第44页

信息发布者:
解:
​$ (1) $​如图,​$∠ APQ$​即为所求作。
​$ (2)\ \mathrm {PQ} // AB$​,依据:内错角相等,两直线平行。

$90°$
证明:过点$D$作$AB$的垂线,垂足为$H.$
易得 $S_{△ ABC} = \frac{1}{2} × 6 × 8 = 24.$
$\because S_{△ ACD} = 9$,
$\therefore \frac{1}{2} AC · CD = 9$, 即 $\frac{1}{2} × 6 × CD = 9$,
解得 $CD = 3.$
又$\because S_{△ ABD} = S_{△ ABC} - S_{△ ACD} = 24 - 9 = 15$,
$\therefore \frac{1}{2} · AB · DH = 15$, 即 $\frac{1}{2} × 10 × DH = 15$,
解得 $DH = 3.$
$\therefore DH = CD.$
$\because ∠ C = 90°, DH ⊥ AB$,
$\therefore AD$是$△ ABC$的角平分线.

(1) 证明:$\because AD$平分$∠ BAC, DE ⊥ AB, ∠ C = 90°$,
$\therefore DC = DE.$
在$\mathrm{Rt}△ DCF$和$\mathrm{Rt}△ DEB$中,
$\begin{cases} DF = DB, \\ DC = DE, \end{cases}$
$\therefore \mathrm{Rt}△ DCF ≌ \mathrm{Rt}△ DEB.$
$\therefore CF = EB.$
(2) 解:$AF + BE = AE,$理由如下:
$\because ∠ C = ∠ DEA = 90°, DC = DE, AD = AD$,
$\therefore \mathrm{Rt}△ DCA ≌ \mathrm{Rt}△ DEA.$
$\therefore AC = AE.$
$\therefore AF + FC = AC = AE$, 即 $AF + BE = AE.$
A
【分析】
本题分为两小问,第一问需利用尺规作一个角等于已知角,核心是通过构造等长线段保证角相等;第二问根据所作角的位置关系,结合平行线判定定理判断直线位置。首先回忆尺规作等角的步骤:以已知角顶点为圆心画弧,再以目标点为圆心、相同半径画弧,截取对应长度得到交点,作射线即可得到等角;再根据内错角的性质判断平行关系。
【解析】
(1) 尺规作∠APQ=∠PAB的步骤:①以点A为圆心,任意长为半径画弧,分别交AB、AP于点M、N;②以点P为圆心,AM长为半径画弧,交AP于点E;③以点E为圆心,MN长为半径画弧,与步骤②的弧交于点F;④过P、F作射线PQ,∠APQ即为所求(保留作图痕迹)。
(2) PQ与AB平行,依据:由作图得∠APQ=∠PAB,这两个角是内错角,根据“内错角相等,两直线平行”,故PQ//AB。
【答案】
(1) 如图,∠APQ即为所求作 ;(2) PQ//AB,依据:内错角相等,两直线平行
【知识点】
尺规作图、平行线的判定
【点评】
本题考查基本尺规作图与平行线判定的结合,属于基础几何题,侧重考查学生的作图能力和定理应用能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
要推导∠BPD的度数,需结合角平分线的判定、平行线的性质及三角形内角和定理。首先,根据“到角两边距离相等的点在角的平分线上”,由PE⊥AB、PG⊥CD且PE=PG,可知点P在∠ABD和∠CDB的角平分线上;再结合PF⊥BD且PE=PF,可确认BP平分∠ABD、DP平分∠CDB。接着利用AB//CD得同旁内角∠ABD与∠CDB互补,进而求出∠PBD与∠PDB的和,最后通过三角形内角和算出∠BPD。
【解析】
1. 因为PE⊥AB,PG⊥CD,且PE=PG,根据角平分线的判定定理,点P在∠ABD的角平分线上,同时也在∠CDB的角平分线上;
2. 又PF⊥BD,且PE=PF,进一步确认BP平分∠ABD;同理PG=PF,确认DP平分∠CDB;
3. 由于AB//CD,根据平行线的性质,同旁内角互补,故∠ABD + ∠CDB = 180°;
4. 因为BP平分∠ABD,DP平分∠CDB,所以∠PBD = $\frac{1}{2}$∠ABD,∠PDB = $\frac{1}{2}$∠CDB;
5. 因此∠PBD + ∠PDB = $\frac{1}{2}$(∠ABD + ∠CDB) = $\frac{1}{2}$×180° = 90°;
6. 在△BPD中,由三角形内角和为180°,得∠BPD = 180° - (∠PBD + ∠PDB) = 180° - 90° = 90°。
【答案】
90°
【知识点】
角平分线的判定与性质、平行线的性质、三角形内角和定理
【点评】
本题综合运用角平分线判定、平行线性质及三角形内角和知识,逻辑推导清晰,需熟练掌握相关定理,属于中等难度的几何题。
【难度系数】
0.5
【分析】
要证明AD是△ABC的角平分线,根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,需证明点D到AC和AB的距离相等。解题思路为:先计算△ABC的面积,再由△ACD的面积求出CD的长度;接着计算△ABD的面积,进而求出点D到AB的垂线段DH的长度;最后比较CD与DH的长度,若相等,结合垂直条件即可证明AD是角平分线。
【解析】
1. 计算Rt△ABC的面积:
∵ ∠C=90°,AC=6,BC=8,
∴ $S_{△ABC}=\frac{1}{2}×AC×BC=\frac{1}{2}×6×8=24$。
2. 求CD的长度:
已知$S_{△ACD}=9$,且$S_{△ACD}=\frac{1}{2}×AC×CD$,代入AC=6得:
$9=\frac{1}{2}×6×CD$,解得$CD=3$。
3. 求DH的长度:
过点D作DH⊥AB于H,$S_{△ABD}=S_{△ABC}-S_{△ACD}=24-9=15$,
又$S_{△ABD}=\frac{1}{2}×AB×DH$,代入AB=10得:
$15=\frac{1}{2}×10×DH$,解得$DH=3$。
4. 证明AD是角平分线:
∵ $CD=3$,$DH=3$,
∴ $CD=DH$,

