12. (16分) 如图,在△ABC中,AB>AC,AD为BC边上的中线.
(1)S△ABD
(2)若△ABD的周长比△ACD的周长多4,且AB+AC=14,求AB,AC的长;
(3)△ABC的周长为27,AB=9,BC边上的中线AD=6,△ACD的周长为19,求AC的长.

(1)S△ABD
=
S△ACD;(填“>”“<”或“=”)(2)若△ABD的周长比△ACD的周长多4,且AB+AC=14,求AB,AC的长;
(3)△ABC的周长为27,AB=9,BC边上的中线AD=6,△ACD的周长为19,求AC的长.
答案
(1)=
(2)因为 AD 是 BC 边上的中线,所以 $BD=CD=\frac{1}{2} BC$.
因为△ABD 的周长比△ACD 的周长多 4,
即 $AB+BD+AD-(AC+CD+AD)=4$,
所以 $AB-AC=4$.
又因为 $AB+AC=14$,所以 $AB=9,AC=5$.
(3)由题意,得 $BC=27-9-AC=18-AC$,
所以 $CD=\frac{1}{2} BC=9-\frac{1}{2} AC$.
因为 $AD+CD+AC=6+9-\frac{1}{2} AC+AC=19$,
所以 $AC=8$.
(2)因为 AD 是 BC 边上的中线,所以 $BD=CD=\frac{1}{2} BC$.
因为△ABD 的周长比△ACD 的周长多 4,
即 $AB+BD+AD-(AC+CD+AD)=4$,
所以 $AB-AC=4$.
又因为 $AB+AC=14$,所以 $AB=9,AC=5$.
(3)由题意,得 $BC=27-9-AC=18-AC$,
所以 $CD=\frac{1}{2} BC=9-\frac{1}{2} AC$.
因为 $AD+CD+AC=6+9-\frac{1}{2} AC+AC=19$,
所以 $AC=8$.
解析
【分析】
(1)判断两个三角形面积关系可结合三角形面积公式分析:△ABD和△ACD中,AD是BC中线可得BD=CD,且两三角形从A到BC的高为同一条高,底相等、高相同则面积相等。
(2)求AB、AC的长,先分析两个三角形周长的差:两个周长中BD=CD,AD为公共边,抵消后可得AB与AC的差,再联立已知的AB+AC=14即可求解。
(3)求AC的长,先根据△ABC的周长表示出BC的长度,再结合中线性质得到CD的表达式,最后代入△ACD的周长公式列方程求解即可。
【解析】
(1)
∵AD是BC边上的中线,
∴BD=CD,△ABD和△ACD以BD、CD为底时,高均为点A到BC的垂线段长度,根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}×底×高$,两三角形底相等、高相同,故面积相等。
(2)
∵AD是BC边上的中线,
∴$BD=CD=\frac{1}{2}BC$。
△ABD的周长为$AB+BD+AD$,△ACD的周长为$AC+CD+AD$,
由题意得:$AB+BD+AD-(AC+CD+AD)=4$,
抵消等长线段后得$AB-AC=4$,
又已知$AB+AC=14$,联立两式:
两式相加得$2AB=18$,解得$AB=9$,代入$AB+AC=14$得$AC=14-9=5$。
(3)
∵△ABC的周长为27,$AB=9$,
∴$AB+BC+AC=27$,即$BC=27-9-AC=18-AC$。
∵AD是BC边上的中线,
∴$CD=\frac{1}{2}BC=\frac{1}{2}(18-AC)=9-\frac{1}{2}AC$。
已知△ACD周长为19,$AD=6$,
∴$AD+CD+AC=19$,
代入得:$6+9-\frac{1}{2}AC+AC=19$,
化简得$15+\frac{1}{2}AC=19$,解得$AC=8$。
【答案】
(1)=
(2)$AB=9$,$AC=5$
(3)$AC=8$
【知识点】
三角形中线的性质、三角形面积计算、三角形周长计算
【点评】
本题围绕三角形中线的性质展开,将中线的等长性质和三角形面积、周长计算结合考查,解题时可利用公共边、等长线段抵消简化计算,是三角形基础性质的典型应用题型。
【难度系数】
0.8
(1)判断两个三角形面积关系可结合三角形面积公式分析:△ABD和△ACD中,AD是BC中线可得BD=CD,且两三角形从A到BC的高为同一条高,底相等、高相同则面积相等。
(2)求AB、AC的长,先分析两个三角形周长的差:两个周长中BD=CD,AD为公共边,抵消后可得AB与AC的差,再联立已知的AB+AC=14即可求解。
(3)求AC的长,先根据△ABC的周长表示出BC的长度,再结合中线性质得到CD的表达式,最后代入△ACD的周长公式列方程求解即可。
【解析】
(1)
∵AD是BC边上的中线,
