9 如图,在 $Rt△ ABC$ 中,$∠ ACB=90°,∠ CAB=36°$,以 $C$ 为原点,$AC$ 所在直线为 $y$ 轴,$BC$ 所在直线为 $x$ 轴建立平面直角坐标系,在坐标轴上取一点 $M$,使 $△ MAB$ 为等腰三角形,符合条件的点 $M$ 有 (

A.6个
B.7个
C.8个
D.9个
C
)A.6个
B.7个
C.8个
D.9个
答案
9. C
解析
【分析】
要找出坐标轴上使△MAB为等腰三角形的点M,需按等腰三角形腰和底边的不同分三类讨论:①以A为顶点,AB为腰,此时MA=AB;②以B为顶点,AB为腰,此时MB=AB;③以M为顶点,AB为底边,此时MA=MB。分别统计每类下符合条件的交点数,排除三点共线不能构成三角形的情况,避免重复计数即可得到结果。
【解析】
我们分三类逐一统计符合条件的点M:
1. 当MA=AB时:以A为圆心,AB长为半径画圆,与y轴交于2个点(A上方、A下方各1个),与x轴交于1个点(x轴负半轴的点,点B会导致A、B、M共线,舍去),共3个点;
2. 当MB=AB时:以B为圆心,AB长为半径画圆,与x轴交于2个点(B左侧、B右侧各1个),与y轴交于1个点(y轴负半轴的点,点A会导致A、B、M共线,舍去),共3个点;
3. 当MA=MB时:作AB的垂直平分线,分别与x轴、y轴各交于1个点,这2个点与前两类的点均不重合,共2个点。
综上,符合条件的点M共有3+3+2=8个。
【答案】
C
【知识点】
等腰三角形的判定,分类讨论思想,垂直平分线的性质
【点评】
本题是等腰三角形判定的典型题型,解题关键是按照顶点的不同进行分类讨论,计数时需注意排除三点共线的情况,避免漏解或重复计数。
【难度系数】
0.6
要找出坐标轴上使△MAB为等腰三角形的点M,需按等腰三角形腰和底边的不同分三类讨论:①以A为顶点,AB为腰,此时MA=AB;②以B为顶点,AB为腰,此时MB=AB;③以M为顶点,AB为底边,此时MA=MB。分别统计每类下符合条件的交点数,排除三点共线不能构成三角形的情况,避免重复计数即可得到结果。
【解析】
我们分三类逐一统计符合条件的点M:
1. 当MA=AB时:以A为圆心,AB长为半径画圆,与y轴交于2个点(A上方、A下方各1个),与x轴交于1个点(x轴负半轴的点,点B会导致A、B、M共线,舍去),共3个点;
2. 当MB=AB时:以B为圆心,AB长为半径画圆,与x轴交于2个点(B左侧、B右侧各1个),与y轴交于1个点(y轴负半轴的点,点A会导致A、B、M共线,舍去),共3个点;
3. 当MA=MB时:作AB的垂直平分线,分别与x轴、y轴各交于1个点,这2个点与前两类的点均不重合,共2个点。
综上,符合条件的点M共有3+3+2=8个。
【答案】
C
【知识点】
等腰三角形的判定,分类讨论思想,垂直平分线的性质
【点评】
本题是等腰三角形判定的典型题型,解题关键是按照顶点的不同进行分类讨论,计数时需注意排除三点共线的情况,避免漏解或重复计数。
【难度系数】
0.6
10 教材P85习题T9变式 如图,一艘海轮位于灯塔P的南偏东$70°$方向的M处,它以40 n mile/h的速度向正北方向航行,2 h后到达位于灯塔P的北偏东$40°$方向的N处,则N处与灯塔P的距离为

80
n mile.答案
10. 80 【解析】由题图,易知$∠ NPM=70°,∠ M=70°$,$\therefore ∠ NPM=∠ M. \therefore NP=MN=40 × 2=80(\mathrm{n mile})$,即 $N$ 处与灯塔 $P$ 的距离为 $80\ \mathrm{n mile}.$
