第1章 2 直角三角形(第1课时)-【新课程能力培养】2024-2025学年八年级下册数学同步练习(北师大版)

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资源信息

学段 初中
学科 数学
教材版本 初中数学北师大版(2012)八年级下册
年级 八年级
章节 2 直角三角形
类型 作业-同步练
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
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文件大小 416 KB
发布时间 2025-03-06
更新时间 2025-03-06
作者 北方联合出版传媒(集团)股份有限公司分公司
品牌系列 新课程能力培养·初中同步练习
审核时间 2025-03-06
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来源 学科网

内容正文:

三角形的证明 第一章 自主导学 典例精析 例题 如图, 在四边形 ABCD 中, AB=20 , BC=15 , CD=7 , AD=24 , ∠B=90° , 求证: ∠A+∠C=180°. 【分析】 若证 ∠A+∠C=180° , 只需证 ∠D+∠B=180° , 即证 ∠D=90° , 为 此, 连接 AC. 首先根据勾股定理求得 AC 的长, 再根据勾股定理的逆定理 证出 ∠D=90° , 进而证出 ∠A+∠C=180°. 【证明】 如图, 连接 AC. ∵AB=20 , BC=15 , ∠B=90° , ∴ 由勾股定理, 得 AC 2 =20 2 +15 2 =625. 又 ∵CD=7 , AD=24 , ∴CD 2 +AD 2 =625. ∴AC 2 =CD 2 +AD 2 . ∴∠D=90°. ∵∠DAC+∠D+∠DCA+∠ACB+∠B+∠BAC=360° , ∴∠DAB+∠DCB+∠D+∠B=360° , ∴∠DAB+∠DCB=360°-∠D-∠B=180°. 【点拨】 此题主要考查了勾股定理的应用以及三角形内角和定理, 综合运用勾股定理及 其逆定理是解决问题的关键 . 在做题过程中, 若涉及三角形两边长或三边长, 要构造特殊三 角形, 以达到解决问题的目的 . 基础巩固 达标闯关 1. 如图, 在 △ABC 中, ∠B=60° , AB=10 , AC=14 , AD⊥BC , 则 BC= . 2. 如图是由一系列直角三角形组成的螺旋形, 则第 n 个直角三角形的面积为 . 3. 对角线互相垂直的四边形叫作 “垂美” 四边形, 现有如图所示的 “垂美” 四边形 ABCD , 对角线 AC , BD 交于点 O. 若 AD=2 , BC=4 , 则 AB 2 +CD 2 = . 4. 在 △ABC 中, ∠A , ∠B , ∠C 的对边分别为 a , b , c , 则下列命题中为假命题的是 ( ) A. 如果 ∠C= ∠A+∠B , 则 △ABC 是直角三角形 B. 如果 b 2 = ( c+a )( c-a ), 则 △ABC 是直角三角形 C. 如果 a 2 -b 2 =c 2 , 则 △ABC 是直角三角形, 且 ∠C=90° D. 若 ∠A∶∠B ∶∠C=5 ∶ 2 ∶ 3 , 则 △ABC 是直角三角形 例题图 A B C D 例题答图 A B C D 2 直角三角形 (第 1课时) A B D C O A 1 A 0 A 2 A 3 A 4 1 1 1 1 1 … 第 2 题图第 1 题图 第 3 题图 A B C D O 17 八年级下册 (北师大版)数学 5. 如果等腰三角形一腰上的高与底边夹角为 60° , 腰长为 a , 则底边上的高为 ( ) A. 1 2 a B. 3 姨 2 a C. 2 姨 2 a D. 1 2 a 或 3 姨 2 a 6. 