1. 如图,在四边形ABDC中,对角线AD平分∠BAC,∠ACD= 136°,∠BCD= 44°,则∠ADB的度数为(
A.54°
B.50°
C.48°
D.46°
D
)A.54°
B.50°
C.48°
D.46°
答案:
1.D
2. 在Rt△ABC中,∠ACB= 90°,∠ABC= 45°,D为边AB上一点,DE⊥AE于点E,AC与DE交于点F,∠ADE= 22.5°。
(1)如图①,求证:AC= BC;
(2)如图②,当点D与点B重合时,求证:BF= 2AE;
(3)如图③,若点D不与点A,B重合,AE= 3,求△ADF的面积。

(1)如图①,求证:AC= BC;
(2)如图②,当点D与点B重合时,求证:BF= 2AE;
(3)如图③,若点D不与点A,B重合,AE= 3,求△ADF的面积。
答案:
1. (1)证明:
在$Rt\triangle ABC$中,$\angle ACB = 90^{\circ}$,$\angle ABC=45^{\circ}$。
根据三角形内角和定理$\angle A+\angle ABC+\angle ACB = 180^{\circ}$,则$\angle A=180^{\circ}-\angle ACB - \angle ABC$。
把$\angle ACB = 90^{\circ}$,$\angle ABC = 45^{\circ}$代入得$\angle A=180^{\circ}-90^{\circ}-45^{\circ}=45^{\circ}$。
所以$\angle A=\angle ABC$,根据等角对等边,可得$AC = BC$。
2. (2)证明:
延长$AE$交$CB$的延长线于点$G$。
因为$BE\perp AE$,所以$\angle BEA=\angle BEG = 90^{\circ}$。
又因为$\angle ADE=\angle CBE = 22.5^{\circ}$,$\angle ABC = 45^{\circ}$,所以$\angle ABG = 180^{\circ}-\angle ABC=135^{\circ}$,$\angle AB E=\angle ABC+\angle CBE=45^{\circ}+22.5^{\circ}=67.5^{\circ}$,$\angle G=\angle ABG-\angle BAG$,$\angle BAG = 45^{\circ}-22.5^{\circ}=22.5^{\circ}$,$\angle G = 180^{\circ}-\angle AB E-\angle BAE=90^{\circ}-\angle BAE$。
在$\triangle BAE$和$\triangle BGE$中,$\left\{\begin{array}{l}\angle BEA=\angle BEG\\ BE = BE\\ \angle ABE=\angle GBE\end{array}\right.$($\angle GBE=\angle ABC + \angle CBE$,$\angle ABE=\angle ABC+\angle CBE$,因为$BE$平分$\angle ABG$,$\angle ABG = 135^{\circ}$,$\angle ABE=\angle GBE = 67.5^{\circ}$)。
根据$ASA$(角 - 边 - 角)定理,$\triangle BAE\cong\triangle BGE$,所以$AE = GE$,即$AG = 2AE$。
因为$\angle ACB=\angle BEG = 90^{\circ}$,所以$AC// BG$,则$\angle FAC=\angle G$。
在$\triangle ACF$和$\triangle BCG$中,$\left\{\begin{array}{l}\angle FAC=\angle G\\\angle ACF=\angle BCG = 90^{\circ}\\AC = BC\end{array}\right.$。
根据$AAS$(角 - 角 - 边)定理,$\triangle ACF\cong\triangle BCG$,所以$AF = BG$。
又因为$\angle ABG = 135^{\circ}$,$\angle BAG = 22.5^{\circ}$,$\angle AFB=\angle BAG+\angle ABF$(外角定理),$\angle ABF = 45^{\circ}$,$\angle BAG = 22.5^{\circ}$,$\angle AFB = 67.5^{\circ}$,$\angle ABG = 135^{\circ}$,$\angle G = 67.5^{\circ}$,$\angle AFB=\angle G$,$AF = BG$,$\angle FAC=\angle G$,$\angle ACF=\angle BCG$,$AC = BC$,$\triangle ACF\cong\triangle BCG$,所以$AF = BG$,$\angle FAB=\angle ABF = 22.5^{\circ}$,所以$BF = AF$,又$AG = 2AE$,$AF = AG$,所以$BF = 2AE$。
3. (3)解:
过点$D$作$DH\perp AC$于点$H$。
因为$\angle A = 45^{\circ}$,$\angle ADE = 22.5^{\circ}$,$\angle AFD=\angle ADE+\angle A$(外角定理),所以$\angle AFD = 22.5^{\circ}+45^{\circ}=67.5^{\circ}$。
