(共47张PPT)
第 1 课时 线段垂直平分线的性质定理及其逆定理
第一章 三角形的证明
4.线段的垂直平分线
情境导入
壹
目
录
课堂小结
肆
当堂达标
叁
新知初探
贰
情境导入
壹
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
P
N
M
点P是码头的位置
新知初探
贰
新知初探
探究一:线段垂直平分线的性质
贰
如图,点 P 是线段 AB 垂直平分线上的一点,AB 和 PC 相等吗 改变点 P 的位置,结论还成立吗
A
P
B
C
线段垂直平分线上的点和这条线段两个端点的距离相等.
你能证明这一结论吗?
新知初探
贰
已知:如图,直线 l⊥AB,垂足为 C,AC = CB,
点 P 在 l 上.
求证:PA = PB.
证明:∵ l⊥AB,
P
A
B
l
C
验证结论
∴ PA = PB.
∴△PCA≌△PCB (SAS).
又 AC = CB,PC = PC,
∴∠PCA =∠PCB.
新知初探
贰
线段垂直平分线的性质定理:
归纳总结
线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.
新知初探
贰
1. 如图,在 △ABC 中,AB=AC=20 cm,DE 垂直平分 AB,垂足为 E,交 AC 于 D,若 △DBC 的周长为 35 cm,则 BC 的长为 ( )
A.5 cm
B.10 cm
C.15 cm
D.17.5 cm
C
随堂练习
新知初探
贰
1. 如图①所示,直线 CD 是线段 AB 的垂直平分线,点 P 为直线 CD 上的一点,且 PA = 5,则线段 PB 的长为 ( )
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
2. 如图②所示,在△ABC 中,BC = 8 cm,边 AB 的垂直平分线交 AB 于点 D,交边 AC 于点 E,△BCE 的周长等于 18 cm,则 AC 的长是 .
B
10 cm
P
A
B
C
D
图①
A
B
C
D
E
图②
新知初探
探究二:线段垂直平分线的判定
贰
它是真命题吗?你能证明吗?
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.
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.
逆命题
新知初探
贰
想一想:如果 PA = PB,那么点 P 是否在线段 AB 的垂直平分线上呢?
记得要分点 P 在线段 AB 上及线段 AB 外两种情况来讨论
新知初探
贰
① 当点 P 在线段 AB 上时,
∵ PA = PB,
∴ 点 P 为线段 AB 的中点,
显然此时点 P 在线段 AB 的垂直平分线上;
② 当点 P 在线段 AB 外时,如右图所示.
∵ PA = PB,
∴△PAB 是等腰三角形.
过顶点 P 作 PC⊥AB,垂足为点 C.
∴ 底边 AB 上的高 PC 也是底边 AB 上的中线.
即 PC⊥AB,且 AC = BC.
∴ 直线 PC 是线段 AB 的垂直平分线,
此时点 P 也在线段 AB 的垂直平分线上.
新知初探
贰
线段垂直平分线的性质定理的逆定理:
应用格式:
∵ PA = PB,
∴ 点 P 在 AB 的垂直平分线上.
P
A
B
作用:判断一个点是否在线段的垂直平分线上.
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.
归纳总结
新知初探
贰
例1 已知: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.
证明:∵ AB = AC,
你还有其他证明方法吗?
C
A
B
O
∴ 直线 AO 是线段 BC 的垂直平分线
(两点确定一条直线).
同理,点 O 在线段 BC 的垂直平分线.
∴ 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).
新知初探
贰
证明:延长 AO 交 BC 于点 D.
∵ AB=AC,AO=AO,OB=OC,
∴△ABO≌△ACO (SSS).
∴∠BAO = ∠CAO.
∵ AB=AC,
∴ AO⊥BC.
∵ OB=OC,OD=OD,
∴ Rt△DBO≌Rt△DCO (HL).
∴ BD=CD.
∴ 直线 AO 垂直平分线段 BC.
C
A
B
O
D
新知初探
贰
3.已知:如图,点 E 是∠AOB 的平分线上一点,EC⊥OA,ED⊥OB,垂足分别为 C,D,连接 CD.
