17. 如图,在$△ ABC$中,$∠ BAC$的平分线与$BC$的垂直平分线相交于点$D$,$DE ⊥ AB$,$DF ⊥ AC$,垂足分别为$E$,$F$.若$AB=6$,$AC=3$,则$BE=$

1.5
.答案:17. 1.5 解析:连接 BD,CD. 因为 AD 平分$∠BAC$,$DE⊥AB,DF⊥AC$,所以 $DE=DF$. 又 $AD=AD$,所以 $Rt△ADE≌Rt△ADF$(HL). 所以 $AE=AF$. 又 DG 垂直平分 BC,所以 $BD=CD$. 所以$Rt△BDE≌Rt△CDF$(HL). 所以 $BE=CF$. 所以$AB-BE=AC+CF$,即 $AB-AC=2BE$. 所以 $BE=\frac{1}{2}(AB-AC)$. 又 $AB=6,AC=3$,所以 $BE=1.5$.
解析:
【分析】
解题时首先观察题干条件,出现角平分线和DE⊥AB、DF⊥AC的双垂直结构,首先联想到角平分线的性质可得DE=DF,可证Rt△ADE与Rt△ADF全等,得到AE=AF;再结合BC的垂直平分线这一条件,根据垂直平分线上的点到线段两端距离相等,因此连接BD、CD可得BD=CD,进而可证Rt△BDE与Rt△CDF全等,得到BE=CF;最后通过线段的和差关系,将AB、AC用AE、BE、AF、CF表示,代入等量关系即可求出BE的长度。
【解析】
连接BD,CD,
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF,∠F=∠DEB=90°,
在Rt△ADE和Rt△ADF中,
$\{\begin{array}{l}AD=AD\\ DE=DF\end{array} $
∴Rt△ADE≌Rt△ADF(HL),
∴AE=AF,
∵DG是BC的垂直平分线,
∴BD=CD,
在Rt△BDE和Rt△CDF中,
$\{\begin{array}{l}BD=CD\\ DE=DF\end{array} $
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),
∴BE=CF,
∵AB=AE+BE,AC=AF-CF,且AE=AF,CF=BE,
∴AB - BE = AC + BE,即AB - AC = 2BE,
将AB=6,AC=3代入得:$BE=\frac{1}{2}(6-3)=1.5$。
【答案】
1.5
【知识点】
角平分线的性质,线段垂直平分线的性质,直角三角形全等判定
【点评】
本题是几何综合基础题,解题的关键是正确添加辅助线构造全等三角形,结合角平分线、垂直平分线的性质得到相等线段,再通过线段的等量代换建立所求线段与已知线段的关系,有助于培养几何逻辑推理能力。
【难度系数】
0.6
解题时首先观察题干条件,出现角平分线和DE⊥AB、DF⊥AC的双垂直结构,首先联想到角平分线的性质可得DE=DF,可证Rt△ADE与Rt△ADF全等,得到AE=AF;再结合BC的垂直平分线这一条件,根据垂直平分线上的点到线段两端距离相等,因此连接BD、CD可得BD=CD,进而可证Rt△BDE与Rt△CDF全等,得到BE=CF;最后通过线段的和差关系,将AB、AC用AE、BE、AF、CF表示,代入等量关系即可求出BE的长度。
【解析】
连接BD,CD,
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF,∠F=∠DEB=90°,
在Rt△ADE和Rt△ADF中,
$\{\begin{array}{l}AD=AD\\ DE=DF\end{array} $
∴Rt△ADE≌Rt△ADF(HL),
∴AE=AF,
∵DG是BC的垂直平分线,
∴BD=CD,
在Rt△BDE和Rt△CDF中,
$\{\begin{array}{l}BD=CD\\ DE=DF\end{array} $
