例1 如图
,点D,E分别在AB,AC上,∠ADC=∠AEB=90°,BE,CD相交于点O,OB=OC.
求证:∠1=∠2.
小虎同学的证明过程如下:

证明:∵∠ADC=∠AEB=90°,
∴∠DOB+∠B=∠EOC+∠C=90°.
∵∠DOB=∠EOC,
∴∠B=∠C. ……第一步
又∵OA=OA,OB=OC,
∴△ABO≌△ACO. ……第二步
∴∠1=∠2. ……第三步
(1)小虎同学的证明过程中,第
(2)请写出正确的证明过程.
求证:∠1=∠2.
小虎同学的证明过程如下:
证明:∵∠ADC=∠AEB=90°,
∴∠DOB+∠B=∠EOC+∠C=90°.
∵∠DOB=∠EOC,
∴∠B=∠C. ……第一步
又∵OA=OA,OB=OC,
∴△ABO≌△ACO. ……第二步
∴∠1=∠2. ……第三步
(1)小虎同学的证明过程中,第
二
步出现错误.(2)请写出正确的证明过程.
答案
(1)小虎同学的证明过程中,第二步出现错误,故答案为:二.
(2)证明:
方法一:$∠ ADC = ∠ AEB = 90°$,$∠ BDC = ∠ CEB = 90°$. 在$△ DOB$和$△ EOC$中,
$\begin{cases}∠ BDO = ∠ CEO, \\∠ DOB = ∠ EOC, \\OB = OC,\end{cases}$
$\therefore △ DOB ≌ △ EOC$(AAS).
$\therefore OD = OE$.
在$\mathrm{Rt}△ ADO$和$\mathrm{Rt}△ AEO$中,$\begin{cases} OD = OE, \\ OA = OA, \end{cases}$
$\therefore \mathrm{Rt}△ ADO ≌ \mathrm{Rt}△ AEO$(HL).
$\therefore ∠ 1 = ∠ 2$.
方法二:$\because OD = OE$,$∠ ADC = ∠ AEB = 90°$,
$\therefore ∠ 1 = ∠ 2$.(角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上)
(2)证明:
方法一:$∠ ADC = ∠ AEB = 90°$,$∠ BDC = ∠ CEB = 90°$. 在$△ DOB$和$△ EOC$中,
$\begin{cases}∠ BDO = ∠ CEO, \\∠ DOB = ∠ EOC, \\OB = OC,\end{cases}$
$\therefore △ DOB ≌ △ EOC$(AAS).
$\therefore OD = OE$.
在$\mathrm{Rt}△ ADO$和$\mathrm{Rt}△ AEO$中,$\begin{cases} OD = OE, \\ OA = OA, \end{cases}$
$\therefore \mathrm{Rt}△ ADO ≌ \mathrm{Rt}△ AEO$(HL).
$\therefore ∠ 1 = ∠ 2$.
方法二:$\because OD = OE$,$∠ ADC = ∠ AEB = 90°$,
$\therefore ∠ 1 = ∠ 2$.(角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上)
解析
【分析】
(1)判断证明步骤错误需结合全等三角形判定规则:全等三角形的合法判定定理为SSS、SAS、ASA、AAS、HL(仅适用于直角三角形),SSA(两边及其中一边的对角对应相等)不能判定三角形全等。观察小虎的第二步,他用OA=OA、OB=OC、∠B=∠C证明△ABO≌△ACO,属于SSA判定,不符合全等判定要求,因此第二步出错。
(2)正确解题思路:首先利用垂直条件、对顶角相等、OB=OC,通过AAS证明△DOB≌△EOC,得到OD=OE;再结合OD⊥AB、OE⊥AC的性质,可选择用HL证明Rt△ADO≌Rt△AEO推出∠1=∠2,也可直接用角平分线的判定定理得到结论。
【解析】
(1)小虎第二步证明△ABO≌△ACO时,使用的SSA条件不符合全等三角形判定规则,无法证明两个三角形全等,因此第二步错误。
(2)正确证明过程:
∵∠ADC=∠AEB=90°,
∴∠BDO=∠CEO=90°,
在△DOB和△EOC中,
$\begin{cases}∠BDO=∠CEO \\∠DOB=∠EOC \\OB=OC\end{cases}$
∴△DOB≌△EOC(AAS),
∴OD=OE。
方法一:在Rt△ADO和Rt△AEO中,
