(共14张PPT)
第1章 三角形的证明
3 线段的垂直平分线
第1课时 线段的垂直平分线的性质定理及其判定定理
导入新课
如图,A,B表示两个仓库,要在A,B一侧的河岸边建造一个码头,使它到两个仓库的距离相等,码头应建在什么位置?
分析:线段是一个轴对称图形,其中线段的垂直平分线就是它的一条对称轴.我们用折纸的方法,根据折叠过程中线段重合说明了线段垂直平分线的一个性质:线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等.所以在这个问题中,要求在“A,B一侧的河岸边建造一个码头,使它到两个仓库的距离相等”利用此性质就能完成,
A
B
探究新知
探究
【线段垂直平分线的性质】
已知:如图,直线MN⊥AB,垂足为C,且AC=BC,P是MN上的任意一点.
求证:PA=PB.
证明:∵MN⊥AB,
∴∠PCA=∠PCB=90°.
∵AC=BC,PC=PC,
∴△PCA≌△PCB(SAS),
∴PA=PB(全等三角形的对应边相等).
A
B
C
M
N
P
归纳总结
定理 线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.
你能写出上面这个定理的逆命题吗?它是真命题吗?
如果有一个点到线段两个端点的距离相等,那么这个点在这条线段的垂直平分线上.即到线段两个端点的距离相等的点在这条线段的垂直平分线上.
想一想
探究新知
探究
【线段垂直平分线的判定】
已知:如图,线段AB,点P是平面内一点,且PA=PB.
求证:点P在AB的垂直平分线上.
证法一:过点P作已知线段AB的垂线PC,垂足为C.
∵PA=PB,PC=PC,
∴Rt△PAC≌Rt△PBC(HL),
∴AC=BC,
即点P在AB的垂直平分线上.
C
A
B
P
证法二:取AB的中点C,过点P,C作直线.
C
A
B
P
∵PA=PB,PC=PC,AC=BC,
∴△APC≌△BPC(SSS),
∴∠PCA=∠PCB(全等三角形的对应角相等).
又∵∠PCA+∠PCB=180°,
∴∠PCA=∠PCB=90°,
即PC⊥AB,
∴点P在AB的垂直平分线上.
应用举例
例1
A
B
C
O
【分析】线段垂直平分线性质定理的逆定理的应用.
证明:∵AB=AC,
∴点A在线段BC的垂直平分线上(到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上).
同理,点O在线段BC的垂直平分线上,
∴直线AO是线段BC的垂直平分线(两点确定一条直线).
如图,在△ABC中,AB=AC,O是△ABC内一点,
且OB=OC.求证:直线AO垂直平分线段BC.
例2
【分析】由AD= AB,AB=AC和AD+AC=24 cm,可求出AD=BD=8 cm,AC=16 cm.由BD+BC=20 cm得BC=12 cm,由DE垂直平分AB得EA=EB,所以BE+EC=AC,由此即可求出△BEC的周长.
A
D
E
B
C
如图,在△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线DE交AC于点E,若AD+AC=24 cm,BD+BC=20 cm,求△BEC的周长.
∴AD=BD= AB.
∵AB=AC,
∵AD+AC=24 cm,
A
D
E
B
C
解:∵DE垂直平分AB,
∴AD= AC.
∴AD=BD=8 cm,AC=16 cm.
∵BD+BC=20 cm,
∵DE垂直平分线段AB,
∴BC=12 cm.
∴EA=EB,
∴BE+EC+BC=AC+BC=16+12=28(cm).
即△BEC的周长为28 cm.
随堂练习
1.如图,在四边形ABCD中,AC垂直平分BD,垂足为E,下列结论不一定成立的是( )
A.AB=AD B.CA平分∠BCD
C.AB=BD D.△BEC≌△DEC
A
B
E
C
D
C
2.如图,AD是线段BC的垂直平分线,AB=5,
BD=4,则AC=____,CD=____,AD=____.
A
D
B
C
5
4
3
3.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=40°,DE为AB的垂直平分线,则∠1=______,∠C=______,∠3=______,∠2=______;若△ABC的周长为16 cm,BC=4 cm,则AC=______cm,△BCE的周长为______cm.
1
2
3
A
B
C
D
E
40°
70°
30°
80°
6
10
课堂小结
线段的垂直平分的性质和判定
性质
到线段的两个端点距离相等的点在线段的垂直平分线上
内容:
判定
线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等
作用:
见垂直平分线,得线段相等
判断一个点是否在线段的垂直平分线上
内容:
作用:(共21张PPT)
3 线段的垂直平分线
第1课时 线段垂直平分线的性质定理及其判定定理
线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离______.