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),
∴BE=CF,
∵AB=AE+BE,AC=AF-CF,且AE=AF,CF=BE,
∴AB - BE = AC + BE,即AB - AC = 2BE,
将AB=6,AC=3代入得:$BE=\frac{1}{2}(6-3)=1.5$。
【答案】
1.5
【知识点】
角平分线的性质,线段垂直平分线的性质,直角三角形全等判定
【点评】
本题是几何综合基础题,解题的关键是正确添加辅助线构造全等三角形,结合角平分线、垂直平分线的性质得到相等线段,再通过线段的等量代换建立所求线段与已知线段的关系,有助于培养几何逻辑推理能力。
【难度系数】
0.6
18. 如图,$AO⊥OM$,$OA=4$,$B$为射线$OM$上的一个动点,分别以$OB$,$AB$为直角边,$B$为直角顶点,在$OM$的两侧分别作等腰直角三角形$OBF$和等腰直角三角形$ABE$,连接$EF$,交$OM$于点$P$,当点$B$在射线$OM$上移动时,线段$PB$的长为

2
。答案:18. 2 解析:过点 E 作 $EH⊥OM$,交 OM 于点 H,则$∠BHE=90°$. 所以 $∠HBE+∠BEH=90°$.又 $AO⊥OM$,所以 $∠AOB=90°$. 又 $△ABE$ 和$△OBF$ 都是等腰直角三角形,所以 $∠ABE=∠OBF=90°,BO=FB,AB=BE$. 又 $∠ABO+∠ABE+∠HBE=180°$,所以 $∠ABO+∠HBE=180°-∠ABE=90°$,即 $∠ABO=∠BEH$. 又$∠AOB=∠BHE$,所以 $△ABO≌△BEH$(AAS).所以 $BO=EH,OA=HB$,即 $EH=FB$. 又$∠OBF+∠FBP=180°$,所以 $∠FBP=180°-∠OBF=90°$,即 $∠FBP=∠EHP=90°$. 又$∠FPB=∠EPH$,所以 $△FBP≌△EHP$(AAS).所以 $PB=PH$. 又 $PB+PH=HB$,所以 $PB=\frac{1}{2}HB$. 又 $OA=4$,所以 $HB=4$,即 $PB=2$.
解析:
【分析】
本题属于动点背景下的线段定值求解问题,解题思路如下:首先观察到图中有多个直角和等腰直角三角形,要将未知线段PB与已知线段OA建立联系,可通过作辅助线构造全等三角形实现:第一步过点E作EH⊥OM,先证明△ABO和△BEH全等,得到EH=OB、HB=OA,结合等腰直角三角形OBF的性质可得EH=FB;第二步证明△FBP和△EHP全等,得到PB=PH,即可推出PB是HB的一半,进而结合OA的长度求出PB的定值。
【解析】
过点E作$EH⊥OM$,交OM于点H,则$∠BHE=90°$,
∴$∠HBE+∠BEH=90°$。
∵$AO⊥OM$,
∴$∠AOB=90°$。
∵$△ABE$和$△OBF$都是等腰直角三角形,
∴$∠ABE=∠OBF=90°$,$BO=FB$,$AB=BE$。
∵$∠ABO+∠ABE+∠HBE=180°$,
∴$∠ABO+∠HBE=180°-∠ABE=90°$,
∴$∠ABO=∠BEH$。
在$△ABO$和$△BEH$中:
$\{\begin{array}{l}∠AOB=∠BHE\\∠ABO=∠BEH\\AB=BE\end{array} $
∴$△ABO≌△BEH$(AAS),
∴$BO=EH$,$OA=HB$,即$EH=FB$。
∵$∠OBF+∠FBP=180°$,
∴$∠FBP=180°-∠OBF=90°$,即$∠FBP=∠EHP=90°$。
在$△FBP$和$△EHP$中:
$\{\begin{array}{l}∠FBP=∠EHP\\∠FPB=∠EPH\\FB=EH\end{array} $
