7.(2025·大连金普新区期末)如图,在$△ ABC$中,AD平分$∠ BAC$.
(1)尺规作图:作线段AD的垂直平分线EF,垂足为O,EF分别交AB,AC于点E,F,连接DF(保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)在(1)的条件下,猜想线段DF与AE的关系,并说明理由.

(1)尺规作图:作线段AD的垂直平分线EF,垂足为O,EF分别交AB,AC于点E,F,连接DF(保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)在(1)的条件下,猜想线段DF与AE的关系,并说明理由.
答案
解:
(1) 按要求作出线段AD的垂直平分线EF,垂足为O,EF分别交AB、AC于点E、F,连接DF,保留作图痕迹即可。
(2) 猜想:$DF// AE$,且$DF=AE$,理由如下:
∵ EF是AD的垂直平分线,
∴ $AF=DF$,$OA=OD$,
∴ $∠ FAD=∠ FDA$。
∵ AD平分$∠ BAC$,
∴ $∠ BAD=∠ FAD$,
∴ $∠ BAD=∠ FDA$,
∴ $DF// AE$。
在$△ AOE$和$△ DOF$中:
$\{\begin{array}{l}∠ OAE=∠ ODF \\OA=OD \\∠ AOE=∠ DOF=90°\end{array} $
∴ $△ AOE≌△ DOF(\mathrm{ASA})$,
∴ $AE=DF$。
综上,线段DF与AE平行且相等。
(1) 按要求作出线段AD的垂直平分线EF,垂足为O,EF分别交AB、AC于点E、F,连接DF,保留作图痕迹即可。
(2) 猜想:$DF// AE$,且$DF=AE$,理由如下:
∵ EF是AD的垂直平分线,
∴ $AF=DF$,$OA=OD$,
∴ $∠ FAD=∠ FDA$。
∵ AD平分$∠ BAC$,
∴ $∠ BAD=∠ FAD$,
∴ $∠ BAD=∠ FDA$,
∴ $DF// AE$。
在$△ AOE$和$△ DOF$中:
$\{\begin{array}{l}∠ OAE=∠ ODF \\OA=OD \\∠ AOE=∠ DOF=90°\end{array} $
∴ $△ AOE≌△ DOF(\mathrm{ASA})$,
∴ $AE=DF$。
综上,线段DF与AE平行且相等。
解析
【分析】
(1) 第(1)问为尺规作图题,作线段AD的垂直平分线的思路为:分别以点A、D为圆心,取大于$\frac{1}{2}AD$的长度为半径画弧,两弧交于两个交点,过这两个交点作直线即为AD的垂直平分线EF,再按要求标记交点、连接DF即可,注意保留作图痕迹。
(2) 第(2)问探究两条线段的关系,需同时考虑位置关系和数量关系:首先根据垂直平分线的性质得到线段相等、边相等,结合等边对等角得到等角,再结合角平分线的条件推得内错角相等,即可判断两线段的位置关系为平行;最后通过证明两个三角形全等,就能得到两线段的数量关系为相等。
【解析】
(1) 按照尺规作线段垂直平分线的方法作出EF,标记垂足O,以及EF与AB、AC的交点E、F,连接DF,保留作图痕迹即可。
(2) 猜想:$DF// AE$,且$DF=AE$,理由如下:
∵ EF是AD的垂直平分线,
∴ $AF=DF$,$OA=OD$,
∴ $∠ FAD=∠ FDA$。
∵ AD平分$∠ BAC$,
∴ $∠ BAD=∠ FAD$,
∴ $∠ BAD=∠ FDA$,
∴ $DF// AE$。
在$△ AOE$和$△ DOF$中:
$\{\begin{array}{l}∠ OAE=∠ ODF \\OA=OD \\∠ AOE=∠ DOF=90°\end{array} $
∴ $△ AOE≌△ DOF(\mathrm{ASA})$,
∴ $AE=DF$。
综上,DF与AE平行且相等。
【答案】
(1) 作图保留规定痕迹即可;
(2) $DF$与$AE$平行且相等(或$DF// AE$且$DF=AE$)。
【知识点】
线段垂直平分线的性质,角平分线的定义,全等三角形的判定与性质