写出下列命题的逆命题, 并判断每个命题的真假 . ( 1 ) 如果 x 2 >0 , 那么 x>0 ; ( 2 ) 直角三角形中有一个内角等于 90° ; ( 3 ) 等腰三角形是轴对称图形; ( 4 ) 全等的两个三角形的面积相等 . 7. 如图, 在四边形 ABCD 中, ∠B=90° , AB=8 , BC=6 , CD=24 , AD=26. 求证: △ACD 是直角三角形 . 能力提升 综合拓展 8. 如图, 在 Rt△ABC 中, ∠ACB=90° , 分别以 AB , BC , AC 为斜边向外作等腰直角三 角形, 设所作的 △ABD , △BCE , △ACF 的面积分别为 S 1 , S 2 , S 3 , 求证: S 1 =S 2 +S 3 . 9. 如图, 在 △ABC 中, AB=AC , AD 是高, AM 是 △ABC 外角 ∠CAE 的平分线 . ( 1 ) 用尺规作图方法, 作 ∠ADC 的平分线 DN. (保留作图痕迹, 不写作法和证明) ( 2 ) 设 DN 与 AM 交于点 F , 判断 △ADF 的形状 . A B C D 第 7 题图 第 8 题图 S 1 A B D F E C S 2 S 3 B C A D E M 第 9 题图 18 三角形的证明 第一章 * 10. 在 △ABC 中, ∠BAC=90° , 点 D 是 BC 边的中点, 把一块三角板的直角顶点放在点 D 处, 使三角板的两条直角边分别交 AB , AC 于点 E , F , 连接 EF. ( 1 ) 如图 1 , 若 AB=AC , 求证: EF 2 =BE 2 +FC 2 . ( 2 ) 如图 2 , 若 AB≠AC , 其他条件不变, ( 1 ) 中的结论还成立吗? 如果成立, 请给出 证明; 如果不成立, 请说明理由 . 中考链接 真题演练 11. ( 2024 ·海南) 设直角三角形中一个锐角为 x 度 ( 0<x<90 ), 另一个锐角为 y 度, 则 y 与 x 的函数关系式为 ( ) A. y=180+x B. y=180-x C. y=90+x D. y=90-x 12. ( 2024 ·陕西) 如图, 在 △ABC 中, ∠BAC=90° , AD 是 BC 边上 的高, E 是 BC 的中点, 连接 AE , 则图中的直角三角形共有 ( ) A. 2 个 B. 3 个 C. 4 个 D. 5 个 A B D F E C A B D F E C 第 10 题图 图 1 图 2 友情提示: 延长 FD 至点 M , 使 DM=DF , 连接 BM , EM. 第 12 题图 A B C D E 19 八年级下册 (北师大版)数学 ∵∠BFD =∠AFE , ∴∠AEB=∠AFE. ∴AE=AF. 9. 证明 : 如图 , 过点 D 作 DG∥AC 交 BC 于点 G , 则 ∠GDF=∠E , ∠DGB=∠ACB. ∴ ∠DGF=∠ECF. ∵F 为 DE 的中点 , ∴DF=EF. ∴△GDF≌△CEF ( ASA ) . ∴GD=CE. ∵BD=CE , ∴BD=GD. ∴∠B=∠DGB. ∵DG∥AC , ∴∠DGB=∠ACB. ∴∠B=∠ACB. ∴AB=AC. ∴△ABC 是等腰 三角形 . 10. 证明: ∵∠B+∠BDE+∠BED=180° , ∠BED+∠DEF+∠FEC=180° , ∠B=∠DEF , ∴ ∠BDE=∠FEC. ∵AB=AC , ∴∠B=∠C. 又 ∵BD=CE , ∴△BED≌△CFE. ∴DE=EF , 即 △DEF 是 等腰三角形 . 11. ( 1 ) 证明: ∵BD 是等边三角形 ABC 的中线 , ∴∠ABD=∠CBD=30°. ∵∠ACB=60° , CE=CD , ∴∠E=∠CDE=30°. ∴∠CBD=∠E. ∴DB=DE. ( 2 ) 解: 成立 . 若 BD 是 △ABC 的角平 分线或高, 根据等腰三角形的三线合一性质, BD 即是三角形的中线, 转化为 ( 1 ) 的问题 . 