$\begin{cases}OD=OE \\OA=OA\end{cases}$
∴Rt△ADO≌Rt△AEO(HL),
∴∠1=∠2。
方法二:
∵OD=OE,且OD⊥AB、OE⊥AC,
∴点O在∠BAC的角平分线上,
∴∠1=∠2。
【答案】
(1)二
(2)证明:
∵∠ADC=∠AEB=90°,
∴∠BDC=∠CEB=90°,
在△DOB和△EOC中,
$\begin{cases}∠BDO=∠CEO \\∠DOB=∠EOC \\OB=OC\end{cases}$
∴△DOB≌△EOC(AAS),
∴OD=OE。
方法一:在Rt△ADO和Rt△AEO中,
$\begin{cases}OD=OE \\OA=OA\end{cases}$
∴Rt△ADO≌Rt△AEO(HL),
∴∠1=∠2。
方法二:
∵OD=OE,∠ADC=∠AEB=90°,
∴∠1=∠2(角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上)。
【知识点】
全等三角形的判定与性质,角平分线的判定,直角三角形全等的判定
【点评】
本题侧重考查几何证明的逻辑严谨性,需要熟练掌握全等三角形的判定定理,明确SSA不能作为全等判定的依据,同时要学会根据已知条件灵活选择最简证明路径,提升推理能力。
【难度系数】
0.7
(1)判断证明步骤错误需结合全等三角形判定规则:全等三角形的合法判定定理为SSS、SAS、ASA、AAS、HL(仅适用于直角三角形),SSA(两边及其中一边的对角对应相等)不能判定三角形全等。观察小虎的第二步,他用OA=OA、OB=OC、∠B=∠C证明△ABO≌△ACO,属于SSA判定,不符合全等判定要求,因此第二步出错。
(2)正确解题思路:首先利用垂直条件、对顶角相等、OB=OC,通过AAS证明△DOB≌△EOC,得到OD=OE;再结合OD⊥AB、OE⊥AC的性质,可选择用HL证明Rt△ADO≌Rt△AEO推出∠1=∠2,也可直接用角平分线的判定定理得到结论。
【解析】
(1)小虎第二步证明△ABO≌△ACO时,使用的SSA条件不符合全等三角形判定规则,无法证明两个三角形全等,因此第二步错误。
(2)正确证明过程:
∵∠ADC=∠AEB=90°,
∴∠BDO=∠CEO=90°,
在△DOB和△EOC中,
$\begin{cases}∠BDO=∠CEO \\∠DOB=∠EOC \\OB=OC\end{cases}$
∴△DOB≌△EOC(AAS),
∴OD=OE。
方法一:在Rt△ADO和Rt△AEO中,
$\begin{cases}OD=OE \\OA=OA\end{cases}$
∴Rt△ADO≌Rt△AEO(HL),
∴∠1=∠2。
方法二:
∵OD=OE,且OD⊥AB、OE⊥AC,
∴点O在∠BAC的角平分线上,
∴∠1=∠2。
【答案】
(1)二
(2)证明:
∵∠ADC=∠AEB=90°,
∴∠BDC=∠CEB=90°,
在△DOB和△EOC中,
$\begin{cases}∠BDO=∠CEO \\∠DOB=∠EOC \\OB=OC\end{cases}$
∴△DOB≌△EOC(AAS),
∴OD=OE。
方法一:在Rt△ADO和Rt△AEO中,
$\begin{cases}OD=OE \\OA=OA\end{cases}$
∴Rt△ADO≌Rt△AEO(HL),
∴∠1=∠2。
方法二:
∵OD=OE,∠ADC=∠AEB=90°,
∴∠1=∠2(角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上)。
【知识点】
全等三角形的判定与性质,角平分线的判定,直角三角形全等的判定
【点评】
本题侧重考查几何证明的逻辑严谨性,需要熟练掌握全等三角形的判定定理,明确SSA不能作为全等判定的依据,同时要学会根据已知条件灵活选择最简证明路径,提升推理能力。
【难度系数】
0.7
如图2,四边形ABCD的对角线交于点O,AD//BC。若
从OA=OC,∠ABC=∠CDA,AB=CD这三个选项中选择一个作为条件,使结论成立,并说明理由。

OA=OC
,则AD=CB。从OA=OC,∠ABC=∠CDA,AB=CD这三个选项中选择一个作为条件,使结论成立,并说明理由。
答案
选择OA=OC. 理由:
∵AD//BC,
∴∠ODA=∠OBC. 在△AOD和△COB中,
$\begin{cases}∠AOD=∠COB, \\∠ODA=∠OBC, \\OA=OC,\end{cases}$
∴ △AOD ≌ △COB (AAS).
