5. 如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,∠BAD=40°,AD=AE.求∠CDE的度数.

(第5题)
答案:5. 解:$\because AB=AC,AD⊥ BC,\therefore ∠ CAD=∠ BAD=40°$,$∠ ADC=90°$.又$\because AD=AE,\therefore ∠ ADE=\frac{180°-40°}{2}=70°$,$\therefore ∠ CDE=90°-70°=20°$.
解析:
【分析】
解题思路:首先观察图形,已知△ABC是等腰三角形且AD⊥BC,可优先联想到等腰三角形“三线合一”的性质,由此得到AD平分顶角∠BAC,且∠ADC为直角,算出∠CAD的度数;再由AD=AE可知△ADE也是等腰三角形,结合等腰三角形两底角相等和三角形内角和为180°,求出∠ADE的度数;最后利用角的和差关系,用∠ADC减去∠ADE就能得到∠CDE的度数。
【解析】
解:$\because AB=AC,AD⊥ BC$,
$\therefore AD$平分$∠ BAC$,$∠ ADC=90°$,
$\therefore ∠ CAD=∠ BAD=40°$。
又$\because AD=AE$,
$\therefore △ ADE$是等腰三角形,
$\therefore ∠ ADE=\frac{180°-∠ CAD}{2}=\frac{180°-40°}{2}=70°$,
$\therefore ∠ CDE=∠ ADC-∠ ADE=90°-70°=20°$。
【答案】
$20°$
【知识点】
等腰三角形性质,三角形内角和,角度和差计算
【点评】
本题属于等腰三角形性质的基础应用题,核心考查对等腰三角形“三线合一”“等边对等角”性质的掌握,只要理清图中各角的数量关系,就能顺利求解,解题时需注意不要混淆不同等腰三角形的对应角。
【难度系数】
0.7
6. 如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,点D,E分别在边AB,AC上,且AD=AE,连接BE,CD,交于点F.
(1) 判断∠ABE与∠ACD的数量关系,并说明理由.
(2) 求证:过点A,F的直线垂直平分线段BC.

答案:6. (1) $∠ ABE=∠ ACD$. 因为$AB=AC$,$∠ BAE=∠ CAD$,$AE=AD$,所以$△ ABE≌△ ACD$. 所以$∠ ABE=∠ ACD$.
(2) 因为$AB=AC$,所以$∠ ABC=∠ ACB$.由(1)可知$∠ ABE=∠ ACD$,所以$∠ FBC=∠ FCB$,所以$FB=FC$.又因为$AB=AC$,所以点$A,F$均在线段$BC$的垂直平分线上,即直线$AF$垂直平分线段$BC$.
解析:
【分析】
(1) 要判断∠ABE与∠ACD的数量关系,观察两个角分别属于△ABE和△ACD,已知AB=AC、AD=AE,且两个三角形有公共角∠BAE=∠CAD,可通过SAS判定两三角形全等,再利用全等三角形对应角相等即可得出两角的关系。
(2) 要证明过A、F的直线垂直平分BC,根据线段垂直平分线的判定:到线段两端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上,只需证明点A、F都到B、C的距离相等即可。首先由AB=AC可知点A在BC的垂直平分线上;再结合(1)的结论推导得∠FBC=∠FCB,即可得FB=FC,说明点F也在BC的垂直平分线上,两点确定一条直线,因此直线AF垂直平分BC。
【解析】
(1) $\boldsymbol{∠ABE=∠ACD}$,理由如下:
在$△ ABE$和$△ ACD$中:
$\begin{cases}AB=AC \\∠BAE=∠CAD \\AE=AD\end{cases}$
∴$△ ABE≌△ ACD$(SAS)
∴$∠ABE=∠ACD$。
(2) 证明:
∵$AB=AC$,
∴$∠ABC=∠ACB$(等腰三角形两底角相等)。
由(1)可知$∠ABE=∠ACD$,
∴$∠ABC-∠ABE=∠ACB-∠ACD$,即$∠FBC=∠FCB$,
∴$FB=FC$(等角对等边)。
又
∵$AB=AC$,
∴点A、F均在线段BC的垂直平分线上(到线段两端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上),
∴过点A、F的直线垂直平分线段BC。
【答案】
(1) $\boldsymbol{∠ABE=∠ACD}$,理由见解析;
(2) 证明见解析。
【知识点】
全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,线段垂直平分线的判定
【点评】
本题是三角形基础综合题,解题逻辑链条清晰,先通过全等三角形得到角相等,再结合等腰三角形的性质推导边相等,最后利用线段垂直平分线的判定完成证明,是等腰三角形章节的典型常规习题。
【难度系数】
0.7
7. 如图,在$△ ABC$中,$AB=AC$,$AD ⊥ BC$,$CE ⊥ AB$,$AE=CE$.
求证:(1) $△ AEF ≌ △ CEB$;(2) $AF=2CD$.

答案:7. (1) $\because AD⊥ BC,\therefore ∠ B+∠ BAD=90°$. $\because CE⊥ AB,\therefore ∠ B+∠ BCE=90°$. $\therefore ∠ EAF=∠ ECB$. 由ASA证$△ AEF≌△ CEB$.
(2) $\because △ AEF≌△ CEB$,$\therefore AF=BC$. $\because AB=AC,AD⊥ BC$,$\therefore CD=BD,BC=2CD$. $\therefore AF=2CD$.
解析:
【分析】
(1) 要证$△ AEF ≌ △ CEB$,已知$CE⊥AB$得两个三角形有一组直角相等,且给出$AE=CE$,只需再找一组对应角相等即可。利用同角的余角相等,可证得$∠ EAF=∠ ECB$,结合ASA判定定理即可完成证明。
(2) 要证$AF=2CD$,首先由(1)的全等结论可得$AF=BC$,再结合等腰三角形三线合一的性质,可知$AD$是底边$BC$的中线,即$BC=2CD$,通过等量代换即可推出结论。
【解析】
(1) 证明:
$\because AD⊥BC$,$\therefore ∠ ADB=90°$,可得$∠ B + ∠ BAD = 90°$,
$\because CE⊥AB$,$\therefore ∠ AEF=∠ CEB=90°$,可得$∠ B + ∠ BCE = 90°$,
$\therefore ∠ EAF=∠ ECB$(同角的余角相等)。
在$△ AEF$和$△ CEB$中:
$\begin{cases}∠ AEF=∠ CEB \\AE=CE \\∠ EAF=∠ ECB\end{cases}$
$\therefore △ AEF ≌ △ CEB$(ASA)。
(2) 证明:
$\because △ AEF ≌ △ CEB$,$\therefore AF=BC$,
$\because AB=AC$,$AD⊥BC$,
$\therefore BD=CD$(等腰三角形三线合一),即$BC=2CD$,
$\therefore AF=2CD$。
【答案】
(1) $△ AEF ≌ △ CEB$,证明成立;
(2) $AF=2CD$,证明成立。
【知识点】
全等三角形的判定;等腰三角形的性质;余角的性质
【点评】
本题是全等三角形与等腰三角形结合的基础题型,解题核心是先利用同角的余角相等得到全等的判定条件,再结合等腰三角形三线合一的性质完成线段倍数关系的推导,有助于巩固几何证明的基本逻辑。
【难度系数】
0.7