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解:如图,延长$BD$交$AC$于点$E。$
$\because AD$ 平分$∠ BAE,$$AD⊥ BD,$
$\therefore ∠ BAD=∠ EAD,$$∠ ADB=∠ ADE。$
在$△ ABD$ 和$△ AED$中,
$\begin{cases} ∠ BAD=∠ EAD, \\ AD=AD, \\ ∠ ADB=∠ ADE, \end{cases}$
$\therefore △ ABD ≌ △ AED。$
$\therefore BD = DE。$
$\therefore S_{△ ABD}=S_{△ ADE}=\frac{1}{2}S_{△ ABE},$$S_{△ BDC}=S_{△ CDE}=\frac{1}{2}S_{△ BEC}。$
$\therefore S_{△ ADC}=S_{△ ADE}+S_{△ CDE}=\frac{1}{2}(S_{△ ABE}+S_{△ BEC})=\frac{1}{2}S_{△ ABC}=\frac{1}{2}×24=12(\mathrm{m}^2)$

解:如图,在线段$DC$上取一点$E,$使$DE=DB,$连接$AE。$
$\because AD$ 是$△ ABC$ 的高,
$\therefore AD⊥ BC。$
$\therefore AD$ 垂直平分$BE。$
$\therefore AB=AE。$
$\because ∠ BAD=38°,$
$\therefore ∠ AEB=∠ B=90°-∠ BAD=52°。$
$\because AB+BD=DC,$$DE+CE=DC,$
$\therefore AB=CE。$
$\therefore AE=CE。$
$\therefore ∠ EAC=∠ C。$
$\because ∠ AEB=∠ EAC+∠ C=2∠ C,$
$\therefore ∠ C=\frac{1}{2}∠ AEB=26°$

证明:如图,在$BC$上取一点$E,$使$BE=BA,$连接$DE。$
$\because BD$ 平分$∠ ABC,$
$\therefore ∠ ABD = ∠ EBD。$
在$△ ABD$ 和$△ EBD$ 中,
$\begin{cases} AB=EB, \\ ∠ ABD=∠ EBD, \\ BD=BD, \end{cases}$
$\therefore △ ABD ≌ △ EBD。$
$\therefore ∠ BAC = ∠ BED=108°。$
$\therefore ∠ DEC=72°。$
$\because AB=AC,$
$\therefore ∠ C=∠ ABC=\frac{1}{2}(180°-∠ BAC)=36°。$
$\therefore ∠ CDE=180°-∠ C-∠ DEC=72°=∠ DEC。$
$\therefore CD=CE。$
$\therefore BC=BE+EC=AB+CD$

证明:如图,作$∠ ACB$ 的平分线交$AB$ 于点$E,$连接$ED,$
则$∠ ACB=2∠ ECB。$
$\because ∠ ACB=2∠ B,$
$\therefore ∠ B=∠ ECB。$
$\therefore CE=BE。$
$\because AD$ 为$BC$边上的中线,
$\therefore BD=CD=\frac{1}{2}BC。$
$\therefore ED⊥ BC。$
$\therefore ∠ EDC=90°。$
又$\because AC=\frac{1}{2}BC,$
$\therefore AC=CD。$
在$△ AEC$ 和$△ DEC$ 中,
$\begin{cases} AC=DC, \\ ∠ ACE=∠ DCE, \\ CE=CE, \end{cases}$
$\therefore △ AEC ≌ △ DEC。$
$\therefore ∠ BAC=∠ EDC=90°$

