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4.线段的垂直平分线
第1课时 线段的垂直平分线的性质与判定
第一章
三角形的证明
1 线段是轴对称图形吗?它的对称轴是什么?
A
B
2 什么叫线段的垂直平分线?
如图,画一条线段 AB ,然后对折 AB,使 A, B 两点重合,设折痕与 AB 的交点为 O.
你发现了什么
我们把垂直且平分一条线段的直线叫做这条线段的垂直平分线.
A(B)
B
O
A
B
我们曾经探索过线段垂直平分线的性质:
请你尝试证明这一结论,并与同伴进行交流。
线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等。
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。
A
B
C
M
N
P
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。
A
B
C
M
N
P
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)。
如果点P与点C重合,那么结论显然成立。
条件:点在线段的垂直平分线上;
结论:这个点到线段两端点的距离相等.
表达方式:如图,l⊥AB,AO=BO,点P在l上,则AP=BP.
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;
方法技巧
利用线段垂直平分线的性质,实现线段之间的相互转化,从而求出未知线段的长.
例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
尝试思考
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.
它是真命题吗?你能证明吗?
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.
已知:线段 AB,点 P 是平面内一点,且 PA=PB.求证:P 点在 AB 的垂直平分线上.
A
B
P
考虑点P是否在线段AB上。
证明:∵ 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。
①当点P在线段AB上时:
已知:线段 AB,点 P 是平面内一点,且 PA=PB.求证:P 点在 AB 的垂直平分线上.
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.
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.
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.
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).
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: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
PA=PB
点P在线段AB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
线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等
性质定理
判定定理
A
B
C
M
N
P
变式训练
1. 如图,在△ABC中,DE是边AC的垂直平分线,分别交BC,AC于D,E两点,∠B =80°,∠C=35°,则∠BAD的度数为( )
A.25° B.30° C.35° D.65°
B
变式训练
2. 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.
感谢聆听!