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15.4 角的平分线 导学案
(一)学习目标:
1.掌握角平分线的性质,理解三角形的三条角平分线的性质.
2.掌握角平分线的判定及角平分线的画法.
3.熟练运用角的平分线的性质解决问题.
(二)学习重难点:
重点:掌握角平分线的性质,理解三角形的三条角平分线的性质
难点:熟练运用角的平分线的性质解决问题
阅读课本,识记知识:
一、角的平分线的性质
1、角的平分线的性质:角的平分线上的点到角两边的距离相等.
2、用符号语言表示角的平分线的性质定理:
若CD平分∠ADB,点P是CD上一点,且PE⊥AD于点E,PF⊥BD于点F,则PE=PF.
二、角的平分线的判定
1、角平分线的判定:角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
2、用符号语言表示角的平分线的判定:
若PE⊥AD于点E,PF⊥BD于点F,PE=PF,则PD平分∠ADB
三、角的平分线的尺规作图
1、角平分线的尺规作图
(1)以O为圆心,适当长为半径画弧,交OA于D,交OB于E.
(2)分别以D、E为圆心,大于DE的长为半径画弧,两弧在∠AOB内部交于点C.
(3)画射线OC,射线OC即为所求.
四、三角形角平分线的性质
1、三角形三条角平分线交于三角形内部一点,此点叫做三角形的内心且这一点到三角形三边的距离相等.
2、三角形的一内角平分线和另外两顶点处的外角平分线交于一点.这点叫做三角形的旁心.三角形有三个旁心.所以到三角形三边所在直线距离相等的点共有4个.
【例1】下列尺规作图的语句正确的是( )
A.连接BC,使 B.以点C为圆心,长为半径画弧
C.作直线 D.连接,并且平分
【答案】B
【分析】本题考查了作图-尺规作图的定义,根据作图语言求解.
【详解】解:A:连接,但是不一定能垂直,故A是错误的;
B:以点C为圆心,为半径画弧是符合作图语句的,故B是正确的;
C:直线没有长度,不可度量,故C是错误的;
D:连接,但是不一定能平分,故D是错误的;
故选:B.
【例2】 如图,任意画一个的,再分别作的两条角平分线和,和相交于点,连接,有以下结论:①;②平分;③;④;⑤,正确的有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【答案】B
【分析】本题考查的是角平分线的性质、全等三角形的判定与性质,由三角形内角和定理和角平分线得出的度数,再由三角形内角和定理可求出的度数,①正确;由可知,过点作,,,由角平分线的性质可知是的平分线,②正确;若,则,则,则为等边三角形,这与题干任意画一个 的不符,故③错误.,故,由四边形内角和定理可得出,故,由全等三角形的判定定理可得出,故可得出;由三角形全等的判定定理可得出,,故可得出,,再由可得出,④正确;利用角平分线的性质定理以及三角形的面积公式,可得⑤正确.正确作出辅助线,构造出全等三角形是解答此题的关键.
【详解】解:、分别是与的角平分线,,
,
,
故①正确;
,
,
过点作,,,,
、分别是与的角平分线,
是的平分线,
故②正确;
若,则,则,则为等边三角形,
这与题干任意画一个 的不符,
故③错误.
,
,
,
在与中,
,
,
,
在与中,
,
,
同理,,
,,
两式相加得,,
,
,
故④正确;
是角平分线,
到、的距离相等,
,
故⑤正确.
故选:.
选择题
1.用直尺和圆规作已知角的平分线的示意图如图所示,则说明∠CAD=∠DAB的依据是( )
A.SSS B.SAS C.ASA D.AAS
2.如图,将两个完全相同含角的三角尺与按图示位置摆放,这两个三角尺直角边所在直线交于点,连接并延长,射线就是的角平分线,判断的依据是( )
A.角的平分线上的点到角的两边的距离相等
B.角的内部到角的两边的距离相等的点在角的平分线上
C.三角形三条角平分线的交点到三条边的距离相等
D.以上均不正确
3.如图,OP为∠AOB的平分线,PC⊥OA,PD⊥OB,垂足分别是C,D,则下列结论错误的是( )
A.PC=PD B.∠CPO=∠DOP C.∠CPO=∠DPO D.OC=OD
4.如图, 在中, ,平分,交 于点D,,则点 D到的距离是( )
A.4 B.2 C.3 D.6
5.如图,已知在△ABC中,CD是AB边上的高线,BE平分∠ABC,交CD于点E,BC=6,DE=2,则△BCE的面积等于( )
A.12 B.8 C.6 D.5
6.如图,在四边形中,,对角线平分.若,,则的面积为( )
