角的平分线的性质(基础)
【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.
【要点梳理】
要点一、角的平分线的性质
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.要点诠释: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./
要点二、角的平分线的判定
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.
要点诠释: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/
要点三、角的平分线的尺规作图
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.
要点四、三角形角平分线的性质
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.
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.如图所示:△ABC的内心为/,旁心为/,这四个点到△ABC三边所在直线距离相等.
/
【典型例题】
类型一、角的平分线的性质
/1.(2019春?启东市校级月考)如图,已知BD为∠ABC的平分线,AB=BC,点P在BD上,PM⊥AD于M,PN⊥CD于N,求证:PM=PN.
/
【思路点拨】根据角平分线的定义可得∠ABD=∠CBD,然后利用“边角边”证明△ABD和△CBD全等,根据全等三角形对应角相等可得∠ADB=∠CDB,然后根据角平分线上的点到角的两边的距离相等证明即可.
【答案与解析】
证明:∵BD为∠ABC的平分线,
∴∠ABD=∠CBD,
在△ABD和△CBD中,
/,
∴△ABD≌△CBD(SAS),
∴∠ADB=∠CDB,
∵点P在BD上,PM⊥AD,PN⊥CD,
∴PM=PN.
【总结升华】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,全等三角形的判定与性质,确定出全等三角形并得到∠ADB=∠CDB是解题的关键.
/2、(2019春?潜江校级期中)如图在△ABC中∠C=90°,AC=BC,AD平分∠CAB,DE⊥AB于E,若AB=6cm,求△DEB的周长.
/
【思路点拨】利用角平分线的性质求得CD=DE,然后利用线段中的等长来计算△DEB的周长.
【答案与解析】
解:∵∠C=90°,AD平分∠CAB, DE⊥AB,
∴CD=DE,
∴△CAD≌△EAD(HL)
∴AC=AE,
∵AC=BC,
∴∠B=45°,
∴BE=DE,
∴△DEB的周长=BE+DE+BD= BE+CD+BD = BE+BC =BE+AC=BE+AE =AB=6cm.
【总结升华】将△DEB的周长用相等的线段代换是关键.
举一反三:
【变式】已知:如图,AD是△ABC的角平分线,且/,则△ABD与△ACD的面积之比为( )
A.3:2 B./ C.2:3 D./
/
【答案】B;
提示:∵AD是△ABC的角平分线,∴点D到AB的距离等于点D到AC的距离,又∵/,则△ABD与△ACD的面积之比为/.
/3、如图,OC是∠AOB的角平分线,P是OC上一点,PD⊥OA交于点D,PE⊥OB交于点E,F是OC上除点P、O外一点,连接DF、EF,则DF与EF的关系如何?证明你的结论.
/
【思路点拨】利用角平分线的性质证明PD=PE,再根据“HL”定理证明△OPD≌△OPE,从而得到∠OPD=∠OPE,∠DPF=∠EPF.再证明△DPF≌△EPF,得到结论.
【答案与解析】
解:DF=EF.
理由如下:
∵OC是∠AOB的角平分线,P是OC上一点,PD⊥OA交于点D,PE⊥OB交于点E,
∴PD=PE,
由HL定理易证△OPD≌△OPE,
∴∠OPD=∠OPE,∴∠DPF=∠EPF.
在△DPF与△EPF中,
/,
∴△DPF≌△EPF,
∴DF=EF.
【总结升华】此题综合运用了角平分线的性质、全等三角形的判定及性质.由角平分线的性质得到线段相等,是证明三角形全等的关键.