∴$△FBP≌△EHP$(AAS),
∴$PB=PH$。
∵$PB+PH=HB$,
∴$PB=\frac{1}{2}HB$。
又
∵$OA=4$,$HB=OA$,
∴$HB=4$,即$PB=\frac{1}{2}×4=2$。
【答案】
2
【知识点】
全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质
【点评】
本题是典型的几何动点定值类问题,核心解题思路是通过作垂线构造全等三角形,将未知线段和已知线段的数量关系通过两次全等逐步推导得出,很好地考察了全等三角形的应用能力,解题的关键是准确找到全等三角形的对应角和对应边。
【难度系数】
0.6
本题属于动点背景下的线段定值求解问题,解题思路如下:首先观察到图中有多个直角和等腰直角三角形,要将未知线段PB与已知线段OA建立联系,可通过作辅助线构造全等三角形实现:第一步过点E作EH⊥OM,先证明△ABO和△BEH全等,得到EH=OB、HB=OA,结合等腰直角三角形OBF的性质可得EH=FB;第二步证明△FBP和△EHP全等,得到PB=PH,即可推出PB是HB的一半,进而结合OA的长度求出PB的定值。
【解析】
过点E作$EH⊥OM$,交OM于点H,则$∠BHE=90°$,
∴$∠HBE+∠BEH=90°$。
∵$AO⊥OM$,
∴$∠AOB=90°$。
∵$△ABE$和$△OBF$都是等腰直角三角形,
∴$∠ABE=∠OBF=90°$,$BO=FB$,$AB=BE$。
∵$∠ABO+∠ABE+∠HBE=180°$,
∴$∠ABO+∠HBE=180°-∠ABE=90°$,
∴$∠ABO=∠BEH$。
在$△ABO$和$△BEH$中:
$\{\begin{array}{l}∠AOB=∠BHE\\∠ABO=∠BEH\\AB=BE\end{array} $
∴$△ABO≌△BEH$(AAS),
∴$BO=EH$,$OA=HB$,即$EH=FB$。
∵$∠OBF+∠FBP=180°$,
∴$∠FBP=180°-∠OBF=90°$,即$∠FBP=∠EHP=90°$。
在$△FBP$和$△EHP$中:
$\{\begin{array}{l}∠FBP=∠EHP\\∠FPB=∠EPH\\FB=EH\end{array} $
∴$△FBP≌△EHP$(AAS),
∴$PB=PH$。
∵$PB+PH=HB$,
∴$PB=\frac{1}{2}HB$。
又
∵$OA=4$,$HB=OA$,
∴$HB=4$,即$PB=\frac{1}{2}×4=2$。
【答案】
2
【知识点】
全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质
【点评】
本题是典型的几何动点定值类问题,核心解题思路是通过作垂线构造全等三角形,将未知线段和已知线段的数量关系通过两次全等逐步推导得出,很好地考察了全等三角形的应用能力,解题的关键是准确找到全等三角形的对应角和对应边。
【难度系数】
0.6
19.(6分)(亮点原创)请仅用无刻度的直尺分别按下列要求画图(保留作图痕迹,不写作法).
(1)如图①,在△ABC中,AB=AC,D,E两点分别在AB,AC上,且DE//BC,作出△ABC的中线AF;
(2)如图②,在四边形BCED中,BD=CE,∠B=∠C,M为边BC上一点,在边BC上作一点N,使CN=BM.

(1)如图①,在△ABC中,AB=AC,D,E两点分别在AB,AC上,且DE//BC,作出△ABC的中线AF;
(2)如图②,在四边形BCED中,BD=CE,∠B=∠C,M为边BC上一点,在边BC上作一点N,使CN=BM.
答案:
19. (1) 如图①,线段 AF 即为所求.
(2) 如图②,点 N 即为所求.
19. (1) 如图①,线段 AF 即为所求.
(2) 如图②,点 N 即为所求.
