1.4 线段垂直平分线与角平分线
第1课时 线段垂直平分线的性质
1. 掌握线段垂直平分线的性质定理和性质定理的逆定理.
2. 会运用线段垂直平分线的性质进行计算、证明.
建议用时:15分钟
1 (2025南通海门期中)如图,在四边形ABCD中,AD=CD,AB=CB,我们把这种两组邻边分别相等的四边形叫作“筝形”,根据所学知识,下列选项中正确的是( )
A. AC与BD互相垂直平分 B. AC垂直平分BD
C. BD平分一组对角 D. AC平分一组对角
(第1题) (第2题) (第3题) (第4题) (第5题)
2 (2025无锡锡山月考)如图,在△ABC中,D是AC的中点,分别以点A,C为圆心,大于AC的长为半径作弧,两弧交于点F,直线FD交BC于点E,连接AE,若AD=2,△ABE的周长为12,则△ABC的周长为( )
A. 13 B. 14 C. 15 D. 16
3 (2024镇江)如图,△ABC的边AB的垂直平分线交AC于点D,连接BD.若AC=8,CD=5,则BD= .
4 (2025南京建邺期末)如图,BD是线段AC的垂直平分线.若AB=5,CD=4,则四边形ABCD的周长为 .
5 如图,在△ABC中,AD是BC的中垂线,若BC=8,AD=6,则图中阴影部分的面积是 .
6 (2025无锡锡山期中)如图,在△ABC中,EF垂直平分AC,交AC于点F,交BC于点E,AD⊥BC,垂足为D,且BD=DE,连接AE.
(1) 求证:AB=EC;
(2) 若△ABC的周长为19 cm,AC=8 cm,则DC的长为多少?
7 如图,AD与BC相交于点O,OA=OC,∠A=∠C,BE=DE.求证:OE垂直平分BD.
建议用时:20+5分钟
8 在△ABC中,AB=AC,OB=OC,点A到BC的距离是6,点O到BC的距离是4,则AO为( )
A. 2 B. 10 C. 2或10 D. 无法测量
9 (教材P36练习1变式)在如图所示的方格纸中,每个小方格都是边长为1的正方形,A,B是方格纸中的两个格点(即正方形的顶点).在这张5×5的方格纸中,找出格点C,使AC=BC,则满足条件的格点C有( )
A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个
(第9题) (第10题)
10 如图,已知AD垂直平分BC,点C在AE的垂直平分线上,则AB+BD与DE的关系是 .
11 在△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线与直线AC相交,所成锐角为40°,则△ABC顶角的度数为 .
12 如图,AB=CD,线段AC的垂直平分线与线段BD的垂直平分线相交于点E.求证:∠ABE=∠CDE.
13 如图,在△ABC中,D为BC的中点,过点D的直线GF交AC于点F,交AC的平行线BG于点G,DE⊥GF交AB于点E,连接EG,EF.
(1) 求证:BG=CF;
(2) 请你猜想BE+CF与EF的大小关系,并说明理由.
第2课时 角平分线的性质
1. 掌握角平分线的性质定理和性质定理的逆定理.
2. 会运用角平分线的性质进行计算、证明.
建议用时:15分钟
1 (2025盐城东台期中)已知∠AOB的平分线上一点P到OA的距离为4,则点P到OB的距离( )
A. 不大于4 B. 大于4 C. 等于4 D. 小于4
2 (2024常州)如图,在纸上画有∠AOB,将两把直尺按图示摆放,直尺边缘的交点P在∠AOB的平分线上,则下列说法中正确的是( )
A. d1与d2一定相等 B. d1与d2一定不相等
C. l1与l2一定相等 D. l1与l2一定不相等
(第2题) (第3题) (第4题)
3 (2024南京玄武三模)如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,DE⊥AB.若AC=2,DE=1,则S△ACD= .
4 如图,∠AOB=74°,QC⊥OA,垂足为C,QD⊥OB,垂足为D,若QC=QD,则∠AOQ= .
5 (教材P40习题8变式)如图,AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,BD=CD.求证:EB=FC.
6 如图,已知BE⊥AC,CF⊥AB,垂足分别为E,F,BE,CF相交于点D,若BD=CD.求证:AD是∠BAC的平分线.
建议用时:20+5分钟
7 (2025盐城月考)如图,△ABC的周长是21,OB,OC分别平分∠ABC和∠ACB,OD⊥BC于点D,且OD=4,则△ABC的面积为( )
A. 84 B. 63 C. 42 D. 21
(第7题) (第8题) (第9题)
8 (2025盐城月考)如图,AB∥CD,PB和PC分别平分∠ABC和∠DCB,AD过点P,且与AB垂直,若AD=8 cm,BC=10 cm,则四边形ABCD的面积是 cm2.
9 (教材P39练习2变式)如图,在△ABC中,∠ABC=48°,三角形的外角∠DAC和∠ACF的平分线交于点E,则∠EBF= .
10 如图,∠AOB=90°,OM平分∠AOB,将直角三角板的顶点P在射线OM上移动,两直角边分别与OA,OB相交于点C,D,问PC与PD相等吗?试说明理由.