类型二、角的平分线的判定
/4、已知,如图,CE⊥AB,BD⊥AC,∠B=∠C,BF=CF.求证:AF为∠BAC的平分线./
【答案与解析】
证明: ∵CE⊥AB,BD⊥AC(已知) ∴∠CDF=∠BEF=90° ∵∠DFC=∠BFE(对顶角相等) ∵ BF=CF(已知) ∴△DFC≌△EFB(AAS) ∴DF=EF(全等三角形对应边相等) ∵FE⊥AB,FD⊥AC(已知) ∴点F在∠BAC的平分线上(到一个角的两边距离相等的点在这个角的平分线上) 即AF为∠BAC的平分线
【总结升华】应用角平分线性质及判定时不要遗漏了“垂直”的条件.如果遗漏了说明没有认识到“垂直”条件在证明结论的必要性.
举一反三:
【变式】已知:如图,P是OC上一点,PD⊥OA于D,PE⊥OB于E,F、G分别是OA、OB上的点,且PF=PG,DF=EG.求证:OC是∠AOB的平分线.
/
【答案】
证明:在Rt△PFD和Rt△PGE中,
/,
∴Rt△PFD≌Rt△PGE(HL),
∴PD=PE,
∵P是OC上一点,PD⊥OA,PE⊥OB,
∴OC是∠AOB的平分线.
【巩固练习】
一.选择题
1. AD是△ABC的角平分线, 自D点向AB、AC两边作垂线, 垂足为E、F, 那么下列结论中错误的是( )
A.DE = DF B. AE = AF C.BD = CD D. ∠ADE = ∠ADF
2.(2019?高新区校级模拟)如图,AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,垂足为F,DE=DG,△ADG和△AED的面积分别为50和38,则△EDF的面积为( )
/
A.8 B.12 C.4 D.6
3.(2019?淮安)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以顶点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AC,AB于点M,N,再分别以点M,N为圆心,大于/MN的长为半径画弧,两弧交于点P,作射线AP交边BC于点D,若CD=4,AB=15,则△ABD的面积是( )
/
A.15 B.30 C.45 D.60
4. 到三角形三边距离相等的点是( )A.三角形三条高线的交点 B.三角形三条中线的交点C.三角形三边垂直平分线的交点 D.三角形三条内角平分线的交点
5. 如图,下列条件中不能确定点O在∠APB的平分线上的是( )
A.△PBA≌△PDC B. △AOD≌△COB
C. AB⊥PD,DC⊥PB D.点O到∠APB两边的距离相等.
/
6. 已知,如图,AB∥CD,∠BAC、∠ACD的平分线交于点O,OE⊥AC于E,且OE=5/,则直线AB与CD的距离为( )
A. 5/ B. 10/ C. 15/ D. 20/
/
二.填空题
7.(2019?西宁)如图,OP平分∠AOB,∠AOP=15°,PC∥OA,PD⊥OA于点D,PC=4,则PD= .
/
8. 如图,在△ABC中,∠C=90°,DE⊥AB,∠1=∠2,且AC=6/,那么线段BE是△ABC的 ,AE+DE= 。
/
9. 已知:如图,在ΔABC中,BD、CE分别平分∠ABC、∠ACB,且BD、CE交于点O,过O作OP⊥BC于P,OM⊥AB于M,ON⊥AC于N,则OP、OM、ON的大小关系为_____.
/
10.如图,直线/、/、/表示三条相互交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,可供选择的地址有 处.
/
11.(2019春?晋江市期末)如图,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,且DE=DF,若∠DBC=50°,则∠ABC= (度).
/
12.已知如图点D是△ABC的两外角平分线的交点,下列说法 (1)AD=CD (2)D到AB、BC的距离相等 (3)D到△ABC的三边的距离相等 (4)点D在∠B的平分线上 其中正确的说法的序号是_____________________. /
三.解答题
13.已知:如图,∠B=∠C=90°,M是BC的中点,DM平分∠ADC.
(1)求证:AM平分∠BAD;
(2)试说明线段DM与AM有怎样的位置关系?
(3)线段CD、AB、AD间有怎样的关系?直接写出结果.
/
14.如图,在ΔABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC,DE⊥AB于E,若△BCD与△BCA的面积比为3∶8,求△ADE与△BCA的面积之比.
