11. 如图15.3-7,在$△ ABC$中,$AB=AC$,$E$为边$BC$上的一个动点,过点$E$作$EF⊥ BC$交$AB$于点$D$,交$CA$的延长线于点$F$.
(1)如图15.3-7①,若点$E$在$BC$边上,判断$∠ F$与$∠ ADF$的大小关系,并说明理由.
(2)如图15.3-7②,若点$E$在线段$BC$的延长线上,同样过点$E$作$EF⊥ BC$交$BA$的延长线于点$D$,交$AC$的延长线于点$F$.
①在图15.3-7②中补全变化后的图形;
②(1)中的结论是否仍成立?若成立,请直接给出结论;若不成立,请给出证明.

图15.3-7
(1)如图15.3-7①,若点$E$在$BC$边上,判断$∠ F$与$∠ ADF$的大小关系,并说明理由.
(2)如图15.3-7②,若点$E$在线段$BC$的延长线上,同样过点$E$作$EF⊥ BC$交$BA$的延长线于点$D$,交$AC$的延长线于点$F$.
①在图15.3-7②中补全变化后的图形;
②(1)中的结论是否仍成立?若成立,请直接给出结论;若不成立,请给出证明.
图15.3-7
答案
11. 解:(1) $∠ F=∠ ADF$. 理由如下:
$\because AB=AC$,$\therefore∠ B=∠ C$.
$\because EF⊥ BC$,
$\therefore∠ B+∠ BDE=90°$,$∠ C+∠ F=90°$.
$\therefore∠ BDE=∠ F$.
$\because∠ ADF=∠ BDE$,$\therefore∠ F=∠ ADF$.
(2) ①所画图形如图所示.
②$∠ F=∠ ADF$ 成立.
解析
【分析】
(1)首先从已知AB=AC的条件出发,利用等腰三角形等边对等角的性质得到∠B=∠C;再结合EF⊥BC的垂直关系,可得直角三角形中两锐角互余,通过等角的余角相等推出∠BDE与∠F相等;最后利用对顶角相等的性质,即可得到∠F和∠ADF的大小关系。
(2)①补全图形时按照题干描述:过E作BC的垂线,交BA的延长线于D,交AC的延长线于F即可;②当E在BC延长线上时,推导思路和(1)一致,依然通过等腰三角形性质、直角三角形两锐角互余、等量代换即可判断结论仍然成立。
【解析】
(1) $∠F=∠ADF$,理由如下:
$\because AB=AC$,根据等腰三角形等边对等角的性质,$\therefore ∠B=∠C$。
$\because EF⊥BC$,$\therefore ∠BED=∠CEF=90°$。
在$Rt△BDE$中,$∠B+∠BDE=90°$;在$Rt△FEC$中,$∠C+∠F=90°$。
根据等角的余角相等,可得$∠BDE=∠F$。
又$\because ∠ADF$和$∠BDE$是对顶角,$\therefore ∠ADF=∠BDE$。
通过等量代换可得$∠F=∠ADF$。
(2) ①按照题意补全的图形如下:

②推导逻辑与(1)一致,结论仍然成立,即$∠F=∠ADF$。
【答案】
(1) $∠F=∠ADF$,理由如下:
$\because AB=AC$,$\therefore∠ B=∠ C$。
$\because EF⊥ BC$,
$\therefore∠ B+∠ BDE=90°$,$∠ C+∠ F=90°$。
$\therefore∠ BDE=∠ F$。
$\because∠ ADF=∠ BDE$,$\therefore∠ F=∠ ADF$。
(2) ①所画图形如图所示。
②$∠ F=∠ ADF$ 成立。
【知识点】
等腰三角形的性质;直角三角形两锐角互余;对顶角的性质
【点评】
本题是等腰三角形性质的基础应用题目,解题核心是利用等角的余角相等实现角的等量转化,同时动点位置变化时推导逻辑不变,能帮助理解几何问题中“动中有静”的分析思路。
【难度系数】
0.8
(1)首先从已知AB=AC的条件出发,利用等腰三角形等边对等角的性质得到∠B=∠C;再结合EF⊥BC的垂直关系,可得直角三角形中两锐角互余,通过等角的余角相等推出∠BDE与∠F相等;最后利用对顶角相等的性质,即可得到∠F和∠ADF的大小关系。
(2)①补全图形时按照题干描述:过E作BC的垂线,交BA的延长线于D,交AC的延长线于F即可;②当E在BC延长线上时,推导思路和(1)一致,依然通过等腰三角形性质、直角三角形两锐角互余、等量代换即可判断结论仍然成立。
【解析】
(1) $∠F=∠ADF$,理由如下:
$\because AB=AC$,根据等腰三角形等边对等角的性质,$\therefore ∠B=∠C$。
$\because EF⊥BC$,$\therefore ∠BED=∠CEF=90°$。
在$Rt△BDE$中,$∠B+∠BDE=90°$;在$Rt△FEC$中,$∠C+∠F=90°$。
根据等角的余角相等,可得$∠BDE=∠F$。
又$\because ∠ADF$和$∠BDE$是对顶角,$\therefore ∠ADF=∠BDE$。
通过等量代换可得$∠F=∠ADF$。
(2) ①按照题意补全的图形如下:
②推导逻辑与(1)一致,结论仍然成立,即$∠F=∠ADF$。
【答案】
(1) $∠F=∠ADF$,理由如下:
$\because AB=AC$,$\therefore∠ B=∠ C$。
$\because EF⊥ BC$,
$\therefore∠ B+∠ BDE=90°$,$∠ C+∠ F=90°$。
$\therefore∠ BDE=∠ F$。
$\because∠ ADF=∠ BDE$,$\therefore∠ F=∠ ADF$。
(2) ①所画图形如图所示。
②$∠ F=∠ ADF$ 成立。
【知识点】
等腰三角形的性质;直角三角形两锐角互余;对顶角的性质
【点评】
本题是等腰三角形性质的基础应用题目,解题核心是利用等角的余角相等实现角的等量转化,同时动点位置变化时推导逻辑不变,能帮助理解几何问题中“动中有静”的分析思路。
【难度系数】
0.8
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