1.如图,E是BC的中点,点A在DE上,且∠BAE=∠CDE.作CG⊥DE于点G,BF⊥DE,交DE的延长线于点F.求证:(1)EF=EG;(2)AB=CD.

答案:证明:(1)
∵E是BC的中点,
∴BE=CE.
∵CG⊥DE,BF⊥DE,
∴∠CGE=∠BFE=90°.
在△CGE和△BFE中,$\begin{cases}∠CGE=∠BFE,\\∠CEG=∠BEF,\\CE=BE,\end{cases}$
∴△CGE≌△BFE(AAS),
∴EF=EG.
(2)由(1)得△CGE≌△BFE,
∴BF=CG.
在△ABF和△DCG中,$\begin{cases}∠BAF=∠CDG,\\∠BFA=∠CGD=90°,\\BF=CG,\end{cases}$
∴△ABF≌△DCG(AAS),
∴AB=CD.
∵E是BC的中点,
∴BE=CE.
∵CG⊥DE,BF⊥DE,
∴∠CGE=∠BFE=90°.
在△CGE和△BFE中,$\begin{cases}∠CGE=∠BFE,\\∠CEG=∠BEF,\\CE=BE,\end{cases}$
∴△CGE≌△BFE(AAS),
∴EF=EG.
(2)由(1)得△CGE≌△BFE,
∴BF=CG.
在△ABF和△DCG中,$\begin{cases}∠BAF=∠CDG,\\∠BFA=∠CGD=90°,\\BF=CG,\end{cases}$
∴△ABF≌△DCG(AAS),
∴AB=CD.
解析:
【分析】
要证明线段相等,通常可通过证明线段所在的三角形全等来推导。
(1) 要证EF=EG,观察发现两条线段分别在△BFE和△CGE中。首先由E是BC中点可得BE=CE;再由CG⊥DE、BF⊥DE可得两个直角相等,结合对顶角∠CEG=∠BEF,即可通过AAS判定△CGE≌△BFE,进而得到EF=EG。
(2) 要证AB=CD,观察发现两条线段分别在△ABF和△DCG中。已知∠BAE=∠CDE,且两个三角形都有直角,再结合(1)中全等得到的对应边BF=CG,即可通过AAS判定△ABF≌△DCG,进而得到AB=CD。
【解析】
(1) 证明:
∵E是BC的中点,
∴BE=CE。
∵CG⊥DE,BF⊥DE,
∴∠CGE=∠BFE=90°。
在△CGE和△BFE中:
$\begin{cases}∠CGE=∠BFE \\∠CEG=∠BEF \\CE=BE\end{cases}$
∴△CGE≌△BFE(AAS),
∴EF=EG。
(2) 证明:
由(1)中△CGE≌△BFE可得:BF=CG。
在△ABF和△DCG中:
$\begin{cases}∠BAF=∠CDG \\∠BFA=∠CGD=90° \\BF=CG\end{cases}$
∴△ABF≌△DCG(AAS),
∴AB=CD。
【答案】
(1) EF=EG;
(2) AB=CD。
【知识点】
1. 全等三角形的判定与性质
2. 中点的定义
3. 垂直的性质
【点评】
本题考查利用全等三角形证明线段相等,解题的关键是结合已知条件和图形特征找到对应的全等三角形,第一问的全等结论可为第二问提供证明所需的边相等的条件,要熟练掌握全等三角形的判定定理,学会利用中点、垂直等条件推导全等所需的边角关系。
【难度系数】
0.8
要证明线段相等,通常可通过证明线段所在的三角形全等来推导。
(1) 要证EF=EG,观察发现两条线段分别在△BFE和△CGE中。首先由E是BC中点可得BE=CE;再由CG⊥DE、BF⊥DE可得两个直角相等,结合对顶角∠CEG=∠BEF,即可通过AAS判定△CGE≌△BFE,进而得到EF=EG。
(2) 要证AB=CD,观察发现两条线段分别在△ABF和△DCG中。已知∠BAE=∠CDE,且两个三角形都有直角,再结合(1)中全等得到的对应边BF=CG,即可通过AAS判定△ABF≌△DCG,进而得到AB=CD。
【解析】
(1) 证明:
∵E是BC的中点,
∴BE=CE。
∵CG⊥DE,BF⊥DE,
∴∠CGE=∠BFE=90°。
在△CGE和△BFE中:
$\begin{cases}∠CGE=∠BFE \\∠CEG=∠BEF \\CE=BE\end{cases}$
∴△CGE≌△BFE(AAS),
∴EF=EG。
(2) 证明:
由(1)中△CGE≌△BFE可得:BF=CG。
在△ABF和△DCG中:
$\begin{cases}∠BAF=∠CDG \\∠BFA=∠CGD=90° \\BF=CG\end{cases}$
∴△ABF≌△DCG(AAS),
∴AB=CD。
【答案】
(1) EF=EG;
(2) AB=CD。
【知识点】
1. 全等三角形的判定与性质
2. 中点的定义
3. 垂直的性质
【点评】
本题考查利用全等三角形证明线段相等,解题的关键是结合已知条件和图形特征找到对应的全等三角形,第一问的全等结论可为第二问提供证明所需的边相等的条件,要熟练掌握全等三角形的判定定理,学会利用中点、垂直等条件推导全等所需的边角关系。
【难度系数】
0.8
2. 如图,在$△ ABC$中,D是BC的中点,作$BE⊥ AD$交AD的延长线于点E,$CF⊥ AD$于点F。
(1)$△ ABD$和$△ ACD$的面积有怎样的关系?为什么?
(2)$BE$和$CF$有怎样的位置关系和数量关系?为什么?