∴BD=CD,△ABD和△ACD以BD、CD为底时,高均为点A到BC的垂线段长度,根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}×底×高$,两三角形底相等、高相同,故面积相等。
(2)
∵AD是BC边上的中线,
∴$BD=CD=\frac{1}{2}BC$。
△ABD的周长为$AB+BD+AD$,△ACD的周长为$AC+CD+AD$,
由题意得:$AB+BD+AD-(AC+CD+AD)=4$,
抵消等长线段后得$AB-AC=4$,
又已知$AB+AC=14$,联立两式:
两式相加得$2AB=18$,解得$AB=9$,代入$AB+AC=14$得$AC=14-9=5$。
(3)
∵△ABC的周长为27,$AB=9$,
∴$AB+BC+AC=27$,即$BC=27-9-AC=18-AC$。
∵AD是BC边上的中线,
∴$CD=\frac{1}{2}BC=\frac{1}{2}(18-AC)=9-\frac{1}{2}AC$。
已知△ACD周长为19,$AD=6$,
∴$AD+CD+AC=19$,
代入得:$6+9-\frac{1}{2}AC+AC=19$,
化简得$15+\frac{1}{2}AC=19$,解得$AC=8$。
【答案】
(1)=
(2)$AB=9$,$AC=5$
(3)$AC=8$
【知识点】
三角形中线的性质、三角形面积计算、三角形周长计算
【点评】
本题围绕三角形中线的性质展开,将中线的等长性质和三角形面积、周长计算结合考查,解题时可利用公共边、等长线段抵消简化计算,是三角形基础性质的典型应用题型。
【难度系数】
0.8
13. (18分) 已知$△ ABC$中,$∠ ABC=∠ ACB$,D为线段CB上一点(不与C,B重合),点E为射线CA上一点,$∠ ADE=∠ AED$,设$∠ BAD=α$,$∠ CDE=β$.
(1)如图①,当点E在AC上时.
① 若$∠ BAC = 42°$,$∠ DAE = 30°$,则$α =$
② 若$∠ BAC = 54°$,$∠ DAE = 36°$,则$α =$
③写出$α$与$β$的数量关系,并说明理由.
(2)如图②,当点E在CA的延长线上时,其他条件不变,则$α$与$β$有怎样的数量关系?

(1)如图①,当点E在AC上时.
① 若$∠ BAC = 42°$,$∠ DAE = 30°$,则$α =$
12°
,$β =$ 6°
;② 若$∠ BAC = 54°$,$∠ DAE = 36°$,则$α =$
18°
,$β =$ 9°
;③写出$α$与$β$的数量关系,并说明理由.
(2)如图②,当点E在CA的延长线上时,其他条件不变,则$α$与$β$有怎样的数量关系?
答案
(1)①$12°$;$6°$
【点拨】
∵$∠DAE=30°$,
∴$∠ADE=∠AED=75°$.
∵$∠BAC=42°$,
∴$α=42°-30°=12°$,$∠B=∠ACB=\frac{180°-42°}{2}=69°$.
∵$∠ADC=∠B+α$,
∴$75°+β=69°+12°$,
∴$β=6°$. 故答案为$12°$;$6°$.
②$18°$;$9°$
【点拨】
∵$∠DAE=36°$,
∴$∠ADE=∠AED=72°$.
∵$∠BAC=54°$,
∴$α=54°-36°=18°$,$∠B=∠ACB=\frac{180°-54°}{2}=63°$.
∵$∠ADC=∠B+α$,
∴$72°+β=63°+18°$,
∴$β=9°$. 故答案为$18°$;$9°$.
③$α=2β$,理由:
设$∠BAC=x°,∠DAE=y°$,则$α=x°-y°$.
∵$∠ABC=∠ACB$,
∴$∠ABC=\frac{180°-x°}{2}$.
∵$∠ADE=∠AED$,
∴$∠ADE=\frac{180°-y°}{2}$.
∵$β+∠ADE = α + ∠ABC$,
∴$β + \frac{180°-y°}{2} = α + \frac{180°-x°}{2}$ ,
∴$α=2β$.
(2) 设$∠ADE=∠E=m°$,则$∠DAC=2m°$,
∴$∠BAC=∠BAD+∠DAC=α+2m°$,
∴$∠B=∠ACB=\frac{180°-α-2m°}{2}$.
∵$∠ADC=∠B+∠BAD$,
∴$β-m°=\frac{180°-α-2m°}{2} +α$,
∴$α=2β-180°$.
【点拨】
∵$∠DAE=30°$,
∴$∠ADE=∠AED=75°$.
∵$∠BAC=42°$,
∴$α=42°-30°=12°$,$∠B=∠ACB=\frac{180°-42°}{2}=69°$.
∵$∠ADC=∠B+α$,
∴$75°+β=69°+12°$,
∴$β=6°$. 故答案为$12°$;$6°$.
