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第12章
全等三角形
八年级数学上册同步精品课堂(人教版)
人教版 数学
八年级 上册
12.3.2
角平分线的判定
复习引入
角平分线的性质
性质定理:角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等.
应用所具备的条件:
(1) 点在角的平分线上;
(2) 到角两边的距离(垂直).
证明线段相等.
应用格式:
∵ OP 是∠AOB 的平分线,
∴ PD = PE.
PD⊥OA,PE⊥OB,
定理的作用:
新知探究
思考:
我们知道,角平分线上的点到角的两边的距离相等.那么在角的内部,到角的两边的距离相等的点是否在角的平分线上呢?
猜想:角的内部到角的两边的距离相等的点在角的平分线上.
思考:
利用全等的知识,该如何证明这个结论呢?
新知探究
证明:∵PD⊥OA,PE⊥OB,
∴∠PEO=∠PDO=90°.
∵在Rt△PEO和Rt△PDO中,
PE=PD,
PO=PO,
∴Rt△PEO≌Rt△PDO(HL).
∴∠AOC=∠BOC.
∴点P在∠AOB的平分线OC上.
如图,点P是∠AOB内的一点,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E,且PD=PE. 求证:点P在∠AOB的平分线OC上.
O
A
B
C
P
D
E
┐
┐
新知探究
角平分线的判定定理
判定定理:
角的内部到角的两边的距离相等的点在角的平分线上.
P
A
O
B
C
D
E
应用所具备的条件:
(1)位置关系:点在角的内部;
(2)数量关系:该点到角两边的距离相等.
判断点是否在角的平分线上.
应用格式:
∵ PD⊥OA,PE⊥OB,PD = PE,
∴ 点 P 在∠AOB 的平分线上.
定理的作用:
新知探究
角的平分线的性质与判定定理的关系:
(1)都与距离有关,即垂直的条件都应具备.
(2)点在角的平分线上 点到这个角两边的
距离相等.
(3)性质反映只要是角平分线上的点,到角两边的距离
就一定相等;判定定理反映只要是到角两边距离
相等的点,都应在角的平分线上.
新知探究
思考:
分别画出以下三角形的三个内角的角平分线,从位置上你能观察
出什么结论?
┐
结论:三角形三个内角的角平分线的交点位于三角形的内部,这个交点叫做三角形的内心,通常用字母I表示.
A
A
B
B
C
C
A
B
C
新知探究
思考:
过交点分别作三角形三边的垂线,测量一下每一组垂线段,从大小上你能观察出什么结论?
结论:过交点作三角形三边的垂线段相等.
┐
┐
┐
┐
┐
┐
┐
┐
┐
A
B
C
A
B
B
C
A
C
典例精析
例1
如图,△ABC的三边AB,BC,CA的长分别为4,5,6,其三条角平分线交于点O,求S△ABO∶S△BCO∶S△CAO.
解:∵OA,OB,OC为三条角平分线,
∴点O到AB,AC,BC的距离相等为r,
∴S△ABO∶S△BCO∶S△CAO = ·AB·r: ·BC·r: ·AC·r=4:5:6.
例2
在正方形网格中,∠AOB的位置如图所示,到∠AOB两边距离相等的点应是( )
A.点M B.点N
C.点P D.点Q
A
典例精析
例3
如图,CP,BP是△ABC两外角的平分线,PE⊥AC且与AC的延长线交于点E,PF⊥AB且与AB的延长线交于点F,试探究BC,CE,BF三条线段有什么关系?
解:如图13.5 -20,作PD⊥BC,垂足为D.
∵CP平分∠BCE,PE⊥AC,∴PE=PD,
在Rt△PDC和Rt△PEC中,
PD=PE,
PC=PC,
∴Rt△PDC ≌ Rt△PEC(HL),
∴CD=CE.同理可证BD=BF.
∴CD+BD=CE+BF,即BC=CE+BF.
典例精析
例4
如图,在△ABC中,请证明:
(1)若AD为∠BAC的平分线,则S△ABD∶S△ACD=AB∶AC;
(2)设D为BC上的一点,连结AD,若S△ABD∶S△ACD=AB∶AC,则AD为∠BAC 的平分线.
证明:如图,过D作DE⊥AB于E,DF⊥AC于F.
(1)∵AD平分∠BAC且DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF.
