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第1章 直角三角形
1.4 角平分线的性质
第1课时 角平分线的性质和判定
学习目标
1.探索并证明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;
角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
2.能灵活运用角平分线的性质定理解决一些简单的几何推理问题.
学习重点、难点
角平分线性质定理及其应用.
重点:
难点:
性质定理的探索推理论证.
知识回顾
问题1:在纸上画一个角,你能得到这个角的平分线吗?
用量角器度量,也可用折纸的方法.
问题2:如果把前面的纸片换成木板、钢板等,还能用对折的方法得到木板、钢板的角平分线吗?
问题3:如图,是一个角平分仪,其中AB = AD,BC =DC.
将点 A 放在角的顶点,AB 和 AD 沿着角的两边放下,沿 AC 画一条射线 AE,AE 就是角平分线,你能说明它的道理吗
A
B
C
(E)
D
其依据是 SSS,两全等三角形的对应角相等.
课时导入
探究
1. 取点 P 的三个不同的位置,分别过点 P 作 PD⊥OA,PE ⊥OB,点 D,E 为垂足,测量 PD、PE 的长.将三次数据填入下表:
2. 观察测量结果,猜想线段 PD 与 PE 的大小关系,
写出结论:__________.
PD PE
第一次
第二次
第三次
PD = PE
C
O
B
A
P
D
E
如图,OC 是∠AOB 的平分线,点 P 是射线 OC 上的任意一点.
证明猜想
已知:如图, ∠AOC = ∠BOC,点 P 在 OC 上,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为 D,E.
求证:PD = PE.
证明:
∵ PD⊥OA,PE⊥OB,
∴ ∠PDO = ∠PEO = 90°.
在 △PDO 和 △PEO 中,
∠PDO = ∠PEO,
∠DOP = ∠EOP,
OP = OP,
∴ △PDO≌△PEO(AAS).
∴ PD = PE.
C
O
B
A
P
D
E
知识讲解
角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
应用定理所具备的条件:
(1) 角的平分线;
(2) 点在该平分线上;
(3) 垂直距离.
定理的作用:
证明线段相等.
B
A
D
O
P
E
C
应用格式:
∵ OP 是∠AOB 的平分线,
∴ PD = PE.
PD⊥OA,PE⊥OB,
角平分线的性质定理:
例1
已知:如图,在 △ABC 中,AD 是它的角平分线,且 BD = CD, DE⊥AB, DF⊥AC. 垂足分别为 E,F.
求证:EB = FC.
A
B
C
D
E
F
证明:∵AD 是 ∠BAC 的角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴ DE = DF,∠DEB =∠DFC = 90°.
在 Rt△BDE 和 Rt△CDF 中,
DE = DF,
BD = CD,
∴ Rt△BDE≌Rt△CDF (HL).
∴ EB = FC.
动脑筋
我们知道,角平分线上的点到角的两边的距离相等,那么到角的两边的距离相等的点是否在角的平分线上呢?
问题:交换角的平分线的性质中的条件和结论,你能得
到什么命题,这个新命题正确吗?
角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上.
猜想:
思考:这个命题正确吗?
证明猜想
已知:如图,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别是 D、E,PD = PE. 求证:点 P 在∠AOB 的平分线上.
证明:
作射线 OP,
∴点 P 在∠AOB 的平分线上.
在 Rt△PDO 和 Rt△PEO 中,
OP = OP (公共边),
PD = PE (已知),
B
A
D
O
P
E
∵PD⊥OA,PE⊥OB.
∴∠PDO = ∠PEO = 90°,
∴Rt△PDO≌Rt△PEO (HL).
∴∠AOP = ∠BOP (全等三角形的对应角相等).
知识讲解
角平分线的性质定理的逆定理:
角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上.
应用定理所具备的条件:
(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.
定理的作用:
判断点是否在角平分线上.
B
A
D
O
P
E
C
应用格式:
∵ PD⊥OA,PE⊥OB,PD = PE.
∴点 P 在 ∠AOB 的平分线上.
例2
如图所示,已知 △ABC 中,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,∴∠1=∠3.
同理,∠2=∠4.
∴∠3=∠4,∴AD 平分∠BAC.
A
B
C
E
F
D
(
(
(
(
3
4
1
2
P
随 堂 小 测
1. 用尺规作图作一个已知角的平分线的示意图如图所示,则能说明∠AOC = ∠BOC 的依据是( )
A. SSS
B. ASA
C. AAS
D. 角平分线上的点到角两边的距离相等
A
B
M
N
C
O
A
解析:过点 D 作 DF⊥AC 于 F,
∵AD 是 △ABC 的角平分线,DE⊥AB.
∴DF = DE = 2.
解得 AC=3.
2. 如图,AD 是 △ABC 的角平分线,DE⊥AB,垂足为 E,S△ABC = 7,DE = 2,AB = 4,则 AC 的长是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
D
B
C
E
A
D
F
方法总结:利用角平分线的性质作辅助线构造三角形的高,再利用三角形面积公式求出线段长度是常用的方法.
3. 如图,AM 是∠BAC 的平分线,点 P 在 AM 上,PD⊥AB,PE⊥AC,垂足分别是 D,E,PD = 4 cm,则 PE = ______cm.
B
A
C
P
M
D
E
4
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
证明:∵CD 是∠ACG 的平分线,
DE⊥AC,DF⊥CG,
∴DE = DF.
在 Rt△CDE 和 Rt△CDF 中,
∴Rt△CDE≌Rt△CDF(HL),
∴CE = CF.
5. 如图所示,D 是∠ACG的平分线上的一点,DE⊥AC,DF⊥CG,垂足分别为 E,F. 求证:CE = CF.
6. 如图,要在 S 区建一个贸易市场,使它到铁路和公路的距离相等,并且离公路与铁路交叉处距离为 500 米,这个集贸市场应建在何处(比例尺为 1︰20000)?
D
C
S
解:作夹角的角平分线 OC,
截取 OD = 2.5 cm ,D 即为所求.
O
方法点拨:根据角平分线的判定定理,要求作点到两边的距离相等,一般需作这两边直线形成的角的平分线,再在这条角平分线上根据要求取点.
小结
图形
已知 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
角的平分线的判定
角的平分线的性质
小结
角平分线的性质定理
性质定理
一个点:角平分线上的点;
二距离:点到角两边的距离;
两相等:两条垂线段相等
辅助线
添加
过角平分线上一点向两边作垂线段
角平分线
的性质定理的逆定理
内容
角的内部到角两边距离相等的点在这个角的平分线上
作用
判断一个点是否在角的平分线上
结论
三角形的内角平分线相交于内部一点