【点评】
本题结合了尺规作图与几何证明,既考查基础作图能力,也考查逻辑推理能力。解题时注意探究线段关系需要同时考虑位置和数量两类关系,推导过程中要找准对应的相等边角,规范证明步骤。
【难度系数】
0.7
(1) 第(1)问为尺规作图题,作线段AD的垂直平分线的思路为:分别以点A、D为圆心,取大于$\frac{1}{2}AD$的长度为半径画弧,两弧交于两个交点,过这两个交点作直线即为AD的垂直平分线EF,再按要求标记交点、连接DF即可,注意保留作图痕迹。
(2) 第(2)问探究两条线段的关系,需同时考虑位置关系和数量关系:首先根据垂直平分线的性质得到线段相等、边相等,结合等边对等角得到等角,再结合角平分线的条件推得内错角相等,即可判断两线段的位置关系为平行;最后通过证明两个三角形全等,就能得到两线段的数量关系为相等。
【解析】
(1) 按照尺规作线段垂直平分线的方法作出EF,标记垂足O,以及EF与AB、AC的交点E、F,连接DF,保留作图痕迹即可。
(2) 猜想:$DF// AE$,且$DF=AE$,理由如下:
∵ EF是AD的垂直平分线,
∴ $AF=DF$,$OA=OD$,
∴ $∠ FAD=∠ FDA$。
∵ AD平分$∠ BAC$,
∴ $∠ BAD=∠ FAD$,
∴ $∠ BAD=∠ FDA$,
∴ $DF// AE$。
在$△ AOE$和$△ DOF$中:
$\{\begin{array}{l}∠ OAE=∠ ODF \\OA=OD \\∠ AOE=∠ DOF=90°\end{array} $
∴ $△ AOE≌△ DOF(\mathrm{ASA})$,
∴ $AE=DF$。
综上,DF与AE平行且相等。
【答案】
(1) 作图保留规定痕迹即可;
(2) $DF$与$AE$平行且相等(或$DF// AE$且$DF=AE$)。
【知识点】
线段垂直平分线的性质,角平分线的定义,全等三角形的判定与性质
【点评】
本题结合了尺规作图与几何证明,既考查基础作图能力,也考查逻辑推理能力。解题时注意探究线段关系需要同时考虑位置和数量两类关系,推导过程中要找准对应的相等边角,规范证明步骤。
【难度系数】
0.7
8.(2025·大连中山区期末)如图,已知$AB=AC$,$∠A=40°$.
(1)作AB边的垂直平分线MN,直线MN交AC边于点D,连接BD(尺规作图,保留作图痕迹);
(2)求$∠DBC$的度数.

(1)作AB边的垂直平分线MN,直线MN交AC边于点D,连接BD(尺规作图,保留作图痕迹);
(2)求$∠DBC$的度数.
答案
8.(1)略
(2)30°
(2)30°
解析
【分析】
(1) 作AB边的垂直平分线按照尺规作图规范操作即可:分别以A、B为圆心,取大于$\frac{1}{2}AB$的长度为半径画弧,两弧交于两个交点,过两个交点作直线即为MN,再连接BD,作图需保留痕迹。
(2) 求∠DBC的度数思路如下:首先由AB=AC可知△ABC是等腰三角形,结合已知顶角∠A的度数,利用等腰三角形两底角相等、三角形内角和为180°,先算出底角∠ABC的度数;再根据线段垂直平分线的性质,可得AD=BD,推出∠ABD=∠A;最后用∠ABC的度数减去∠ABD的度数,即可得到∠DBC的度数。
【解析】
(1) 作图步骤:①分别以点A、B为圆心,大于$\frac{1}{2}AB$的长为半径作弧,两弧交于两个点;②过这两个交点作直线MN,交AC于点D;③连接BD,即为所求(保留作图痕迹即可)。
(2) 解:
∵$AB=AC$,$∠A=40°$,
∴△ABC为等腰三角形,$∠ ABC=∠ C=\frac{180°-∠ A}{2}=\frac{180°-40°}{2}=70°$,
∵MN是AB的垂直平分线,点D在MN上,
∴$AD=BD$,
∴$∠ ABD=∠ A=40°$,
∴$∠ DBC=∠ ABC - ∠ ABD=70°-40°=30°$。
【答案】
(1) 略;(2) $30°$
【知识点】
1. 等腰三角形的性质
2. 线段垂直平分线的性质
3. 垂直平分线尺规作图