解析:
【分析】
(1)第一问中,△ABC是AB=AC的等腰三角形,且DE//BC,整个图形关于BC的垂直平分线(同时是△ABC的中线、高线、顶角角平分线,符合等腰三角形三线合一性质)对称。连接BE、CD,二者的交点必然在这条对称轴上,将该交点与点A连接并延长交BC于F,得到的AF就是△ABC的中线。
(2)第二问中,已知∠B=∠C、BD=CE,延长BD、CE可交于点A,得到等腰△ABC,图形仍关于BC的垂直平分线对称。要得到CN=BM,只需找到M关于对称轴的对称点即可:先作对称轴,再结合对称关系找到E与对称轴的交点,延长后与BC的交点就是所求N,满足对称后对应线段相等。
【解析】
(1)作图步骤:①连接BE、CD,两条线段交于一点;②连接点A与上述交点,延长后交BC于点F,AF即为所求中线。
原理:由AB=AC、DE//BC可推出AD=AE,可证△ABE≌△ACD,因此BE、CD的交点在等腰△ABC的对称轴上,AF即为BC边上的中线。
(2)作图步骤:①分别延长BD、CE,两条延长线交于点A;②连接BE、CD交于点T,连接AT得到对称轴;③连接DM,交AT于点J;④连接EJ并延长,交BC于点N,N即为所求点。
原理:由∠B=∠C可推出AB=AC,结合BD=CE得AD=AE,图形关于AT对称,M、N关于AT对称,因此BM=CN。
【答案】
(1) 如图①,线段 AF 即为所求.
(2) 如图②,点 N 即为所求.
【知识点】
等腰三角形性质,轴对称的性质,全等三角形判定与性质
【点评】
本题是无刻度直尺作图题,核心是利用图形的轴对称特性和等腰三角形的性质确定辅助线,侧重考查几何直观能力、对图形基本性质的灵活运用能力。
【难度系数】
0.6
(1)第一问中,△ABC是AB=AC的等腰三角形,且DE//BC,整个图形关于BC的垂直平分线(同时是△ABC的中线、高线、顶角角平分线,符合等腰三角形三线合一性质)对称。连接BE、CD,二者的交点必然在这条对称轴上,将该交点与点A连接并延长交BC于F,得到的AF就是△ABC的中线。
(2)第二问中,已知∠B=∠C、BD=CE,延长BD、CE可交于点A,得到等腰△ABC,图形仍关于BC的垂直平分线对称。要得到CN=BM,只需找到M关于对称轴的对称点即可:先作对称轴,再结合对称关系找到E与对称轴的交点,延长后与BC的交点就是所求N,满足对称后对应线段相等。
【解析】
(1)作图步骤:①连接BE、CD,两条线段交于一点;②连接点A与上述交点,延长后交BC于点F,AF即为所求中线。
原理:由AB=AC、DE//BC可推出AD=AE,可证△ABE≌△ACD,因此BE、CD的交点在等腰△ABC的对称轴上,AF即为BC边上的中线。
(2)作图步骤:①分别延长BD、CE,两条延长线交于点A;②连接BE、CD交于点T,连接AT得到对称轴;③连接DM,交AT于点J;④连接EJ并延长,交BC于点N,N即为所求点。
原理:由∠B=∠C可推出AB=AC,结合BD=CE得AD=AE,图形关于AT对称,M、N关于AT对称,因此BM=CN。
【答案】
(1) 如图①,线段 AF 即为所求.
(2) 如图②,点 N 即为所求.
【知识点】
等腰三角形性质,轴对称的性质,全等三角形判定与性质
【点评】
本题是无刻度直尺作图题,核心是利用图形的轴对称特性和等腰三角形的性质确定辅助线,侧重考查几何直观能力、对图形基本性质的灵活运用能力。
【难度系数】
0.6
20. (6分)如图,在$△ ABC$中,$AD$平分$∠ BAC$,$CD ⊥ AD$,$∠ DCB = ∠ B$.若$AC=10$,$AB=25$,求$CD$的长.

