMN=45°,故①正确。
② 证明:过点D作DF⊥MN于F,则∠DFE=90°=∠CME。
∵△DMN是等腰直角三角形,DF⊥MN,
∴NF=FM,DF=FN=FM。
∵E是CD的中点,
∴DE=CE。
在△DEF和△CEM中:
$\begin{cases} ∠DEF=∠CEM \\ ∠DFE=∠CME \\ DE=CE \end{cases}$
∴△DEF≌△CEM(AAS),
∴ME=EF,CM=DF。
∴FN=CM,
∵NE-EF=FN,
∴NE-EM=MC,故②正确。
③ 证明:设EF=x,由②知EM=EF=x,
则MF=EM+EF=2x,
∴MC=DF=MF=2x,
NE=NF+EF=MF+EF=2x+x=3x,
∴EM:MC:NE=x:2x:3x=1:2:3,故③正确。
④ 证明:在△BED和△CAD中:
$\begin{cases} ∠DBE=∠DCA \\ BD=CD \\ ∠BDE=∠CDA=90° \end{cases}$
∴△BED≌△CAD(ASA),
∴$S_{△BED}=S_{△ACD}$。
由△BDN≌△CDM得BN=CM,又
∵CM=FN,
∴BN=FN,
∴BN<NE,
∴$S_{△BDN}<S_{△DEN}$,
∴$S_{△BED}=S_{△BDN}+S_{△DEN}<2S_{△DNE}$,
∴$S_{△ACD}<2S_{△DNE}$,故④错误。
综上,正确的结论是①②③。
【答案】
B
【知识点】
全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、三角形面积计算
【点评】
本题是全等三角形的综合应用题,需要通过角的互余关系推导等角,多次运用全等三角形的判定实现线段、面积的等量转化,考察逻辑推理能力和转化思想,解题时要注意每个结论推导的严谨性,避免误判错误结论。
【难度系数】
0.4
8. ★★ 如图,在$△ ABC$中,$∠ A=60°$,$∠ ABC$和$∠ ACB$的平分线$BD$,$CE$相交于点$O$,$BD$交$AC$于点$D$,$CE$交$AB$于点$E$,若已知$△ ABC$的周长为$20$,$BC=7$,$AE:AD=4:3$,则$AE$的长为 (



A.$\frac{18}{7}$
B.$\frac{24}{7}$
C.$\frac{26}{7}$
D.$4$
B
)A.$\frac{18}{7}$
B.$\frac{24}{7}$
C.$\frac{26}{7}$
D.$4$
答案
B
【点拨】如图,在 BC 上截取 $BH=BE$,连接 OH,
$\because BD$ 平分$∠ABC$,$CE$ 平分$∠ACB$,
$\therefore ∠ABD = ∠CBD = \frac{1}{2} ∠ABC,∠ACE=∠BCE=\frac{1}{2}∠ACB.$
$\because ∠A = 60°,\therefore ∠ABC + ∠ACB = 180°-∠A=120°,$
$\therefore ∠CBD+∠BCE=\frac{1}{2}(∠ABC+∠ACB)=60°,$
$\therefore ∠BOC=180°-(∠CBD+∠BCE)=120°,$
$\therefore ∠COD=∠BOE=180°-∠BOC=60°.$
在$△EBO$和$△HBO$中,$\begin{cases} BE=BH, \\ ∠EBO=∠HBO, \\ BO=BO, \end{cases}$
$\therefore △EBO≌△HBO(SAS),\therefore ∠BOH=∠BOE=60°,$
$\therefore ∠COH=∠BOC-∠BOH=60°,\therefore ∠COD=∠COH.$
在$△COD$和$△COH$中,$\begin{cases} ∠COD=∠COH, \\ OC=OC, \\ ∠DCO=∠HCO, \end{cases}$
$\therefore △COD≌△COH(ASA),\therefore CD=CH. \therefore BE+CD=BH+CH=BC=7. \because △ABC$ 周长为 20,$\therefore AB+AC+BC=20,\therefore AB+AC=20-BC=13,\therefore AE+AD=AB-BE+AC-CD=(AB+AC)-(BE+CD)=13-7=6.$
$\because AE:AD=4:3,\therefore AD=\frac{3}{4}AE,$
$\therefore AE+\frac{3}{4}AE=6,解得 AE=\frac{24}{7}.$ 故选 B.