11 如图1,OP是∠MON的平分线,请你利用该图形画一对以OP所在直线为对称轴的全等三角形,并将添加的全等条件标注在图上.
请你参考这个作全等三角形的方法,解答下列问题:
(1) 如图2,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°,AD,CE分别是∠BAC和∠BCA的平分线,AD,CE相交于点F,求∠EFA的度数;
(2) 在(1)的条件下,请判断FE与FD之间的数量关系,并说明理由;
(3) 如图3,在△ABC中,如果∠ACB不是直角,且(1)中的其他条件不变,试问在(2)中所得结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
图1 图2 图3
1.4 线段垂直平分线与角平分线
第1课时 线段垂直平分线的性质
1. C 2. D 3. 3 4. 18 5. 12
6. (1) 证明:因为EF垂直平分AC,
所以AE=EC.
因为AD⊥BC,BD=DE,
所以AB=AE,
所以AB=EC.
(2) 解:因为△ABC的周长为19 cm,
所以AB+BC+AC=19 cm.
因为AC=8 cm,
所以AB+BC=11 cm.
因为AB=EC,BD=DE,
所以AB+BD=DE+EC=DC,
所以AB+BC=AB+BD+DC=2DC=11 cm,
所以DC= cm.
故DC的长为 cm.
7. 证明:在△ABO和△CDO中,
所以△AOB≌△COD(ASA),
所以OB=OD.
因为BE=DE,
所以OE垂直平分BD.
8. C 9. A 10. AB+BD=DE 11. 50°或130°
12. 证明:如图,连接AE,CE.
因为AC,BD的垂直平分线相交于点E,
所以AE=CE,BE=DE.
在△ABE和△CDE中,
所以△ABE≌△CDE(SSS),
所以∠ABE=∠CDE.
13. (1)证明:因为BG∥AC,所以∠C=∠GBD.
因为D是BC的中点,所以BD=DC.
在△CFD和△BGD中,
所以△CFD≌△BGD(ASA),所以BG=CF.
(2) 解:BE+CF>EF.理由如下:
因为△CFD≌△BGD,
所以CF=BG,FD=GD.
又因为ED⊥GF,所以EG=EF.
在△BGE中,BE+BG>EG,
所以BE+CF>EF.
第2课时 角平分线的性质
1. C 2. A 3. 1 4. 37°
5. 证明:因为AD是∠BAC的平分线,
所以∠BAD=∠CAD.
又因为DE⊥AB,DF⊥AC,
所以DE=DF.
又因为DE⊥AB,DF⊥AC,BD=CD,
在Rt△BDE与Rt△CDF中,
所以Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),
所以EB=FC.
6. 证明:因为BE⊥AC,CF⊥AB,
所以∠BFD=∠CED=90°.
在△BDF与△CDE中,
所以△BDF≌△CDE(AAS),
所以DF=DE,
所以AD是∠BAC的平分线.
7. C 8. 40 9. 24°
10. 解:PC与PD相等.理由如下:
如图,过点P作PE⊥OA于点E,PF⊥OB于点F.
因为OM平分∠AOB,点P在OM上,所以PE=PF.
又因为∠AOB=90°,∠PEO=∠PFO=90°,
所以∠EPF=90°,
所以∠EPC+∠CPF=90°.
又因为∠CPD=90°,所以∠CPF+∠FPD=90°,
所以∠EPC=∠FPD=90°-∠CPF.
在△PCE与△PDF中,
所以△PCE≌△PDF(ASA),所以PC=PD.
11. 解:全等三角形作法如图1所示,△BOD≌△COD.
(1) 如图2,因为∠ACB=90°,∠B=60°,
所以∠BAC=30°.
因为AD,CE分别是∠BAC和∠BCA的平分线,
所以∠DAC=∠BAC=15°,∠ECA=∠ACB=45°,
所以∠EFA=∠DAC+∠ECA=15°+45°=60°.
(2) FE=FD,理由如下:
如图2,在AC上截取AG=AE,连接FG.
因为AD是∠BAC的平分线,
所以∠EAF=∠GAF.
在△EAF和△GAF中,
所以△EAF≌△GAF(SAS),
所以FE=FG,∠EFA=∠GFA=60°,
所以∠GFC=180°-60°-60°=60°,
所以∠DFC=∠GFC.
在△FDC和△FGC中,
所以△FDC≌△FGC(ASA),
所以FD=FG,所以FE=FD.
(3) FE=FD仍然成立,理由如下:
如图3,同(2)可得△EAF≌△HAF,
所以FE=FH,∠EFA=∠HFA.
又由(1)知,∠FAC=∠BAC,∠FCA=∠ACB,
所以∠FAC+∠FCA=(∠BAC+∠ACB)=(180°-∠B)=60°,
所以∠AFC=180°-(∠FAC+∠FCA)=120°,
所以∠EFA=∠HFA=180°-120°=60°.
同(2)可得△FDC≌△FHC,
所以FD=FH,所以FE=FD.
图1 图2 图3