求证:OE 是 CD 的垂直平分线.
A
B
O
E
D
C
证明:
∵ OE 平分∠AOB,EC⊥OA,ED⊥OB,
∴ DE = CE (角平分线上的点到角的两边的距离相等).
∴ OE 是 CD 的垂直平分线.
随堂练习
当堂达标
叁
当堂达标
叁
1. 如图所示,AC = AD,BC = BD,则下列说法正确的是
( )
A. AB 垂直平分 CD
B. CD 垂直平分 AB
C.AB 与 CD 互相垂直平分
D.CD 平分∠ACB
A
B
C
D
A
当堂达标
叁
3. 如图,△ABC 中,AB = AC,AB 的垂直平分线交 AC于 E,连接 BE,AB + BC = 16 cm,则△BCE 的周长是 cm.
A
B
C
D
E
16
2. 已知线段 AB,在平面上找到三个点 D、E、F,使
DA=DB,EA=EB,FA=FB,这样的点的组合共有
种.
无数
当堂达标
叁
4. 已知:如图,点 C,D 是线段 AB 外的两点,且
AC = BC,AD = BD,AB 与 CD 相交于点 O.
求证:AO = BO.
证明:∵ AC = BC,AD = BD,
∴
点 C 和点 D 在线段 AB 的垂直平分线上.
∴ CD 为线段 AB 的垂直平分线.
又 ∵ AB 与 CD 相交于点 O,
∴
AO = BO.
课堂小结
肆
课堂小结
肆
线段的垂直平分线的性质和判定
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
内容
作用
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
课后作业
基础题:1.课后习题 第 1,3,4题。
提高题:2.请学有余力的同学完成课后习题第5,6题
第 2 课时 三角形三边的垂直平分线
第一章 三角形的证明
4.线段的垂直平分线
情境导入
壹
目
录
课堂小结
肆
当堂达标
叁
新知初探
贰
情境导入
壹
某学校为了方便学生生活,计划在三个宿舍楼 A、B、C 之间修建一个食堂,试问该食堂应建于何处,才能使得它到宿舍楼的距离相等?
在△ABC 中,如何找到一点 P 使得它到三角形三个顶点距离相等?
数学建模
情境导入
壹
求证三角形三边的垂直平分线交于一点,并且这一点到三角形三个顶点的距离相等
线段垂直平分线的判定
点拨:要证明三条直线相交于一点,只要证明其中两条直线的交点在第三条直线上即可.
新知初探
贰
新知初探
探究一:尺规作图
贰
做一做: (1) 已知三角形的一条边及这条边上的高,你能作出三角形吗 如果能,能作几个 所作出的三角形都全等吗
已知:三角形的一条边 a 和这边上的高 h.
求作:△ABC,使 BC = a,BC 边上的高为 h.
Al
D
C
B
A
a
h
(D)
C
B
A
a
h
Al
D
C
B
A
a
h
Al
提示:能作出无数个这样的三角形,它们并不全等.
新知初探
贰
(2) 已知等腰三角形的底及底边上的高,你能用尺规作出等腰三角形吗?能作几个?
这样的等腰三角形只有两个,并且它们是全等的,分别位于已知底边的两侧.
想一想:如何作出一个已知底及底边上的高的等腰三角形呢?
新知初探
贰
1. 已知:线段 a,h.
求作:△ABC,使 AB = AC,BC = a,
高 AD = h.
l
D
C
B
a
h
A
作法:1. 作线段 BC = a;
2. 作线段 BC 的垂直平分线 l 交 BC
于点 D;
3. 在 l 上作线段 DA,使 DA=h .
4. 连接 AB,AC.
则△ABC 为所求的等腰三角形.
尺规作图
新知初探
贰
(1) 先以 P 为圆心,大于点 P 到直线 l 的垂直距离 R 为半径作圆,交直线 l 于A,B.
B
A
作法:
2. 已知直线 l 和线外一点 P,利用尺规作 l 的垂线,使它经过点 P.
● P
C
D
(3) 过两交点作直线 l' ,此直线为 l
过 P 的垂线.