解析
【分析】
已知AE与AD的比例为4:3,要计算AE的长度,只需要先求出AE+AD的和即可。解题思路如下:
1. 先根据三角形内角和为180°,结合∠A=60°,算出∠ABC+∠ACB的和,再根据角平分线的定义,算出∠BOC的度数,得到相关等角;
2. 角平分线相关的线段证明常用截长补短法构造全等,本题在BC上截取BH=BE,结合角平分线得到的等角、公共边BO,可证△EBO≌△HBO,得到对应角∠BOH=∠BOE=60°;
3. 进而推出∠COH=∠COD=60°,再结合角平分线的等角、公共边OC,证△COD≌△COH,得到CD=CH,由此可得BE+CD=BC=7;
4. 结合△ABC的周长和BC的长度,算出AB+AC=13,再将AB拆分为AE+BE、AC拆分为AD+CD,代入BE+CD=7,即可得到AE+AD=6;
5. 最后结合AE和AD的比例关系,代入计算即可得到AE的长度。
【解析】
如图,在BC上截取$BH=BE$,连接OH。
∵BD平分$∠ABC$,CE平分$∠ACB$,
∴$∠ABD = ∠CBD = \frac{1}{2} ∠ABC$,$∠ACE=∠BCE=\frac{1}{2}∠ACB$。
∵$∠A = 60°$,
∴$∠ABC + ∠ACB = 180°-∠A=120°$,
∴$∠CBD+∠BCE=\frac{1}{2}(∠ABC+∠ACB)=60°$,
∴$∠BOC=180°-(∠CBD+∠BCE)=120°$,
∴$∠COD=∠BOE=180°-∠BOC=60°$。
在$△EBO$和$△HBO$中,
$\begin{cases} BE=BH, \\ ∠EBO=∠HBO, \\ BO=BO, \end{cases}$
∴$△EBO≌△HBO(SAS)$,
∴$∠BOH=∠BOE=60°$,
∴$∠COH=∠BOC-∠BOH=60°$,即$∠COD=∠COH$。
在$△COD$和$△COH$中,
$\begin{cases} ∠COD=∠COH, \\ OC=OC, \\ ∠DCO=∠HCO, \end{cases}$
∴$△COD≌△COH(ASA)$,
∴$CD=CH$。
∴$BE+CD=BH+CH=BC=7$。
∵$△ABC$周长为20,$BC=7$,
∴$AB+AC=20-BC=13$,
∴$AE+AD=(AB-BE)+(AC-CD)=(AB+AC)-(BE+CD)=13-7=6$。
∵$AE:AD=4:3$,
∴$AD=\frac{3}{4}AE$,代入得$AE+\frac{3}{4}AE=6$,
解得$AE=\frac{24}{7}$。
【答案】
B
【知识点】
全等三角形的判定与性质;角平分线的定义;三角形内角和定理
【点评】
本题是典型的角平分线与全等三角形结合的题型,核心解题技巧是截长补短构造全等三角形,将未知线段的关系转化为已知线段的长度,同时结合周长和比例关系求解,对学生的几何逻辑推理能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
已知AE与AD的比例为4:3,要计算AE的长度,只需要先求出AE+AD的和即可。解题思路如下:
1. 先根据三角形内角和为180°,结合∠A=60°,算出∠ABC+∠ACB的和,再根据角平分线的定义,算出∠BOC的度数,得到相关等角;
2. 角平分线相关的线段证明常用截长补短法构造全等,本题在BC上截取BH=BE,结合角平分线得到的等角、公共边BO,可证△EBO≌△HBO,得到对应角∠BOH=∠BOE=60°;
3. 进而推出∠COH=∠COD=60°,再结合角平分线的等角、公共边OC,证△COD≌△COH,得到CD=CH,由此可得BE+CD=BC=7;
4. 结合△ABC的周长和BC的长度,算出AB+AC=13,再将AB拆分为AE+BE、AC拆分为AD+CD,代入BE+CD=7,即可得到AE+AD=6;
5. 最后结合AE和AD的比例关系,代入计算即可得到AE的长度。
【解析】
如图,在BC上截取$BH=BE$,连接OH。
∵BD平分$∠ABC$,CE平分$∠ACB$,