【点评】
本题属于基础几何综合题,既考查了基本尺规作图的操作能力,也考查了等腰三角形、线段垂直平分线性质的应用,解题时结合图形理清角的数量关系即可快速求解。
【难度系数】
0.7
(1) 作AB边的垂直平分线按照尺规作图规范操作即可:分别以A、B为圆心,取大于$\frac{1}{2}AB$的长度为半径画弧,两弧交于两个交点,过两个交点作直线即为MN,再连接BD,作图需保留痕迹。
(2) 求∠DBC的度数思路如下:首先由AB=AC可知△ABC是等腰三角形,结合已知顶角∠A的度数,利用等腰三角形两底角相等、三角形内角和为180°,先算出底角∠ABC的度数;再根据线段垂直平分线的性质,可得AD=BD,推出∠ABD=∠A;最后用∠ABC的度数减去∠ABD的度数,即可得到∠DBC的度数。
【解析】
(1) 作图步骤:①分别以点A、B为圆心,大于$\frac{1}{2}AB$的长为半径作弧,两弧交于两个点;②过这两个交点作直线MN,交AC于点D;③连接BD,即为所求(保留作图痕迹即可)。
(2) 解:
∵$AB=AC$,$∠A=40°$,
∴△ABC为等腰三角形,$∠ ABC=∠ C=\frac{180°-∠ A}{2}=\frac{180°-40°}{2}=70°$,
∵MN是AB的垂直平分线,点D在MN上,
∴$AD=BD$,
∴$∠ ABD=∠ A=40°$,
∴$∠ DBC=∠ ABC - ∠ ABD=70°-40°=30°$。
【答案】
(1) 略;(2) $30°$
【知识点】
1. 等腰三角形的性质
2. 线段垂直平分线的性质
3. 垂直平分线尺规作图
【点评】
本题属于基础几何综合题,既考查了基本尺规作图的操作能力,也考查了等腰三角形、线段垂直平分线性质的应用,解题时结合图形理清角的数量关系即可快速求解。
【难度系数】
0.7
9.如图,已知$△ ABC$.
(1)将$△ ABC$沿直线$AD$折叠,使得边$AC$落在边$AB$上,作折痕$AD$(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在线段$BC$上找一点$E$,使得$AE=CE$(不写作法,保留作图痕迹);
(3)在(1)(2)问的前提下,若$AE=6,CD=4$,则$DE=$

(1)将$△ ABC$沿直线$AD$折叠,使得边$AC$落在边$AB$上,作折痕$AD$(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在线段$BC$上找一点$E$,使得$AE=CE$(不写作法,保留作图痕迹);
(3)在(1)(2)问的前提下,若$AE=6,CD=4$,则$DE=$
2
.答案
9.(1)略
(2)略
(3)2
(2)略
(3)2
解析
【分析】
(1) 折叠使AC落在AB上,折痕AD本质是∠BAC的角平分线,按照角平分线的尺规作图方法绘制即可;
(2) 到A、C两点距离相等的点在线段AC的垂直平分线上,因此作AC的垂直平分线,与BC的交点即为所求点E;
(3) 先根据折叠性质得到AD平分∠BAC,再结合AE=CE的等腰三角形性质,理清BC边上C、D、E三点的位置关系,利用线段和差即可求出DE的长度。
【解析】
(1) 以A为圆心,适当长度为半径画弧,分别交AB、AC于两点,再分别以这两点为圆心,大于两点间距一半的长度为半径画弧,两弧交于∠BAC内部一点,过A和该点作射线交BC于D,AD即为所求折痕;
(2) 分别以A、C为圆心,大于$\frac{1}{2}AC$的长度为半径画弧,两弧交于AC上下两侧各一点,过两点作直线交BC于E,此时AE=CE,E即为所求;
(3) 由折叠性质可知AD是∠BAC的角平分线,点D在BC边上;由AE=CE=6,结合作图可知点D在C、E之间,因此线段CE满足$CE=CD+DE$,代入$CD=4$、$CE=6$,可得$DE=CE-CD=6-4=2$。
【答案】
(1) 略;(2) 略;(3) $\boxed{2}$
【知识点】
尺规作图,折叠的性质,等腰三角形的性质
【点评】