又因为$\angle A = 45^{\circ}$,$\angle AED = 90^{\circ}$,$\angle ADE = 22.5^{\circ}$,$\angle FDH = 45^{\circ}-22.5^{\circ}=22.5^{\circ}$,$\angle DFH = 180^{\circ}-\angle AFD=112.5^{\circ}$,$\angle DAH = 45^{\circ}$,$\triangle ADH$是等腰直角三角形,$AH = DH$。
因为$\angle AED=\angle DHF = 90^{\circ}$,$\angle ADE=\angle HDF = 22.5^{\circ}$。
设$DH = AH=x$。
因为$\angle A = 45^{\circ}$,$\angle AED = 90^{\circ}$,所以$\angle ADE+\angle AFD = 90^{\circ}$,$\angle A = 45^{\circ}$,$\angle AED = 90^{\circ}$,$\triangle ADE$中,$\tan\angle A=\frac{DE}{AE}$,$\angle A = 45^{\circ}$,$AE = 3$,$DE = 3$。
又因为$\triangle DHF\sim\triangle AED$($\angle AED=\angle DHF$,$\angle ADE=\angle HDF$),$\frac{AE}{DH}=\frac{DE}{FH}$。
因为$\angle A = 45^{\circ}$,$\angle AHD = 90^{\circ}$,$AH = DH$,$\angle ADE = 22.5^{\circ}$,$\angle FDH = 22.5^{\circ}$,$\triangle AED\cong\triangle DHF(AAS)$($\angle AED=\angle DHF$,$\angle ADE=\angle HDF$,$AD = DA$),$FH = AE = 3$,$AH = DH = 3$。
$S_{\triangle ADF}=\frac{1}{2}AF\cdot DH$,$AF=AH + FH$,$AH = FH = 3$,$AF = 6$,$DH = 3$。
所以$S_{\triangle ADF}=\frac{1}{2}×6×3 = 9$。
综上,(1)得证$AC = BC$;(2)得证$BF = 2AE$;(3)$\triangle ADF$的面积为$9$。
在$Rt\triangle ABC$中,$\angle ACB = 90^{\circ}$,$\angle ABC=45^{\circ}$。
根据三角形内角和定理$\angle A+\angle ABC+\angle ACB = 180^{\circ}$,则$\angle A=180^{\circ}-\angle ACB - \angle ABC$。
把$\angle ACB = 90^{\circ}$,$\angle ABC = 45^{\circ}$代入得$\angle A=180^{\circ}-90^{\circ}-45^{\circ}=45^{\circ}$。
所以$\angle A=\angle ABC$,根据等角对等边,可得$AC = BC$。
2. (2)证明:
延长$AE$交$CB$的延长线于点$G$。
因为$BE\perp AE$,所以$\angle BEA=\angle BEG = 90^{\circ}$。
又因为$\angle ADE=\angle CBE = 22.5^{\circ}$,$\angle ABC = 45^{\circ}$,所以$\angle ABG = 180^{\circ}-\angle ABC=135^{\circ}$,$\angle AB E=\angle ABC+\angle CBE=45^{\circ}+22.5^{\circ}=67.5^{\circ}$,$\angle G=\angle ABG-\angle BAG$,$\angle BAG = 45^{\circ}-22.5^{\circ}=22.5^{\circ}$,$\angle G = 180^{\circ}-\angle AB E-\angle BAE=90^{\circ}-\angle BAE$。
在$\triangle BAE$和$\triangle BGE$中,$\left\{\begin{array}{l}\angle BEA=\angle BEG\\ BE = BE\\ \angle ABE=\angle GBE\end{array}\right.$($\angle GBE=\angle ABC + \angle CBE$,$\angle ABE=\angle ABC+\angle CBE$,因为$BE$平分$\angle ABG$,$\angle ABG = 135^{\circ}$,$\angle ABE=\angle GBE = 67.5^{\circ}$)。
根据$ASA$(角 - 边 - 角)定理,$\triangle BAE\cong\triangle BGE$,所以$AE = GE$,即$AG = 2AE$。
因为$\angle ACB=\angle BEG = 90^{\circ}$,所以$AC// BG$,则$\angle FAC=\angle G$。
在$\triangle ACF$和$\triangle BCG$中,$\left\{\begin{array}{l}\angle FAC=\angle G\\\angle ACF=\angle BCG = 90^{\circ}\\AC = BC\end{array}\right.$。