∴$∠ABD = ∠CBD = \frac{1}{2} ∠ABC$,$∠ACE=∠BCE=\frac{1}{2}∠ACB$。
∵$∠A = 60°$,
∴$∠ABC + ∠ACB = 180°-∠A=120°$,
∴$∠CBD+∠BCE=\frac{1}{2}(∠ABC+∠ACB)=60°$,
∴$∠BOC=180°-(∠CBD+∠BCE)=120°$,
∴$∠COD=∠BOE=180°-∠BOC=60°$。
在$△EBO$和$△HBO$中,
$\begin{cases} BE=BH, \\ ∠EBO=∠HBO, \\ BO=BO, \end{cases}$
∴$△EBO≌△HBO(SAS)$,
∴$∠BOH=∠BOE=60°$,
∴$∠COH=∠BOC-∠BOH=60°$,即$∠COD=∠COH$。
在$△COD$和$△COH$中,
$\begin{cases} ∠COD=∠COH, \\ OC=OC, \\ ∠DCO=∠HCO, \end{cases}$
∴$△COD≌△COH(ASA)$,
∴$CD=CH$。
∴$BE+CD=BH+CH=BC=7$。
∵$△ABC$周长为20,$BC=7$,
∴$AB+AC=20-BC=13$,
∴$AE+AD=(AB-BE)+(AC-CD)=(AB+AC)-(BE+CD)=13-7=6$。
∵$AE:AD=4:3$,
∴$AD=\frac{3}{4}AE$,代入得$AE+\frac{3}{4}AE=6$,
解得$AE=\frac{24}{7}$。
【答案】
B
【知识点】
全等三角形的判定与性质;角平分线的定义;三角形内角和定理
【点评】
本题是典型的角平分线与全等三角形结合的题型,核心解题技巧是截长补短构造全等三角形,将未知线段的关系转化为已知线段的长度,同时结合周长和比例关系求解,对学生的几何逻辑推理能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
9. 如图,$△ ABC ≌ △ DEC$,$AF ⊥ CD$,若$∠ BCE = 65°$,则$∠ CAF = \_\_\_\_\_\_°$。
答案
25
解析
【分析】
解题时首先利用全等三角形对应角相等的性质,得到∠ACB与∠DCE相等,再通过角的和差关系推导得出∠ACD与已知的∠BCE相等;然后根据AF垂直CD可知△AFC是直角三角形,利用直角三角形两锐角互余的性质,即可求出∠CAF的度数。
【解析】
∵△ABC ≌ △DEC
∴∠ACB = ∠DCE
∴∠ACB - ∠ACE = ∠DCE - ∠ACE,即∠ACD = ∠BCE
已知∠BCE = 65°,
∴∠ACD = 65°
∵AF ⊥ CD,
∴∠AFC = 90°
在Rt△AFC中,∠CAF + ∠ACD = 90°
∴∠CAF = 90° - 65° = 25°
【答案】
25
【知识点】
全等三角形的性质;直角三角形两锐角互余;角的和差计算
【点评】
本题属于基础角度计算题,解题的核心是通过全等三角形的性质找到等角,进而推导出待求角所在直角三角形的另一个锐角度数,是全等三角形性质应用的常见题型。
【难度系数】
0.7
解题时首先利用全等三角形对应角相等的性质,得到∠ACB与∠DCE相等,再通过角的和差关系推导得出∠ACD与已知的∠BCE相等;然后根据AF垂直CD可知△AFC是直角三角形,利用直角三角形两锐角互余的性质,即可求出∠CAF的度数。
【解析】
∵△ABC ≌ △DEC
∴∠ACB = ∠DCE
∴∠ACB - ∠ACE = ∠DCE - ∠ACE,即∠ACD = ∠BCE
已知∠BCE = 65°,
∴∠ACD = 65°
∵AF ⊥ CD,
∴∠AFC = 90°
在Rt△AFC中,∠CAF + ∠ACD = 90°
∴∠CAF = 90° - 65° = 25°
【答案】
25
【知识点】
全等三角形的性质;直角三角形两锐角互余;角的和差计算
【点评】
本题属于基础角度计算题,解题的核心是通过全等三角形的性质找到等角,进而推导出待求角所在直角三角形的另一个锐角度数,是全等三角形性质应用的常见题型。