(2) 分别以 A、B 为圆心,大于 R 的长
为半径作圆,相交于 C、D 两点.
新知初探
探究二:三角形三边的垂直平分线的性质
贰
合作探究
已知:
求证:
B
C
A
P
如图,在△ABC 中,边 AB 的垂直平分线与边 BC 的垂直平分线相交于点 P.
边 AC 的垂直平分线经过点 P,且 PA = PB = PC.
新知初探
贰
试试看,你会写出证明过程吗?
B
C
A
P
l
n
m
l 是 AB 的垂直平分线
m 是 BC 的垂直平分线
PA=PB
PB=PC
PA=PC
点 P 在 AC 的垂直平分线上
分析:
新知初探
贰
证明:连接 PA,PB,PC.
B
C
A
P
l
n
m
∴点 P 在 BC 的垂直平分线上
(到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上).
∴ PB = PC.
∴PA = PB,PA = PC
( 线段垂直平分线上 的点到线段两端距离相等 ).
∵点 P 在 AB,AC 的垂直平分线上,
新知初探
贰
应用格式:
∵ 点 P 为 △ABC 三边垂直平分线的交点,
∴ PA = PB = PC.
A
B
C
P
归纳总结
定理:三角形三条边的垂直平分线相交于一点,并且这一点到三个顶点的距离相等.
新知初探
贰
1.分别作出锐角三角形、直角三角形、钝角三角形三边的垂直平分线,说明交点分别在什么位置.
锐角三角形三边的垂直平分线交点在三角形内;
直角三角形三边的垂直平分线交点在斜边中点处;
钝角三角形三边的垂直平分线交点在三角形外.
试一试
新知初探
贰
回顾导入
食堂应建在三个宿舍楼 A、B、C 的垂直平分线上,才能使得它到宿舍楼的距离相等.请画出这个位置.
解:如图所示,
连接 AB、BC、AC,分别作三条线段的垂直平分线,即点 P 为所求.
当堂达标
叁
当堂达标
叁
1. 如图,等腰△ABC 中,AB = AC,∠A = 20°.线段 AB 的垂直平分线交 AB 于 D,交 AC 于 E,连接 BE,则∠CBE 等于 ( )
A.80° B.70°
C.60° D.50°
C
B
A
D
E
C
当堂达标
叁
作法:(1) 作直线 l.
2. 已知:线段 a.
求作:△ABC,使∠ACB = 90°,AC = BC = a.
E
D
l
A
B
a
C
N
M
a
a
(5) 连接 AB. △ABC 就是所求作的三角形.
(4) 在射线 CE 上截取 CA = a,
在射线 CM 上截取 CB = a.
(3) 作线段 DE 的垂直平分线 MN
交 DE 于 C.
(2) 在直线 l 上任取一条线段 DE.
当堂达标
叁
3. 如图所示,在△ABC 中,∠B=22.5°,AB 的垂直平分线交 BC 于点 D,DF⊥AC 于点 F, 并与 BC 边上的高 AE 交于 G.
求证:EG=EC.
F
A
B
C
E
G
D
当堂达标
叁
证明:连接 AD. ∵点 D 在线段 AB 的垂直平分线上,
∴EG=EC.
∴△DEG≌△AEC (ASA).
∴∠CAE=∠CDF.
∴∠C+∠CAE=∠C+∠CDF=90°.
又∵ DF⊥AC,∴∠DFC=∠AEC=90°.
∴ AE=DE.
∵ AE⊥BC,∴∠DAE=∠ADE=45°.
∴∠ADE=∠DAB+∠B=45°.
∴ DA=DB,∴∠DAB=∠B=22.5°.
F
A
B
C
E
G
D
课堂小结
肆
课堂小结
肆
1. 定理:三角形三条边的垂直平分线相交于一点,并且这一点到三个顶点的距离相等.
A
B
C
P
l1
l2
l3
2. 已知等腰三角形的底边和底边上的高作等腰三角形.
课后作业
基础题:1.课后习题 第 2,7题。
提高题:2.请学有余力的同学完成课后习题第8题
谢
谢