12. ( 1 ) 证明: ∵EF∥AD , 即 EP∥AD , ∴∠1=∠4 , ∠2=∠P. ∵AD 平分 ∠BAC , ∴∠1= ∠2. ∴∠4=∠P. ∴AF=AP. ∴△APF 是等腰三角形 . ( 2 ) AB=PC. 证明: ∵CH∥AB , ∴∠5=∠B , ∠H=∠1. ∵EF∥AD , ∴∠1=∠3. ∴∠H=∠3. 又 ∵BE=CD , ∴△BEF≌△CDH ( AAS ) . ∴BF=CH. ∵AD 平分 ∠BAC , ∴∠1=∠2. ∴∠2=∠H. ∴AC=CH. ∴AC=BF. ∵AB=AF+BF , PC=AP+AC , 由 ( 1 ) 得, AF=AP , ∴AB=PC. * 13. 证明: 方法一: 延长 DE 到点 F , 使 EF=DE , 连接 BF. 在 △CDE 和 △BFE 中, ∵CE= BE , ∠DEC=∠FEB , DE=FE , ∴△CDE≌△BFE. ∴CD=BF , ∠F=∠CDE. ∵∠BAE=∠CDE , ∴ ∠F=∠BAE , ∴BF=AB , ∴AB=CD. 方法二: 过点 C 作 CF∥AB , 与 DE 的延长线交于点 F , 则 ∠BAE=∠F , ∠B=∠BCF. ∵BE=CE , ∴△ABE≌△FCE , ∴AB=CF. ∵∠BAE=∠CDE , ∴∠CDE= ∠F. ∴DC=CF. ∴AB=CD. 14. D 15. A 1 等腰三角形 (第 4 课时) 1. 4 cm 2 cm 2. 6 3. 120° 4. 90° 5. 2 6. ( 1 ) 证明 : ∵BP=AP=AQ=QC , ∴∠B=∠PAB , ∠C=∠QAC. ∵∠PAQ=60° , ∴△APQ 为等边三角形 . ∴∠PAQ= ∠APQ=∠AQP=60°. ∵∠APQ=∠B+∠PAB , ∠AQP=∠C+∠QAC , ∴∠B=∠PAB=∠C=∠QAC=30°. ∴AB=AC. ( 2 ) 解: ∵ ∠B=∠C=30° , ∴∠BAC=180°-∠B-∠C=120°. 7. 证明: ∵△ABC 和 △DEB 为等边三角形, ∴BC=AB , ∠ABC=∠DBE=60° , DB=EB. ∴△ADB≌△CEB ( SAS ) . ∴ ∠BAD=∠BCE. 又 ∵∠ABN=∠ABC+∠CBN=120° , ∠CBM=180°-∠ABC=120° , ∴∠ABN=∠CBM. ∴△ABN≌△CBM ( ASA ) . ∴BN=BM. 又 ∵∠NBM=180°-∠ABC-∠DBE=60° , ∴△BMN 是等边三角形 . 8. 解: ( 1 ) ∵∠ABC=80° , BD=BC , ∴∠BDC=∠BCD= 1 2 × ( 180°-80° ) =50°. ∵∠A+∠ABC+∠ACB=180° , ∠A= 40° , ∴∠ACB=180°-40°-80°=60°. ∵CE=BC , ∴△BCE 是等边三角形 . ∴∠EBC=60°. ∴∠ABE=∠ABC-∠EBC=20°. ( 2 ) ∠BEC+∠BDC=110°. 理由如下: 设 ∠BEC=α , ∠BDC=β , ∵α=∠A+∠ABE=40°+∠ABE , CE=BC , ∴∠CBE=∠BEC=α. ∴∠ABC=∠ABE+∠CBE=∠A+2∠ABE=40°+2∠ABE. 在 △BDC 中, ∵BD=BC , ∴∠BDC+∠BCD+∠ABC=2β+40°+2∠ABE= 180°. ∴ β=70°-∠ABE. ∴α+β=40°+∠ABE+70°-∠ABE=110°. ∴∠BEC+∠BDC=110°. * 9. ( 1 ) 解: DE= BD+CE. ( 2 ) 成立 . 证明: ∵∠BDA =∠BAC=α , ∴∠DBA+∠BAD=∠BAD +∠CAE=180°-α. ∴ ∠DBA=∠CAE. ∵∠BDA=∠AEC=α , AB=AC , ∴△ADB≌△CEA. ∴AE=BD , AD=CE. ∴DE=AE+AD=BD+CE. ( 3 ) 解: △DEF 为等边三角形 . 