【难度系数】
0.7
10. 如图,$AC=CE$,$∠ ACE=90°$,$AB⊥ BD$,$ED⊥ BD$,$AB=5\ \mathrm{cm}$,$DE=3\ \mathrm{cm}$,则$BD$等于
8 cm
。答案
8 cm
解析
【分析】
首先结合已知的垂直条件,可得两个直角相等;再由∠ACE=90°,利用同角的余角相等推出一组角相等,结合已知AC=CE,即可用AAS判定△ABC和△CDE全等;最后根据全等三角形对应边相等,将BD拆分为BC+CD,代入对应边的长度即可求出结果。
【解析】
解:
∵$AB⊥ BD$,$ED⊥ BD$
∴$∠ B=∠ D=90°$
∴$∠ BAC+∠ ACB=90°$
∵$∠ ACE=90°$
∴$∠ ACB+∠ DCE=180°-∠ ACE=90°$
∴$∠ BAC=∠ DCE$(同角的余角相等)
在$△ ABC$和$△ CDE$中:
$\begin{cases}∠ B=∠ D \\∠ BAC=∠ DCE \\AC=CE\end{cases}$
∴$△ ABC≌△ CDE$(AAS)
∴$BC=DE=3\ \mathrm{cm}$,$CD=AB=5\ \mathrm{cm}$
∴$BD=BC+CD=3+5=8\ \mathrm{cm}$
【答案】
8 cm
【知识点】
1. 全等三角形的判定与性质
2. 余角的性质
3. 垂直的定义
【点评】
本题是全等三角形的基础应用题型,解题核心是通过角度互余关系推导等角,进而证明三角形全等,再利用全等性质转化线段长度求解,需要注意找准全等三角形的对应边,避免对应关系出错。
【难度系数】
0.7
首先结合已知的垂直条件,可得两个直角相等;再由∠ACE=90°,利用同角的余角相等推出一组角相等,结合已知AC=CE,即可用AAS判定△ABC和△CDE全等;最后根据全等三角形对应边相等,将BD拆分为BC+CD,代入对应边的长度即可求出结果。
【解析】
解:
∵$AB⊥ BD$,$ED⊥ BD$
∴$∠ B=∠ D=90°$
∴$∠ BAC+∠ ACB=90°$
∵$∠ ACE=90°$
∴$∠ ACB+∠ DCE=180°-∠ ACE=90°$
∴$∠ BAC=∠ DCE$(同角的余角相等)
在$△ ABC$和$△ CDE$中:
$\begin{cases}∠ B=∠ D \\∠ BAC=∠ DCE \\AC=CE\end{cases}$
∴$△ ABC≌△ CDE$(AAS)
∴$BC=DE=3\ \mathrm{cm}$,$CD=AB=5\ \mathrm{cm}$
∴$BD=BC+CD=3+5=8\ \mathrm{cm}$
【答案】
8 cm
【知识点】
1. 全等三角形的判定与性质
2. 余角的性质
3. 垂直的定义
【点评】
本题是全等三角形的基础应用题型,解题核心是通过角度互余关系推导等角,进而证明三角形全等,再利用全等性质转化线段长度求解,需要注意找准全等三角形的对应边,避免对应关系出错。
【难度系数】
0.7
11.[2026重庆渝北期末] 如图,在锐角三角形ABC中,AB=10,△ABC的面积为30,BD平分∠ABC,若E,F分别是BD,BC上的动点,则CE+EF的最小值是

(第11题) (第12题)
6
。(第11题) (第12题)
答案
6
【点拨】如图,在 AB 上取点 P,使 $PB=BF$,连接 PE,CP. $\because BD$ 平分$∠ABC$,$\therefore ∠PBE=∠FBE$. 又 $\because PB=BF,BE=BE,\therefore △PBE≌△FBE(SAS),\therefore PE=FE,\therefore CE+EF=CE+EP≥CP,\therefore$ 当点 C,E,P 三点共线,且 $CP⊥AB$ 时,$CE+EF$ 有最小值,最小值为 CP 的长. $\because △ABC$ 的面积为 30,$AB=10,\therefore \frac{1}{2}×10CP=30,$
$\therefore CP=6. \therefore CE+EF$ 的最小值为 6.