根据$AAS$(角 - 角 - 边)定理,$\triangle ACF\cong\triangle BCG$,所以$AF = BG$。
又因为$\angle ABG = 135^{\circ}$,$\angle BAG = 22.5^{\circ}$,$\angle AFB=\angle BAG+\angle ABF$(外角定理),$\angle ABF = 45^{\circ}$,$\angle BAG = 22.5^{\circ}$,$\angle AFB = 67.5^{\circ}$,$\angle ABG = 135^{\circ}$,$\angle G = 67.5^{\circ}$,$\angle AFB=\angle G$,$AF = BG$,$\angle FAC=\angle G$,$\angle ACF=\angle BCG$,$AC = BC$,$\triangle ACF\cong\triangle BCG$,所以$AF = BG$,$\angle FAB=\angle ABF = 22.5^{\circ}$,所以$BF = AF$,又$AG = 2AE$,$AF = AG$,所以$BF = 2AE$。
3. (3)解:
过点$D$作$DH\perp AC$于点$H$。
因为$\angle A = 45^{\circ}$,$\angle ADE = 22.5^{\circ}$,$\angle AFD=\angle ADE+\angle A$(外角定理),所以$\angle AFD = 22.5^{\circ}+45^{\circ}=67.5^{\circ}$。
又因为$\angle A = 45^{\circ}$,$\angle AED = 90^{\circ}$,$\angle ADE = 22.5^{\circ}$,$\angle FDH = 45^{\circ}-22.5^{\circ}=22.5^{\circ}$,$\angle DFH = 180^{\circ}-\angle AFD=112.5^{\circ}$,$\angle DAH = 45^{\circ}$,$\triangle ADH$是等腰直角三角形,$AH = DH$。
因为$\angle AED=\angle DHF = 90^{\circ}$,$\angle ADE=\angle HDF = 22.5^{\circ}$。
设$DH = AH=x$。
因为$\angle A = 45^{\circ}$,$\angle AED = 90^{\circ}$,所以$\angle ADE+\angle AFD = 90^{\circ}$,$\angle A = 45^{\circ}$,$\angle AED = 90^{\circ}$,$\triangle ADE$中,$\tan\angle A=\frac{DE}{AE}$,$\angle A = 45^{\circ}$,$AE = 3$,$DE = 3$。
又因为$\triangle DHF\sim\triangle AED$($\angle AED=\angle DHF$,$\angle ADE=\angle HDF$),$\frac{AE}{DH}=\frac{DE}{FH}$。
因为$\angle A = 45^{\circ}$,$\angle AHD = 90^{\circ}$,$AH = DH$,$\angle ADE = 22.5^{\circ}$,$\angle FDH = 22.5^{\circ}$,$\triangle AED\cong\triangle DHF(AAS)$($\angle AED=\angle DHF$,$\angle ADE=\angle HDF$,$AD = DA$),$FH = AE = 3$,$AH = DH = 3$。
$S_{\triangle ADF}=\frac{1}{2}AF\cdot DH$,$AF=AH + FH$,$AH = FH = 3$,$AF = 6$,$DH = 3$。
所以$S_{\triangle ADF}=\frac{1}{2}×6×3 = 9$。
综上,(1)得证$AC = BC$;(2)得证$BF = 2AE$;(3)$\triangle ADF$的面积为$9$。
3. 如图,在△ABC中,∠A= 60°,BE,CF分别平分∠ABC,∠ACB,且交于点P。
(1)求∠BPC的度数;
(2)求证:FP= EP。

(1)求∠BPC的度数;
(2)求证:FP= EP。
答案:
1. (1)
解:
在$\triangle ABC$中,根据三角形内角和定理$\angle A+\angle ABC+\angle ACB = 180^{\circ}$,已知$\angle A = 60^{\circ}$,则$\angle ABC+\angle ACB=180^{\circ}-\angle A=180 - 60=120^{\circ}$。
因为$BE$平分$\angle ABC$,$CF$平分$\angle ACB$,所以$\angle PBC=\frac{1}{2}\angle ABC$,$\angle PCB=\frac{1}{2}\angle ACB$。
那么$\angle PBC+\angle PCB=\frac{1}{2}(\angle ABC + \angle ACB)$。
把$\angle ABC+\angle ACB = 120^{\circ}$代入可得$\angle PBC+\angle PCB=\frac{1}{2}×120^{\circ}=60^{\circ}$。