解析
【分析】
解题时首先根据“路程=速度×时间”的公式,计算出海轮从M到N航行的路程MN的长度;再结合方向角的定义,先求出△NPM中∠NPM的度数,再根据正北方向线互相平行的性质,推导得出∠M的度数,可发现∠NPM与∠M相等;最后根据等腰三角形“等角对等边”的判定定理,得到NP与MN相等,即可求出N处与灯塔P的距离。
【解析】
解:由题意可知,海轮航行的速度为40 n mile/h,航行时间为2 h,因此航行的路程:
$MN = 40 × 2 = 80\ (\mathrm{n\ mile})$
根据图中方向角的标注可得:
$∠ NPM = 180° - 40° - 70° = 70°$
∵MN沿正北方向航行,与过点P的南北方向虚线平行,
∴$∠ M = 70°$(两直线平行,内错角相等)
∴$∠ NPM = ∠ M$
根据等角对等边,可得$NP = MN = 80\ \mathrm{n\ mile}$
【答案】
80
【知识点】
等腰三角形判定,方向角识别,路程计算
【点评】
本题是几何知识在实际航行场景中的应用,解题关键是准确理解方向角的含义,找到三角形内相等的内角,利用等腰三角形的判定将未知线段转化为可直接计算的航行路程,考查学生结合图形分析实际问题的能力。
【难度系数】
0.7
解题时首先根据“路程=速度×时间”的公式,计算出海轮从M到N航行的路程MN的长度;再结合方向角的定义,先求出△NPM中∠NPM的度数,再根据正北方向线互相平行的性质,推导得出∠M的度数,可发现∠NPM与∠M相等;最后根据等腰三角形“等角对等边”的判定定理,得到NP与MN相等,即可求出N处与灯塔P的距离。
【解析】
解:由题意可知,海轮航行的速度为40 n mile/h,航行时间为2 h,因此航行的路程:
$MN = 40 × 2 = 80\ (\mathrm{n\ mile})$
根据图中方向角的标注可得:
$∠ NPM = 180° - 40° - 70° = 70°$
∵MN沿正北方向航行,与过点P的南北方向虚线平行,
∴$∠ M = 70°$(两直线平行,内错角相等)
∴$∠ NPM = ∠ M$
根据等角对等边,可得$NP = MN = 80\ \mathrm{n\ mile}$
【答案】
80
【知识点】
等腰三角形判定,方向角识别,路程计算
【点评】
本题是几何知识在实际航行场景中的应用,解题关键是准确理解方向角的含义,找到三角形内相等的内角,利用等腰三角形的判定将未知线段转化为可直接计算的航行路程,考查学生结合图形分析实际问题的能力。
【难度系数】
0.7
11 如图,在$△ ABC$中,$ED// BC$,$∠ ABC$和$∠ ACB$的平分线分别交$ED$于点$G$,$F$.若$FG=4$,$ED=8$,则$EB+DC=$
(第11题)
12
. 答案
11. 12 【解析】$\because ED// BC,\therefore ∠ EGB=∠ GBC,∠ DFC=∠ FCB. \because BG$ 平分$∠ ABC,CF$ 平分$∠ ACB,\therefore ∠ ABG=∠ CBG,∠ ACF=∠ FCB. \therefore ∠ EBG=∠ EGB,∠ DFC=∠ ACF. \therefore EB=EG,DF=DC. \therefore EB+DC=EG+DF=ED+FG=12.$
解析
【分析】
