第54页

信息发布者:
证明:
∵​$E,$​​$M$​分别是​$AB,$​​$BD$​的中点,
∴​$ME$​是​$△ABD$​的中位线,
∴​$ME=\frac {1}{2}AD。$​
∵​$F,$​​$M$​分别是​$CD,$​​$BD$​的中点,
∴​$MF $​是​$△BCD$​的中位线,
∴​$MF=\frac {1}{2}BC。$​
∵​$AD=BC,$​
∴​$ME=MF。$​
解:​$(1)$​
∵​$E,$​​$F_{分别是}AC,$​​$BC$​的中点,
∴​$EF $​是​$△ABC$​的中位线,
∴​$EF//AB,$​
∴​$∠FEC=∠BAC。$​
∵​$∠B=40°,$​​$∠C=55°,$​
∴​$∠BAC=180°-40°-55°=85°,$​
∴​$∠FEC=85°。$​
∵​$AD⊥BC,$​​$E$​是​$AC$​的中点,
∴​$DE=EC($​直角三角形斜边中线等于斜边一半​$),$​
∴​$∠EDC=∠C=55°,$​
∴​$∠DEC=180°-2×55°=70°,$​
∴​$∠DEF=∠FEC-∠DEC=85°-70°=15°。$​
​$ (2)$​
∵​$AD=6,$​​$BD=8,$​​$CD=4,$​
∴​$AB=\sqrt (AD²+BD²)=\sqrt (6²+8²)=10,$​​$AC=\sqrt (AD²+CD²)=\sqrt (6²+4²)=\sqrt {52}=2\sqrt {13},$​​$BC=BD+CD=12。$​
∵​$E,$​​$F_{分别是}AC,$​​$BC$​的中点,
∴​$EF=\frac {1}{2}AB=5,$​​$DE=\frac {1}{2}AC=\sqrt {13},$​​$DF=FC-CD=\frac {1}{2}BC-CD=6-4=2。$​
∴​$△DEF $​的周长​$=DE+EF+DF=\sqrt {13}+5+2=7+\sqrt {13}。$​
证法​$1: $​∵​$DE$​是​$△ABC$​的中位线​$, $​
∴​$DE= \frac {1}{2}BC; $​
∵​$AF $​是​$△ABC$​的中线​$,∠BAC=90°, $​
∴​$AF=\frac {1}{2}BC. $​
∴​$DE=AF.$​
证法​$2: $​连接​$DF,EF; $​
∵​$DE$​是​$△ABC$​的中位线​$,AF $​是​$△ABC$​的中线​$, $​
∴​$DF,EF $​是​$△ABC$​的中位线​$. $​
∴​$DF//AC,EF//AB. $​
∴四边形​$ADFE$​是平行四边形​$. $​
∵​$∠BAC=90°, $​
∴四边形​$ADFE$​是矩形​$. $​
∴​$DE=AF$​

【分析】
要证明$ME = MF$,观察到点$E$、$M$、$F$分别是线段$AB$、$BD$、$CD$的中点,可联想到三角形中位线定理。首先,$E$、$M$是$△ ABD$两边的中点,所以$EM$是$△ ABD$的中位线,同理$FM$是$△ BCD$的中位线;根据中位线定理可得到$EM$与$AD$、$FM$与$BC$的数量关系,再结合已知条件$AD = BC$,通过等量代换即可证明$ME = MF$。
【解析】
∵$E$,$M$是$AB$,$BD$的中点,
∴$EM$是$△ ABD$的中位线,
∴$EM=\frac{1}{2}AD$。
同理可得,$FM$是$△ BCD$的中位线,
∴$FM=\frac{1}{2}BC$。
∵$AD = BC$,
∴$\frac{1}{2}AD=\frac{1}{2}BC$,
∴$ME = MF$。
【答案】
$ME = MF$得证。
【知识点】
三角形中位线定理、等量代换
【点评】
本题主要考查三角形中位线定理的应用,解题关键是准确识别出图中的两条中位线,利用中位线将线段$ME$、$MF$分别与已知相等的线段$AD$、$BC$建立联系,进而通过等量代换完成证明,属于基础几何证明题。
【难度系数】
0.8
【分析】
(1)要计算$∠DEF$的度数,可先通过三角形内角和求出$∠BAC$,再利用三角形中位线定理得到$EF// AB$,从而得出$∠CEF=∠BAC$;接着在$Rt△ADC$中,根据直角三角形斜边中线等于斜边一半得到$DE=EC$,结合等腰三角形性质和内角和求出$∠DEC$,最后通过$∠CEF$与$∠DEC$的差得到$∠DEF$。