到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的__________上.
相等
垂直平分线
【例1】如图,在四边形ABCD中,E为AB的中点,DE⊥AB于点E,∠A=66°,∠ABC=90°,BC=AD,则∠C=________.
【名师点拨】由线段垂直平分线的性质得AD=BD,可证DB=BC,即可求出∠C.
【学生解答】78°
【例2】如图,点P在线段AB的垂直平分线上,PC⊥PA,PD⊥PB,AC=BD.
求证:点P在线段CD的垂直平分线上.
【名师点拨】要证点P在CD的垂直平分线上,只要证明PC=PD即可,因此由Rt△BPD≌Rt△APC即可得到.
【学生解答】
证明:∵点P在线段AB的垂直平分线上,∴PB=PA.
∵PC⊥PA,PD⊥PB,
∴∠BPD=∠APC=90°.
在Rt△BPD和Rt△APC中,
∴Rt△BPD≌Rt△APC(HL),
∴PD=PC,
∴点P在线段CD的垂直平分线上.
线段垂直平分线的性质定理
1.(2024·贵阳期中)如图,P为线段AB的垂直平分线上一点.若PB=3cm,则PA的长为( )
A.6cm B.5cm C.4cm D.3cm
D
2.如图,直线AD垂直平分线段BC,∠B=50°,则∠C的度数为( )
A.60° B.50° C.40° D.30°
B
3.(教材P24习题T3变式)如图,在△ABC中,AB边的垂直平分线分别交AB,BC于点D,E,连接AE.若BC=3.8,AC=2.4,则△ACE的周长为________.
6.2
【变式】(2024·四川凉山州改编)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,DE垂直平分AB交BC于点D.若△ACD的周长为50cm,则AC+BC的值为__________.
50 cm
线段垂直平分线的判定定理
4.如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC上的一点,O是AD上一点,且OB=OC.若BC=4,则BD的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
B
5.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BD平分∠ABC交AC于点D.求证:点D在线段AB的垂直平分线上.
6.如图,在△ABC中,边AB,AC的垂直平分线交于点P,连接BP,CP.若∠A=50°,则∠BPC的度数为( )
A.50° B.100° C.130° D.150°
B
7. 如图,在△ABC中,AB=3,AC=4,EF垂直平分BC,点P为直线EF上的任意一点,则AP+BP的最小值是 ( )
A.4 B.5 C.6 D.7
A
8. 小华和两个朋友相约去看电影,因为他们有不同购票APP上的优惠券,于是他们分开购票.如图,已知两位朋友的位置分别在A,B点(正方形网格上的每一个格点都代表影厅内的一个座位).小华若要选一个座位C,使得C到A,B两个座位的距离相等,则在图中满足条件的位置有____处.
4
9.(2024·毕节期末)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,E为CD的中点,连接AE,BE,BE⊥AE,延长AE交BC的延长线于点F.
求证:(1)FC=AD;
(2)AB=BC+AD.
证明:(1)∵AD∥BC,
∴∠ADE=∠FCE.
∵E是CD的中点,
∴DE=CE.
在△ADE和△FCE中,
∴△ADE≌△FCE(ASA),
∴FC=AD;
(2)∵△ADE≌△FCE,
∴AE=EF.
又∵BE⊥AF,
∴BE是线段AF的垂直平分线,
∴AB=BF=BC+CF.
∵AD=CF,
∴AB=BC+AD.
10. 如图,在△ABC中,DE垂直平分AB,分别交AB,BC于D,E两点,MN垂直平分AC,分别交AC,BC于M,N两点.
(1)若∠BAC=100°(如图①),求∠EAN的度数;
(2)若∠BAC=70°(如图②),求∠EAN的度数;
(3)若∠BAC=α(α≠90°),直接写出用α表示∠EAN大小的代数
式.
解:(1)∵DE垂直平分AB,
∴AE=BE,∴∠BAE=∠B.
同理可得∠CAN=∠C,
∴∠EAN=∠BAC-(∠BAE+∠CAN)=∠BAC-(∠B+∠C).
∵在△ABC中,∠B+∠C=180°-∠BAC=180°-100°=80°,∴∠EAN=100°-80°=20°;
(2)∵DE垂直平分AB,∴AE=BE,
∴∠BAE=∠B.
同理可得∠CAN=∠C,
∴∠EAN=∠BAE+∠CAN-∠BAC=(∠B+∠C)-∠BAC.
∵在△ABC中,∠B+∠C=180°-∠BAC=180°-70°=110°,
∴∠EAN=110°-70°=40°;
(3)当α<90°时,∠EAN=180°-2α;
当α>90°时,∠EAN=2α-180°.