②$18°$;$9°$
【点拨】
∵$∠DAE=36°$,
∴$∠ADE=∠AED=72°$.
∵$∠BAC=54°$,
∴$α=54°-36°=18°$,$∠B=∠ACB=\frac{180°-54°}{2}=63°$.
∵$∠ADC=∠B+α$,
∴$72°+β=63°+18°$,
∴$β=9°$. 故答案为$18°$;$9°$.
③$α=2β$,理由:
设$∠BAC=x°,∠DAE=y°$,则$α=x°-y°$.
∵$∠ABC=∠ACB$,
∴$∠ABC=\frac{180°-x°}{2}$.
∵$∠ADE=∠AED$,
∴$∠ADE=\frac{180°-y°}{2}$.
∵$β+∠ADE = α + ∠ABC$,
∴$β + \frac{180°-y°}{2} = α + \frac{180°-x°}{2}$ ,
∴$α=2β$.
(2) 设$∠ADE=∠E=m°$,则$∠DAC=2m°$,
∴$∠BAC=∠BAD+∠DAC=α+2m°$,
∴$∠B=∠ACB=\frac{180°-α-2m°}{2}$.
∵$∠ADC=∠B+∠BAD$,
∴$β-m°=\frac{180°-α-2m°}{2} +α$,
∴$α=2β-180°$.
解析
【分析】
解决这道题需结合等腰三角形等边对等角的性质、三角形内角和定理以及三角形外角的性质推导角度关系:
1. (1)的前两小问:先通过$∠BAD=∠BAC-∠DAE$直接算出$α$,再分别计算等腰$△ ABC$的底角$∠ B$、等腰$△ ADE$的底角$∠ ADE$,最后利用$∠ ADC$既是$△ ABD$的外角(等于$∠ B+α$),也等于$∠ ADE+β$,列等式算出$β$;
2. (1)的第三小问:设$∠ BAC$和$∠ DAE$的度数为参数,分别表示出$∠ B$、$∠ ADE$,代入角的等量关系消去参数,即可得到$α$和$β$的数量关系;
3. (2)中点E在CA延长线上,先重新梳理角的和差关系,同样设$∠ ADE=∠ AED$为参数,分别表示出$∠ C$、$∠ ADC$,再利用$∠ ADC$是$△ ABD$的外角列等式,消去参数推导$α$和$β$的关系。
【解析】
(1)① 已知$∠ BAC=42°$,$∠ DAE=30°$,因此$α=∠ BAC-∠ DAE=42°-30°=12°$。
在$△ ADE$中,$∠ ADE=∠ AED$,因此$∠ ADE=(180°-∠ DAE)÷2=(180°-30°)÷2=75°$;
在$△ ABC$中,$∠ ABC=∠ ACB$,因此$∠ B=(180°-∠ BAC)÷2=(180°-42°)÷2=69°$。
因为$∠ ADC$是$△ ABD$的外角,所以$∠ ADC=∠ B+α=69°+12°=81°$,又$∠ ADC=∠ ADE+β$,因此$β=81°-75°=6°$。
② 已知$∠ BAC=54°$,$∠ DAE=36°$,因此$α=∠ BAC-∠ DAE=54°-36°=18°$。
在$△ ADE$中,$∠ ADE=(180°-36°)÷2=72°$;
在$△ ABC$中,$∠ B=(180°-54°)÷2=63°$。
同理,$∠ ADC=∠ B+α=63°+18°=81°$,因此$β=81°-72°=9°$。
③ 数量关系:$α=2β$,理由如下:
设$∠ BAC=x°$,$∠ DAE=y°$,则$α=x°-y°$。
因为$∠ ABC=∠ ACB$,所以$∠ ABC=\frac{180°-x°}{2}$;
因为$∠ ADE=∠ AED$,所以$∠ ADE=\frac{180°-y°}{2}$。
又因为$∠ ADC=∠ B+α=∠ ADE+β$,代入得:
$β+\frac{180°-y°}{2}=α+\frac{180°-x°}{2}$
化简得:$2β=2α-(x°-y°)=α$,即$α=2β$。
(2) 数量关系:$α=2β-180°$,推导如下:
设$∠ ADE=∠ AED=m°$,则在$△ ADE$中,$∠ DAE=180°-2m°$,因此$∠ DAC=180°-∠ DAE=2m°$,所以$∠ BAC=∠ BAD+∠ DAC=α+2m°$。
因为$∠ ABC=∠ ACB$,所以$∠ ACB=\frac{180°-α-2m°}{2}$。
观察图形得$∠ ADC=∠ CDE-∠ ADE=β-m°$,又$∠ ADC$是$△ ABD$的外角,因此$∠ ADC=∠ B+∠ BAD=∠ ACB+α$,代入得:
$β-m°=\frac{180°-α-2m°}{2}+α$