∴S△ABD∶S△ACD=( AB DE)∶( AC DF)=AB∶AC.
(2)∵S△ABD∶S△ACD=AB∶AC,
∴ ( AB DE)∶( AC DF) =AB∶AC,
∴DE=DF.
又∵DE⊥AB,DF⊥AC,∴AD为∠BAC的平分线.
典例精析
例5
如图,在△ABC中,∠ABC=100°,∠ACB=20°,点E在∠ACB 的平分线上,D是AC上一点,若∠CBD=20°,求∠ADE的度数.
解:如图,作EN⊥CA于点N,EM⊥BD于点M,
EP⊥CB交CB的延长线于点P,
∵∠ABD=∠ABC-∠CBD=100°-20°=80°,
∠PBA=180°-100°=80°,∴∠PBA=∠ABD.
∵EM⊥BD于点M,EP⊥CB于点P,∴EP=EM.
又∵点E在∠ACB的平分线上,EN⊥CA,EP⊥CB,
∴EN=EP,∴EN=EM,∴DE平分∠ADB.
∵∠ADB=∠ACB+∠CBD=40°,
∴∠ADE= ∠ADB= ×40°=20°.
典例精析
例6
如图,△ABC的角平分线AD、BE、CF相交于点P.求证:点P到△ABC三边AB,BC,CA的距离相等.
B
C
P
D
E
F
M
N
O
证明:过点P作PM⊥BC,PN⊥AC,PO⊥AB,
垂足分别为点M,N,O.
┐
┐
∵AD为△ABC的角平分线, ∴PN=PO.
∵BE为△ABC的角平分线, ∴PM=PO.
∵CF为△ABC的角平分线, ∴PM=PN.
∴PM=PN=PO,即点P到△ABC三边AB、BC、CA的距离相等.
┐
A
典例精析
例7
分析:AD是∠BAC的平分线.
(角的平分线的判定)
DE⊥AB,DF⊥AC ,DE=DF.
(三角形全等的判定)
Rt△DEB≌Rt△DFC.
(直角三角形全等”HL“)
BE=CF,DB=DC.
如图,BE=CF,DE⊥AB的延长线于点E,DF⊥AC于点F且DB=DC.
求证:AD是∠BAC的平分线.
C
E
A
F
D
B
┐
┐
典例精析
例7
证明:∵DE⊥AB的延长线于点E,DF⊥AC于点F,
∴∠BED=∠CFD=90°.
∵在Rt△BDE和Rt△CDF中, BE=CF,
DB=DC,
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL).
∴DE=DF.
∴点D在∠BAC的平分线上,即AD是∠BAC的平分线.
C
E
A
F
D
B
┐
┐
如图,BE=CF,DE⊥AB的延长线于点E,DF⊥AC于点F且DB=DC.
求证:AD是∠BAC的平分线.
新知探究
角平分线的性质 角平分线的判定
图形
条件
结论
P
C
P
C
OP 平分∠AOB
PD⊥OA 于 D
PE⊥OB 于 E
PD = PE
OP 平分∠AOB
PD = PE
PD⊥OA 于 D
PE⊥OB 于 E
典例精析
例8
分析:OF、OD、OE为点O到三边的距离,
且OF=OD=OE.
(角的平分线的判定)
OB、OC分别平分∠ABC和∠ACB.
(角的平分线的性质)
∠OBC=∠OBA, ∠OCB=∠OCA.
(三角形内角和定理)
转化为 ∠BAC和∠BOC的关系.
如图,O是△ABC内一点,O到三边AB,BC,CA的距离分别为OF,OD,OE,且OF=OD=OE,若∠BAC=70°,求∠BOC.
典例精析
例8
证明:∵OF=OD=OE,
∴OB、OC分别平分∠ABC和∠ACB.
∵∠BAC=70°,
∴∠ABC+∠ACB=180°-∠BAC=110°.
∴∠OBC+∠OCB= (∠ABC+∠ACB)=55°.
∴∠BOC=180°-(∠OBC+∠OCB)=125°.
如图,O是△ABC内一点,O到三边AB,BC,CA的距离分别为OF,OD,OE,且OF=OD=OE,若∠BAC=70°,求∠BOC.
典例精析
例9
证明:∵∠ADC+∠ABC=180°,∠ADC+∠EDC=180°, ∴∠ABC=∠EDC.