解题时先梳理已知条件:存在平行线$ED// BC$,还有$∠ ABC$、$∠ ACB$的角平分线。首先利用平行线的内错角相等得到角的等量关系,再结合角平分线的定义,推导得到两个等腰三角形,通过“等角对等边”将$EB$转化为$EG$、$DC$转化为$DF$,最后分析$EG$与$DF$的和和已知线段$ED$、$FG$的和差关系,代入数值即可求出结果。
【解析】
解:$\because ED// BC$,
$\therefore ∠ EGB=∠ GBC$,$∠ DFC=∠ FCB$(两直线平行,内错角相等)。
$\because BG$平分$∠ ABC$,$CF$平分$∠ ACB$,
$\therefore ∠ EBG=∠ CBG$,$∠ DCF=∠ FCB$(角平分线的定义)。
$\therefore ∠ EBG=∠ EGB$,$∠ DFC=∠ DCF$(等量代换)。
$\therefore EB=EG$,$DF=DC$(等角对等边)。
$\therefore EB+DC=EG+DF$,
又$\because EG+DF=EF+FG+FG+GD=(EF+FG+GD)+FG=ED+FG$,
已知$FG=4$,$ED=8$,
$\therefore EB+DC=8+4=12$。
【答案】
$12$
【知识点】
平行线的性质;角平分线的定义;等腰三角形的判定
【点评】
本题是几何线段和求解的典型题型,核心是通过角的等量关系推导等腰三角形,实现未知线段向已知线段的转化,解题时要注意观察线段之间的和差关系,避免漏算重叠的$FG$部分。
【难度系数】
0.7
解题时先梳理已知条件:存在平行线$ED// BC$,还有$∠ ABC$、$∠ ACB$的角平分线。首先利用平行线的内错角相等得到角的等量关系,再结合角平分线的定义,推导得到两个等腰三角形,通过“等角对等边”将$EB$转化为$EG$、$DC$转化为$DF$,最后分析$EG$与$DF$的和和已知线段$ED$、$FG$的和差关系,代入数值即可求出结果。
【解析】
解:$\because ED// BC$,
$\therefore ∠ EGB=∠ GBC$,$∠ DFC=∠ FCB$(两直线平行,内错角相等)。
$\because BG$平分$∠ ABC$,$CF$平分$∠ ACB$,
$\therefore ∠ EBG=∠ CBG$,$∠ DCF=∠ FCB$(角平分线的定义)。
$\therefore ∠ EBG=∠ EGB$,$∠ DFC=∠ DCF$(等量代换)。
$\therefore EB=EG$,$DF=DC$(等角对等边)。
$\therefore EB+DC=EG+DF$,
又$\because EG+DF=EF+FG+FG+GD=(EF+FG+GD)+FG=ED+FG$,
已知$FG=4$,$ED=8$,
$\therefore EB+DC=8+4=12$。
【答案】
$12$
【知识点】
平行线的性质;角平分线的定义;等腰三角形的判定
【点评】
本题是几何线段和求解的典型题型,核心是通过角的等量关系推导等腰三角形,实现未知线段向已知线段的转化,解题时要注意观察线段之间的和差关系,避免漏算重叠的$FG$部分。
【难度系数】
0.7
12 如图,在$△ ABC$中,$AB=AC$,D为CA延长线上一点,$DE ⊥ BC$于点E,交AB于点F,$AF=BF$.求证:
(1) $△ ADF$是等腰三角形;
(2) $DF=2EF$.

(1) $△ ADF$是等腰三角形;
(2) $DF=2EF$.