理由: 由 ( 2 ) 知 △ADB≌△CEA , ∴BD=AE , ∠DBA=∠CAE. ∵△ABF 和 △ACF 均为等边三角形, ∴ ∠ABF=∠CAF=60° . ∴∠DBA+∠ABF =∠CAE+∠CAF. ∴∠DBF =∠FAE. ∵BF =AF , ∴△DBF≌△EAF. ∴DF =EF , ∠BFD=∠AFE. ∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°. ∴△DEF 为等边三角形 . 10. 6 或 12 11. ( 2 ) PB=PA+PC. 证明: 如图 1 , 在 BP 上截取 BF=PC , 连接 AF , ∵△ABC , △ADE 都是等边三角形 , ∴AB=AC , AD= AE , ∠BAC=∠DAE=60°. ∴∠BAC+∠CAD=∠CAD+∠DAE , 即 ∠DAB =∠EAC. ∴△ABD≌△ACE ( SAS ) . ∴∠ABD =∠ACE. ∵AB=AC , BF=CP , ∴△BAF≌△CAP ( SAS ) . ∴AF=AP , ∠BAF= ∠CAP. ∴∠PAF=∠BAC=60°. ∴△AFP 是等边三角形 . ∴PF=PA. ∴PB=BF+PF=PC+PA. ( 3 ) PC=PA+PB. 证明: 如图 2 , 在 PC 上截取 CM=PB , 连接 AM , 同理得 △ABD≌△ACE ( SAS ) , ∴ ∠ABD=∠ACE. ∵AB=AC , PB=CM , ∴△AMC≌△APB ( SAS ) . ∴AM=AP , ∠BAP=∠CAM. ∴∠BAC=∠PAM=60°. ∴△AMP 是等 边三角形 . ∴PM=PA. ∴PC=PM+CM=PA+PB. 2 直角三角形 (第 1 课时) 1. 16 2. n 姨 2 3. 20 4. C 5. A 6. 解: ( 1 ) 假命题 . 如果 x>0 , 那么 x 2 >0 , 真命题 . ( 2 ) 真命题 . 有一个内角等于 90° 的三角形是直角三角形, 真 命题 . ( 3 ) 真命题 . 轴对称图形是等腰三角形, 假命题 . ( 4 ) 真命题 . 面积相等的两个三角形是全等的三角形, 假命 题 . 7. 证明: 在 △ABC 中, ∵∠B=90° , AB=8 , BC=6 , ∴AC=10. 在 △ACD 中, ∵AC 2 +DC 2 =100+576=676 , 而 AD 2 =26 2 = 676 , ∴AC 2 +DC 2 =AD 2 . ∴△ACD 是直角三角形 . 8. 证明: 在 Rt△ABC 中, ∵∠ACB=90° , ∴ 由勾股定理得 AC 2 +BC 2 =AB 2 . ∵△ABD 是等腰直角三角形, ∴∠D=90° , AD=BD. 由勾股定理得 AD 2 +BD 2 =AB 2 , ∴AD=BD= 2 姨 2 AB. ∴S 1 = 1 2 AD · BD= 1 4 AB 2 . 同理可得, S 2 = 1 4 BC 2 , S 3 = 1 4 AC 2 . ∴S 2 + S 3 = 1 4 BC 2 + 1 4 AC 2 = 1 4 ( BC 2 +AC 2 ) = 1 4 AB 2 . ∴S 2 +S 3 =S 1 , 即 S 1 =S 2 +S 3 . 9. 解: ( 1 ) 如图 . ( 2 ) △ADF 是等腰直角三角形 . 理由: ∵AB=AC , AD⊥BC , ∴∠BAD=∠CAD. ∵AF 平分 ∠EAC , 第 9 题答图 A B C D E FG 第 12 题答图 A B C DE F H P 1 2 3 4 5 第 11 题答图 A B C D E F P 图 1 图 2 A B C D M E P 180 参 考 答 案 ∴∠EAF=∠FAC.