解析
【分析】
本题属于最短路径类问题,解题核心是利用角平分线的对称性转化线段,将两条折线段的和转化为可求的最短距离。首先,BD是∠ABC的角平分线,我们可以在AB上取点P使得PB=BF,利用SAS证明△PBE和△FBE全等,就能把EF转化为PE,此时CE+EF就变成了CE+EP,根据两点之间线段最短,CE+EP的最小值是C到AB上某点的连线长度,再根据点到直线的距离垂线段最短,可知当CP垂直AB时,CP的长度就是最小值,最后用三角形面积公式计算CP的长度即可。
【解析】
解:在AB上取点P,使$PB=BF$,连接PE、CP。
1. 证明线段相等:
∵BD平分$∠ABC$,
∴$∠PBE=∠FBE$。
在$△ PBE$和$△ FBE$中:
$\{\begin{array}{l} PB=BF\\ ∠PBE=∠FBE\\ BE=BE\end{array} $
∴$△ PBE≌△ FBE(SAS)$,
∴$PE=FE$。
2. 转化线段求最值:
∴$CE+EF=CE+EP$,根据两点之间线段最短,$CE+EP≥CP$,当且仅当C、E、P三点共线时取等号;
要让CP最短,根据垂线段最短,当$CP⊥AB$时,CP的长度最小,即为CE+EF的最小值。
3. 计算CP的长度:
∵$△ ABC$的面积为30,$AB=10$,
∴$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}×AB×CP=30$,代入得$\frac{1}{2}×10×CP=30$,
解得$CP=6$。
【答案】
6

【知识点】
角平分线的性质、全等三角形的判定与性质、最短路径问题
【点评】
本题是角平分线性质与最短路径结合的典型考题,解题关键是利用角平分线的对称性构造全等三角形,将未知的两条线段和转化为点到直线的距离,体现了转化的数学思想,同时结合三角形面积公式求解最短距离,对基础知识的综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
本题属于最短路径类问题,解题核心是利用角平分线的对称性转化线段,将两条折线段的和转化为可求的最短距离。首先,BD是∠ABC的角平分线,我们可以在AB上取点P使得PB=BF,利用SAS证明△PBE和△FBE全等,就能把EF转化为PE,此时CE+EF就变成了CE+EP,根据两点之间线段最短,CE+EP的最小值是C到AB上某点的连线长度,再根据点到直线的距离垂线段最短,可知当CP垂直AB时,CP的长度就是最小值,最后用三角形面积公式计算CP的长度即可。
【解析】
解:在AB上取点P,使$PB=BF$,连接PE、CP。
1. 证明线段相等:
∵BD平分$∠ABC$,
∴$∠PBE=∠FBE$。
在$△ PBE$和$△ FBE$中:
$\{\begin{array}{l} PB=BF\\ ∠PBE=∠FBE\\ BE=BE\end{array} $
∴$△ PBE≌△ FBE(SAS)$,
∴$PE=FE$。
2. 转化线段求最值:
∴$CE+EF=CE+EP$,根据两点之间线段最短,$CE+EP≥CP$,当且仅当C、E、P三点共线时取等号;
要让CP最短,根据垂线段最短,当$CP⊥AB$时,CP的长度最小,即为CE+EF的最小值。
3. 计算CP的长度:
∵$△ ABC$的面积为30,$AB=10$,
∴$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}×AB×CP=30$,代入得$\frac{1}{2}×10×CP=30$,
解得$CP=6$。
【答案】
6
【知识点】
角平分线的性质、全等三角形的判定与性质、最短路径问题
【点评】
本题是角平分线性质与最短路径结合的典型考题,解题关键是利用角平分线的对称性构造全等三角形,将未知的两条线段和转化为点到直线的距离,体现了转化的数学思想,同时结合三角形面积公式求解最短距离,对基础知识的综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
12. 2026·淮南期末 新考法·分类讨论法 如图,$AB// CD$,$AC$与$BD$交于点$O$,$OA=OC$,$AB=16\ \mathrm{cm}$. 点$M$从点$A$出发,沿$A→B→A$方向以$6\ \mathrm{cm/s}$的速度运动,同时点$N$从点$D$出发,沿$D→C$方向以$1\ \mathrm{cm/s}$的速度运动,当点$M$回到点$A$时,$M$,$N$两点同时停止运动.