答案
12. (1) $\because AB=AC,\therefore ∠ B=∠ C. \because DE ⊥ BC,\therefore ∠ B+∠ BFE=∠ C+∠ D=90°. \therefore ∠ D=∠ BFE. \because ∠ BFE=∠ DFA,\therefore ∠ D=∠ DFA. \therefore AD=AF. \therefore △ ADF$ 是等腰三角形
(2) 过点 $A$ 作 $AH ⊥ DE$ 于点 $H. \because DE ⊥ BC,\therefore ∠ AHF=∠ BEF=90°.$ 由(1),知 $AD=AF,\therefore DH=FH.$ 在$△ AFH$ 和 $△ BFE$ 中,$\begin{cases} ∠ AHF=∠ BEF, \\ ∠ AFH=∠ BFE, \\ AF=BF, \end{cases}$$\therefore △ AFH ≌ △ BFE. \therefore FH=FE. \therefore DH=FH=EF. \therefore DF=DH+FH=2EF$
(2) 过点 $A$ 作 $AH ⊥ DE$ 于点 $H. \because DE ⊥ BC,\therefore ∠ AHF=∠ BEF=90°.$ 由(1),知 $AD=AF,\therefore DH=FH.$ 在$△ AFH$ 和 $△ BFE$ 中,$\begin{cases} ∠ AHF=∠ BEF, \\ ∠ AFH=∠ BFE, \\ AF=BF, \end{cases}$$\therefore △ AFH ≌ △ BFE. \therefore FH=FE. \therefore DH=FH=EF. \therefore DF=DH+FH=2EF$
解析
【分析】
(1) 要证△ADF是等腰三角形,核心是证明该三角形有两个内角相等或两条边相等。首先由AB=AC可得△ABC的底角∠B=∠C;再结合DE⊥BC的条件,利用直角三角形两锐角互余的性质,可推出∠D与∠BFE相等,再通过对顶角相等进行角的转化,即可得到∠D=∠DFA,进而得到AD=AF,完成证明。
(2) 要证DF=2EF,可先通过构造辅助线将DF拆分。结合(1)中△ADF是等腰三角形的结论,过A作AH⊥DE,利用等腰三角形三线合一的性质可得DH=FH,即DF=2FH,接下来只需证明FH=EF即可。结合已知AF=BF,以及AH⊥DE、DE⊥BC的直角条件,加上对顶角相等,可证△AFH与△BFE全等,得到FH=EF,最终推导出DF=2EF。
【解析】
(1) 证明:
∵ $AB=AC$,
∴ $∠B=∠C$。
∵ $DE ⊥ BC$,
∴ $∠B+∠BFE=90°$,$∠C+∠D=90°$,
∴ $∠D=∠BFE$。
又
∵ $∠BFE=∠DFA$(对顶角相等),
∴ $∠D=∠DFA$,
∴ $AD=AF$,
∴ $△ ADF$是等腰三角形。
(2) 证明:
过点 $A$ 作 $AH ⊥ DE$ 于点 $H$。
∵ $DE ⊥ BC$,
∴ $∠ AHF=∠ BEF=90°$。
由(1)可知$AD=AF$,且$AH⊥DF$,
∴ $DH=FH$(等腰三角形三线合一)。
在$△ AFH$ 和 $△ BFE$ 中,
$\begin{cases} ∠ AHF=∠ BEF, \\ ∠ AFH=∠ BFE, \\ AF=BF, \end{cases}$
∴ $△ AFH ≌ △ BFE$(AAS),
∴ $FH=FE$,
∴ $DH=FH=EF$,
∴ $DF=DH+FH=2EF$。
【答案】
(1) $△ ADF$是等腰三角形;
(2) $DF=2EF$。
【知识点】
等腰三角形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;直角三角形的性质
【点评】
本题属于等腰三角形相关的基础综合题,第一问通过角的等量转化即可完成证明,难度较低;第二问需要结合等腰三角形的性质合理构造辅助线,再通过全等三角形证明线段相等,能很好地考查学生的逻辑推理能力和辅助线构造意识。
【难度系数】
0.7
(1) 要证△ADF是等腰三角形,核心是证明该三角形有两个内角相等或两条边相等。首先由AB=AC可得△ABC的底角∠B=∠C;再结合DE⊥BC的条件,利用直角三角形两锐角互余的性质,可推出∠D与∠BFE相等,再通过对顶角相等进行角的转化,即可得到∠D=∠DFA,进而得到AD=AF,完成证明。
