1.(2025·沙坪坝区期末)如图,AD,BE分别是△ABC的高线和角平分线,相交于点F,且∠AEF=∠AFE.
(1)求证:AB⊥AC;
(2)若∠AEF=2∠ABC,求∠C的度数.

答案:1.(1)证明:
∵BE是△ABC的角平分线,
∴∠ABE=∠CBE=$\frac{1}{2}$∠ABC.
又
∵AD是△ABC的高线,
∴∠ADB=90°,
∴∠CBE+∠BFD=90°.
又
∵∠BFD=∠AFE=∠AEF,
∴∠ABE+∠AEB=90°,
∴∠BAE=90°,即AB⊥AC.
(2)解:
∵∠AEF=2∠ABC,∠ABE=$\frac{1}{2}$∠ABC,
∴∠AEF=4∠ABE.
∵∠ABE+∠AEB=90°,
∴∠ABE+4∠ABE=90°,即5∠ABE=90°,
解得∠ABE=∠CBE=18°,
∴∠AEF=90°-18°=72°,
∴∠C=∠AEF-∠CBE=72°-18°=54°.
解析:
【分析】
(1) 要证明AB⊥AC,本质是证∠BAC=90°,在△ABE中只需推导∠ABE+∠AEB=90°即可。首先借助角平分线定义得到∠ABE=∠CBE,再由AD是高线可得△BDF是直角三角形,两锐角互余,结合对顶角相等和已知∠AEF=∠AFE,通过等量代换就能得到△ABE中两个锐角和为90°,进而推出∠BAC=90°。
(2) 结合已知∠AEF和∠ABC的倍数关系,以及角平分线定义,可先推出∠AEF与∠ABE的倍数关系,再利用(1)得到的互余关系求出∠ABE的度数,最后根据三角形外角的性质即可算出∠C的度数。
【解析】
(1) 证明:
∵BE是△ABC的角平分线,
∴$∠ ABE=∠ CBE=\frac{1}{2}∠ ABC$。
∵AD是△ABC的高线,
∴$∠ ADB=90°$,
∴$∠ CBE+∠ BFD=90°$。
∵∠BFD与∠AFE是对顶角,
∴$∠ BFD=∠ AFE$,
又
∵$∠ AEF=∠ AFE$,
∴$∠ BFD=∠ AEF$,
等量代换得$∠ ABE+∠ AEF=90°$,即$∠ ABE+∠ AEB=90°$,
在△ABE中,$∠ BAE=180°-(∠ ABE+∠ AEB)=90°$,
即AB⊥AC。
(2) 解:
∵$∠ AEF=2∠ ABC$,$∠ ABE=\frac{1}{2}∠ ABC$,
∴$∠ ABC=2∠ ABE$,代入得$∠ AEF=4∠ ABE$。
由(1)知$∠ ABE+∠ AEB=90°$,$∠ AEB=∠ AEF$,
∴$∠ ABE+4∠ ABE=90°$,即$5∠ ABE=90°$,
解得$∠ ABE=18°$,
∴$∠ CBE=∠ ABE=18°$,$∠ AEF=4×18°=72°$。
∵∠AEF是△BEC的外角,
∴$∠ AEF=∠ C+∠ CBE$,
∴$∠ C=∠ AEF-∠ CBE=72°-18°=54°$。
【答案】
(1) AB⊥AC得证;
(2) $\boldsymbol{54°}$
【知识点】
角平分线的定义、直角三角形两锐角互余、三角形外角的性质
【点评】
本题是三角形角度相关的典型题,综合考察了三角形中特殊线段的性质与角的等量代换,解题时要注意将分散的角通过已知条件建立关联,且第一问的结论可直接作为第二问的解题条件,简化推导过程。
【难度系数】
0.65
2.(2025·方城县期末)如图,在$△ ABC$中,$∠ A=32°,∠ B=76°,CE$平分$∠ ACB$交$AB$于点$E$,$CD⊥ AB$于点$D$.
(1)求$∠ ACE$的度数;
(2)若$∠ CDF=68°$,证明:$△ CDF$是直角三角形.

答案:2.(1)解:
∵∠A=32°,∠B=76°,
∴∠ACB=180°-∠A-∠B=180°-32°-76°=72°.
∵CE平分∠ACB,
∴∠ACE=$\frac{1}{2}$∠ACB=$\frac{1}{2}$×72°=36°.
(2)证明:由(1)可知,∠ACE=36°.
∴∠CED=∠A+∠ACE=32°+36°=68°.
在Rt△CDE中,
∵∠CED+∠ECD=90°,
∴∠ECD=90°-∠CED=90°-68°=22°.
在△CDF中,∠CFD=180°-∠CDF-∠FCD=180°-68°-22°=90°,
∴△CDF是直角三角形.
解析:
【分析】
(1) 要求∠ACE的度数,已知CE是∠ACB的角平分线,因此先利用三角形内角和为180°,结合已知的∠A、∠B的度数求出∠ACB的度数,再根据角平分线的性质即可求出∠ACE。
(2) 要证明△CDF是直角三角形,只需证明三角形内有一个内角为90°即可。先利用三角形外角的性质求出∠CED的度数,再结合CD⊥AB的条件求出∠ECD的度数,最后在△CDF中利用内角和定理计算∠CFD的度数,判断是否为90°即可得证。
【解析】
(1) 解:
∵ 在△ABC中,∠A=32°,∠B=76°,三角形内角和为180°,
∴ ∠ACB=180°-∠A-∠B=180°-32°-76°=72°。
∵ CE平分∠ACB,
∴ ∠ACE=$\frac{1}{2}$∠ACB=$\frac{1}{2}$×72°=36°。
(2) 证明:
由(1)可知∠ACE=36°,
∵ ∠CED是△ACE的外角,三角形外角等于与它不相邻的两个内角之和,
∴ ∠CED=∠A+∠ACE=32°+36°=68°。
∵ CD⊥AB,△CDE为直角三角形,
∴ ∠CED+∠ECD=90°,
∴ ∠ECD=90°-∠CED=90°-68°=22°。
在△CDF中,根据三角形内角和为180°,
∠CFD=180°-∠CDF-∠FCD=180°-68°-22°=90°,
∴ △CDF是直角三角形。
【答案】
(1) $\boldsymbol{∠ACE=36°}$;
(2) △CDF是直角三角形,得证。
【知识点】
三角形内角和定理;角平分线的定义;三角形外角的性质
【点评】
本题是三角形角度计算的基础典型题,综合考查了角平分线、垂直的性质以及三角形内角和、外角性质的应用,解题时结合图形梳理角度间的数量关系,逐步推导即可求解。
【难度系数】
0.85