题目内容
(本题满分12分)
【问题情境】
徐老师给爱好学习的小敏和小捷提出这样一个问题:
如图1,△ABC中,∠B=2∠C,AD是∠BAC的平分线.求证:AB+BD=AC
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小敏的证明思路是:在AC上截取AE=AB,
连接DE.(如图2)
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小捷的证明思路是:延长CB至点E,使BE=AB,连接AE.可以证得:AE=DE(如图3)
请你任意选择一种思路继续完成下一步的证明.
【变式探究】
“AD是∠BAC的平分线”改成“AD是BC边上的高”,其它条件不变.(如图4)
AB+BD=AC成立吗?若成立,请证明;若不成立,写出你的正确结论,并说明理由.
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【迁移拓展】
△ABC中,∠B=2∠C.求证:
.(如图5)
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证明见试题解析.
【解析】
试题分析:小敏的证明思路是:在AC上截取AE=AB,连接DE.
由SAS证明△ABD≌△AED,得到BD=DE,∠ABD=∠AED,由∠AED=∠EDC+∠C和∠B=2∠C,得到∠EDC=∠C,从而有 DE=EC,故AB+BD=AC;
小捷的证明思路是:延长CB至点E,使BE=AB,连接AE,则∠E=∠BAE,∠ABC=2∠E,由∠ABC=2∠C,得到∠E=∠C, AE=AC,再证△AED是等腰三角形,得到EA=ED=AC,故AB+BD=AC;
【变式探究】
AB+BD=AC不成立,正确结论:AB+BD=CD,在CD上截取DE=DB,由AD⊥BC,得到 AD是BE的中垂线,故AE=AB,∠B=∠AED,证明∠C=∠CAE,得到 AE=EC,即AB+BD=CD;
【迁移拓展】
过点A作AD⊥BC于D,由勾股定理得:
,
,故
=(CD-BD)(CD+BD)=BC(CD-BD),由AB+BD=CD ,得到 CD-BD=AB,
故
= BC(CD-BD)=BC·AB,即
.
试题解析:小敏的证明思路是:在AC上截取AE=AB,连接DE.(如图2)
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∵AD是∠BAC的平分线,∴∠BAD=∠EAD,∵AD=AD,∴△ABD≌△AED,∴BD=DE,∠ABD=∠AED,又∵∠AED=∠EDC+∠C,∠B=2∠C,∴∠EDC=∠C,∴ DE=EC,即AB+BD=AC;
小捷的证明思路是:延长CB至点E,使BE=AB,连接AE,则∠E=∠BAE,∴∠ABC=2∠E,∵∠ABC=2∠C,∴∠E=∠C,∴AE=AC,∵∠ADE=∠DAC+∠C,∠DAE=∠BAD+∠BAE,又∵AD是∠BAC的平分线,∴∠BAD=∠DAC,∴∠ADE=∠DAE,∴△AED是等腰三角形,∴EA=ED=AC,∴AB+BD=AC;
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【变式探究】
AB+BD=AC不成立 正确结论:AB+BD=CD,证明如下:
在CD上截取DE=DB,∵AD⊥BC,∴ AD是BE的中垂线,∴AE=AB,∴∠B=∠AED,∵∠AED =∠C+∠CAE,∵∠B=2∠C,∴∠C=∠CAE,∴ AE=EC,即AB+BD=CD;
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【迁移拓展】
证明:过点A作AD⊥BC于D,由勾股定理得:
,
,∴
=(CD-BD)(CD+BD)=BC(CD-BD),∵AB+BD=CD ,∴ CD-BD=AB,∴
= BC(CD-BD)=BC·AB,即
.
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考点:全等三角形的判定与性质.