在$\triangle BPC$中,根据三角形内角和定理$\angle BPC+\angle PBC+\angle PCB = 180^{\circ}$,所以$\angle BPC=180^{\circ}-(\angle PBC+\angle PCB)=180 - 60=120^{\circ}$。
2. (2)
证明:
在$BC$上截取$BD = BF$。
因为$BE$平分$\angle ABC$,所以$\angle FBP=\angle DBP$。
在$\triangle FBP$和$\triangle DBP$中,$\left\{\begin{array}{l}BF = BD\\\angle FBP=\angle DBP\\BP = BP\end{array}\right.$($SAS$判定定理)。
所以$\triangle FBP\cong\triangle DBP$,则$\angle BPF=\angle BPD$,$FP = DP$。
因为$\angle BPC = 120^{\circ}$,所以$\angle BPF=\angle BPD = 60^{\circ}$,那么$\angle DPC=\angle BPC-\angle BPD=120 - 60 = 60^{\circ}$。
又因为$\angle EPC=180^{\circ}-\angle BPC=60^{\circ}$(邻补角定义),所以$\angle EPC=\angle DPC$。
因为$CF$平分$\angle ACB$,所以$\angle ECP=\angle DCP$。
在$\triangle EPC$和$\triangle DPC$中,$\left\{\begin{array}{l}\angle EPC=\angle DPC\\\angle ECP=\angle DCP\\PC = PC\end{array}\right.$($ASA$判定定理)。
所以$\triangle EPC\cong\triangle DPC$,则$EP = DP$。
又因为$FP = DP$,所以$FP = EP$。
综上,(1)$\angle BPC$的度数为$120^{\circ}$;(2)证明过程如上述。
解:
在$\triangle ABC$中,根据三角形内角和定理$\angle A+\angle ABC+\angle ACB = 180^{\circ}$,已知$\angle A = 60^{\circ}$,则$\angle ABC+\angle ACB=180^{\circ}-\angle A=180 - 60=120^{\circ}$。
因为$BE$平分$\angle ABC$,$CF$平分$\angle ACB$,所以$\angle PBC=\frac{1}{2}\angle ABC$,$\angle PCB=\frac{1}{2}\angle ACB$。
那么$\angle PBC+\angle PCB=\frac{1}{2}(\angle ABC + \angle ACB)$。
把$\angle ABC+\angle ACB = 120^{\circ}$代入可得$\angle PBC+\angle PCB=\frac{1}{2}×120^{\circ}=60^{\circ}$。
在$\triangle BPC$中,根据三角形内角和定理$\angle BPC+\angle PBC+\angle PCB = 180^{\circ}$,所以$\angle BPC=180^{\circ}-(\angle PBC+\angle PCB)=180 - 60=120^{\circ}$。
2. (2)
证明:
在$BC$上截取$BD = BF$。
因为$BE$平分$\angle ABC$,所以$\angle FBP=\angle DBP$。
在$\triangle FBP$和$\triangle DBP$中,$\left\{\begin{array}{l}BF = BD\\\angle FBP=\angle DBP\\BP = BP\end{array}\right.$($SAS$判定定理)。
所以$\triangle FBP\cong\triangle DBP$,则$\angle BPF=\angle BPD$,$FP = DP$。
因为$\angle BPC = 120^{\circ}$,所以$\angle BPF=\angle BPD = 60^{\circ}$,那么$\angle DPC=\angle BPC-\angle BPD=120 - 60 = 60^{\circ}$。
又因为$\angle EPC=180^{\circ}-\angle BPC=60^{\circ}$(邻补角定义),所以$\angle EPC=\angle DPC$。
因为$CF$平分$\angle ACB$,所以$\angle ECP=\angle DCP$。
在$\triangle EPC$和$\triangle DPC$中,$\left\{\begin{array}{l}\angle EPC=\angle DPC\\\angle ECP=\angle DCP\\PC = PC\end{array}\right.$($ASA$判定定理)。
所以$\triangle EPC\cong\triangle DPC$,则$EP = DP$。
又因为$FP = DP$,所以$FP = EP$。
综上,(1)$\angle BPC$的度数为$120^{\circ}$;(2)证明过程如上述。
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