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11. 如图,在$\triangle ABC$中,$AB=AC$,点D、E、F分别在AB、BC、AC边上,且$BE=CF$,$BD=CE$.
(1)求证:$\triangle DEF$是等腰三角形;
(2)当$\angle A=40^{\circ}$时,求$\angle DEF$的度数.

(1)求证:$\triangle DEF$是等腰三角形;
(2)当$\angle A=40^{\circ}$时,求$\angle DEF$的度数.
答案:
1. (1)证明:
因为$AB = AC$,所以$\angle B=\angle C$。
在$\triangle BDE$和$\triangle CEF$中,$\begin{cases}BD = CE\\\angle B=\angle C\\BE = CF\end{cases}$。
根据$SAS$(边角边)定理,可得$\triangle BDE\cong\triangle CEF$。
所以$DE = EF$。
因为有两边相等的三角形是等腰三角形,所以$\triangle DEF$是等腰三角形。
2. (2)解:
因为$\angle A = 40^{\circ}$,$AB = AC$,根据三角形内角和定理$\angle A+\angle B+\angle C = 180^{\circ}$,且$\angle B=\angle C$,则$\angle B=\angle C=\frac{180^{\circ}-\angle A}{2}=\frac{180 - 40}{2}=70^{\circ}$。
由$\triangle BDE\cong\triangle CEF$,可得$\angle BDE=\angle CEF$。
又因为$\angle B+\angle BDE+\angle BED = 180^{\circ}$,$\angle BED+\angle DEF+\angle CEF = 180^{\circ}$。
所以$\angle DEF=\angle B$。
所以$\angle DEF = 70^{\circ}$。
综上,(1)已证$\triangle DEF$是等腰三角形;(2)$\angle DEF$的度数为$70^{\circ}$。
因为$AB = AC$,所以$\angle B=\angle C$。
在$\triangle BDE$和$\triangle CEF$中,$\begin{cases}BD = CE\\\angle B=\angle C\\BE = CF\end{cases}$。
根据$SAS$(边角边)定理,可得$\triangle BDE\cong\triangle CEF$。
所以$DE = EF$。
因为有两边相等的三角形是等腰三角形,所以$\triangle DEF$是等腰三角形。
2. (2)解:
因为$\angle A = 40^{\circ}$,$AB = AC$,根据三角形内角和定理$\angle A+\angle B+\angle C = 180^{\circ}$,且$\angle B=\angle C$,则$\angle B=\angle C=\frac{180^{\circ}-\angle A}{2}=\frac{180 - 40}{2}=70^{\circ}$。
由$\triangle BDE\cong\triangle CEF$,可得$\angle BDE=\angle CEF$。
又因为$\angle B+\angle BDE+\angle BED = 180^{\circ}$,$\angle BED+\angle DEF+\angle CEF = 180^{\circ}$。
所以$\angle DEF=\angle B$。
所以$\angle DEF = 70^{\circ}$。
综上,(1)已证$\triangle DEF$是等腰三角形;(2)$\angle DEF$的度数为$70^{\circ}$。
12. 如图,在$\triangle ABC$中,$BA=BC$,D在边CB上,且$DB=DA=AC$.
(1)如图1,填空:$\angle B=$
(2)如图2,若点M为线段BD上的点,过点M作直线$MH\perp AD$交AD的延长线于点H,分别交直线AB、AC于点N、E.
①求证:$\triangle ANE$是等腰三角形;
②试写出线段BN、CE、CD之间的数量关系,并加以证明.


(1)如图1,填空:$\angle B=$
36
$^{\circ}$,$\angle C=$72
$^{\circ}$.(2)如图2,若点M为线段BD上的点,过点M作直线$MH\perp AD$交AD的延长线于点H,分别交直线AB、AC于点N、E.
①求证:$\triangle ANE$是等腰三角形;
②试写出线段BN、CE、CD之间的数量关系,并加以证明.