∵∠FAD=∠FAC+∠DAC= 1 2 ∠EAC+ 1 2 ∠BAC= 1 2 ×180°=90° , ∴△ADF 是直角三角形 . ∵AB=AC , ∴∠B=∠ACB. ∵∠EAC=2∠EAF=∠B+ ∠ACB , ∴∠EAF =∠B. ∴AF∥BC. ∴∠AFD = ∠FDC. ∵DF 平 分 ∠ADC , ∴∠ADF =∠FDC = ∠AFD. ∴AD=AF , 即直角三角形 ADF 是等腰直 角三角形 . * 10. ( 1 ) 证 明 : 如 图 1 , 连 接 AD. ∵ ∠BAC=90° , AB=AC , ∴∠B=∠C=45°. 又 ∵BD= DC , ∴∠BAD=∠CAD=45° , AD⊥BD. ∴∠B=∠DAF=45° , ∠BDE+∠ADE=90° , AD=BD. 又 ∵∠EDF=90° , ∴∠ADF+ ∠ADE=90°. ∴∠ADF=∠BDE. ∴△ADF≌△BDE. ∴AF=BE. ∴AE=FC. 在 Rt△AEF 中, ∵EF 2 =AE 2 +AF 2 , ∴EF 2 =FC 2 +BE 2 . ( 2 ) 成立 . 证明 : 如图 2 , 延长 FD 至点 M , 使 DM=DF , 连接 BM , EM , 易证 △DFC≌△DMB , ∴BM=CF , ∠DBM=∠C. ∴BM∥AC. ∴∠ABM=∠BAC=90°. ∵DE⊥DF , DM=DF , ED=ED , ∴△MED≌△FED , ∴ME=EF. 在 Rt△BEM 中, BE 2 +BM 2 = EM 2 , ∴BE 2 +FC 2 =EF 2 . 11. D 12. C 2 直角三角形 (第 2 课时) 1. AB∥DC 或 BP=DP 或 AB=CD 或 ∠A=∠C 或 ∠B=∠D 2. 12 3. 7 4. B 5. D 6. C 7. B 8. 证明: ∵DE⊥AB , DF⊥BC , ∴∠AED=∠CFD=90°. ∵D 为 AC 的中点, ∴AD=DC. 在 Rt△ADE 和 Rt△CDF 中, AD=CD , DE=DF , ∴Rt△ADE≌Rt△CDF. ∴∠A=∠C. ∴BA=BC. ∵AB=AC , ∴AB=BC=AC. ∴△ABC 是等边三角形 . 9. ( 1 ) 证明 : ∵BD⊥DE , CE⊥DE , ∴∠ADB=∠AEC=90° . 在 Rt△ABD 和 Rt△CAE 中 , ∵ AB=CA , AD=CE , ∴Rt△ABD≌Rt△CAE. ∴∠BAD=∠ECA. ∵∠CAE+∠ECA=90° , ∴∠BAD+∠CAE=90°. ∴∠BAC=180°- ( ∠BAD+∠CAE ) = 90°. ∴AB⊥AC. ( 2 ) AB⊥AC. 证明: 同 ( 1 ) 一样可证得 Rt△ABD≌Rt△CAE , ∴∠BAD=∠ECA. ∵∠CAE+∠ECA= 90° , ∴∠CAE+∠BAD=90°. 即 ∠BAC=90° , ∴AB⊥AC. * 10. ( 1 ) 证明: ∵OM 是 ∠AOB 的平分线, ∠AOB=90° , ∴∠DOC=∠EOC=45°. ∵CD⊥OD , CE⊥OE , ∴∠ODC=∠OEC= 90°. ∴OD=CD , OE=CE. 又 ∵OC=OC , ∴△ODC≌△OEC. ∴OD=DC=OE=CE. 由勾股定理, 得 OC 2 =OD 2 +DC 2 , 即 OD= 2 姨 2 OC , ∴OD+OE= 2 姨 OC. ( 2 ) 正文图 2 的结论与 ( 1 ) 相同 . 证明: 过点 C 分别作 OA , OB 的垂线 , 垂足分别为 P , Q , 则由 ( 1 ) 知 OP=CP=CQ=OQ , 易证 Rt△PDC≌ Rt△QEC , ∴QE=PD. ∵OP=OD+DP , OQ=OE-EQ , 由 ( 1 ) 知 OP+ OQ= 2 姨 OC , ∴OD+DP+OE-EQ= 2 姨 OC , 即 OD+OE= 2 姨 OC. 正文图 3 的结论是 OE-OD= 2 姨 OC. 11. 2 26 姨 提示 : 在 AD 上截取 AE=BD , 连接 EC , 易证 △ACE≌△BCD , ∴AD=10 , AB= AD 2 +BD 2 姨 . 12. 3×2 2n-3 13. 如图, △ABC 为所作 . 3 线段的垂直平分线 (第 1 课时) 1. 5 cm 2. 