本题综合考查基础尺规作图、折叠的对称性质和等腰三角形的性质,前两问考查基本作图技能的掌握,第三问难度较低,理清线段和差关系即可快速求解。
【难度系数】
0.7
(1) 折叠使AC落在AB上,折痕AD本质是∠BAC的角平分线,按照角平分线的尺规作图方法绘制即可;
(2) 到A、C两点距离相等的点在线段AC的垂直平分线上,因此作AC的垂直平分线,与BC的交点即为所求点E;
(3) 先根据折叠性质得到AD平分∠BAC,再结合AE=CE的等腰三角形性质,理清BC边上C、D、E三点的位置关系,利用线段和差即可求出DE的长度。
【解析】
(1) 以A为圆心,适当长度为半径画弧,分别交AB、AC于两点,再分别以这两点为圆心,大于两点间距一半的长度为半径画弧,两弧交于∠BAC内部一点,过A和该点作射线交BC于D,AD即为所求折痕;
(2) 分别以A、C为圆心,大于$\frac{1}{2}AC$的长度为半径画弧,两弧交于AC上下两侧各一点,过两点作直线交BC于E,此时AE=CE,E即为所求;
(3) 由折叠性质可知AD是∠BAC的角平分线,点D在BC边上;由AE=CE=6,结合作图可知点D在C、E之间,因此线段CE满足$CE=CD+DE$,代入$CD=4$、$CE=6$,可得$DE=CE-CD=6-4=2$。
【答案】
(1) 略;(2) 略;(3) $\boxed{2}$
【知识点】
尺规作图,折叠的性质,等腰三角形的性质
【点评】
本题综合考查基础尺规作图、折叠的对称性质和等腰三角形的性质,前两问考查基本作图技能的掌握,第三问难度较低,理清线段和差关系即可快速求解。
【难度系数】
0.7
10. 如图,在$△ ABC$中,点$E$在$AB$上,且$AE=AC$.
(1)请用无刻度的直尺与圆规进行基本作图:作$∠ BAC$的平分线交$BC$于点$D$(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)所作的图形中,连接$DE$,求证:$DE=BC-BD$.

(1)请用无刻度的直尺与圆规进行基本作图:作$∠ BAC$的平分线交$BC$于点$D$(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)所作的图形中,连接$DE$,求证:$DE=BC-BD$.
答案
解:
(1) 按角平分线基本尺规作图要求作出∠BAC的平分线,交BC于点D,保留对应作图痕迹即可。
(2) 证明:
∵ AD平分∠BAC,
∴ ∠EAD = ∠CAD。
在△EAD和△CAD中,
$\{\begin{array}{l}AE = AC \\∠EAD = ∠CAD \\AD = AD\end{array} $
∴ △EAD ≌ △CAD(SAS),
∴ DE = CD。
又∵ CD = BC - BD,
∴ DE = BC - BD。
(1) 按角平分线基本尺规作图要求作出∠BAC的平分线,交BC于点D,保留对应作图痕迹即可。
(2) 证明:
∵ AD平分∠BAC,
∴ ∠EAD = ∠CAD。
在△EAD和△CAD中,
$\{\begin{array}{l}AE = AC \\∠EAD = ∠CAD \\AD = AD\end{array} $
∴ △EAD ≌ △CAD(SAS),
∴ DE = CD。
又∵ CD = BC - BD,
∴ DE = BC - BD。
解析
【分析】
(1) 第一问属于基本尺规作图,直接按照角平分线的标准作图方法操作即可,注意保留作图痕迹。
(2) 第二问要证明$DE=BC-BD$,首先观察线段和差关系:线段$BC$被点$D$分为$BD$和$CD$两段,因此$BC-BD=CD$,只需证明$DE=CD$即可。已知$AE=AC$,$AD$是角平分线可得一组等角,再加上公共边$AD$,可通过SAS判定证明$△ EAD ≌ △ CAD$,利用全等三角形对应边相等得到$DE=CD$,最后代入线段和差关系即可得证。
【解析】