(2) 要证DF=2EF,可先通过构造辅助线将DF拆分。结合(1)中△ADF是等腰三角形的结论,过A作AH⊥DE,利用等腰三角形三线合一的性质可得DH=FH,即DF=2FH,接下来只需证明FH=EF即可。结合已知AF=BF,以及AH⊥DE、DE⊥BC的直角条件,加上对顶角相等,可证△AFH与△BFE全等,得到FH=EF,最终推导出DF=2EF。
【解析】
(1) 证明:
∵ $AB=AC$,
∴ $∠B=∠C$。
∵ $DE ⊥ BC$,
∴ $∠B+∠BFE=90°$,$∠C+∠D=90°$,
∴ $∠D=∠BFE$。
又
∵ $∠BFE=∠DFA$(对顶角相等),
∴ $∠D=∠DFA$,
∴ $AD=AF$,
∴ $△ ADF$是等腰三角形。
(2) 证明:
过点 $A$ 作 $AH ⊥ DE$ 于点 $H$。
∵ $DE ⊥ BC$,
∴ $∠ AHF=∠ BEF=90°$。
由(1)可知$AD=AF$,且$AH⊥DF$,
∴ $DH=FH$(等腰三角形三线合一)。
在$△ AFH$ 和 $△ BFE$ 中,
$\begin{cases} ∠ AHF=∠ BEF, \\ ∠ AFH=∠ BFE, \\ AF=BF, \end{cases}$
∴ $△ AFH ≌ △ BFE$(AAS),
∴ $FH=FE$,
∴ $DH=FH=EF$,
∴ $DF=DH+FH=2EF$。
【答案】
(1) $△ ADF$是等腰三角形;
(2) $DF=2EF$。
【知识点】
等腰三角形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;直角三角形的性质
【点评】
本题属于等腰三角形相关的基础综合题,第一问通过角的等量转化即可完成证明,难度较低;第二问需要结合等腰三角形的性质合理构造辅助线,再通过全等三角形证明线段相等,能很好地考查学生的逻辑推理能力和辅助线构造意识。
【难度系数】
0.7
13 如图,在$△ ABC$中,$AB=AC$,$∠ BAC=36°$,BD是$∠ ABC$的平分线,交AC于点D,E是AB的中点,连接ED并延长,交BC的延长线于点F,连接AF.求证:
(1) $EF ⊥ AB$;
(2) $△ ACF$为等腰三角形.

(1) $EF ⊥ AB$;
(2) $△ ACF$为等腰三角形.
答案
13. (1) $\because AB=AC,∠ BAC=36°,\therefore ∠ ABC=∠ ACB=\frac{1}{2}(180°-∠ BAC)=72°. \because BD$ 是$∠ ABC$ 的平分线,$\therefore ∠ ABD=∠ FBD=\frac{1}{2}∠ ABC=36°. \therefore ∠ BAD=∠ ABD. \therefore AD=BD.$ 又$\because E$ 是$AB$ 的中点,$\therefore DE ⊥ AB$,即$EF ⊥ AB$
(2) $\because EF ⊥ AB,E$ 是 $AB$ 的中点,$\therefore EF$ 垂直平分 $AB. \therefore AF=BF. \therefore ∠ BAF=∠ ABF.$ 由(1),知$∠ ABD=∠ BAD=36°$,$\therefore$ 易得$∠ FAD=∠ FBD=36°.$ 又 $\because ∠ ACB=72°, \therefore ∠ AFC=∠ ACB-∠ CAF=36°. \therefore ∠ CAF=∠ AFC=36°. \therefore AC=CF$,即$△ ACF$ 为等腰三角形
(2) $\because EF ⊥ AB,E$ 是 $AB$ 的中点,$\therefore EF$ 垂直平分 $AB. \therefore AF=BF. \therefore ∠ BAF=∠ ABF.$ 由(1),知$∠ ABD=∠ BAD=36°$,$\therefore$ 易得$∠ FAD=∠ FBD=36°.$ 又 $\because ∠ ACB=72°, \therefore ∠ AFC=∠ ACB-∠ CAF=36°. \therefore ∠ CAF=∠ AFC=36°. \therefore AC=CF$,即$△ ACF$ 为等腰三角形
解析
【分析】
(1) 要证$EF⊥ AB$,先利用等腰$△ ABC$的顶角度数求出底角$∠ ABC$的度数,再结合BD是角平分线推出$∠ ABD=∠ BAC$,得到$△ ABD$为等腰三角形,已知E是AB中点,根据等腰三角形“三线合一”的性质即可推出$DE⊥ AB$,也就是$EF⊥ AB$。
(2) 要证$△ ACF$为等腰三角形,先由(1)的结论可知EF垂直平分AB,根据垂直平分线的性质得到$AF=BF$,进而推出角相等,再通过角度计算得到$∠ CAF=∠ AFC$,根据“等角对等边”即可得到$AC=CF$,完成证明。