17 cm 3. 22.5° 4. 2 或 2 7 姨 5. A 6. D 7. 证明: ∵FE 垂直平分 AD , ∴FA=FD. ∴∠ADF=∠DAF. ∵AD 是 ∠BAC 的平分线, ∴∠CAD=∠BAD. 又 ∵∠ADF= ∠B+∠BAD , ∠FAD=∠CAF+∠CAD , ∴∠B=∠CAF. 8. 证明 : ∵∠ACB=90° , ED⊥AB , ∴∠EDB=∠ECB=90° . ∵BD=BC , BE=BE , ∴Rt△BEC≌Rt△BED. ∴DE=CE. 又 ∵BD=BC , ∴BE 垂直平分 CD. 9. 证明: 连接 AC. ∵∠AMB=75° , ∠DMC=45° , ∴∠AMD=180°-∠AMB-∠DMC=60°. 又 ∵AM=DM , ∴△AMD 是等边 三角形 . ∴AM=AD. ∵CD⊥BC , ∠DMC=45° , ∴∠MDC=45°. ∴MC=DC. ∴AC 是 MD 的垂直平分线 . ∴∠ACD=∠ACB=45°. ∵AB⊥BC , ∴∠BAC=45°. ∴AB=BC. 10. 证明: ∵AB=AC , AD 为 BC 边上的中线, ∴∠B=∠C , ∠ADC=90°. ∵EM∥AD , ∴∠CEN=∠ADB=90°. ∴∠B+∠M= 90° , ∠C+∠ENC=90°. ∴∠M=∠ENC. 又 ∵∠ENC=∠ANM , ∴∠M=∠ANM. ∴AM=AN. ∴ 点 A 在 MN 的垂直平分线上 . * 11. 解: ( 1 ) ∵AB=AC , ∠A=50° , ∴∠B=∠ACB=65°. ∵DM 是 AB 的垂直平分线, ∴∠BDM=90°. ∴∠DMB=25°. ( 2 ) 图形略 . 此时 M 点在 BC 边上 . 同 ( 1 ) 方法可得 ∠DMB=40°. ( 3 ) ∠DMB 的度数等于顶角度数的一半, 即 ∠DMB= 1 2 α. 证明: ∵AB=AC , ∠A=α , ∴∠B= 1 2 ( 180°-∠A ) =90°- 1 2 α. 又 ∵∠DMB+∠B=90° , ∴∠DMB= 1 2 α. ( 4 ) 成立 . 等腰 三角形一腰的垂直平分线与底边所在直线相交所夹的角 (锐角) 等于顶角度数的一半 . 12. 3 13. C 3 线段的垂直平分线 (第 2 课时) 1. A 2. D 3. B 4. C 5. 提示: 分别过点 A , B , C 作 BC , AC , AB 的垂线, 垂足分别为 D , E , F , 则 AD , BE , CF 即为所求 . 作图略 . 6. 解: ( 1 ) 如图, △ABC 即为所求 . ( 2 ) 这样的直线不唯一 . ① 作线段 OB 的垂直平分线 AC. ② 作长方形 OA′BC′ 、 直线 A′C′ , 则 直线 AC 和直线 A′C′ 即为所求的直线 . 设 A ( m , 0 ), C ( 0 , n ), 由勾股 定理, 得 AB 2 =AA′ 2 +A′B 2 , BC 2 =BC′ 2 +CC′ 2 , 即 m 2 = ( 6-m ) 2 +4 2 , n 2 = ( n- 4 ) 2 +6 2 . 解得 m= 13 3 , n= 13 2 , ∴A 13 3 , , ( 0 , C 0 , 13 2 , 2 , 易得直线 AC 的函数表达式为 y=- 3 2 x+ 13 2 , 则点 A′ ( 6 , 0 ), C′ ( 0 , 4 ), 易得直线 A′C′ 的函数表达式为 y=- 2 3 x+4. 7. D 8. 如图, △ABC 即为所求 . 第 9 题答图 B C A D E M F N G H 第 10 题答图 图 1 图 2 A B D F E C M A B D F E C A B C l m n 第 13 题答图 第 6 题答图 O x y B A′ A C′ C 第 8 题答图 l A B M N C D 181

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