(1) 以点$A$为圆心,适当长度为半径画弧,分别交$AB$、$AC$于两点,再分别以这两个交点为圆心,大于两点间距一半的长度为半径画弧,两弧在$∠ BAC$内部交于一点,过点$A$和该交点作射线,交$BC$于点$D$,保留作图痕迹即可。
(2) 证明:
∵ $AD$平分$∠ BAC$,
∴ $∠ EAD = ∠ CAD$。
在$△ EAD$和$△ CAD$中,
$\{\begin{array}{l}AE = AC \\∠ EAD = ∠ CAD \\AD = AD\end{array} $
∴ $△ EAD ≌ △ CAD$(SAS),
∴ $DE = CD$。
又
∵ 点$D$在$BC$上,$CD = BC - BD$,
∴ $DE = BC - BD$。
【答案】
(1) 按角平分线基本尺规作图要求作出$∠ BAC$的平分线,交$BC$于点$D$,保留对应作图痕迹即可。
(2) 证明:
∵ $AD$平分$∠ BAC$,
∴ $∠ EAD = ∠ CAD$。
在$△ EAD$和$△ CAD$中,
$\{\begin{array}{l}AE = AC \\∠ EAD = ∠ CAD \\AD = AD\end{array} $
∴ $△ EAD ≌ △ CAD$(SAS),
∴ $DE = CD$。
又
∵ $CD = BC - BD$,
∴ $DE = BC - BD$。
【知识点】
1. 尺规作角平分线
2. 全等三角形的判定与性质
3. 线段和差计算
【点评】
本题将基础尺规作图与几何证明结合,既考查了基本作图能力,也考查了全等三角形的应用,解题核心是通过角平分线构造全等三角形,实现线段的等量代换,是典型的几何基础题。
【难度系数】
0.8
(1) 第一问属于基本尺规作图,直接按照角平分线的标准作图方法操作即可,注意保留作图痕迹。
(2) 第二问要证明$DE=BC-BD$,首先观察线段和差关系:线段$BC$被点$D$分为$BD$和$CD$两段,因此$BC-BD=CD$,只需证明$DE=CD$即可。已知$AE=AC$,$AD$是角平分线可得一组等角,再加上公共边$AD$,可通过SAS判定证明$△ EAD ≌ △ CAD$,利用全等三角形对应边相等得到$DE=CD$,最后代入线段和差关系即可得证。
【解析】
(1) 以点$A$为圆心,适当长度为半径画弧,分别交$AB$、$AC$于两点,再分别以这两个交点为圆心,大于两点间距一半的长度为半径画弧,两弧在$∠ BAC$内部交于一点,过点$A$和该交点作射线,交$BC$于点$D$,保留作图痕迹即可。
(2) 证明:
∵ $AD$平分$∠ BAC$,
∴ $∠ EAD = ∠ CAD$。
在$△ EAD$和$△ CAD$中,
$\{\begin{array}{l}AE = AC \\∠ EAD = ∠ CAD \\AD = AD\end{array} $
∴ $△ EAD ≌ △ CAD$(SAS),
∴ $DE = CD$。
又
∵ 点$D$在$BC$上,$CD = BC - BD$,
∴ $DE = BC - BD$。
【答案】
(1) 按角平分线基本尺规作图要求作出$∠ BAC$的平分线,交$BC$于点$D$,保留对应作图痕迹即可。
(2) 证明:
∵ $AD$平分$∠ BAC$,
∴ $∠ EAD = ∠ CAD$。
在$△ EAD$和$△ CAD$中,
$\{\begin{array}{l}AE = AC \\∠ EAD = ∠ CAD \\AD = AD\end{array} $
∴ $△ EAD ≌ △ CAD$(SAS),
∴ $DE = CD$。
又
∵ $CD = BC - BD$,
∴ $DE = BC - BD$。
【知识点】
1. 尺规作角平分线
2. 全等三角形的判定与性质
3. 线段和差计算
【点评】
本题将基础尺规作图与几何证明结合,既考查了基本作图能力,也考查了全等三角形的应用,解题核心是通过角平分线构造全等三角形,实现线段的等量代换,是典型的几何基础题。
【难度系数】
0.8
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