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第二章 图形的轴对称
2.4 线段的垂直平分线
1.认识线段垂直平分线,并掌握其性质与判定(重点)
2.能用尺规作线段的垂直平分线
实验操作:如图,在纸上画一条线段AB,通过对折后点A与点B重合,思考下列问题,与同学交流.
①将纸展开后铺平,记折痕所在的直线为MN,直线MN与线段AB的交点为O,线段AO与BO的长度有什么有关系?
②直线MN与线段AB有怎样的位置关系?
③线段AB是轴对称图形吗?
M
N
O
AO=BO
MN⊥AB
是
线段是轴对称图形,有两条对称轴,其中垂直于线段的对称轴叫做这条线段的垂直平分线.
A
B
思考:垂直平分线存在着怎样的性质呢?
MN是线段AB的垂直平分线,在MN上任意取一点P,点P的位置有两种可能:
P
由MN平分AB可知PA=PB.
M
N
O
(1)点P恰是MN和线段AB的交点时,PA和PB有什么样的关系?为什么?
MN是线段AB的垂直平分线,在MN上任意取一点P,点P的位置有两种可能:
根据轴对称的性质可知PA=PB.
M
N
O
(2)点P不在线段AB上时,把纸沿MN对折,PA和PB有什么样的关系?为什么?
P
由此,我们就能得出线段的垂直平分线的性质:
线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等.
反过来,到线段两端距离相等的点是否都在线段的垂直平分线上呢?
同样分两种情况:(1)点P在线段AB上时,由PA=PB,可知P是AB的中点,此时P在线段AB的垂直平分线上.
(2)如图,当P在线段AB外时,如果PA=PB,你能说明点P在线段AB的垂直平分线上吗?
P
A
B
设AB的中点为O,连接PO,由SSS可得△POA ≌△POB.
因为∠AOP+∠BOP=180°,∠AOP=∠BOP,所以∠AOP=90°,即PO⊥AB.
所以PO是AB的垂直平分线,所以P在线段AB的垂直平分线上.
O
提示:这个结论经常用来证明点在直线上(或直线经过某一点).
P
A
B
C
由此我们又得到:
到线段两端距离相等的点在这条线段的垂直平分线上.
例1.△ABC中,DE是AC的垂直平分线,AE=5cm,△CBD的周长为24cm,求△ABC的周长.
解:因为DE是AC的垂直平分线,
所以CD=AD,AE=CE,
因为AE=5cm,
所以AC=2AE=10cm,
因为BC+CD+BD=24cm,
所以BC+AD+BD=BC+AB=24cm,
所以△ABC的周长=AC+AB+BC=10+24=34cm.
例2.已知:如图,点C,D是线段AB外的两点,且AC=BC,AD=BD,AB与CD相交于点O.试说明:AO=BO.
解:因为AC=BC,AD=BD,
所以点C和点D在线段AB的垂直平分线上,
所以CD为线段AB的垂直平分线.
又因为AB与CD相交于点O,
所以AO=BO.
1.如图所示,直线CD是线段AB的垂直平分线,点P为直线CD上的一点,且PA=5,则线段PB的长为 .
5
解:因为直线CD是线段AB的垂直平分线,P为直线CD上的一点,
所以PB=PA=5.
P
A
B
C
D
解:因为△DBC的周长为BC+BD+CD=35cm,
又因为DE垂直平分AB,
所以AD=BD,故BC+AD+CD=35cm.
因为AC=AD+DC=20cm,
所以BC=35-20=15cm.
2.如图,在△ABC中,AB=AC=20cm,DE垂直平分AB,垂足为E,交AC于D,若△DBC的周长为35cm,求BC的长.
方法归纳:利用线段垂直平分线的性质,实现线段之间的相互转化,从而求出未知线段的长.
根据垂直平分线的判定你能作出线段的垂直平分线吗?试一试.
(三)尺规作线段的垂直平分线
A
B
E
F
O
作法:
2.过E,F两点作直线,
则直线EF就是线段AB的垂直平分线.
1.分别以点A,B为圆心,大于 AB为半径画弧交于E,F.
思考:
1.为什么以大于 AB的长为半径?
·
A
·
B
如果所作弧的半径小于 AB,就不能得到交点了.
2.为什么是“作直线CD,而不是连接CD”
因为对称轴是一条直线,不是线段.
D
3.如图,在△ABC中,分别以点A,B为圆心,大于 AB长为半径画弧,两弧分别交于点D,E,则直线DE是( )
A. ∠A的平分线 B. AC边的中线
C. BC边的高线 D. AB边的垂直平分线
解:分别以点A,B为圆心,大于 AB长为半径画弧,两弧分别交于点D,E.
所以DA=DB,EA=EB,
所以点D,E在线段AB的垂直平分线上.
4.如图,作△ABC的边BC的垂直平分线.
典型例题
当堂检测
学习目标
课堂总结
概念剖析
解:如图所示.
A
B
C
垂直平分线的定义与性质
尺规作垂直平分线
思考:本节课你学到什么?