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第一章 三角形的证明
1.3 线段的垂直平分线
第 1 课时
学习目标
1.经历“探索—发现—猜想—证明”的过程,进一步体会证明的必要性,增强证明意识和能力.
2.证明线段垂直平分线的性质定理,探索并证明线段垂直平分线的判定定理,进一步发展推理能力.
情境导入
如图,A,B表示路边的两个花店,要在A,B一侧建造一个花卉基地,使它到两个花店的距离相等,花卉基地应建在什么位置
A
B
探究新知
证明:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等
已知:如图,直线MN⊥AB,垂足为C,且AC=BC,P是MN上的任意一点.
求证:PA=PB.
证明:∵MN⊥AB,
∴∠PCA=∠PCB=90°.
又∵AC=CB,PC=PC,
∴△PCA≌△PCB(SAS).
∴PA=PB(全等三角形的对应边相等).
A
B
C
N
M
P
探究新知
定理
线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等
几何语言:
∵AC=BC,MN⊥AB,
∴PA=PB.
P
C
B
A
M
N
探究新知
想一想
能写出上面这个定理的逆命题吗?它是真命题吗?
到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
已知:如图,线段AB,PA=PB.
求证:点P在线段AB的垂直平分线上.
探究新知
证法1:过点P作直线MN⊥AB,垂足为C.则PC是△PAB的高.
∵PA=PB,
∴△PAB是等腰三角形,
∴PC是△PAB的中线(三线合一)
∴AC=BC.
∴直线MN是线段AB的垂直平分线.
∴点P在线段AB的垂直平分线上.
探究新知
证法2:过点P作线段AB的垂线PC,垂足为C.则∠PCA=∠PCB=90°.
在Rt△PCA和Rt△PCB中,
∵PA=PB,PC=PC
∴Rt△PCA≌Rt△PCB(HL).
∴AC=BC.
又PC⊥AB,
∴点P在线段AB的垂直平分线上.
C
探究新知
证法3:取AB的中点C,过PC作直线
∵AP=BP,PC=PC.AC=CB,
∴△APC≌△BPC(SSS).
∴∠PCA=∠PCB(全等三角形的对应角
相等)
又∵∠PCA+∠PCB=180°,
∴∠PCA=∠PCB=∠90°,即PC⊥AB,
∴P点在AB的垂直平分线上.
C
探究新知
证法4:过P点作∠APB的角平分线.
∵AP=BP,∠1=∠2,PC=PC,
△APC≌△BPC(SAS).
∴AC=BC,∠PCA=∠PCB.
又∵∠PCA+∠PCB=180°,∴∠PCA=∠PCB=90°,
∴P点在线段AB的垂直平分线上.
C
1
2
探究新知
判定定理
到一条线段两个端点距离相等的点,
在这条线段的垂直平分线上
几何语言:
∵PA=PB,
∴点P在AB的垂直平分线上.
典例精析
例 已知:如图,在 △ABC 中,AB = AC,O 是 △ABC 内一点,且 OB = OC.
求证:直线 AO 垂直平分线段BC.
证明:∵ AB = AC,
∴ 点 A 在线段 BC 的垂直平分线上.
同理,点 O 在线段 BC 的垂直平分线上.
∴ 直线 AO 是线段 BC 的垂直平分线
(两点确定一条直线).
课堂练习
1.三角形纸片上有一点P,量得PA=3 cm,PB=3 cm,则点P一定( ).
A.是边AB的中点 B.在边AB的中线上
C.在边AB的高上 D.在边AB的垂直平分线上
2.如图,在△ABC中,EF是AC的
垂直平分线,AF=12,BF=3,
则BC=__________.
D
15
课堂练习
3.如图,BD垂直平分CE,ED=3 cm,△ABE的周长为11 cm,则△ACE的周长为__________.
17 cm
课堂练习
4.如图,△ABC中,BC=7,AB的垂直平分线分别交AB,BC于点D,E,AC的垂直平分线分别交AC,BC于点F,G.求△AEG的周长.
解:DE,GF分别是AB,AC的垂直平分线,
∴BE=AE,CG=AG.
∴△AEG的周长=AE+EG+AG
=BE+EG+CG
=BC=7.
答:△AEG的周长为7.
课堂练习
5.如下图,AD⊥BC,BD=DC,点C在AE的垂直平分线上,AB、AC、CE的长度有什么关系?AB+BD与DE有什么关系?
解:∵AD⊥BC,BD=DC,
∴AD是BC的垂直平分线.∴AB=AC.
∵点C在AE的垂直平分线上,∴AC=CE.
∴AB=AC=CE.
∵AB=CE,BD=DC,
∴AB+BD=CD+CE.即AB+BD=DE.
课堂练习
6.如下图,AB=AC,MB=MC.直线AM是线段BC的垂直平分线吗?
A
B
C
D
M
解:∵AB=AC,
∴点A在BC的垂直平分线上.
∵MB=MC,
∴点M在BC的垂直平分线上.
∴直线AM是线段BC的垂直平分线.
课堂小结
1.性质定理
线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.
2.判定定理
到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
再见