∵CE⊥AD,CF⊥AB, ∴∠CED=∠CFB=90°.
∵在△BCF和△DCE中,
∠CFB=∠CED,
∠FBC=∠EDC,
BC=DC,
∴△BCF≌△DCE(AAS).
∴CF=CE,即AC平分∠BAD.
如图,在四边形ABCD中,∠ADC+∠ABC=180°,BC=DC,CE⊥AD,交AD的延长线于点E,CF⊥AB于点F.求证:AC平分∠BAD.
E
A
B
C
D
F
┌
┐
典例精析
例10
如图,在△ABC 中,点 D 是 BC 上一点,点 P 在 AD 上,PE∥AB 交 BC 于点 E,PF∥AC 交 BC 于点 F,点 P 是 AD 上一点,且点 D 到 PE 的距离与到 PF 的距离相等,判断 AD 是否平分∠BAC,并说明理由.
解:AD 平分∠BAC.理由如下:
∵ D 到 PE 的距离与到 PF 的距离相等,
∴ 点 D 在∠EPF 的平分线上.
∴∠1=∠2.
又∵ PE∥AB,PF∥AC,
∴∠1=∠3,∠2=∠4.
∴∠3=∠4,∴ AD 平分∠BAC.
A
B
C
E
F
D
(
(
(
(
3
4
1
2
P
典例精析
如图,直线 l1、l2、l3 表示三条互相交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,可选择的地址有几处 画出它的位置.
例11
P1
P2
P3
P4
l1
l2
l3
归纳总结
结论
作用
三角形的角平分线相交于内部一点,
该点到三角形三边的距离相等
角的内部到角两边距离相等的点在这个角的平分线上
角平分线的判定
判断一个点是否在角的平分线上
内容
当堂检测
1.如图,P是△ABC外部一点,PD⊥AB,交AB的延长线于点D,PE⊥AC,交AC的延长线于点E,PF⊥BC于点F,且PD=PE=PF.关于点P有下列三种说法:
①点P在∠DBC的平分线上;
②点P在∠BCE的平分线上;
③点P在∠BAC的平分线上.
其中说法正确的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
D
C
A
E
B
D
F
P
┐
┐
当堂检测
证明:过点E作EF⊥AD于点F,
∵∠B=∠C=90°, ∴DC⊥EC,EB⊥AB.
∵DE平分∠ADC, ∴EC=EF.
∵E是BC的中点, ∴EC=EB.
又∵EF⊥AD,EB⊥AB,
∴点E在∠BAD的平分线上,即AE是∠DAB的平分线.
2.如图,∠B=∠C=90°,E是BC的中点,DE平分∠ADC.
求证:AE是∠DAB的平分线.
A
B
C
E
D
┌
┌
F
┌
当堂检测
3.如图,∠MON=60°,点A,B为射线OM,ON上的动点(点A、B不与点O重合),在∠MON的内部,△AOB的外部有一点P,且AP=BP,∠APB=120°.
求证:点P在∠MON的平分线上.
证明:过点P分别作PC⊥OM,PB⊥ON,垂足分别为C,D,
则∠ACP=∠BDP=90°.
在四边形OCPD中, ∠CPD=360°-∠OCP-∠COD-∠ODP=120°,
∴∠APB=∠CPD. ∴∠APB-∠APD =∠CPD-∠APD,即∠APC=∠BPD.
在△APC和△BPD中,
∠APC=∠BPD,
∠ACP=∠BDP,
AP=BP,∴△APC≌△BPD(AAS). ∴PC=PD,即点P在∠MON的平分线上.
O
A
B
P
M
N
D
C
┌
┌
当堂检测
4. 已知:如图,OD 平分∠POQ,在 OP,OQ 边上取OA=OB,点 C 在 OD 上,CM⊥AD 于 M,CN⊥BD 于 N. 求证:CM = CN.
证明:∵ OD 平分∠POQ,
∴∠AOD = ∠BOD.
在△AOD 与△BOD 中,
OA = OB,
∠AOD =∠BOD,
OD = OD,
∴△AOD≌△BOD (SAS).
又∵ CM⊥AD 于 M,CN⊥BD 于 N,
∴ CM = CN.
∴∠ADO =∠BDO.