1.如圖:在四邊形ABCD中,BC>DA,AD=DC,BD平分∠ABC,DH⊥BC于H,求證:
(1)∠DAB+∠C=180°
(2)BH=(AB+BC)

【解答】證明:(1)過D作DE⊥AB,交BA延長線于E,如圖所示:
∵BD平分∠ABC,DH⊥BC,
∴DH=DE,
在Rt△ADE和Rt△CDH中,,
∴Rt△ADE≌Rt△CDH(HL),
∴∠C=∠DAE,
∵∠DAB+∠DAE=180°,
∴∠DAB+∠C=180°;
(2)在Rt△BDE和Rt△BDH中,,
∴Rt△BDE≌Rt△BDH(HL),
∴BE=BH,
∵Rt△ADE≌Rt△CDH,
∴AE=CH,
∴AB+BC=AB+BH+CH=BE+BH=2BH,
∴BH=(AB+BC).
2.如圖,AD∥BC,∠D=90°,∠CPB=30°,∠DAB的角平分線與∠CBA的角平分線相交于點(diǎn)P,且D,P,C在同一條直線上.
(1)求∠PAD的度數(shù);
(2)求證:P是線段CD的中點(diǎn).
【解答】(1)解:∵AD∥BC,
∴∠C=180°﹣∠D=180°﹣90°=90°,
∵∠CPB=30°,
∴∠PBC=90°﹣∠B=60°,
∵PB平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠PBC=120°,
∵AD∥BC,
∴∠DAB+∠ABC=180°,
∴∠DAB=180°﹣120°=60°,
∵AP平分∠DAB,
∴∠PAD=∠DAB=30°;
(2)證明:過P點(diǎn)作PE⊥AB于E點(diǎn),如圖,
∵AP平分∠DAB,PD⊥AD,PE⊥AB,
∴PE=PD,
∵BP平分∠ABC,PC⊥BC,PE⊥AB,
∴PE=PC,
∴PD=PC,
∴P是線段CD的中點(diǎn).
3.如圖,梯形ABCD中,AD∥BC,E是CD的中點(diǎn),AE平分∠BAD,AE⊥BE.
(1)求證:BE平分∠ABC;
(2)求證:AD+BC=AB;
(3)若S△ABE=4,求梯形ABCD的面積.
【解答】(1)證明:延長AE交BC的延長線于M,如圖所示:
∵AD∥BC,
∴∠M=∠DAE,
∵AE平分∠BAD,
∴∠DAE=∠BAE,
∴∠BAE=∠M,
∴AB=MB,
∵AE⊥BE,
∴∠ABE=∠CBE,
∴BE平分∠ABC;
(2)證明:∵AB=MB,BE⊥AE,
∴AE=ME,
∵E是CD的中點(diǎn),
∴DE=CE,
在△ADE和△MCE中,,
∴△ADE≌△MCE(SAS),
∴AD=MC,
∴AD+BC=MC+BC=MB=AB;
(3)解:∵AB=MB,AE=ME,
∴△MBE的面積=△ABE的面積=4,
∴△ABM的面積=2×4=8,
∵△ADE≌△MCE,
∴△ADE的面積=△MCE的面積,
∴梯形ABCD的面積=△ABM的面積=8.
4.【問題提出】在△ABC中,∠ACB=2∠B,AD為∠BAC的角平分線,探究線段AB,AC,CD的數(shù)量關(guān)系.
【問題解決】如圖1,當(dāng)∠ACB=90°,過點(diǎn)D作DE⊥AB,垂足為E,易得AB=AC+CD;由此,如圖2,當(dāng)∠ACB≠90°時(shí),猜想線段AB,AC,CD有怎樣的數(shù)量關(guān)系?給出證明.
【方法遷移】如圖3,當(dāng)∠ACB≠90°,AD為△ABC的外角平分線時(shí),探究線段AB,AC,CD又有怎樣的數(shù)量關(guān)系?直接寫出結(jié)論,不證明.
【解答】解:【問題解決】:如圖1中,當(dāng)∠ACB=90°時(shí),
∵AD為∠BAC的角平分線,∠ACB=90°,DE⊥AB,
∴DC=DE,
∵∠ACB=2∠B,∠ACB=90°,
∴∠B=45°,
∵DE⊥AB,
∴DE=BE,
在△AED和△ACD中,

∴△AED≌△ACD(AAS),
∴AE=AC,
∴AB=AE+BE=AC+CD;
當(dāng)∠ACB≠90°時(shí),結(jié)論:AB=CD+AC,
理由:如圖2,在AB上截取AG=AC,連接DG,
∵AD為∠BAC的平分線,
∴∠GAD=∠CAD,
在△ADG和△ADC中,