(2)求$△DEF$的周长,需分别求出$DE$、$EF$、$DF$的长度。先利用勾股定理求出$AB$和$AC$的长,再根据三角形中位线定理得$EF$的长度,根据直角三角形斜边中线性质得$DE$的长度;然后计算$BC$的长,结合$F$是$BC$中点求出$CF$,进而得到$DF$的长度,最后将三边长度相加得到周长。
【解析】
(1)在$△ABC$中,
∵$∠B = 40°$,$∠C = 55°$,
∴$∠BAC = 180° - ∠B - ∠C = 180° - 40° - 55° = 85°$。
∵E,F分别为AC,BC的中点,
∴EF是$△ABC$的中位线,
∴$EF// AB$,
∴$∠CEF = ∠BAC = 85°$。
∵$AD⊥BC$,E为AC的中点,
∴在$Rt△ADC$中,$DE = \frac{1}{2}AC = EC$,
∴$∠EDC = ∠C = 55°$,
∴$∠DEC = 180° - ∠EDC - ∠C = 180° - 55° - 55° = 70°$,
∴$∠DEF = ∠CEF - ∠DEC = 85° - 70° = 15°$。
(2)在$Rt△ADB$中,$AD = 6$,$BD = 8$,
由勾股定理得:$AB = \sqrt{AD^{2} + BD^{2}} = \sqrt{6^{2} + 8^{2}} = 10$。
∵E,F分别为AC,BC的中点,
∴EF是$△ABC$的中位线,
∴$EF = \frac{1}{2}AB = \frac{1}{2}×10 = 5$。
在$Rt△ADC$中,$AD = 6$,$CD = 4$,
由勾股定理得:$AC = \sqrt{AD^{2} + CD^{2}} = \sqrt{6^{2} + 4^{2}} = 2\sqrt{13}$。
∵E为AC的中点,
∴$DE = \frac{1}{2}AC = \frac{1}{2}×2\sqrt{13} = \sqrt{13}$。
∵$BD = 8$,$CD = 4$,
∴$BC = BD + CD = 8 + 4 = 12$。
∵F为BC的中点,
∴$CF = \frac{1}{2}BC = 6$,
∴$DF = CF - CD = 6 - 4 = 2$。
则$△DEF$的周长为$DE + EF + DF = \sqrt{13} + 5 + 2 = 7 + \sqrt{13}$。
【答案】
(1)$\boldsymbol{15°}$;(2)$\boldsymbol{7+\sqrt{13}}$
【知识点】
三角形中位线定理,直角三角形斜边中线性质,勾股定理
【点评】
本题综合考查了三角形的多个核心性质,需要熟练掌握中位线的平行与长度关系、直角三角形斜边中线的特殊性,以及勾股定理的应用,解题时要理清各线段和角的关联,逐步推导计算。
【难度系数】
0.6
【分析】
要证明$DE=AF$,可从两个角度思考:
1. 思路一:利用线段与第三边的数量关系推导,先根据三角形中位线定理得到$DE$与$BC$的关系,再结合直角三角形斜边中线的性质得到$AF$与$BC$的关系,进而证明两者相等;
2. 思路二:构造四边形,通过中位线的平行性质证明四边形是平行四边形,再结合直角条件证得四边形为矩形,利用矩形对角线相等的性质完成证明。
【解析】
证法1:
∵$DE$是$△ ABC$的中位线,
∴$DE=\frac{1}{2}BC$(三角形中位线定理:三角形的中位线等于第三边的一半);
∵$AF$是$△ ABC$的中线,$∠ BAC=90°$,
∴$AF=\frac{1}{2}BC$(直角三角形斜边中线定理:直角三角形斜边的中线等于斜边的一半)。
∴$DE=AF$。
证法2:
连接$DF$,$EF$。
∵$DE$是$△ ABC$的中位线,$AF$是$△ ABC$的中线,
∴$D$是$AB$中点,$F$是$BC$中点,$E$是$AC$中点,
∴$DF$、$EF$是$△ ABC$的中位线。
∴$DF// AC$,$EF// AB$(三角形中位线定理:三角形的中位线平行于第三边)。
∴四边形$ADFE$是平行四边形(两组对边分别平行的四边形是平行四边形)。
∵$∠ BAC=90°$,
∴四边形$ADFE$是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形)。
∴$DE=AF$(矩形的对角线相等)。
【答案】
通过上述两种证法均可证明$DE = AF$
【知识点】
三角形中位线定理、直角三角形斜边中线定理、矩形的判定与性质
【点评】
本题通过两种不同思路证明线段相等,综合考查了三角形与四边形的多个核心定理,要求熟练掌握相关定理的内容与应用场景,培养几何证明的发散思维。
【难度系数】
0.6