(1)$△ ABD$和$△ ACD$的面积有怎样的关系?为什么?
(2)$BE$和$CF$有怎样的位置关系和数量关系?为什么?
答案:
解:(1)△ABD和△ACD的面积相等.理由如下:
如答图,过点A作AH⊥BC于点H,
则$S_{△ABD}=\frac{1}{2}BD·AH$,$S_{△ACD}=\frac{1}{2}CD·AH$.

∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
∴$S_{△ABD}=S_{△ACD}$,
即△ABD和△ACD的面积相等.
(2)BE//CF且BE=CF.理由如下:
∵BE⊥AD,CF⊥AD,
∴∠BED=∠CFD=90°,
∴BE//CF.
在△BED和△CFD中,$\begin{cases}∠BDE=∠CDF,\\∠BED=∠CFD,\\BD=CD,\end{cases}$
∴△BED≌△CFD(AAS),
∴BE=CF.
解:(1)△ABD和△ACD的面积相等.理由如下:
如答图,过点A作AH⊥BC于点H,
则$S_{△ABD}=\frac{1}{2}BD·AH$,$S_{△ACD}=\frac{1}{2}CD·AH$.
∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
∴$S_{△ABD}=S_{△ACD}$,
即△ABD和△ACD的面积相等.
(2)BE//CF且BE=CF.理由如下:
∵BE⊥AD,CF⊥AD,
∴∠BED=∠CFD=90°,
∴BE//CF.
在△BED和△CFD中,$\begin{cases}∠BDE=∠CDF,\\∠BED=∠CFD,\\BD=CD,\end{cases}$
∴△BED≌△CFD(AAS),
∴BE=CF.
解析:
【分析】
(1) 判断两个三角形的面积关系可结合三角形面积公式分析:△ABD和△ACD的底BD、CD在同一条线段BC上,且两个三角形共有从A向BC作的高AH,已知D是BC中点可得BD=CD,结合面积公式即可推出二者面积相等。
(2) 位置关系:BE、CF都垂直于同一直线AD,根据平行线判定规则即可判断二者平行;数量关系:可通过证明BE、CF所在的△BED和△CFD全等推导,已知两个直角相等、对顶角相等,结合D是中点得BD=CD,用AAS即可证全等,从而得到线段相等关系。
【解析】
(1) △ABD和△ACD的面积相等,理由如下:
如答图,过点A作AH⊥BC于点H,
则$S_{△ABD}=\frac{1}{2}BD·AH$,$S_{△ACD}=\frac{1}{2}CD·AH$。

∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
∴$S_{△ABD}=S_{△ACD}$,即△ABD和△ACD的面积相等。
(2) BE//CF且BE=CF,理由如下:
∵BE⊥AD,CF⊥AD,
∴∠BED=∠CFD=90°,
∴BE//CF。
在△BED和△CFD中,
$\begin{cases}∠BDE=∠CDF,\\∠BED=∠CFD,\\BD=CD,\end{cases}$
∴△BED≌△CFD(AAS),
∴BE=CF。
【答案】
(1) △ABD和△ACD的面积相等,理由如下:
如答图,过点A作AH⊥BC于点H,
则$S_{△ABD}=\frac{1}{2}BD·AH$,$S_{△ACD}=\frac{1}{2}CD·AH$。

∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
∴$S_{△ABD}=S_{△ACD}$。
(2) BE与CF平行且相等,理由如下:
∵BE⊥AD,CF⊥AD,
∴∠BED=∠CFD=90°,
∴BE//CF。
在△BED和△CFD中,$\begin{cases}∠BDE=∠CDF,\\∠BED=∠CFD,\\BD=CD,\end{cases}$
∴△BED≌△CFD(AAS),
∴BE=CF。
【知识点】
三角形面积计算、全等三角形的判定与性质、平行线的判定
【点评】
本题是中点类几何问题的基础典型题,侧重考查基础几何定理的应用,解题时结合中点条件构造全等三角形、利用同高特性判断面积关系即可快速求解,能帮助学生掌握中点相关几何题的基本解题思路。
【难度系数】
0.8
(1) 判断两个三角形的面积关系可结合三角形面积公式分析:△ABD和△ACD的底BD、CD在同一条线段BC上,且两个三角形共有从A向BC作的高AH,已知D是BC中点可得BD=CD,结合面积公式即可推出二者面积相等。
(2) 位置关系:BE、CF都垂直于同一直线AD,根据平行线判定规则即可判断二者平行;数量关系:可通过证明BE、CF所在的△BED和△CFD全等推导,已知两个直角相等、对顶角相等,结合D是中点得BD=CD,用AAS即可证全等,从而得到线段相等关系。
【解析】
(1) △ABD和△ACD的面积相等,理由如下:
如答图,过点A作AH⊥BC于点H,
则$S_{△ABD}=\frac{1}{2}BD·AH$,$S_{△ACD}=\frac{1}{2}CD·AH$。
∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
∴$S_{△ABD}=S_{△ACD}$,即△ABD和△ACD的面积相等。
(2) BE//CF且BE=CF,理由如下:
∵BE⊥AD,CF⊥AD,
∴∠BED=∠CFD=90°,
∴BE//CF。
在△BED和△CFD中,
$\begin{cases}∠BDE=∠CDF,\\∠BED=∠CFD,\\BD=CD,\end{cases}$
∴△BED≌△CFD(AAS),
∴BE=CF。
【答案】
(1) △ABD和△ACD的面积相等,理由如下:
如答图,过点A作AH⊥BC于点H,
则$S_{△ABD}=\frac{1}{2}BD·AH$,$S_{△ACD}=\frac{1}{2}CD·AH$。
∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
∴$S_{△ABD}=S_{△ACD}$。
(2) BE与CF平行且相等,理由如下:
∵BE⊥AD,CF⊥AD,
∴∠BED=∠CFD=90°,
∴BE//CF。
在△BED和△CFD中,$\begin{cases}∠BDE=∠CDF,\\∠BED=∠CFD,\\BD=CD,\end{cases}$
∴△BED≌△CFD(AAS),
∴BE=CF。
【知识点】
三角形面积计算、全等三角形的判定与性质、平行线的判定
【点评】
本题是中点类几何问题的基础典型题,侧重考查基础几何定理的应用,解题时结合中点条件构造全等三角形、利用同高特性判断面积关系即可快速求解,能帮助学生掌握中点相关几何题的基本解题思路。
【难度系数】
0.8