8如图,已知 CD 经过 ∠BCA 的顶点 C,CA = CB,E,F 是 CD 上的两点。




(1) 如图 1,CD 在 ∠BCA 的内部,∠BCA = 90°,AF ⊥ CD 于点 F,BE ⊥ CD 于点 E。试说明:△CBE ≌ △ACF。
(2) 如图 2,CD 在 ∠BCA 的内部,∠BEC = ∠CFA = ∠α,0° < ∠BCA < 180°,当 ∠α 与 ∠BCA 满足什么条件时,可以使 EF = BE - AF?请说明理由。
(3) 如图 3,CD 在 ∠BCA 的外部,∠BEC = ∠CFA = ∠BCA,请猜想线段 EF,BE,AF 的数量关系,并说明理由。
(4) 如图 4,点 D 在边 AB 上,CA > AB,BD = 2AD,∠BCA = ∠1 = ∠2。若 △CAB 的面积为 15,求 △BCE 与 △ADF 的面积之和。
(1) 如图 1,CD 在 ∠BCA 的内部,∠BCA = 90°,AF ⊥ CD 于点 F,BE ⊥ CD 于点 E。试说明:△CBE ≌ △ACF。
(2) 如图 2,CD 在 ∠BCA 的内部,∠BEC = ∠CFA = ∠α,0° < ∠BCA < 180°,当 ∠α 与 ∠BCA 满足什么条件时,可以使 EF = BE - AF?请说明理由。
(3) 如图 3,CD 在 ∠BCA 的外部,∠BEC = ∠CFA = ∠BCA,请猜想线段 EF,BE,AF 的数量关系,并说明理由。
(4) 如图 4,点 D 在边 AB 上,CA > AB,BD = 2AD,∠BCA = ∠1 = ∠2。若 △CAB 的面积为 15,求 △BCE 与 △ADF 的面积之和。
答案
8. 解:(1)因为AF⊥CD,BE⊥CD,所以∠CFA = ∠BEC = 90°,所以∠CBE + ∠BCE = 90°。因为∠BCA = 90°,所以∠BCE + ∠ACF = 90°,所以∠CBE = ∠ACF。在△CBE和△ACF中,{∠CBE = ∠ACF,∠BEC = ∠CFA,CB = AC},所以△CBE≌△ACF(AAS)。
(2)当∠α + ∠BCA = 180°时,EF = BE - AF。理由如下:因为∠CBE + ∠BCE = 180° - ∠BEC = 180° - ∠α,∠BCA = 180° - ∠α,所以∠CBE + ∠BCE = ∠BCA。因为∠ACF + ∠BCE = ∠BCA,所以∠CBE = ∠ACF。在△BCE和△CAF中,{∠CBE = ∠ACF,∠BEC = ∠CFA,CB = AC},所以△BCE≌△CAF(AAS),所以BE = CF,CE = AF,所以EF = CF - CE = BE - AF。
(3)EF = BE + AF。理由如下:因为∠BEC = ∠CFA = ∠BCA,∠BEC + ∠BCE + ∠CBE = 180°,∠BCE + ∠BCA + ∠ACF = 180°,所以∠CBE = ∠ACF。在△BEC和△CFA中,{∠CBE = ∠ACF,∠BEC = ∠CFA,CB = AC},所以△BEC≌△CFA(AAS),所以BE = CF,CE = AF,所以EF = CF + CE = BE + AF。
(4)因为BD = 2AD,△CAB的面积为15,所以S△CDA = $\frac{1}{3}$×15 = 5。因为∠BCA = ∠1,∠1 = 180° - ∠AFC,∠ACF + ∠FAC + ∠AFC = 180°,所以∠BCA = ∠ACF + FAC,所以∠BCE + ∠ACF = ∠ACF + ∠FAC,所以∠BCE = ∠FAC。同理可得,∠CBE = ∠ACF。在△BCE和△CAF中,{∠BCE = ∠CAF,BC = CA,∠CBE = ∠ACF},所以△BCE≌△CAF(ASA),所以S△CDA = S△CAF + S△ADF = S△BCE + S△ADF,所以△BCE与△ADF的面积之和是5。
(2)当∠α + ∠BCA = 180°时,EF = BE - AF。理由如下:因为∠CBE + ∠BCE = 180° - ∠BEC = 180° - ∠α,∠BCA = 180° - ∠α,所以∠CBE + ∠BCE = ∠BCA。因为∠ACF + ∠BCE = ∠BCA,所以∠CBE = ∠ACF。在△BCE和△CAF中,{∠CBE = ∠ACF,∠BEC = ∠CFA,CB = AC},所以△BCE≌△CAF(AAS),所以BE = CF,CE = AF,所以EF = CF - CE = BE - AF。
(3)EF = BE + AF。理由如下:因为∠BEC = ∠CFA = ∠BCA,∠BEC + ∠BCE + ∠CBE = 180°,∠BCE + ∠BCA + ∠ACF = 180°,所以∠CBE = ∠ACF。在△BEC和△CFA中,{∠CBE = ∠ACF,∠BEC = ∠CFA,CB = AC},所以△BEC≌△CFA(AAS),所以BE = CF,CE = AF,所以EF = CF + CE = BE + AF。
(4)因为BD = 2AD,△CAB的面积为15,所以S△CDA = $\frac{1}{3}$×15 = 5。因为∠BCA = ∠1,∠1 = 180° - ∠AFC,∠ACF + ∠FAC + ∠AFC = 180°,所以∠BCA = ∠ACF + FAC,所以∠BCE + ∠ACF = ∠ACF + ∠FAC,所以∠BCE = ∠FAC。同理可得,∠CBE = ∠ACF。在△BCE和△CAF中,{∠BCE = ∠CAF,BC = CA,∠CBE = ∠ACF},所以△BCE≌△CAF(ASA),所以S△CDA = S△CAF + S△ADF = S△BCE + S△ADF,所以△BCE与△ADF的面积之和是5。
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