答案:20. 延长 CD 交 AB 于点 E. 因为 AD 平分$∠BAC$,所以$∠CAD=∠EAD$. 因为 $CD⊥AD$,所以 $∠ADE=∠ADC=90°$. 又 $AD=AD$,所以 $△ADE≌△ADC$(ASA). 所以 $AE=AC,DE=DC$,即 $CE=2CD$.因为$∠DCB=∠B$,所以 $BE=CE$,即 $BE=2CD$. 又$AB=25,AC=10$,所以 $BE=AB-AE=AB-AC=15$,即 $CD=7.5$.
解析:
【分析】
遇到“角平分线+过角边上的点作角平分线的垂线”的图形结构时,常用辅助线是延长这条垂线段,与角的另一边相交,构造全等三角形。本题中AD平分∠BAC且CD⊥AD,因此先延长CD交AB于点E,即可证△ADE和△ADC全等,得到AE=AC、DE=DC;再结合∠DCB=∠B可推出△BEC为等腰三角形,BE=CE=2CD;最后通过AB、AC的长度求出BE的长度,即可计算出CD的长。
【解析】
解:延长CD交AB于点E。
∵AD平分∠BAC,
∴∠CAD=∠EAD。
∵CD⊥AD,
∴∠ADE=∠ADC=90°。
在$△ ADE$和$△ ADC$中:
$\begin{cases}∠EAD=∠CAD \\AD=AD \\∠ADE=∠ADC\end{cases}$
∴$△ ADE≌△ ADC$(ASA)。
∴$AE=AC=10$,$DE=DC$,即$CE=2CD$。
∵$∠DCB=∠B$,
∴$BE=CE$,即$BE=2CD$。
∵$AB=25$,
∴$BE=AB-AE=AB-AC=25-10=15$。
∴$2CD=15$,解得$CD=7.5$。
【答案】
$CD$的长为$\boxed{7.5}$
【知识点】
全等三角形的判定与性质;等腰三角形的判定与性质;角平分线的定义
【点评】
本题核心考查角平分线相关的常用辅助线构造方法,通过构造全等三角形实现线段的等量转化,再结合等腰三角形的性质建立已知线段和未知线段的联系,是三角形章节的典型几何题,熟练掌握相关模型能大幅提升解题效率。
【难度系数】
0.65
遇到“角平分线+过角边上的点作角平分线的垂线”的图形结构时,常用辅助线是延长这条垂线段,与角的另一边相交,构造全等三角形。本题中AD平分∠BAC且CD⊥AD,因此先延长CD交AB于点E,即可证△ADE和△ADC全等,得到AE=AC、DE=DC;再结合∠DCB=∠B可推出△BEC为等腰三角形,BE=CE=2CD;最后通过AB、AC的长度求出BE的长度,即可计算出CD的长。
【解析】
解:延长CD交AB于点E。
∵AD平分∠BAC,
∴∠CAD=∠EAD。
∵CD⊥AD,
∴∠ADE=∠ADC=90°。
在$△ ADE$和$△ ADC$中:
$\begin{cases}∠EAD=∠CAD \\AD=AD \\∠ADE=∠ADC\end{cases}$
∴$△ ADE≌△ ADC$(ASA)。
∴$AE=AC=10$,$DE=DC$,即$CE=2CD$。
∵$∠DCB=∠B$,
∴$BE=CE$,即$BE=2CD$。
∵$AB=25$,
∴$BE=AB-AE=AB-AC=25-10=15$。
∴$2CD=15$,解得$CD=7.5$。
【答案】
$CD$的长为$\boxed{7.5}$
【知识点】
全等三角形的判定与性质;等腰三角形的判定与性质;角平分线的定义
【点评】
本题核心考查角平分线相关的常用辅助线构造方法,通过构造全等三角形实现线段的等量转化,再结合等腰三角形的性质建立已知线段和未知线段的联系,是三角形章节的典型几何题,熟练掌握相关模型能大幅提升解题效率。
【难度系数】
0.65