(2)① 证明:因为$MH\perp AD$,所以$\angle AHN = 90^{\circ}$。$\angle BAD = 36^{\circ}$,则$\angle ANH = 180^{\circ}-\angle BAD-\angle AHN=180^{\circ}-36^{\circ}-90^{\circ}=54^{\circ}$。$\angle DAC=\angle BAC - \angle BAD=72^{\circ}-36^{\circ}=36^{\circ}$,$\angle C = 72^{\circ}$,所以$\angle AED = 180^{\circ}-\angle DAC-\angle AHE=180^{\circ}-36^{\circ}-90^{\circ}=54^{\circ}$。因为$\angle ANE=\angle AEN = 54^{\circ}$,所以$AN = AE$,即$\triangle ANE$是等腰三角形。② 数量关系:$CD = BN + CE$。证明:过点$A$作$AF// CE$交$EN$于点$F$。因为$AF// CE$,所以$\angle FAE=\angle AEC$。由①知$\angle ANE=\angle AEN$,所以$\angle FAE=\angle ANF$,则$AF = AN$。又因为$AN = AE$,所以$AF = AE$。因为$\angle B = 36^{\circ}$,$\angle ANH = 54^{\circ}$,所以$\angle BNM = 180^{\circ}-\angle ANH = 126^{\circ}$,$\angle AFN = 180^{\circ}-\angle AFE=180^{\circ}-\angle AEC = 126^{\circ}$,所以$\angle BNM=\angle AFN$。因为$DB = DA$,$\angle B=\angle BAD = 36^{\circ}$,$\angle DAF=\angle BAD = 36^{\circ}$,所以$\triangle BNM\cong\triangle AFN(AAS)$,则$BN = AF$。因为$AF = AE$,$CD = AC - AD$,$AC = DA$,$AE - AN = CE$,$AN = AF = BN$,所以$CD = CE + BN$。
答案:
$(1)$ 求$\angle B$和$\angle C$的度数
设$\angle B = x$,因为$DB = DA$,根据等腰三角形两底角相等,所以$\angle BAD=\angle B = x$。
根据三角形外角性质,$\angle ADC=\angle B+\angle BAD = 2x$。
又因为$DA = AC$,所以$\angle C=\angle ADC = 2x$。
由于$BA = BC$,所以$\angle BAC=\angle C = 2x$。
在$\triangle ABC$中,根据三角形内角和为$180^{\circ}$,即$\angle B+\angle BAC+\angle C = 180^{\circ}$,可得$x + 2x+2x = 180^{\circ}$,
$5x = 180^{\circ}$,解得$x = 36^{\circ}$。
所以$\angle B = 36^{\circ}$,$\angle C = 72^{\circ}$。
$(2)$ ① 证明$\triangle ANE$是等腰三角形
解:因为$MH\perp AD$,所以$\angle AHN = 90^{\circ}$。
$\angle BAD = 36^{\circ}$,则$\angle ANH = 180^{\circ}-\angle BAD-\angle AHN=180^{\circ}-36^{\circ}-90^{\circ}=54^{\circ}$。
$\angle DAC=\angle BAC - \angle BAD=72^{\circ}-36^{\circ}=36^{\circ}$,$\angle C = 72^{\circ}$,所以$\angle AED = 180^{\circ}-\angle DAC-\angle AHE=180^{\circ}-36^{\circ}-90^{\circ}=54^{\circ}$。
因为$\angle ANE=\angle AEN = 54^{\circ}$,根据等腰三角形的判定(等角对等边),所以$AN = AE$,即$\triangle ANE$是等腰三角形。
$(2)$ ② 找出线段$BN$、$CE$、$CD$之间的数量关系并证明
解:数量关系为$CD = BN + CE$。
证明:过点$A$作$AF// CE$交$EN$于点$F$。
因为$AF// CE$,所以$\angle FAE=\angle AEC$(两直线平行,内错角相等)。
由①知$\angle ANE=\angle AEN$,所以$\angle FAE=\angle ANF$,则$AF = AN$。
又因为$AN = AE$,所以$AF = AE$。
因为$\angle B = 36^{\circ}$,$\angle ANH = 54^{\circ}$,所以$\angle BNM = 180^{\circ}-\angle ANH = 126^{\circ}$,$\angle AFN = 180^{\circ}-\angle AFE=180^{\circ}-\angle AEC = 126^{\circ}$,所以$\angle BNM=\angle AFN$。
