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第一章 三角形的证明
1.4 角平分线
第1课时
1.会证明角平分线的性质定理及其逆定理(重点)
2.会应用角平分线定理解决简单问题(难点)
一、学习目标
要在S区建一个集贸市场,使它到公路,铁路距离相等且离公路,铁路的交叉处500米,应建在何处?(比例尺 1:20 000)
S
O
公路
铁路
二、新课导入
一条射线把一个角分成两个相等的角,这条射线叫做这个角的平分线.
我们先来回顾一下角平分线的概念,
O
B
C
A
1
2
三、概念剖析
如图∠1=∠2,OC是∠AOB的角平分线.
你知道如何得到
角平分线吗?
可以折纸或尺规作图等
三、概念剖析
思考:利用折纸的方法可以得到角平分线,用尺规作图也可以作出角平分线,那你知道角平分线上的点有什么性质吗
写出已知、求证,然后再写出具体的证明过程.
如图,PE=PF
如何证明这个结论?
角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
已知:如图,OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别是D,E.
证明:∵ PD⊥OA,PE⊥OB(已知),
∴∠PDO=∠PEO=90°(垂直的定义).
D
P
E
A
O
B
C
∠PDO=∠PEO,
∠AOC=∠BOC,
OP=OP,
∴△PDO≌△PEO(AAS),
∴PD=PE(全等三角形的对应边相等).
三、概念剖析
命题:角平分线上的点到角两边的距离相等
在△PDO和△PEO中,
求证:PD=PE.
角平分线的性质定理:角平分线上的点到角两边的距离相等.
归纳:
定理应用所具备的条件:
(1)角的平分线;(2)点在该平分线上;(3)垂直距离.
定理的作用:证明两条线段相等.
应用格式:∵OP是∠AOB的平分线,
PD⊥OA,PE⊥OB,
∴PD=PE
D
P
E
A
O
B
C
三、概念剖析
讨论:交换角的平分线的性质中的已知和结论,你能得到什么结论,这个新结论正确吗?
角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
逆
命
题
思考:如何证明这个结论?
角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上.
P
A
O
B
C
D
E
三、概念剖析
已知:如图,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别是D、E,PD=PE.
求证:点P在∠AOB的角平分线上.
证明:作射线OP,
∵PD⊥OA,PE⊥OB.
在Rt△PDO和Rt△PEO中,
OP=OP(公共边),
PD=PE(已知 ),
∴Rt△PDO ≌ Rt△PEO( HL).
∴∠AOP=∠BOP.
B
A
D
O
P
E
三、概念剖析
∴∠PDO=∠PEO=90°,
∴点P在∠AOB角的平分线上.
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.
应用所具备的条件:(1)位置关系:点在角的内部,垂直距离(2)数量关系:该点到角两边的距离相等.
定理的作用:判断点是否在角平分线上.
归纳:
P
A
O
B
C
D
E
应用格式:∵ PD⊥OA,PE⊥OB,PD=PE.
∴点P在∠AOB的平分线上.
三、概念剖析
四、典型例题
例1:我们把两组邻边相等的四边形叫做“筝形”.如图,四边形ABCD是一个筝形,其中AB=CB,AD=CD.对角线AC、BD相交于点O,OE⊥AB,OF⊥CB,垂足分别是E,F.求证:OE=OF.
证明:在△ABD和△CBD中,AB=CB,AD=CD,BD=BD
∴△ABD≌△CBD(SSS),
∴∠ABD=∠CBD,
∴BD平分∠ABC.
又∵OE⊥AB,OF⊥CB, ∴OE=OF.
分析:欲证明OE=OF,只需推知BD平分∠ABC,所以通过全等三角形△ABD≌△CBD(SSS)的对应角相等得到∠ABD=∠CBD,即可得证.
×
1.判断正误,并说明理由:
(1)如图,P在射线OC上,PE⊥OA,PF⊥OB,则PE=PF.
解:错误,缺少∠AOP=∠BOP,无法得到PE=PF.
A
O
B
P
E
F
(2)如图,P是∠AOB的平分线OC上的一点,E、F分别在OA、OB上,则PE=PF.
×
A
O
B
P
E
F
解:错误,缺少PE⊥OA,PF⊥OB,无法得到PE=PF.
总结:定理应用所具备的条件:
(1)角的平分线;(2)点在该平分线上;
(3)垂直距离.
【当堂检测】
2.已知:如图,在△ABC中,AD是它的角平分线,且BD=CD,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别是E,F. 求证:EB=FC.
分析:首先由角平分线的性质可得DE=DF,又有BD=CD,可证Rt△BED≌Rt△DFC(HL),即可得出EB=FC.
证明:∵AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB、DF⊥AC,
∴DE=DF,∠BED=∠CFD=90°,
∴Rt△BED≌Rt△CFD(HL),
BD=CD
DE=DF
在Rt△BED和Rt△CFD中,
∴EB=FC.
【当堂检测】
四、典型例题
例2: 如图,在△ABC中,∠BAC=60°,点D在BC上,AD=8,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F,且DE=DF,求DE的长.
B
F
E
D
C
A
解:∵DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F,且DE=DF,
∴AD平分∠BAC(在一个角的内部,到角的两边距离相等的点在这个角的平分线上).
又∵∠BAC=60°,
在Rt△ADE中,∠AED=90°,AD=8,
∴DE= AD= ×8=4
(在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半).
∴∠BAD=30°.
分析:可作出辅助线,如图,
应用角平分线的性质定理:角平分线上的点到角两边的距离相等,可得DE=DC=BC-BD=3.
3.△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,且BC=8,BD=5,则点D到AB的距离是 .
3
解:∵AD是∠CAB的平分线,
DC⊥AC,DE⊥AB,
∴DC=DE
又∵BC=8,BD=5,
A
B
C
D
E
【当堂检测】
∴DE=DC=BC-BD=8-5=3
解:∵DE⊥AB,DF⊥BG,DE=DF.
∴点D在∠ABG的平分线上.
∵∠EBD=180°-∠DEB-∠EDB=180°-90°-60°=30°
∴∠EBF=2∠EBD=60°
由BD=BD,DE=DF,可证Rt△BDE ≌ Rt△BDF( HL),
∴BE=BF
4.如图,DE⊥AB,DF⊥BG,垂足分别是E,F,DE=DF, ∠EDB=60°,则∠EBF= °,BE= .
60
BF
E
B
D
F
A
C
G
【当堂检测】
角平分线上的点到这个角的两边距离相等.
1.角平分线的性质:
角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
2.角平分线的判定:
定理应用所具备的条件:
(1)角的平分线;(2)点在该平分线上;(3)垂直距离.
应用所具备的条件:
(1)位置关系:点在角的内部,垂直距离;
(2)数量关系:该点到角两边的距离相等.
五、课堂总结