【解析】
(1) $\because AB=AC$,$∠ BAC=36°$,
$\therefore ∠ ABC=∠ ACB=\frac{1}{2}(180°-∠ BAC)=72°$。
$\because BD$是$∠ ABC$的平分线,
$\therefore ∠ ABD=∠ FBD=\frac{1}{2}∠ ABC=36°$,
$\therefore ∠ BAD=∠ ABD$,$\therefore AD=BD$。
又$\because E$是$AB$的中点,根据等腰三角形三线合一的性质,
$\therefore DE⊥ AB$,即$EF⊥ AB$。
(2) $\because EF⊥ AB$,$E$是$AB$的中点,
$\therefore EF$垂直平分$AB$,$\therefore AF=BF$,
$\therefore ∠ BAF=∠ ABF$。
由(1)知$∠ ABD=∠ BAD=36°$,
$\therefore ∠ FAD=∠ BAF-∠ BAD$,$∠ FBD=∠ ABF-∠ ABD$,可得$∠ FAD=∠ FBD=36°$。
又$\because ∠ ACB=72°$,$∠ ACB$是$△ ACF$的外角,
$\therefore ∠ AFC=∠ ACB-∠ CAF=72°-36°=36°$,
$\therefore ∠ CAF=∠ AFC=36°$,$\therefore AC=CF$,即$△ ACF$为等腰三角形。
【答案】
(1) $EF⊥ AB$成立;
(2) $△ ACF$为等腰三角形成立。
【知识点】
等腰三角形的性质与判定,线段垂直平分线的性质,角平分线的定义
【点评】
本题是等腰三角形相关知识的典型综合题,解题时需要结合已知条件逐步推导角、边的等量关系,熟练掌握相关性质和判定定理就能顺利求解。
【难度系数】
0.7
(1) 要证$EF⊥ AB$,先利用等腰$△ ABC$的顶角度数求出底角$∠ ABC$的度数,再结合BD是角平分线推出$∠ ABD=∠ BAC$,得到$△ ABD$为等腰三角形,已知E是AB中点,根据等腰三角形“三线合一”的性质即可推出$DE⊥ AB$,也就是$EF⊥ AB$。
(2) 要证$△ ACF$为等腰三角形,先由(1)的结论可知EF垂直平分AB,根据垂直平分线的性质得到$AF=BF$,进而推出角相等,再通过角度计算得到$∠ CAF=∠ AFC$,根据“等角对等边”即可得到$AC=CF$,完成证明。
【解析】
(1) $\because AB=AC$,$∠ BAC=36°$,
$\therefore ∠ ABC=∠ ACB=\frac{1}{2}(180°-∠ BAC)=72°$。
$\because BD$是$∠ ABC$的平分线,
$\therefore ∠ ABD=∠ FBD=\frac{1}{2}∠ ABC=36°$,
$\therefore ∠ BAD=∠ ABD$,$\therefore AD=BD$。
又$\because E$是$AB$的中点,根据等腰三角形三线合一的性质,
$\therefore DE⊥ AB$,即$EF⊥ AB$。
(2) $\because EF⊥ AB$,$E$是$AB$的中点,
$\therefore EF$垂直平分$AB$,$\therefore AF=BF$,
$\therefore ∠ BAF=∠ ABF$。
由(1)知$∠ ABD=∠ BAD=36°$,
$\therefore ∠ FAD=∠ BAF-∠ BAD$,$∠ FBD=∠ ABF-∠ ABD$,可得$∠ FAD=∠ FBD=36°$。
又$\because ∠ ACB=72°$,$∠ ACB$是$△ ACF$的外角,
$\therefore ∠ AFC=∠ ACB-∠ CAF=72°-36°=36°$,
$\therefore ∠ CAF=∠ AFC=36°$,$\therefore AC=CF$,即$△ ACF$为等腰三角形。
【答案】
(1) $EF⊥ AB$成立;
(2) $△ ACF$为等腰三角形成立。
【知识点】
等腰三角形的性质与判定,线段垂直平分线的性质,角平分线的定义
【点评】
本题是等腰三角形相关知识的典型综合题,解题时需要结合已知条件逐步推导角、边的等量关系,熟练掌握相关性质和判定定理就能顺利求解。
【难度系数】
0.7
14 如图,在$△ ABC$中,$AD$是$∠ BAC$的平分线,且$AD=AB$,过点$C$作$AB$的平行线,交$AD$的延长线于点$E$,$CF ⊥ AE$于点$F$.
