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证明:设AC,DE交于点O。
∵ $AB⊥ BC,$$DC⊥ BC,$
∴ $∠ B=∠ ECD=90°。$
在$\mathrm{Rt}△ ABC$和$\mathrm{Rt}△ ECD$中,
$\begin{cases}AC=ED, \\AB=EC,\end{cases}$
∴ $\mathrm{Rt}△ ABC ≌ \mathrm{Rt}△ ECD$(HL),
∴ $∠ A=∠ DEC。$
∵ 在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ B=90°,$
∴ $∠ A + ∠ BCA = 90°,$
∴ $∠ DEC + ∠ BCA = 90°,$
∴ 在$△ OEC$中,$∠ EOC=90°,$
∴ $AC⊥ DE。$
证明:
∵ $AB=AC,$
∴ $∠ ABC=∠ ACB。$
∵ $BD,CE$是$△ ABC$的角平分线,
∴ $∠ ABD = \frac{1}{2}∠ ABC,$$∠ ACE = \frac{1}{2}∠ ACB,$
∴ $∠ ABD=∠ ACE。$
在$△ ACE$和$△ ABD$中,
$\begin{cases}∠ A=∠ A, \\AC=AB, \\∠ ACE=∠ ABD,\end{cases}$
∴ $△ ACE ≌ △ ABD$(ASA),
∴ $AE=AD。$
证明:
∵ $∠ ACB=90°,$$M$为边$AB$的中点,
∴ $MC=MB,$
∴ $∠ MCB=∠ B。$
∵ $∠ A=50°,$
∴ $∠ MCB=∠ B=40°,$
∴ $∠ EMC=∠ MCB + ∠ B=80°。$
∵ $∠ ACE=30°,$
∴ $∠ MEC=∠ A + ∠ ACE=80°,$
∴ $∠ MEC=∠ EMC,$
∴ $CE=CM。$
【分析】
要证明$AC⊥DE$,需证明它们的夹角为直角,即$∠ EOC=90°$。首先观察到$△ ABC$和$△ ECD$都是直角三角形,已知斜边和一组直角边对应相等,可通过HL定理证明两三角形全等;再利用全等三角形的对应角相等,结合直角三角形两锐角互余的性质,推导得出$∠ EOC=90°$,即可完成证明。
【解析】
设$AC$与$DE$交于点$O$。
$\because AB⊥BC$,$DC⊥BC$,
$\therefore ∠ B=∠ ECD=90°$,即$△ ABC$和$△ ECD$都是直角三角形。
在$\mathrm{Rt}△ ABC$和$\mathrm{Rt}△ ECD$中,
$\begin{cases} AC=ED \\ AB=EC \end{cases}$,
$\therefore \mathrm{Rt}△ ABC ≌ \mathrm{Rt}△ ECD(\mathrm{HL})$,
$\therefore ∠ A=∠ DEC$。
$\because$ 在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ B=90°$,
$\therefore ∠ A + ∠ BCA=90°$,
$\therefore ∠ DEC + ∠ BCA=90°$。
在$△ OEC$中,$∠ DEC + ∠ BCA + ∠ EOC=180°$,
$\therefore ∠ EOC=180° - (∠ DEC + ∠ BCA)=90°$,
$\therefore AC⊥DE$。
【答案】
设$AC$,$DE$交于点$O$.$\because AB⊥BC$,$DC⊥BC$,$\therefore ∠B=∠ECD=90°$.在$\mathrm{Rt}△ ABC$和$\mathrm{Rt}△ ECD$中,$\begin{cases} AC=ED,\\ AB=EC, \end{cases}$$\therefore \mathrm{Rt}△ ABC ≌ \mathrm{Rt}△ ECD(\mathrm{HL})$,$\therefore ∠A=∠DEC$.$\because$ 在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠B=90°$,$\therefore ∠A+∠BCA=90°$,$\therefore ∠DEC+∠BCA=90°$,$\therefore$ 在$△ OEC$中,$∠EOC=90°$,$\therefore AC⊥DE$
【知识点】
直角三角形全等判定(HL),垂直的证明,直角三角形的性质
【点评】
本题是几何基础证明题,核心考查直角三角形全等的HL判定定理和直角三角形的性质,解题关键是通过全等转化角,再结合三角形内角和推导垂直关系,属于常规题型,需学生掌握基本的几何证明逻辑。
【难度系数】
0.5
【分析】
要证明AE=AD,可通过证明△ACE和△ABD全等实现。首先根据等腰三角形AB=AC的性质,得出两底角∠ABC=∠ACB;再结合角平分线定义,得到∠ABD=∠ACE;又有公共角∠A,利用ASA判定两个三角形全等,即可推出对应边AE=AD。
【解析】
证明:
∵ AB=AC(已知),
∴ ∠ABC=∠ACB(等腰三角形两底角相等)。
∵ BD,CE是△ABC的角平分线(已知),
∴ ∠ABD = $\frac{1}{2}$∠ABC,∠ACE = $\frac{1}{2}$∠ACB(角平分线定义),
∴ ∠ABD = ∠ACE(等量代换)。
在△ACE和△ABD中:
$\{\begin{array}{l}∠A = ∠A(公共角),\\AC = AB(已知),\\∠ACE = ∠ABD(已证),\end{array} $
∴ △ACE ≌ △ABD(ASA),
∴ AE = AD(全等三角形对应边相等)。
【答案】
AE=AD
【知识点】
等腰三角形性质;全等三角形判定;角平分线定义
【点评】
本题综合考查等腰三角形性质、角平分线定义及全等三角形的判定与性质,属于基础几何证明题,核心是利用等腰三角形和角平分线得到等角,通过ASA证明三角形全等,进而得到线段相等,注重对基础定理的应用。
【难度系数】
0.6
【分析】要证明$CE=CM$,根据“等角对等边”的判定定理,需先证明$∠ MEC=∠ EMC$。首先利用直角三角形斜边中线的性质得到$CM=AM=BM$,进而推出相关角的关系;再结合三角形外角的性质,分别计算$∠ MEC$和$∠ EMC$的度数,若二者相等即可完成证明。
【解析】
在$\mathrm{Rt}△ACB$中,$∠ ACB=90°$,$M$为$AB$的中点,
根据直角三角形斜边中线等于斜边的一半,得$CM=AM=BM$,
$\therefore ∠ A = ∠ ACM$,$∠ B = ∠ MCB$。
已知$∠ A=50°$,则$∠ B = 90° - ∠ A = 40°$,
$\therefore ∠ MCB = ∠ B = 40°$,
$\therefore ∠ EMC = ∠ MCB + ∠ B = 40° + 40° = 80°$(三角形外角等于不相邻两内角之和)。
又$\because ∠ ACE=30°$,
$\therefore ∠ MEC = ∠ A + ∠ ACE = 50° + 30° = 80°$(三角形外角等于不相邻两内角之和)。
$\therefore ∠ MEC = ∠ EMC$,
根据“等角对等边”,可得$CE=CM$。
【答案】
$CE=CM$,证明成立。
【知识点】
直角三角形斜边中线性质,三角形外角性质,等腰三角形判定
【点评】
本题结合直角三角形的性质与三角形外角的性质,利用“等角对等边”证明线段相等,核心是通过角度计算得到相等的角,考查学生对基础几何性质的应用能力,属于中等难度的几何证明题。
【难度系数】
0.6