(1)$CD=\_\_\_\_\_\_\mathrm{cm}$;
(2)连接$MN$,当线段$MN$经过点$O$时,点$M$的运动时间为$\mathrm{s}$.

(1)$CD=\_\_\_\_\_\_\mathrm{cm}$;
(2)连接$MN$,当线段$MN$经过点$O$时,点$M$的运动时间为$\mathrm{s}$.
答案
(1)16 (2)$\frac{16}{7}$或$\frac{16}{5}$
【点拨】(1)$\because AB//CD,\therefore ∠A=∠C$. 在$△AOB$和$△COD$中,$\begin{cases} ∠A=∠C, \\ AO=CO, \\ ∠AOB=∠COD, \end{cases}$
$\therefore △AOB≌△COD(ASA),\therefore CD=AB=16\ \mathrm{cm}.$
(2)设运动时间为 $t$ s,当线段 $MN$ 经过点 $O$ 时,如图,在$△AOM$和$△CON$中,
$\begin{cases} ∠A=∠C, \\ AO=CO, \\ ∠AOM=∠CON, \end{cases}$
$\therefore △AOM≌△CON(ASA),\therefore AM=CN$. 当点 M 沿 $A→B$ 方向运动时,$AM=6t$ cm,$DN=t$ cm,$\therefore CN=CD-DN=(16-t)$ cm,$\therefore 6t=16-t$,解得 $t=\frac{16}{7}$;当点 M 沿 $B→A$ 方向运动时,$AM=2AB-6t=(32-6t)$ cm,$CN=CD-DN=(16-t)$ cm,$\therefore 32-6t=16-t$,解得 $t=\frac{16}{5}$. 综上可知,$t$ 的值为$\frac{16}{7}$或$\frac{16}{5}$.
解析
【分析】
(1) 已知$AB// CD$,可得内错角$∠ A=∠ C$,结合$OA=OC$、对顶角$∠ AOB=∠ COD$,可通过ASA判定$△ AOB$和$△ COD$全等,根据全等三角形对应边相等即可求出$CD$的长度。
(2) 点M为往返运动,因此需分两种情况讨论:①点M沿$A\to B$方向运动时;②点M沿$B\to A$方向运动时。当$MN$经过点$O$时,同理可证$△ AOM≌△ CON$,得到$AM=CN$的等量关系,结合两点的运动速度、路程表达式列方程求解,最后验证解是否在总运动时间范围内即可。
【解析】
(1) $\because AB// CD$,$\therefore ∠ A=∠ C$。
在$△ AOB$和$△ COD$中:
$\begin{cases}∠ A=∠ C \\AO=CO \\∠ AOB=∠ COD\end{cases}$
$\therefore △ AOB≌△ COD(\mathrm{ASA})$,$\therefore CD=AB=16\ \mathrm{cm}$。
(2) 设点M的运动时间为$t\ \mathrm{s}$,点M往返总路程为$2×16=32\ \mathrm{cm}$,总运动时间为$\frac{32}{6}=\frac{16}{3}\ \mathrm{s}$,即$0≤ t≤\frac{16}{3}$。
当线段$MN$经过点$O$时,在$△ AOM$和$△ CON$中:
$\begin{cases}∠ A=∠ C \\AO=CO \\∠ AOM=∠ CON\end{cases}$
$\therefore △ AOM≌△ CON(\mathrm{ASA})$,$\therefore AM=CN$。
分两种情况讨论:
① 当点M沿$A\to B$方向运动时($0≤ t≤\frac{16}{6}=\frac{8}{3}$):$AM=6t\ \mathrm{cm}$,$DN=t\ \mathrm{cm}$,则$CN=CD-DN=(16-t)\ \mathrm{cm}$。
列方程:$6t=16-t$,解得$t=\frac{16}{7}$,符合取值范围。