∴△ADG≌△ADC(SAS),
∴CD=DG,∠AGD=∠ACB,
∵∠ACB=2∠B,
∴∠AGD=2∠B,
∵∠AGD=∠B+∠GDB,
∴∠B=∠GDB,
∴BG=DG=DC
∴AB=BG+AG=CD+AC;
【方法遷移】結(jié)論:AB=CD﹣AC,
理由:如圖3.在AF上截取AH=AC,連接DH,
∵AD為∠FAC的平分線,
∴∠HAD=∠CAD,
在△ADH和△ACD中,
,
∴△ADH≌△ACD(SAS),
∴CD=HD,∠AHD=∠ACD,即∠ACB=∠FHD,
∵∠ACB=2∠B,
∴∠FHD=2∠B,
∵∠FHD=∠B+∠HDB,
∴∠B=∠HDB,
∴BH=DH=DC,
∴AB=BH﹣AH=CD﹣AC.
5.已知:如圖,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=AC,點(diǎn)D在BC上,點(diǎn)E與點(diǎn)A在BC的同側(cè),且∠CED=90°,∠B=2∠EDC.
(1)求證:∠FDC=∠ECF;
(2)若CE=1,求DF的長.
【解答】解:∵∠A=90°,AB=AC,
∴△ABC為等腰直角三角形,
∴∠B=∠ACB=45°,
∵∠B=2∠EDC,
∴∠FDC=45°×=22.5°,
∵∠CED=90°,
∴∠∠DCE=90°﹣∠FDC=90°﹣67.5°=22.5°,
∴∠FDC=∠ECF;
(2)如圖,延長CE到G,使EG=CE,連接DG交AC于H,
∵∠CED=90°,
∴∠GED=90°,
∴∠CED=∠GED,
在△GED和△CED中,
,
∴△GED≌△CED(SAS),
∴GFDE=∠CDE,
∵∠DFH=∠CFE,
∴∠DHF=∠CEF=90°,
∵∠ACB=45°,
∴∠HDC=45°,
∴∠HDC=∠HCD,
∴DH=CH,
在△DHF和△CHG中,
,
∴△DHF≌△CHG(ASA),
∴DF=CG,
∵EG=CE,
∴CG=2CE,
∴DF=2CE,
∵CE=1,
∴DF=2.
6.如圖,已知在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,BD平分∠ABC,CE⊥BD交BD的延長線于點(diǎn)E.
求證:CE=BD.
【解答】證明:如圖,延長CE,BA交于點(diǎn)F.
∵CE⊥BD,∠BAC=90°,
∴∠BAD=∠CAF=∠BEC=90°.
又∵∠ADB=∠EDC,
∴∠ABD=∠ACF.
在△ABD與△ACF中,
∴△ABD≌△ACF(ASA).
∴BD=CF.
∵BD平分∠ABC,
∴∠CBE=∠FBE.
在△BCE與△BFE中,
∴△BCE≌△BFE(ASA).
∴CE=FE,即CE=CF.
∴CE=BD.
7.如圖,在△ABC中,∠CAB=90°,D是斜邊BC上的中點(diǎn),E、F分別是AB、AC邊上的點(diǎn),且DE⊥DF.
(1)若AB=AC,BE+CF=4,求四邊形AEDF的面積.
(2)求證:BE2+CF2=EF2.
【解答】(1)解:連接AD,如圖1,
∵在Rt△ABC中,AB=AC,AD為BC邊的中線,
∴∠DAC=∠BAD=∠C=45°,AD⊥BC,AD=DC,
又∵DE⊥DF,AD⊥DC,
∴∠EDA+∠ADF=∠CDF+∠FDA=90°,
∴∠EDA=∠CDF,
在△AED與△CFD中,

∴△AED≌△CFD(ASA).
∴AE=CF,
∵BE+CF=4,
∴AB=BE+AE=4.
所以S四邊形AFDE=S△AFD+S△AED
=S△AFD+S△CFD
=S△ADC
=S△ABC
=×AB2
=×42
=4.
(2)證明:延長ED至點(diǎn)G,使得DG=DE,連接FG,CG,如圖2,
∵DE=DG,DF⊥DE,
∴DF垂直平分DE,
∴EF=FG,
∵D是BC中點(diǎn),
∴BD=CD,
在△BDE和△CDG中,