【分析】
要计算△ADC的面积,需结合AD是角平分线且垂直BD的条件,通过延长BD交AC于E构造全等三角形,利用全等三角形的性质和等底同高三角形面积相等的规律,将△ADC的面积转化为△ABC面积的一半,进而求解。具体步骤:1. 延长BD交AC于E,证明△ABD≌△AED;2. 由全等得BD=DE,推出相关三角形面积的关系;3. 代入已知面积计算△ADC的面积。
【解析】
如图,延长BD交AC于点E。
∵AD平分∠BAE,AD⊥BD,
∴∠BAD=∠EAD,∠ADB=∠ADE=90°。
在△ABD和△AED中,
$\begin{cases}∠BAD=∠EAD, \\AD=AD, \\∠ADB=∠ADE,\end{cases}$
∴△ABD≌△AED(ASA)。
∴BD=DE。
∵△ABD与△ADE等底(BD=DE)同高,
∴$S_{△ABD}=S_{△ADE}=\frac{1}{2}S_{△ABE}$。
同理,△BDC与△CDE等底(BD=DE)同高,
∴$S_{△BDC}=S_{△CDE}=\frac{1}{2}S_{△BEC}$。
因此,$S_{△ADC}=S_{△ADE}+S_{△CDE}=\frac{1}{2}(S_{△ABE}+S_{△BEC})=\frac{1}{2}S_{△ABC}$。
已知$S_{△ABC}=24\ \mathrm{m}^2$,
∴$S_{△ADC}=\frac{1}{2}×24=12\ \mathrm{m}^2$。
【答案】12 m²
【知识点】角平分线性质,全等三角形判定,三角形面积
【点评】本题通过构造辅助线转化三角形面积,核心是利用全等三角形和等底同高的面积关系,体现了几何解题中的转化思想,难度中等。
【难度系数】0.5
【分析】要解决本题,需结合已知的线段和关系$AB+BD=DC$,采用截长补短法构造辅助线,将线段关系转化为等腰三角形的边,再利用三角形外角性质推导角度。具体思路:在$DC$上取点$E$使$DE=DB$,通过$AD$垂直平分$BE$得到$AB=AE$,再结合$AB+BD=DC$推出$AE=CE$,进而利用外角定理计算$∠ C$。
【解析】
解:在线段$DC$上取一点$E$,使$DE=DB$,连接$AE$。
$\because AD$是$△ ABC$的高,$\therefore AD ⊥ BC$,
又$\because DE=DB$,$\therefore AD$垂直平分$BE$,
$\therefore AB=AE$,$\therefore ∠ B=∠ AEB$。
$\because$在$\mathrm{Rt}△ ABD$中,$∠ BAD=38°$,
$\therefore ∠ B=90°-∠ BAD=90°-38°=52°$,
$\therefore ∠ AEB=∠ B=52°$。
$\because AB+BD=DC$,且$DE=BD$,
$\therefore AB=DC-BD=DC-DE=CE$,
又$\because AB=AE$,$\therefore AE=CE$,
$\therefore △ AEC$为等腰三角形,$∠ EAC=∠ C$。
$\because ∠ AEB$是$△ AEC$的外角,
$\therefore ∠ AEB=∠ EAC+∠ C=2∠ C$,
$\therefore ∠ C=\frac{1}{2}∠ AEB=\frac{1}{2}×52°=26°$。
【答案】$26°$
【知识点】垂直平分线性质、等腰三角形性质、三角形外角性质
【点评】本题通过构造截长补短型辅助线转化线段关系,结合等腰三角形和外角性质求解,重点考查几何辅助线的应用与三角形性质的综合运用,是中等难度的几何题。
【难度系数】0.5
【分析】要证明BC=AB+CD,可采用截长补短法,在较长线段BC上截取一段等于AB,构造全等三角形,再通过等腰三角形的性质推导角的关系,证明剩余线段等于CD,从而完成证明。
【解析】
1. 在BC上取一点E,使BE=BA,连接DE。
2. 因为BD平分∠ABC,所以∠ABD=∠EBD。
3. 在△ABD和△EBD中:
$\{\begin{array}{l} AB=EB \\ ∠ABD=∠EBD \\ BD=BD \end{array} $
所以△ABD≌△EBD(SAS)。
4. 由全等三角形的性质,得∠BED=∠BAC=108°,因此∠DEC=180°-∠BED=72°。
5. 因为AB=AC,∠BAC=108°,所以△ABC为等腰三角形,∠C=∠ABC=$\frac{1}{2}(180°-108°)=36°$。
6. 在△DEC中,∠CDE=180°-∠DEC-∠C=180°-72°-36°=72°,所以∠CDE=∠DEC,故CD=CE。
7. 又因为BC=BE+EC,且BE=AB,EC=CD,所以BC=AB+CD。
【答案】BC=AB+CD
【知识点】全等三角形判定与性质、等腰三角形性质、角平分线定义
【点评】本题运用截长补短法构造全等三角形,结合等腰三角形的角度计算,是证明线段和差关系的经典题型,需掌握此类辅助线的构造思路。
【难度系数】0.5
【分析】
要证明∠BAC=90°,结合已知条件∠ACB=2∠B、AC=1/2BC、AD是BC中线,可通过作∠ACB的平分线构造等腰三角形与全等三角形。先利用角平分线将∠ACB分成两个等角,结合∠ACB=2∠B得到等腰△BCE,再借助中线性质推出ED⊥BC,最后通过SAS证明△AEC≌△DEC,从而得到∠BAC=∠EDC=90°。
【解析】
证明:
1. 作∠ACB的平分线CE,交AB于点E,连接ED,则∠ACB=2∠ECB。
2.
∵∠ACB=2∠B,
∴∠B=∠ECB,根据等角对等边,得CE=BE,即△BCE为等腰三角形。
3.
∵AD为BC边上的中线,
∴BD=CD=1/2BC(中线定义)。
4. 在等腰△BCE中,CD=1/2BC,故ED是底边BC的中线,根据等腰三角形三线合一,得ED⊥BC,即∠EDC=90°。
5.
∵AC=1/2BC,
∴AC=CD。
6. 在△AEC和△DEC中:
$\begin{cases} AC=DC, \\ ∠ACE=∠DCE, \\ CE=CE, \end{cases}$

∴△AEC≌△DEC(SAS)。
7. 由全等三角形对应角相等,得∠BAC=∠EDC=90°,得证。
【答案】
∠BAC=90°
【知识点】
全等三角形判定(SAS)、等腰三角形性质、角平分线定义
【点评】
本题通过作辅助线构造全等三角形,结合等腰三角形性质完成证明,考查学生几何逻辑推理能力,是典型的中等难度几何证明题,需熟练掌握相关几何定理的应用。
【难度系数】
0.5