(1)若$∠ B = 75°$,$∠ BAC = 60°$,求$∠ E$,$∠ DCF$的度数;
(2)用等式表示线段$AF$,$AB$,$AC$之间的数量关系,并证明.

(1)若$∠ B = 75°$,$∠ BAC = 60°$,求$∠ E$,$∠ DCF$的度数;
(2)用等式表示线段$AF$,$AB$,$AC$之间的数量关系,并证明.
答案
14. (1) $\because AD$ 是$∠ BAC$ 的平分线,$∠ BAC=60°,\therefore ∠ BAD=∠ CAD=\frac{1}{2}∠ BAC=30°. \because CE// AB,∠ B=75°,\therefore ∠ E=∠ BAD=30°,∠ DCE=∠ B=75°. \because CF ⊥ AE,\therefore ∠ ECF=90°-∠ E=60°. \therefore ∠ DCF=∠ DCE-∠ ECF=75°-60°=15°$
(2) $AB+AC=2AF$ 由(1),知$∠ BAD=∠ CAD,∠ E=∠ BAD,∠ DCE=∠ B,\therefore ∠ CAD=∠ E. \therefore AC=EC. \because CF ⊥ AE,\therefore AF=EF$,即 $AE=2AF. \because AD=AB,\therefore ∠ B=∠ ADB.$ 又 $\because ∠ DCE=∠ B,∠ CDE=∠ ADB,\therefore ∠ DCE=∠ CDE. \therefore EC=ED. \therefore ED=AC. \therefore AE=AD+ED=AB+AC. \therefore AB+AC=2AF$
(2) $AB+AC=2AF$ 由(1),知$∠ BAD=∠ CAD,∠ E=∠ BAD,∠ DCE=∠ B,\therefore ∠ CAD=∠ E. \therefore AC=EC. \because CF ⊥ AE,\therefore AF=EF$,即 $AE=2AF. \because AD=AB,\therefore ∠ B=∠ ADB.$ 又 $\because ∠ DCE=∠ B,∠ CDE=∠ ADB,\therefore ∠ DCE=∠ CDE. \therefore EC=ED. \therefore ED=AC. \therefore AE=AD+ED=AB+AC. \therefore AB+AC=2AF$
解析
【分析】
(1)先利用角平分线的定义求出∠BAD、∠CAD的度数,再根据平行线的性质得到∠E和∠DCE的度数,结合直角三角形两锐角互余求出∠ECF的度数,最后通过角的和差计算∠DCF即可。
(2)要推导AF、AB、AC的数量关系,首先由角平分线和平行线的性质证明AC=EC,再结合等腰三角形三线合一得到AE=2AF,然后证明ED=EC即ED=AC,结合AD=AB,将AE拆分为AD+ED,通过等量代换即可得到三者的关系。
【解析】
(1)
∵AD是∠BAC的平分线,∠BAC=60°,
∴$∠ BAD=∠ CAD=\frac{1}{2}∠ BAC=30°$,
∵CE//AB,∠B=75°,
∴$∠ E=∠ BAD=30°$,$∠ DCE=∠ B=75°$,
∵CF⊥AE,
∴$∠ CFE=90°$,