∴△BDE≌△CDG(SAS),
∴BE=CG,∠DCG=∠DBE,
∵∠ACB+∠DBE=90°,
∴∠ACB+∠DCG=90°,即∠FCG=90°,
∵CG2+CF2=FG2,
∴BE2+CF2=EF2.
8.(2020春?南岸區(qū)期末)在∠MAN內(nèi)有一點(diǎn)D,過點(diǎn)D分別作DB⊥AM,DC⊥AN,垂足分別為B,C.且BD=CD,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊AM和AN上.
(1)如圖1,若∠BED=∠CFD,請說明DE=DF;
(2)如圖2,若∠BDC=120°,∠EDF=60°,猜想EF,BE,CF具有的數(shù)量關(guān)系,并說明你的結(jié)論成立的理由.
【答案】(1)略 (2)略
【解答】解:(1)∵DB⊥AM,DC⊥AN,
∴∠DBE=∠DCF=90°,
在△BDE和△CDF中,

∴△BDE≌△CDF(AAS).
∴DE=DF;
(2)EF=FC+BE,
理由:過點(diǎn)D作∠CDG=∠BDE,交AN于點(diǎn)G,
在△BDE和△CDG中,
,
∴△BDE≌△CDG(ASA),
∴DE=DG,BE=CG.
∵∠BDC=120°,∠EDF=60°,
∴∠BDE+∠CDF=60°.
∴∠FDG=∠CDG+∠CDF=60°,
∴∠EDF=∠GDF.
在△EDF和△GDF中,
,
∴△EDF≌△GDF(SAS).
∴EF=GF,
∴EF=FC+CG=FC+BE.
9.(2020秋?澠池縣期末)(1)如圖①,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=45°,AD平分∠BAC,交BC于點(diǎn)D.如果作輔助線DE⊥AB于點(diǎn)E,則可以得到AC、CD、AB三條線段之間的數(shù)量關(guān)系為 ;
(2)如圖,△ABC中,∠C=2∠B,AD平分∠BAC,交BC于點(diǎn)D.(1)中的結(jié)論是否仍然成立?若不成立,試說明理由;若成立,請證明.
【答案】(1) AB=AC+CD (2)略
【解答】解:(1)如圖1,∵AD平分∠BAC,
∴∠CAD=∠EAD,
在△CAD和△EAD中
,
∴△CAD≌△EAD(AAS),
∴CD=DE,AC=AE,
∵∠B=45°,∠DEB=90°,
∴DE=EB,
∴DC=BE,
∴AE+BE=AC+DC=AB;
故答案為:AB=AC+CD.
(2)成立.
證明:如圖2,在AB上截取AE=AC,連接DE.
∵在△ACD和△AED中

∴△ACD≌△AED(SAS),
∴CD=ED,∠C=∠AED,
又∵∠C=2∠B,
∴∠AED=2∠B,
又∵∠AED=∠B+∠EDB,
∴2∠B=∠B+∠EDB,
∴∠B=∠EDB,
∴ED=EB
∵AB=AE+EB,ED=EB=CD,AE=AC,
∴AB=AC+CD.
10.(百色期末)如圖,△ABC中,AD平分∠BAC,DG⊥BC且平分BC,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F.
(1)說明BE=CF的理由;
(2)如果AB=5,AC=3,求AE、BE的長.
【答案】(1)略 (2)BE=1,AE=4.
【解答】(1)證明:連接BD,CD,
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF,∠BED=∠CFD=90°,
∵DG⊥BC且平分BC,
∴BD=CD,
在Rt△BED與Rt△CFD中,

