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D
D
$∠ C$
证明:$\because BF⊥ AC,CE⊥ AB,$
$\therefore ∠ BED=∠ CFD=90°。$
在$△ BDE$和$△ CDF$中,
$\begin{cases} ∠ BED=∠ CFD, \\ ∠ BDE=∠ CDF, \\ BD=CD, \end{cases}$
$\therefore △ BDE≌△ CDF。$
$\therefore DE=DF。$
又$\because BF⊥ AC,CE⊥ AB,$
$\therefore$ 点$D$在$∠ BAC$的平分线上。
证明:
(1) $\because PR⊥ AB,PS⊥ AC,PR=PS,$
$\therefore AP$平分$∠ BAC。$
$\therefore ∠ BAP=∠ CAP。$
又$\because ∠ CAP=∠ APQ,$
$\therefore ∠ BAP=∠ APQ。$
$\therefore QP// AR。$
(2) 相等,理由如下:
$\because PR⊥ AB,PS⊥ AC,$
$\therefore ∠ ARP=∠ ASP=90°。$
在$\mathrm{Rt}△ APR$和$\mathrm{Rt}△ APS$中,
$\begin{cases} AP=AP, \\ PR=PS, \end{cases}$
$\therefore \mathrm{Rt}△ APR≌\mathrm{Rt}△ APS。$
$\therefore AR=AS。$
C
【分析】
要判断三个结论是否正确,需结合已知条件,利用三角形全等的判定定理逐步推导。首先,根据垂直关系得到直角,结合公共角和AB=AC,可证明第一组三角形全等;再利用全等的性质得到线段相等,结合对顶角和直角,证明第二组三角形全等;最后通过连接辅助线AD,利用直角三角形全等的HL定理,推导点D在∠BAC的平分线上。
【解析】
1. 证明△ABE ≌ △ACF:

∵ BE⊥AC,CF⊥AB,
∴ ∠AEB = ∠AFC = 90°。
在△ABE和△ACF中:
$\{\begin{array}{l} ∠AEB = ∠AFC \\ ∠A = ∠A \\ AB = AC \end{array} $

∴ △ABE ≌ △ACF(AAS),故①正确。
2. 证明△BDF ≌ △CDE:
由△ABE ≌ △ACF得AE = AF,

∵ AB = AC,
∴ AB - AF = AC - AE,即BF = CE。
在△BDF和△CDE中:
$\{\begin{array}{l} ∠BFD = ∠CED = 90° \\ ∠BDF = ∠CDE \\ BF = CE \end{array} $

∴ △BDF ≌ △CDE(AAS),故②正确。
3. 证明点D在∠BAC的平分线上:
连接AD,

∵ △BDF ≌ △CDE,
∴ DF = DE。
在Rt△AFD和Rt△AED中:
$\{\begin{array}{l} AD = AD \\ DF = DE \end{array} $

∴ Rt△AFD ≌ Rt△AED(HL),

∴ ∠FAD = ∠EAD,即点D在∠BAC的平分线上,故③正确。
综上,①②③均正确,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
三角形全等判定、角平分线判定
【点评】
本题综合考查三角形全等的判定及角平分线的判定,需熟练掌握全等三角形的判定定理(AAS、HL),通过逐步推导各结论,逻辑清晰即可解决,是中等难度的几何综合题。
【难度系数】
0.5
【分析】要找到到三条公路(三条直线)距离相等的地点,需依据角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,因此所求点是三条直线所形成角的平分线的交点,需同时考虑内角平分线和外角平分线的交点,避免遗漏情况。
【解析】根据角平分线的性质,到两条直线距离相等的点在这两条直线所成角的平分线上。三条相互交叉的直线两两相交,形成一个三角形:①三角形的三个内角的平分线交于1个点,该点到三条直线的距离相等;②三角形的每个外角的平分线与另外两个内角的平分线的交点,这样的点共有3个,每个点也到三条直线的距离相等。因此,满足条件的点共有1+3=4个,即可供选择的地点有4处。
【答案】D
【知识点】角平分线的性质、三角形内外角平分线
【点评】本题易因只考虑三角形内角平分线的交点,忽略外角平分线的交点而错选,需全面分析角平分线的类型,确保不遗漏符合条件的点。
【难度系数】0.4
【分析】
要确定点P所在的角平分线,需依据角平分线的判定定理:在角的内部,到角两边距离相等的点,在这个角的平分线上。题目中PD⊥BC,PE⊥AC,说明PD、PE分别是点P到∠C两边BC、AC的距离,结合已知PD=PE,即可判断点P的位置。
【解析】
∵ PD⊥BC,PE⊥AC,
∴ PD是点P到BC的距离,PE是点P到AC的距离。