∴$∠ ECF=90°-∠ E=90°-30°=60°$,
∴$∠ DCF=∠ DCE-∠ ECF=75°-60°=15°$。
(2)数量关系为$AB+AC=2AF$,证明如下:
由(1)可知$∠ BAD=∠ CAD$,$∠ E=∠ BAD$,
∴$∠ CAD=∠ E$,
∴$AC=EC$,
∵CF⊥AE,
∴F是AE的中点,即$AE=2AF$,
∵AD=AB,
∴$∠ B=∠ ADB$,
又
∵$∠ DCE=∠ B$,$∠ CDE=∠ ADB$,
∴$∠ DCE=∠ CDE$,
∴$EC=ED$,
∴$ED=AC$,
∵$AE=AD+ED$,$AD=AB$,
∴$AE=AB+AC$,
结合$AE=2AF$,可得$AB+AC=2AF$。
【答案】
(1)$∠ E=30°$,$∠ DCF=15°$;
(2)$AB+AC=2AF$
【知识点】
角平分线的定义;平行线的性质;等腰三角形的判定与性质
【点评】
本题属于三角形综合题,既考查了角度计算,又考查了线段数量关系的推导,解题的核心是熟练进行角的等量转化,结合等腰三角形的性质搭建线段之间的联系,能较好地锻炼逻辑推理能力。
【难度系数】
0.65
(1)先利用角平分线的定义求出∠BAD、∠CAD的度数,再根据平行线的性质得到∠E和∠DCE的度数,结合直角三角形两锐角互余求出∠ECF的度数,最后通过角的和差计算∠DCF即可。
(2)要推导AF、AB、AC的数量关系,首先由角平分线和平行线的性质证明AC=EC,再结合等腰三角形三线合一得到AE=2AF,然后证明ED=EC即ED=AC,结合AD=AB,将AE拆分为AD+ED,通过等量代换即可得到三者的关系。
【解析】
(1)
∵AD是∠BAC的平分线,∠BAC=60°,
∴$∠ BAD=∠ CAD=\frac{1}{2}∠ BAC=30°$,
∵CE//AB,∠B=75°,
∴$∠ E=∠ BAD=30°$,$∠ DCE=∠ B=75°$,
∵CF⊥AE,
∴$∠ CFE=90°$,
∴$∠ ECF=90°-∠ E=90°-30°=60°$,
∴$∠ DCF=∠ DCE-∠ ECF=75°-60°=15°$。
(2)数量关系为$AB+AC=2AF$,证明如下:
由(1)可知$∠ BAD=∠ CAD$,$∠ E=∠ BAD$,
∴$∠ CAD=∠ E$,
∴$AC=EC$,
∵CF⊥AE,
∴F是AE的中点,即$AE=2AF$,
∵AD=AB,
∴$∠ B=∠ ADB$,
又
∵$∠ DCE=∠ B$,$∠ CDE=∠ ADB$,
∴$∠ DCE=∠ CDE$,
∴$EC=ED$,
∴$ED=AC$,
∵$AE=AD+ED$,$AD=AB$,
∴$AE=AB+AC$,
结合$AE=2AF$,可得$AB+AC=2AF$。
【答案】
(1)$∠ E=30°$,$∠ DCF=15°$;
(2)$AB+AC=2AF$
【知识点】
角平分线的定义;平行线的性质;等腰三角形的判定与性质
【点评】
本题属于三角形综合题,既考查了角度计算,又考查了线段数量关系的推导,解题的核心是熟练进行角的等量转化,结合等腰三角形的性质搭建线段之间的联系,能较好地锻炼逻辑推理能力。
【难度系数】
0.65
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