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解:(1)如图,△ABC即为所求;
(2)能,如图,△DEF即为所求。
解:
(1) $BE=CF,$$∠ BDC=60°,$理由如下:
∵ $∠ BAC=∠ EAF=120°,$
∴ $∠ BAC - ∠ EAC = ∠ EAF - ∠ EAC,$即$∠ BAE=∠ CAF。$
在$△ BAE$和$△ CAF$中,
$\begin{cases}AB=AC, \\∠ BAE=∠ CAF, \\AE=AF,\end{cases}$
∴ $△ BAE ≌ △ CAF$(SAS),
∴ $BE=CF,$$∠ AEB=∠ AFC。$
∵ $AE=AF,$$∠ EAF=120°,$
∴ $∠ AEF=∠ AFE=30°。$
∵ $∠ BEF$是$△ EFD$的外角,
∴ $∠ BEF=∠ BDC + ∠ EFD,$
∴ $∠ BDC=∠ BEF - ∠ EFD=(∠ AEB + 30°)-(∠ AFC - 30°)=60°。$
$BF=CF+2AM$
【分析】
本题考查三角形作图与分类讨论思想,核心是明确“两边及一角”中角的位置对三角形的影响:当角为两边夹角时,可确定唯一三角形;当角为其中一边的对角时,可能存在不同的三角形(SSA的不确定性)。需分情况完成作图,并对不同边长的情况分类计算不全等三角形的个数。
【解析】
(1)利用SAS作图:以40°角为公共角,在角的两边分别截取1cm和2cm的线段,连接两端点,得到满足条件的三角形,如图①中的△ABC。
(2)能画出不全等的三角形:以40°角为1cm边的对角,用圆规以2cm为半径画弧,与40°角的另一边交于另一点,连接得到△DEF,该三角形与(1)中的三角形不全等。
(3)对两边3cm、4cm,内角40°,分情况讨论:
①40°为两边的夹角,可作1个三角形;
②40°为3cm边的对角,此时4cm边长度足够,可作1个三角形;
③40°为4cm边的对角,此时3cm边长度足够,可作2个三角形;
综上,共1+1+2=4个不全等的三角形。
【答案】
22.(1)答案不唯一,如图①,$△ ABC$ 即为所求
(2)能 如图②,$△ DEF$ 即为所求
(3)4

【知识点】
三角形作图、全等三角形判定、分类讨论思想
【点评】
本题通过三角形作图考查分类讨论思想,重点理解“两边及一角”中角的不同位置会导致不同的三角形,尤其是SSA的不确定性,培养学生的逻辑分析与作图能力。
【难度系数】
0.5
【分析】
对于第(1)问,要推导BE与CF的数量关系和∠BDC的度数,可通过证明三角形全等入手:由∠BAC=∠EAF,利用角的和差得到∠BAE=∠CAF,结合AB=AC、AE=AF,用SAS证明△BAE≌△CAF,从而得到BE=CF;再利用全等三角形对应角相等,结合等腰△AEF的底角,通过角的转化求出∠BDC。对于第(2)问,先同理证明△BAE≌△CAF得BE=CF,再利用等腰直角△AEF中AM⊥BF的性质,得到EF=2AM,结合BF=BE+EF,即可推导出BF、CF、AM的数量关系。
【解析】
(1) 猜想:BE=CF,∠BDC=60°,理由如下:
∵ ∠BAC=∠EAF=120°,
∴ ∠BAC - ∠EAC = ∠EAF - ∠EAC,即∠BAE=∠CAF。
在△BAE和△CAF中,
$\{\begin{array}{l} AB=AC \\ ∠BAE=∠CAF \\ AE=AF \end{array} $
∴ △BAE ≌ △CAF(SAS),
∴ BE=CF,∠AEB=∠AFC。
∵ AE=AF,∠EAF=120°,
∴ △AEF是等腰三角形,∠AEF=∠AFE=$\frac{180°-120°}{2}=30°$。
∵ ∠BEF是△DEF的外角,
∴ ∠BEF=∠BDC + ∠EFD,
又∠BEF=∠AEB + ∠AEF,∠EFD=∠AFC - ∠AFE,
∴ ∠BDC=∠BEF - ∠EFD=(∠AEB + 30°)-(∠AFC - 30°)=60°。
(2) 推导:
∵ △ABC和△AEF均为等腰直角三角形,∠BAC=∠EAF=90°,
∴ AB=AC,AE=AF,
∴ ∠BAC - ∠CAE = ∠EAF - ∠CAE,即∠BAE=∠CAF。
在△BAE和△CAF中,
$\{\begin{array}{l} AB=AC \\ ∠BAE=∠CAF \\ AE=AF \end{array} $
∴ △BAE ≌ △CAF(SAS),
∴ BE=CF。
∵ AE=AF,AM⊥BF,
∴ M为EF中点(等腰三角形三线合一),即EM=FM。
在Rt△EAF中,∠EAF=90°,AM是斜边EF上的高,
∴ EF=2AM(等腰直角三角形斜边上的高等于斜边的一半)。

∵ 点B、E、F共线,
∴ BF=BE + EF,
代入BE=CF,EF=2AM,得BF=CF + 2AM。
【答案】
(1) BE=CF,∠BDC=60°;(2) BF=CF+2AM
【知识点】
全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,直角三角形的性质
【点评】
本题综合考查全等三角形的判定与性质、等腰三角形及直角三角形的性质,解题关键是通过角的和差构造全等三角形,结合等腰三角形三线合一、直角三角形的性质推导线段关系,需学生具备一定的逻辑推理能力。
【难度系数】
0.5