因为$DB = DA$,$\angle B=\angle BAD = 36^{\circ}$,$\angle DAF=\angle BAD = 36^{\circ}$,所以$\triangle BNM\cong\triangle AFN(AAS)$,则$BN = AF$。
因为$AF = AE$,$CD = AC - AD$,$AC = DA$,$AE - AN = CE$,$AN = AF = BN$,所以$CD = CE + BN$。
综上,答案依次为:$(1)$$\boldsymbol{36}$;$\boldsymbol{72}$ ;$(2)$ ① 证明如上;②$\boldsymbol{CD = BN + CE}$,证明如上。
设$\angle B = x$,因为$DB = DA$,根据等腰三角形两底角相等,所以$\angle BAD=\angle B = x$。
根据三角形外角性质,$\angle ADC=\angle B+\angle BAD = 2x$。
又因为$DA = AC$,所以$\angle C=\angle ADC = 2x$。
由于$BA = BC$,所以$\angle BAC=\angle C = 2x$。
在$\triangle ABC$中,根据三角形内角和为$180^{\circ}$,即$\angle B+\angle BAC+\angle C = 180^{\circ}$,可得$x + 2x+2x = 180^{\circ}$,
$5x = 180^{\circ}$,解得$x = 36^{\circ}$。
所以$\angle B = 36^{\circ}$,$\angle C = 72^{\circ}$。
$(2)$ ① 证明$\triangle ANE$是等腰三角形
解:因为$MH\perp AD$,所以$\angle AHN = 90^{\circ}$。
$\angle BAD = 36^{\circ}$,则$\angle ANH = 180^{\circ}-\angle BAD-\angle AHN=180^{\circ}-36^{\circ}-90^{\circ}=54^{\circ}$。
$\angle DAC=\angle BAC - \angle BAD=72^{\circ}-36^{\circ}=36^{\circ}$,$\angle C = 72^{\circ}$,所以$\angle AED = 180^{\circ}-\angle DAC-\angle AHE=180^{\circ}-36^{\circ}-90^{\circ}=54^{\circ}$。
因为$\angle ANE=\angle AEN = 54^{\circ}$,根据等腰三角形的判定(等角对等边),所以$AN = AE$,即$\triangle ANE$是等腰三角形。
$(2)$ ② 找出线段$BN$、$CE$、$CD$之间的数量关系并证明
解:数量关系为$CD = BN + CE$。
证明:过点$A$作$AF// CE$交$EN$于点$F$。
因为$AF// CE$,所以$\angle FAE=\angle AEC$(两直线平行,内错角相等)。
由①知$\angle ANE=\angle AEN$,所以$\angle FAE=\angle ANF$,则$AF = AN$。
又因为$AN = AE$,所以$AF = AE$。
因为$\angle B = 36^{\circ}$,$\angle ANH = 54^{\circ}$,所以$\angle BNM = 180^{\circ}-\angle ANH = 126^{\circ}$,$\angle AFN = 180^{\circ}-\angle AFE=180^{\circ}-\angle AEC = 126^{\circ}$,所以$\angle BNM=\angle AFN$。
因为$DB = DA$,$\angle B=\angle BAD = 36^{\circ}$,$\angle DAF=\angle BAD = 36^{\circ}$,所以$\triangle BNM\cong\triangle AFN(AAS)$,则$BN = AF$。
因为$AF = AE$,$CD = AC - AD$,$AC = DA$,$AE - AN = CE$,$AN = AF = BN$,所以$CD = CE + BN$。
综上,答案依次为:$(1)$$\boldsymbol{36}$;$\boldsymbol{72}$ ;$(2)$ ① 证明如上;②$\boldsymbol{CD = BN + CE}$,证明如上。
13. 如图,点O是等边三角形ABC内一点,$\angle AOB=110^{\circ}$,$\angle BOC=\alpha$. 以OC为一边作等边三角形OCD,连结AC、AD.
(1)当$\alpha=150^{\circ}$时,试判断$\triangle AOD$的形状,并说明理由;
(2)探究:当$\alpha$为多少度时,$\triangle AOD$是等腰三角形?

(1)当$\alpha=150^{\circ}$时,试判断$\triangle AOD$的形状,并说明理由;
(2)探究:当$\alpha$为多少度时,$\triangle AOD$是等腰三角形?
答案:
13.
(1)当α=150°时,△AOD是直角三角形.理由略.
(2)当α为110°,125°或140°时,△AOD是等腰三角形.
(1)当α=150°时,△AOD是直角三角形.理由略.
(2)当α为110°,125°或140°时,△AOD是等腰三角形.
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