∵ ∠C=90°(即DC⊥AC),DH⊥AB,
根据角平分线的判定定理,点D在∠BAC的平分线上,即AD是△ABC的角平分线。
【答案】
如图,过点$D$作$AB$的垂线,垂足为$H$. 易得$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}×6×8=24$. $\because S_{△ ACD}=9$,$\therefore \frac{1}{2}AC·CD=9$,即$\frac{1}{2}×6×CD=9$,解得$CD=3$. 又$\because S_{△ ABD}=S_{△ ABC}−S_{△ ACD}=24−9=15$,$\therefore \frac{1}{2}·AB·DH=15$,即$\frac{1}{2}×10×DH=15$,解得$DH=3$. $\therefore DH=CD$. $\because ∠C=90°$,$DH⊥AB$,$\therefore AD$是$△ ABC$的角平分线
【知识点】
角平分线的判定、三角形面积计算
【点评】
本题是角平分线判定定理的典型应用,通过面积法求线段长度,将几何证明转化为线段长度的计算,需熟练掌握面积公式和角平分线的判定方法,是初中几何的基础题型。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决本题,首先利用角平分线的性质得到线段DC与DE相等,再通过直角三角形全等的HL判定定理证明△DCF和△DEB全等,从而得到CF=EB;对于第二问,先证明△DCA和△DEA全等得到AC=AE,再结合第一问的结论CF=BE,通过线段和差关系推导出AF、BE与AE的数量关系。
【解析】
(1) 证明:
∵ AD平分∠BAC,∠C=90°,DE⊥AB,
∴ 根据角平分线的性质,可得 DC=DE。
在Rt△DCF和Rt△DEB中,
$\begin{cases} DF=DB \\ DC=DE \end{cases}$
∴ Rt△DCF ≌ Rt△DEB(HL),
∴ CF=EB。
(2) 数量关系:AF + BE = AE,理由如下:
∵ ∠C=∠DEA=90°,
在Rt△DCA和Rt△DEA中,
$\begin{cases} AD=AD \\ DC=DE \end{cases}$
∴ Rt△DCA ≌ Rt△DEA(HL),
∴ AC = AE。

∵ AC = AF + CF,且由(1)知 CF=EB,
∴ AF + BE = AE。
【答案】
(1) 证明成立,CF=EB;(2) AF + BE = AE。
【知识点】
角平分线的性质,直角三角形全等的判定(HL),线段和差。
【点评】
本题是几何证明的常规题型,主要考查角平分线的性质和直角三角形全等的HL判定定理,需要熟练运用全等三角形的性质转换线段,结合线段和差关系推导结论,注重基础知识点的应用。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决本题,需先明确图中作图是尺规作角相等的过程:第一步,以O、O'为圆心,相同长度为半径画弧,可得OA'=OB'=O'E'=O'F';第二步,以B'为圆心,E'F'长为半径画弧,交弧A'B'于H,可得B'H=E'F',由此可推出∠HOB=∠EO'F。再结合角的和差关系逐一分析选项:选项A无法从作图中得到OH平分∠AOB,结论不一定正确;选项B可通过角的和差判断∠AOB>∠EO'F;选项C由作图的边相等可证角相等;选项D结合角的和差可验证等式成立。
【解析】
根据尺规作图原理,该操作是作一个角等于已知角:
1. 取相同半径画弧,得OA'=OB'=O'E'=O'F';
2. 以B'为圆心,E'F'长为半径画弧,得B'H=E'F',因此△OB'H≌△O'F'E'(SSS),故∠HOB=∠EO'F。
逐一分析选项:
A选项:作图未体现OH是∠AOB的角平分线,无法推出∠EO'F=1/2∠AOB,结论不一定正确;
B选项:∠AOB=∠AOH + ∠HOB=∠AOH + ∠EO'F,显然∠AOB>∠EO'F,结论正确;
C选项:由△OB'H≌△O'F'E',得∠HOB=∠EO'F,结论正确;
D选项:∠AOB=∠AOH + ∠HOB=∠AOH + ∠EO'F,即∠EO'F + ∠AOH=∠AOB,结论正确。
综上,不一定正确的是A。
【答案】
A
【知识点】
尺规作角、角的和差、全等三角形判定
【点评】
本题考查尺规作角的原理及角的关系,关键是理解作图过程中得到的边相等关系,进而推导角相等,结合角的和差逐一判断选项,属于基础几何题。
【难度系数】
0.5