∴AD=CB(答案不唯一)
∵AD//BC,
∴∠ODA=∠OBC. 在△AOD和△COB中,
$\begin{cases}∠AOD=∠COB, \\∠ODA=∠OBC, \\OA=OC,\end{cases}$
∴ △AOD ≌ △COB (AAS).
∴AD=CB(答案不唯一)
解析
【分析】
要得到AD=CB,可通过证明AD、CB所在的三角形全等求解。已知AD//BC,可推出一组内错角相等,结合对顶角相等,若补充OA=OC,即可满足AAS全等判定条件,证明△AOD≌△COB,进而得到对应边AD=CB。若补充AB=CD,存在等腰梯形的情况,无法推出AD=CB,故可选OA=OC(或∠ABC=∠CDA),此处以OA=OC为例。
【解析】
选择条件:OA=OC。
理由如下:
∵AD//BC,
∴∠ODA=∠OBC(两直线平行,内错角相等)。
在△AOD和△COB中:
$\begin{cases}∠AOD=∠COB(对顶角相等), \\∠ODA=∠OBC, \\OA=OC,\end{cases}$
∴ △AOD ≌ △COB (AAS),
∴AD=CB(全等三角形对应边相等)。
(注:选择∠ABC=∠CDA也可成立,先证四边形ABCD是平行四边形即可得到AD=CB)
【答案】
选择OA=OC. 理由:
∵AD//BC,
∴∠ODA=∠OBC. 在△AOD和△COB中,
$\begin{cases}∠AOD=∠COB, \\∠ODA=∠OBC, \\OA=OC,\end{cases}$
∴ △AOD ≌ △COB (AAS).
∴AD=CB(答案不唯一)
【知识点】
平行线的性质;全等三角形的判定;全等三角形的性质
【点评】
本题是条件开放性题目,需要结合结论反向推导所需的补充条件,核心是利用全等三角形的性质证明线段相等,解题时要注意排除不符合要求的干扰条件,有效提升逆向推理能力。
【难度系数】
0.7
要得到AD=CB,可通过证明AD、CB所在的三角形全等求解。已知AD//BC,可推出一组内错角相等,结合对顶角相等,若补充OA=OC,即可满足AAS全等判定条件,证明△AOD≌△COB,进而得到对应边AD=CB。若补充AB=CD,存在等腰梯形的情况,无法推出AD=CB,故可选OA=OC(或∠ABC=∠CDA),此处以OA=OC为例。
【解析】
选择条件:OA=OC。
理由如下:
∵AD//BC,
∴∠ODA=∠OBC(两直线平行,内错角相等)。
在△AOD和△COB中:
$\begin{cases}∠AOD=∠COB(对顶角相等), \\∠ODA=∠OBC, \\OA=OC,\end{cases}$
∴ △AOD ≌ △COB (AAS),
∴AD=CB(全等三角形对应边相等)。
(注:选择∠ABC=∠CDA也可成立,先证四边形ABCD是平行四边形即可得到AD=CB)
【答案】
选择OA=OC. 理由:
∵AD//BC,
∴∠ODA=∠OBC. 在△AOD和△COB中,
$\begin{cases}∠AOD=∠COB, \\∠ODA=∠OBC, \\OA=OC,\end{cases}$
∴ △AOD ≌ △COB (AAS).
∴AD=CB(答案不唯一)
【知识点】
平行线的性质;全等三角形的判定;全等三角形的性质
【点评】
本题是条件开放性题目,需要结合结论反向推导所需的补充条件,核心是利用全等三角形的性质证明线段相等,解题时要注意排除不符合要求的干扰条件,有效提升逆向推理能力。
【难度系数】
0.7
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