A. B. C. D.
7.如图,直线l1,l2,l3表示三条相交叉的公路.现在要建一个加油站,要求它到三条公路的距离相等,则可供选择的地点有( )
A.四处 B.三处 C.两处 D.一处
8.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD是∠CAB的平分线,DE⊥AB于点E,DE平分∠ADB,则∠DBA等于( )
A.22.5° B.30° C.25° D.40°
9.如图所示,是一块三角形的草坪,现要在草坪上建一凉亭供大家休息,要使凉亭到草坪三条边的距离相等,凉亭的位置应选在( )
A.的三条中线的交点 B.三条角平分线的交点
C.三条高所在直线的交点 D.三边的中垂线的交点
10.如图,点C在线段上(不与点A,B重合),在的上方分别作和,且,,,连接,交于点P,下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.连接,则平分
填空题
11. 如图,△ABC的外角∠HBC与∠BCM的平分线交于P,PM⊥AC于M,若PM=6 cm,则点P到AB的距离为 .
12.如图在中,,平分交于点,且,则点到的距离是 .
13.如图,在中,,AD平分,交BC于D,若,P为上一动点,则的最小值为 .
14.如图,是的角平分线,,垂足为E,是的中线,,,,的面积为 .
15.如图,已知的周长是,、分别平分和,于且,的面积是 .
三、解答题
16.下面是小东设计的尺规作图过程.
已知:如图,在中,,
求作:点,使点在边上,且到和的距离相等.
作法:
如图,以点为圆心,任意长为半径画弧,分别交于点;
分别以点为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点;
画射线,交于点.
所以点即为所求.
根据小东设计的尺规作图过程:
(1)使用直尺和圆规,补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:过点作于点,连接,,
在与中,
∵,,,
∴(______),
∴____________,
∵,
∴,
又∵,
∴(______).
17.如图,在中,,,平分交于点D,点E是边上一点,连接,若,求证:.
18.于,于,若,.
(1)求证:平分.
(2)请你判断、与之间的数量关系,并说明理由.
(一)课后反思:
本节课我学会了:
本节课存在的问题:
把本节课所学知识画出思维导图
参考答案
【答案】A
【分析】从角平分线的作法得出,△AFD与△AED的三边对应相等,则△AFD≌△AED(SSS),所以∠CAD=∠DAB.故选A.
2.【答案】B
【分析】本题考查角平分线的判定,涉及“角的内部到角的两边的距离相等的点在角的平分线上”,掌握角平分线的判定是解决问题的关键.
【详解】解:由题意可知,本题判断射线就是的角平分线的依据是“角的内部到角的两边的距离相等的点在角的平分线上”,
故选:B.
3.【答案】B
【分析】在△OPC和△OPD中,
∴△OPC≌△OPD,
∴PC=PD,OC=OD,∠CPO=∠DPO,
∴选项A、C、D正确,故选B.
4.【答案】A
【分析】本题考查了角平分线性质定理,过点D作于点E,则即为所求,根据角平分线性质得出,即可求出最后结果.
【详解】解:如图,过点D作于点E,则即为所求,
,平分,交 于点D,
,
故选:A.
【答案】C
【分析】作EF⊥BC于F,如图,
∵BE平分∠ABC,ED⊥AB,EF⊥BC,∴EF=DE=2,
∴△BCE的面积=BC·EF=6,
故选C.
6.【答案】C
【分析】本题考查了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,作得,据此即可求解.
【详解】解:作,如图所示:
∵平分,,
∴,
∴的面积为:,
故选:C
7.【答案】A
【分析】本题考查了角平分线上的点到角的两边的距离相等的性质,熟记性质并是解题的关键.
由三角形内角平分线的交点到三角形三边的距离相等,可得三角形内角平分线的交点满足条件;然后利用角平分线的性质,可证得三角形两条外角平分线的交点到其三边的距离也相等,这样的点有3个,可得可供选择的地址有4个.
【详解】解:满足条件的有:
(1)三角形两个内角平分线的交点,共一处;
(2)三角形外角平分线的交点,共三处.
