这是2022年北京中考数学的一道真题,这道题并不太难,但应用的知识点还是蛮多的,包括平形四边形的判定定理及性质、平行与垂直的关系、等腰三角形的判定或垂直平分线的性质、勾股定理的逆定理、直角三角形的斜边中线定理等。而且解这道题还要清晰的思路,要懂得运用第一小题的提示,去解决第二小题。
在△ABC中,∠ACB=90⁰,D为△ABC内一点,连接BD, DC,延长DC到点E,使得CE=DC. (1)如图1,延长BC到点F,使得CF=BC,连接AF,EF,若AF⊥EF,求证:BD⊥AF;
(2)连接AE,交BD的延长线于点H,连接CH,依题意补全图2,若AB^2=AE^2 BD^2, 用等式表示线段CD与CH的数量关系,并证明.
分析:(1)第一小题只需要运用平行四边形的“对角线互相平分”的判定定理,结合平行线和垂线的关系就可以解决。
(2)第二小题的关键是,除了按题目要求,补全图2之外,还要按(1)的要求作图。这样就可以利用平行四边形的对边相等的性质,以及等腰三角形“三线合一”的判定定理,把三边的平方关系转移到一个三角形中,运用勾股定理判定直角三角形。最后还是运用平行线和垂线的关系,以及直角三角形的斜边中线定理来证明结论。
下面组织解题过程:
证明: (1)连接BE, DF,
∵CE=DC,CF=BC,∴四边形BDFE是平行四边形,【对角线互相平分的四边形是平行四边形】
∴BD//EF, 又AF⊥EF,∴BD⊥AF. 【如果一条直线垂直于平行线中的一条直线,就同时垂直于平行线中的另一条直线】
解:(2)如图,CD=CH,理由如下:
延长BC至F,使CF=BC,连接EF, AF.
由(1)可知BD//EF, 且BD=EF,【平行四边形对边平行且相等的性质】
又AB=AF,且AB^2=AE^2 BD^2,【AC垂直平分BF,用垂直平分线的性质也可以推出AB=AF,或者应用等腰三角形“三线合一”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)小题最后一步是同一个定理的应用】
在Rt△DHE中,CE=DC,【即CH是斜边DE的中线】
∴CD=CH.【直角三角形斜边中线是斜边的一半】
题目真不难,但想要快速简洁地完成,也不容易,你说呢?
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