两边同乘2化简得:$2β=180°+α$,即$α=2β-180°$。
【答案】
(1)①$12°$;$6°$
②$18°$;$9°$
③$\boldsymbol{α=2β}$,理由见解析
(2)$\boldsymbol{α=2β-180°}$
【知识点】
三角形内角和定理,三角形外角性质,等腰三角形的性质
【点评】
本题从特殊值计算到一般关系推导,考察了等腰三角形性质和三角形内外角关系的应用,解题时需注意点E位置变化带来的角的和差关系改变,掌握参数法推导几何数量关系的思路是解题关键。
【难度系数】
0.6
解决这道题需结合等腰三角形等边对等角的性质、三角形内角和定理以及三角形外角的性质推导角度关系:
1. (1)的前两小问:先通过$∠BAD=∠BAC-∠DAE$直接算出$α$,再分别计算等腰$△ ABC$的底角$∠ B$、等腰$△ ADE$的底角$∠ ADE$,最后利用$∠ ADC$既是$△ ABD$的外角(等于$∠ B+α$),也等于$∠ ADE+β$,列等式算出$β$;
2. (1)的第三小问:设$∠ BAC$和$∠ DAE$的度数为参数,分别表示出$∠ B$、$∠ ADE$,代入角的等量关系消去参数,即可得到$α$和$β$的数量关系;
3. (2)中点E在CA延长线上,先重新梳理角的和差关系,同样设$∠ ADE=∠ AED$为参数,分别表示出$∠ C$、$∠ ADC$,再利用$∠ ADC$是$△ ABD$的外角列等式,消去参数推导$α$和$β$的关系。
【解析】
(1)① 已知$∠ BAC=42°$,$∠ DAE=30°$,因此$α=∠ BAC-∠ DAE=42°-30°=12°$。
在$△ ADE$中,$∠ ADE=∠ AED$,因此$∠ ADE=(180°-∠ DAE)÷2=(180°-30°)÷2=75°$;
在$△ ABC$中,$∠ ABC=∠ ACB$,因此$∠ B=(180°-∠ BAC)÷2=(180°-42°)÷2=69°$。
因为$∠ ADC$是$△ ABD$的外角,所以$∠ ADC=∠ B+α=69°+12°=81°$,又$∠ ADC=∠ ADE+β$,因此$β=81°-75°=6°$。
② 已知$∠ BAC=54°$,$∠ DAE=36°$,因此$α=∠ BAC-∠ DAE=54°-36°=18°$。
在$△ ADE$中,$∠ ADE=(180°-36°)÷2=72°$;
在$△ ABC$中,$∠ B=(180°-54°)÷2=63°$。
同理,$∠ ADC=∠ B+α=63°+18°=81°$,因此$β=81°-72°=9°$。
③ 数量关系:$α=2β$,理由如下:
设$∠ BAC=x°$,$∠ DAE=y°$,则$α=x°-y°$。
因为$∠ ABC=∠ ACB$,所以$∠ ABC=\frac{180°-x°}{2}$;
因为$∠ ADE=∠ AED$,所以$∠ ADE=\frac{180°-y°}{2}$。
又因为$∠ ADC=∠ B+α=∠ ADE+β$,代入得:
$β+\frac{180°-y°}{2}=α+\frac{180°-x°}{2}$
化简得:$2β=2α-(x°-y°)=α$,即$α=2β$。
(2) 数量关系:$α=2β-180°$,推导如下:
设$∠ ADE=∠ AED=m°$,则在$△ ADE$中,$∠ DAE=180°-2m°$,因此$∠ DAC=180°-∠ DAE=2m°$,所以$∠ BAC=∠ BAD+∠ DAC=α+2m°$。
因为$∠ ABC=∠ ACB$,所以$∠ ACB=\frac{180°-α-2m°}{2}$。
观察图形得$∠ ADC=∠ CDE-∠ ADE=β-m°$,又$∠ ADC$是$△ ABD$的外角,因此$∠ ADC=∠ B+∠ BAD=∠ ACB+α$,代入得:
$β-m°=\frac{180°-α-2m°}{2}+α$
两边同乘2化简得:$2β=180°+α$,即$α=2β-180°$。
【答案】
(1)①$12°$;$6°$
②$18°$;$9°$
③$\boldsymbol{α=2β}$,理由见解析
(2)$\boldsymbol{α=2β-180°}$
【知识点】
三角形内角和定理,三角形外角性质,等腰三角形的性质
【点评】
本题从特殊值计算到一般关系推导,考察了等腰三角形性质和三角形内外角关系的应用,解题时需注意点E位置变化带来的角的和差关系改变,掌握参数法推导几何数量关系的思路是解题关键。
【难度系数】
0.6
登录