這是2022年北京中考數學的一道真題,這道題并不太難,但應用的知識點還是蠻多的,包括平形四邊形的判定定理及性質、平行與垂直的關系、等腰三角形的判定或垂直平分線的性質、勾股定理的逆定理、直角三角形的斜邊中線定理等。而且解這道題還要清晰的思路,要懂得運用第一小題的提示,去解決第二小題。
在△ABC中,∠ACB=90⁰,D為△ABC内一點,連接BD, DC,延長DC到點E,使得CE=DC. (1)如圖1,延長BC到點F,使得CF=BC,連接AF,EF,若AF⊥EF,求證:BD⊥AF;
(2)連接AE,交BD的延長線于點H,連接CH,依題意補全圖2,若AB^2=AE^2 BD^2, 用等式表示線段CD與CH的數量關系,并證明.
分析:(1)第一小題隻需要運用平行四邊形的“對角線互相平分”的判定定理,結合平行線和垂線的關系就可以解決。
(2)第二小題的關鍵是,除了按題目要求,補全圖2之外,還要按(1)的要求作圖。這樣就可以利用平行四邊形的對邊相等的性質,以及等腰三角形“三線合一”的判定定理,把三邊的平方關系轉移到一個三角形中,運用勾股定理判定直角三角形。最後還是運用平行線和垂線的關系,以及直角三角形的斜邊中線定理來證明結論。
下面組織解題過程:
證明: (1)連接BE, DF,
∵CE=DC,CF=BC,∴四邊形BDFE是平行四邊形,【對角線互相平分的四邊形是平行四邊形】
∴BD//EF, 又AF⊥EF,∴BD⊥AF. 【如果一條直線垂直于平行線中的一條直線,就同時垂直于平行線中的另一條直線】
解:(2)如圖,CD=CH,理由如下:
延長BC至F,使CF=BC,連接EF, AF.
由(1)可知BD//EF, 且BD=EF,【平行四邊形對邊平行且相等的性質】
又AB=AF,且AB^2=AE^2 BD^2,【AC垂直平分BF,用垂直平分線的性質也可以推出AB=AF,或者應用等腰三角形“三線合一”的判定定理】
∴AF^2=AE^2 EF^2,∴EF⊥AE,【用勾股定理判定直角三角形AEF】
∴BD⊥AE,【和第(1)小題最後一步是同一個定理的應用】
在Rt△DHE中,CE=DC,【即CH是斜邊DE的中線】
∴CD=CH.【直角三角形斜邊中線是斜邊的一半】
題目真不難,但想要快速簡潔地完成,也不容易,你說呢?
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