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15. 已知:如图,ΔABC的外角∠CBD和∠BCE的平分线BF、CF交于点F.
求证:一点F必在∠DAE的平分线上.
/
【答案与解析】
一.选择题
1.【答案】C;
2.【答案】D;
【解析】解:如图,过点D作DH⊥AC于H,
∵AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,
∴DF=DH,
在Rt△DEF和Rt△DGH中,
/,
∴Rt△DEF≌Rt△DGH(HL),
∴S△EDF=S△GDH,设面积为S,
同理Rt△ADF≌Rt△ADH,
∴S△ADF=S△ADH,
即38+S=50﹣S,
解得S=6.
故选D.
/
3.【答案】B;
【解析】由题意得AP是∠BAC的平分线,过点D作DE⊥AB于E,
又∵∠C=90°,∴DE=CD,∴△ABD的面积=/AB?DE=/×15×4=30.
/
4.【答案】D;
【解析】三角形角平分线的交点到三边的距离相等.
5.【答案】C ;
【解析】C项中,仅表示了到两边的距离,没说明相等.
6.【答案】B;
【解析】由题意知点O到AC、AB、CD的距离相等,都等于5/,所以两平行线间的距离为5+5=10/.
二.填空题
7. 【答案】2;
【解析】作PE⊥OA于E,
∵∠AOP=∠BOP,PD⊥OB,PE⊥OA,
∴PE=PD(角平分线上的点到角两边的距离相等),
∵∠BOP=∠AOP=15°,
∴∠AOB=30°,
∵PC∥OB,
∴∠ACP=∠AOB=30°,
∴在Rt△PCE中,PE=/PC=/×4=2
∴PD=PE=2.
8. 【答案】角平分线,6/;
【解析】AE+DE=AE+EC=AC=6/.
9. 【答案】OP=OM=ON
【解析】三角形角平分线的交点到三边的距离相等.
10.【答案】4;
【解析】内角平分线交点一个,外角平分线交点三个.
11.【答案】100;
【解析】解:∵DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,且DE=DF,
∴BD平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠DBC,
∵∠DBC=50°,
∴∠ABC=100°,
故答案为:100.
12.【答案】(2)(3)(4).
三.解答题
13.【解析】
(1)证明:作ME⊥AD于E,
∵MC⊥DC,ME⊥DA,MD平分∠ADC,
∴ME=MC,
∵M为BC中点,
∴MB=MC,
又∵ME=MC,
∴ME=MB,
又∵ME⊥AD,MB⊥AB,
∴AM平分∠DAB.
(2)解:DM⊥AM,
理由是:∵DM平分∠CDA,AM平分∠DAB,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∵DC∥AB,
∴∠CDA+∠BAD=180°,
∴∠1+∠3=90°,
∴∠DMA=180°﹣(∠1+∠3)=90°,
即DM⊥AM.
(3)解:CD+AB=AD,
理由是:∵ME⊥AD,MC⊥CD,
∴∠C=∠DEM=90°,
在Rt△DCM和Rt△DEM中
/
∴Rt△DCM≌Rt△DEM(HL),
∴CD=DE,
同理AE=AB,
∵AE+DE=AD,
∴CD+AB=AD.
/
14.【解析】
解:∵∠C=90°,BD平分∠ABC,DE⊥AB于E
∴DE=CD
可证Rt△BCD≌Rt△BED(HL)
设△BCD的面积=△BED的面积=3/,△BCA的面积为8/,
△ADE的面积为8/-6/=2/,
∴△ADE与△BCA的面积之比为2/:8/=1:4.
15.【解析】
证明:过F点作FM⊥AD,FN⊥AE,FP⊥BC
∵ΔABC的外角∠CBD和∠BCE的平分线BF、CF交于点F.
∴FM =FP, FN=FP(角平分线上的点到角两边的距离相等)
∴FM = FN
∴点F必在∠DAE的平分线上.(到角两边的距离相等的点在角的平分线上)
/