∴Rt△BED≌Rt△CFD(HL),
∴BE=CF;
(2)解:在△AED和△AFD中,
,
∴△AED≌△AFD(AAS),
∴AE=AF,
設(shè)BE=x,則CF=x,
∵AB=5,AC=3,AE=AB﹣BE,AF=AC+CF,
∴5﹣x=3+x,
解得:x=1,
∴BE=1,AE=AB﹣BE=5﹣1=4.
11.(廣州期中)如圖,在△ABC中,∠ABC的平分線與∠ACB的外角的平分線相交于點(diǎn)D.
(1)求證:點(diǎn)D到三邊AB、BC、CA所在直線的距離相等;
(2)連接AD,若∠BDC=40°,求∠DAC的度數(shù).
【答案】(1)略 (2)∠DAC=50°
【解答】(1)證明:如圖,
過點(diǎn)D作三邊AB、BC、CA所在直線的垂線,垂足分別是Q、M、N.
則垂線段DQ、DM、DN,即為D點(diǎn)到三邊AB、BC、CA所在直線的距離.
∵D是∠ABC的平分線BD上的一點(diǎn),
∴DM=DQ.
∵D是∠ACM的平分線CD上的一點(diǎn),
∴DM=DN.
∴DQ=DM=DN.
∴D點(diǎn)到三邊AB、BC、CA所在直線的距離相等.
(2)解:連接AD,
∵∠DCG是△BCD的外角,
∴∠DCG=∠DBC+∠BDC,
∵∠ACG△ABC的外角
∴∠ACG=∠ABC+∠BAC,
∴2∠BDC=∠BAC,
∵∠BDC=40°,
∴∠BAC=80°,∠EAC=100°,
由(1)可得DQ=DN,
∴AD平分∠EAC,
∴∠DAC=EAC=50°.
12.(2021秋?雨花區(qū)期末)如圖,△ABC中,∠ABC=60°,AD、CE分別平分∠BAC、∠ACB,AD、CE相交于點(diǎn)P.
(1)求∠APC的度數(shù);
(2)若AE=3,CD=4,求線段AC的長.
【解答】解:(1)∵∠ABC=60°,
∴∠BAC+∠BCA=120°,
∵AD、CE分別平分∠BAC、∠ACB,
∴∠PAC+∠PCA=(∠BAC+∠BCA)=60°,
∴∠APC=120°.
(2)如圖,在AC上截取AF=AE,連接PF,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
在△APE和△APF中,
,
∴△APE≌△APF(SAS),
∴∠APE=∠APF,
∵∠APC=120°,
∴∠APE=60°,
∴∠APF=∠CPD=60°=∠CPF,
∵CE平分∠ACB,
∴∠ACP=∠BCP,
在△CPF和△CPD中,
,
∴△CPF≌△CPD(ASA),
∴CF=CD,
∴AC=AF+CF=AE+CD=3+4=7.
13.(2020秋?南開區(qū)校級期中)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,直線AB分別交x軸、y軸于A(a,0)、B(0,b)兩點(diǎn),且a,b滿足(a﹣b)2+|a﹣4t|=0,且t>0,t是常數(shù).直線BD平分∠OBA,交x軸于D點(diǎn).
(1)若AB的中點(diǎn)為M,連接OM交BD于N,求證:ON=OD;
(2)如圖2,過點(diǎn)A作AE⊥BD,垂足為E,猜想AE與BD間的數(shù)量關(guān)系,并證明你的猜想;
(3)如圖3,在x軸上有一個(gè)動(dòng)點(diǎn)P(在A點(diǎn)的右側(cè)),連接PB,并作等腰Rt△BPF,其中∠BPF=90°,連接FA并延長交y軸于G點(diǎn),當(dāng)P點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)時(shí),OG的長是否發(fā)生改變?若改變,請求出它的變化范圍;若不變,求出它的長度.
【解答】(1)證明:∵直線AB分別交x軸、y軸于A(a,0)、B(0,b)兩點(diǎn),且a,b滿足(a﹣b)2+|a﹣4t|=0,且t>0,
∴a=b=4t,
∴點(diǎn)A、B的坐標(biāo)是A(4t,0),B(0,4t),
∴△AOB是等腰直角三角形,
∵點(diǎn)M是AB的中點(diǎn),
∴OM⊥AB,
∴∠MOA=45°,
∵直線BD平分∠OBA,
∴∠ABD=∠ABO=22.5°,
∴∠OND=∠BNM=90°﹣∠ABD=90°﹣22.5°=67.5°,
∠ODB=∠ABD+∠BAD=22.5°+45°=67.5°,
∴∠OND=∠ODB,
∴ON=OD(等角對等邊);
(2)答:BD=2AE.
理由如下:延長AE交BO于C,
∵BD平分∠OBA,
∴∠ABD=∠CBD,
∵AE⊥BD于點(diǎn)E,
∴∠AEB=∠CEB=90°,
在△ABE≌△CBE中,,
∴△ABE≌△CBE(ASA),
∴AE=CE,
∴AC=2AE,
∵AE⊥BD,
∴∠OAC+∠ADE=90°,
又∠OBD+∠BDO=90°,∠ADE=∠BDO(對頂角相等),
∴∠OAC=∠OBD,
在△OAC與△OBD中,,
∴△OAC≌△OBD(ASA),
∴BD=AC,
∴BD=2AE;
(3)OG的長不變,且OG=4t.
過F作FH⊥OP,垂足為H,
∴∠FPH+∠PFH=90°,
∵∠BPF=90°,
∴∠BPO+∠FPH=90°,
∴∠FPH=∠BPO,
∵△BPF是等腰直角三角形,
∴BP=FP,
在△OBP與△HPF中,,
∴△OBP≌△HPF(AAS),
∴FH=OP,PH=OB=4t,
∵AH=PH+AP=OB+AP,OA=OB,
∴AH=OA+AP=OP,
∴FH=AH,
∴∠GAO=∠FAH=45°,
∴△AOG是等腰直角三角形,
∴OG=OA=4t.

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