② 当点M沿$B\to A$方向运动时($\frac{8}{3}<t≤\frac{16}{3}$):$AM=2AB-6t=(32-6t)\ \mathrm{cm}$,$CN=(16-t)\ \mathrm{cm}$。
列方程:$32-6t=16-t$,解得$t=\frac{16}{5}$,符合取值范围。
综上,运动时间为$\frac{16}{7}\ \mathrm{s}$或$\frac{16}{5}\ \mathrm{s}$。
【答案】
(1) $\boxed{16}$;(2) $\boxed{\frac{16}{7}}$或$\boxed{\frac{16}{5}}$

【知识点】
全等三角形的判定与性质,平行线的性质,动点分类讨论
【点评】
本题将全等三角形的判定与动点问题结合,重点考查分类讨论思想,解题时需注意动点运动方向变化时路程的表达式会发生改变,避免漏解,同时解出结果后要验证是否符合实际运动时间要求。
【难度系数】
0.6
(1) 已知$AB// CD$,可得内错角$∠ A=∠ C$,结合$OA=OC$、对顶角$∠ AOB=∠ COD$,可通过ASA判定$△ AOB$和$△ COD$全等,根据全等三角形对应边相等即可求出$CD$的长度。
(2) 点M为往返运动,因此需分两种情况讨论:①点M沿$A\to B$方向运动时;②点M沿$B\to A$方向运动时。当$MN$经过点$O$时,同理可证$△ AOM≌△ CON$,得到$AM=CN$的等量关系,结合两点的运动速度、路程表达式列方程求解,最后验证解是否在总运动时间范围内即可。
【解析】
(1) $\because AB// CD$,$\therefore ∠ A=∠ C$。
在$△ AOB$和$△ COD$中:
$\begin{cases}∠ A=∠ C \\AO=CO \\∠ AOB=∠ COD\end{cases}$
$\therefore △ AOB≌△ COD(\mathrm{ASA})$,$\therefore CD=AB=16\ \mathrm{cm}$。
(2) 设点M的运动时间为$t\ \mathrm{s}$,点M往返总路程为$2×16=32\ \mathrm{cm}$,总运动时间为$\frac{32}{6}=\frac{16}{3}\ \mathrm{s}$,即$0≤ t≤\frac{16}{3}$。
当线段$MN$经过点$O$时,在$△ AOM$和$△ CON$中:
$\begin{cases}∠ A=∠ C \\AO=CO \\∠ AOM=∠ CON\end{cases}$
$\therefore △ AOM≌△ CON(\mathrm{ASA})$,$\therefore AM=CN$。
分两种情况讨论:
① 当点M沿$A\to B$方向运动时($0≤ t≤\frac{16}{6}=\frac{8}{3}$):$AM=6t\ \mathrm{cm}$,$DN=t\ \mathrm{cm}$,则$CN=CD-DN=(16-t)\ \mathrm{cm}$。
列方程:$6t=16-t$,解得$t=\frac{16}{7}$,符合取值范围。
② 当点M沿$B\to A$方向运动时($\frac{8}{3}<t≤\frac{16}{3}$):$AM=2AB-6t=(32-6t)\ \mathrm{cm}$,$CN=(16-t)\ \mathrm{cm}$。
列方程:$32-6t=16-t$,解得$t=\frac{16}{5}$,符合取值范围。
综上,运动时间为$\frac{16}{7}\ \mathrm{s}$或$\frac{16}{5}\ \mathrm{s}$。
【答案】
(1) $\boxed{16}$;(2) $\boxed{\frac{16}{7}}$或$\boxed{\frac{16}{5}}$
【知识点】
全等三角形的判定与性质,平行线的性质,动点分类讨论
【点评】
本题将全等三角形的判定与动点问题结合,重点考查分类讨论思想,解题时需注意动点运动方向变化时路程的表达式会发生改变,避免漏解,同时解出结果后要验证是否符合实际运动时间要求。
【难度系数】
0.6
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