∵ PD=PE,
根据角平分线的判定定理:角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上,
∴ 点P在∠C的平分线上。
【答案】∠C
【知识点】角平分线的判定
【点评】本题直接考查角平分线的判定定理,属于基础题型,只要牢记定理内容即可快速解题,侧重对基础知识点的应用考查。
【难度系数】0.3
【分析】
要证明点D在∠BAC的平分线上,根据角平分线的判定定理,需证明点D到∠BAC两边AB、AC的距离相等,即DE=DF。已知CE⊥AB、BF⊥AC,可得∠BED和∠CFD均为直角,结合BD=CD及对顶角∠BDE=∠CDF,可通过AAS证明△BDE≌△CDF,进而得到DE=DF,最终依据角平分线的判定得出结论。
【解析】
证明:
∵ BF ⊥ AC,CE ⊥ AB,
∴ ∠ BED = ∠ CFD = 90°(垂直的定义)。
在△ BDE和△ CDF中,
$\begin{cases}∠ BED = ∠ CFD, \\∠ BDE = ∠ CDF, \\BD = CD,\end{cases}$
∴ △ BDE ≌ △ CDF(AAS)。
∴ DE = DF(全等三角形对应边相等)。

∵ CE ⊥ AB,BF ⊥ AC,即点D到AB、AC的距离分别为DE、DF,
∴ 点D在∠ BAC的平分线上(角平分线的判定定理)。
【答案】
点D在∠BAC的平分线上
【知识点】
全等三角形判定;角平分线的判定
【点评】
本题是全等三角形判定与角平分线判定的基础综合题,核心是利用AAS证明三角形全等得到对应边相等,进而判定点在角平分线上,解题思路清晰,属于常规几何证明题。
【难度系数】
0.6
【分析】
第(1)问要证QP//AR,根据平行线判定需证内错角∠BAP=∠APQ;已知∠CAP=∠APQ,只需证AP平分∠BAC,结合PR⊥AB、PS⊥AC且PR=PS,利用角平分线的判定定理即可推出AP平分∠BAC,进而得到∠BAP=∠CAP,完成证明。第(2)问判断AR与AS的关系,可通过证明Rt△APR和Rt△APS全等,利用HL定理得到全等后,对应边相等即可得出结论。
【解析】
(1) 证明:
∵ PR⊥AB,PS⊥AC,PR=PS,
∴ AP平分∠BAC(角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上),
∴ ∠BAP = ∠CAP,

∵ ∠CAP = ∠APQ,
∴ ∠BAP = ∠APQ,
∴ QP//AR(内错角相等,两直线平行)。
(2) AR和AS相等,理由如下:
∵ PR⊥AB,PS⊥AC,
∴ ∠ARP = ∠ASP = 90°,
在Rt△APR和Rt△APS中,
$\begin{cases} AP = AP \\ PR = PS \end{cases}$,
∴ Rt△APR ≌ Rt△APS(HL),
∴ AR = AS(全等三角形对应边相等)。
【答案】
(1) QP//AR,证明成立;(2) AR和AS相等。
【知识点】
角平分线的判定、平行线的判定、直角三角形全等(HL)
【点评】
本题考查初中几何基础知识点,需熟练运用角平分线判定、平行线判定及直角三角形全等的HL定理,题型常规,注重基础定理的应用。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决本题,需运用角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等。题目中BD、CE是△ABC的外角平分线,交点为P,根据角平分线性质,可通过等量代换得到点P到AB的距离与到AC的距离相等,进而求出结果。
【解析】
根据角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等。
1. 因为CE是△ABC的外角平分线,点P在CE上,所以点P到AC的距离等于点P到BC的距离,已知点P到AC的距离为3,因此点P到BC的距离为3;
2. 因为BD是△ABC的外角平分线,点P在BD上,所以点P到BC的距离等于点P到AB的距离,由此可得点P到AB的距离为3。
【答案】
C
【知识点】
角平分线的性质
【点评】
本题考查角平分线性质的应用,核心是利用外角平分线交点到各边所在直线的距离相等,通过等量代换即可解题,属于基础题型。
【难度系数】
0.3