故选:A.
【答案】B
【分析】在△ABC中,∠C=90°,AD是∠CAB的平分线,DE⊥AB,∴CD=ED.
在Rt△ACD和Rt△AED中,
∴Rt△ACD≌Rt△AED(HL),∴∠ADC=∠ADE.
∵∠ADC+∠ADE+∠EDB=180°,DE平分∠ADB,
∴∠ADC=∠ADE=∠EDB=60°.
∵∠B+∠EDB=90°,∴∠B=30°.故选B.
9.【答案】B
【分析】本题主要考查了角平分线的性质,熟知角平分线上的点到角两边的距离相等是解题的关键.
【详解】解:∵角平分线上的点到角两边的距离相等,
∴三条角平分线的交点到三边的距离相等,
∴凉亭的位置应选在三条角平分线的交点,
故选B.
10.【答案】B
【分析】先通过证明,并根据全等三角形的性质即可证明A选项不符合题意;由外角的性质及等腰三角形的定义,可证明C选项不符合题意;连接,过点C作于点G,于点H,根据角平分线判定定理证明D选项不符合题意;无法证明B选项.
【详解】解:,
,
即,
,,
,
,故A选项不符合题意;
,
∵,
,故C选项不符合题意;
如图,连接,过点C作于点G,于点H,
,
,
,
,
平分,故D选项不符合题意;
当时,需成立,与题意矛盾,故B选项符合题意;
故选:B.
11.【答案】6 cm
【解析】 如图,过点P作PN⊥BC,PQ⊥AB,垂足分别为点N、Q,
∵BP、CP分别是∠HBC与∠BCM的平分线,
∴PQ=PN,PN=PM,∴PQ=PM,
∵PM=6 cm,∴PQ=6 cm,
即点P到AB的距离为6 cm.故答案为6 cm.
12. 【答案】/5厘米
【分析】本题考查了角平分线的性质定理、点到直线的距离,作于,由角平分线的性质定理可得,即可得出答案,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:如图,作于,
,
,平分交于点,,
,
点到的距离是,
故答案为:.
13.【答案】3
【分析】此题主要考查角平分线的性质和垂线段最短,作于H,根据角平分线的性质得到,然后根据垂线段最短求解.
【详解】解:如图,
作于H,
∵AD平分,,
∴,
∵P为上一动点,
∴的最小值为的长.
故答案为:3.
14.【答案】
【分析】本题考查角平分线的性质,三角形的面积,关键是由角平分线的性质得到,求出的面积, 的面积.
过作于H,由角平分线的性质得到,即可求出,,得到,由是的中线,得到,再运用即可.
【详解】解:过作于,
∵是的角平分线, ,
∴ ,
∵,
∴,
,
∴,
∵是的中线,
∴,
∴.
故答案为:.
15.【答案】
【分析】本题考查的是角平分线的性质和三角形的面积,先做出辅助线,再根据三角形的性质,得出,再根据三角形的面积即可解答.
【详解】解:如图,过点作于点,于点,
、分别平分和,
,,
,
,
,
,
,
,
的面积为13,
故答案为:.
16.【答案】(1)补图见解析;
(2),,,角平分线上的点到角的两边的距离相等.
【分析】()根据题意补全图形,即可;
()证明,可得,再根据角平分线的性质定理即可求证;
本题考查了尺规作图——作已知角的平分线,角平分线的性质,全等三角形的判定和性质,正确作出图形是解题的关键.
【详解】(1)解:如图,即为补全的图形;
(2)证明:过点作于点,连接,,
在与中,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴(角平分线上的点到角的两边的距离相等),
故答案为:,,,角平分线上的点到角的两边的距离相等.
17.【答案】证明见解析
【分析】本题考查角的运算,角平分线的性质定理以及平行线的判定,掌握角平分线的性质是解题的关键.
先求出的度数,进而得出,因为,由“内错角相等,两直线平行”即可判断.
【详解】在中,,,
,
平分,
,
,
,
18.【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质以及角平分线的判定等知识,
(1)证明,得出,再由角平分线的判定即可得出结论;
(2)由全等三角形的性质得,,再证,得,即可解决问题.
【详解】(1)证明:,,
,
在和中,
,
,
,,
平分.
(2)解:,理由如下:
由(1)可知,,
,,
在和中,
,
,
,,
,
.
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