2026年自主学习能力测评八年级数学上册人教版第28页答案
10. 如图14.2-23,直线 $ l ⊥ BC $ 于点B,$ ∠ ACB = 90° $,点D为BC的中点,一条光线从点A射向点D,反射后与直线l交于点E.
(1)求证:$ BE = AC $.
(2)如图14.2-24,连接AB交DE于点F,连接FC交AD于点H,$ AC = BC $,AB平分$ ∠ EBC $,求证:$ CF ⊥ AD $.
图14.2-23
图14.2-24

答案

证明:(1)过点D作$DM⊥BC$。由题意可得$∠EDM=∠ADM$,$∠BDM=∠CDM=90°$,$\therefore ∠BDE=∠ADC$。$\because$ 点D是BC的中点,$\therefore BD=CD$。在$△BDE$和$△CDA$中,
$\begin{cases} ∠EDB=∠ADC, \\ BD=CD, \\ ∠EBD=∠ACD=90°, \end{cases}$
$\therefore △BDE≌△CDA(ASA)$。$\therefore BE=AC$
(2)$\because AC=BC$,$BE=AC$,$\therefore BE=BC$。$\because AB$平分$∠EBC$,且$∠EBC=90°$,$\therefore ∠EBA=∠ABC=45°$。在$△CBF$和$△EBF$中,
$\begin{cases} BC=BE, \\ ∠CBF=∠EBF, \\ BF=BF, \end{cases}$
$\therefore △CBF≌△EBF$(SAS)。$\therefore ∠BED=∠BCF$。$\because △BDE≌△CDA$,$\therefore ∠BED=∠DAC=∠BCF$。$\because ∠DAC+∠ADC=90°=∠BCF+∠ADC$,$\therefore ∠CHD=90°$,$\therefore CF⊥AD$

解析

【分析】
(1)要证线段相等,通常可证明两条线段所在的三角形全等。首先根据光的反射规律,入射角等于反射角,可推导得到∠BDE=∠ADC;再由点D是BC中点得BD=CD,结合已知的两个直角∠EBD=∠ACD=90°,即可通过ASA判定△BDE≌△CDA,进而得到BE=AC。
(2)要证CF⊥AD,只需证明AD与CF的夹角为90°,即证∠BCF+∠ADC=90°。首先结合(1)的结论BE=AC和已知AC=BC,可得BE=BC;再由AB平分∠EBC,可通过SAS判定△CBF≌△EBF,得到∠BED=∠BCF;结合(1)中全等三角形的性质得∠BED=∠DAC,等量代换得∠BCF=∠DAC,最后利用直角三角形两锐角互余的性质,即可推出∠CHD=90°,得到垂直关系。
【解析】
(1)过点D作$DM⊥BC$,由光的反射规律可得$∠EDM=∠ADM$,又$∠BDM=∠CDM=90°$,因此$∠BDM-∠EDM=∠CDM-∠ADM$,即$∠BDE=∠ADC$。
∵点D是BC的中点,
∴$BD=CD$。
∵直线$l⊥BC$,$∠ACB=90°$,
∴$∠EBD=∠ACD=90°$。
在$△BDE$和$△CDA$中:
$\begin{cases} ∠EDB=∠ADC, \\ BD=CD, \\ ∠EBD=∠ACD=90°, \end{cases}$
∴$△BDE≌△CDA(ASA)$,
∴$BE=AC$。
(2)
∵$AC=BC$,由(1)得$BE=AC$,
∴$BE=BC$。
∵AB平分$∠EBC$,且$∠EBC=90°$,
∴$∠EBA=∠ABC=45°$。
在$△CBF$和$△EBF$中:
$\begin{cases} BC=BE, \\ ∠CBF=∠EBF, \\ BF=BF, \end{cases}$
∴$△CBF≌△EBF(SAS)$,
∴$∠BED=∠BCF$。
由(1)中$△BDE≌△CDA$可得$∠BED=∠DAC$,因此$∠DAC=∠BCF$。
∵$∠ACB=90°$,
∴$∠DAC+∠ADC=90°$,等量代换得$∠BCF+∠ADC=90°$。
在$△CHD$中,$∠CHD=180°-(∠BCF+∠ADC)=90°$,
∴$CF⊥AD$。
【答案】
(1)$BE=AC$得证;
(2)$CF⊥AD$得证。
【知识点】
全等三角形的判定、全等三角形的性质、角平分线的定义
【点评】
本题结合光的反射规律考查三角形全等的相关应用,解题的核心是找准对应全等三角形,通过边与角的等量转化推导所需结论,有助于提升逻辑推理能力和知识综合应用能力。
【难度系数】
0.6
11. 如图14.2 - 25,已知△ABC≌△DEF,边BC与EF,DF分别交于点O,M,AC与EF交于点N,OB=OE. 求证:△MOF≌△NOC.

图14.2 - 25

答案

$\because △ABC≌△DEF$,$\therefore BC=EF$,$∠F=∠C$。$\because OB=OE$,$\therefore BC-OB=EF-OE$,即$OC=OF$。在$△MOF$和$△NOC$中,
$\begin{cases} ∠MOF=∠NOC, \\ OC=OF, \\ ∠F=∠C, \end{cases}$
$\therefore △MOF≌△NOC$(ASA)

解析

【分析】
要证明△MOF≌△NOC,首先回顾三角形全等的判定定理,观察待证的两个三角形可得,∠MOF与∠NOC是对顶角,天然相等;接下来需要再找一组对应角相等和一组对应边相等。已知△ABC≌△DEF,根据全等三角形的性质可得到对应角∠F=∠C,对应边BC=EF;再结合已知的OB=OE,通过线段的和差运算就能推出OC=OF,至此凑齐了ASA判定全等的三个条件,即可完成证明。
【解析】
证明:
$\because △ABC≌△DEF$,
$\therefore BC=EF$,$∠F=∠C$。
$\because OB=OE$,
$\therefore BC-OB=EF-OE$,即$OC=OF$。
在$△MOF$和$△NOC$中:
$\begin{cases} ∠MOF=∠NOC, \\ OC=OF, \\ ∠F=∠C, \end{cases}$
$\therefore △MOF≌△NOC$(ASA)。
【答案】
$\because △ABC≌△DEF$,$\therefore BC=EF$,$∠F=∠C$。$\because OB=OE$,$\therefore BC-OB=EF-OE$,即$OC=OF$。在$△MOF$和$△NOC$中,
$\begin{cases} ∠MOF=∠NOC, \\ OC=OF, \\ ∠F=∠C, \end{cases}$
$\therefore △MOF≌△NOC$(ASA)
【知识点】
全等三角形的性质;全等三角形ASA判定;对顶角的性质
【点评】
本题是全等三角形性质与判定的基础综合题,解题核心是从已知的全等三角形中挖掘所需的等角、等边,再通过线段和差推导得到待证全等三角形的对应边相等,结合对顶角相等即可完成证明,解题时要注意对应条件的逻辑顺序,符合判定定理的要求。
【难度系数】
0.8