内容正文:
13.5.2 线段垂直平分线
第13章 全等三角形
学习目标:
1.线段垂直平分线的性质。
2.线段垂直平分线的判定。
3.线段垂直平分线性质和判定的应用。
城南中学数学组
在某高速公路l的同侧,有两个工厂A、B,为了便于两厂的工人看病,市政府计划在公路边上修建一所医院,使得两个工厂的工人都没意见,问医院的院址应选在何处?你的方案是什么?
情景导入
l
生活中的数学
公 路
B
A
这要用到垂直平分线的知识.怎么用呢?
城南中学数学组
获取新知
如图,直线MN是线段AB的垂直平分线,P是MN上任一点,连结PA、PB.将线段AB沿直线MN对折,你发现了什么?
M
N
P
A
C
B
对折后PA、PB能够完全重合,PA=PB.
线段是轴对称图形吗?它的对称轴是什么?
你能给出PA=PB的证明吗?
城南中学数学组
教师与学生一起证明这个定理,并为后面过度到它的逆命题的提出及证明做好了铺垫。
Lenovo (L) - 首先提出问题,让学生回答,通过观察、发现、论证得出线段的垂直平分线的性质定理
下面我们来证明刚才得到的结论:
段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等.
M
N
P
A
C
B
已知:如图,MN丄AB,垂足为点C,AC =BC,点P是直线MN上的任意一点.
求证:PA=PB.
分析:图中有两个直角三角形APC和BPC,只要证明这两个三角形全等,便可证得PA=PB.
证明: ∵MN ⊥AB(已知),
∴∠ACP=∠BCP=90°(垂直的定义).
在△ACP和△BCP中,
∵
∴ △ACP≌△BCP(S.A.S.).
∴PA=PB(全等三角形的对应边相等).
AC=BC,
∠ACP=∠BCP,
PC=PC,
城南中学数学组
线段垂直平分线的性质定理:
线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等;
作用:可用来证明两线段相等。
M
N
P
A
C
B
l
条件:点在线段的垂直平分线上;
结论:这个点到线段两端的距离相等。
几何语言:
∵ l ⊥ AB,AC=BC
∴ AP=BP.
是三角形全等思路的简化升级版
例题
城南中学数学组
探究:线段垂直平分线的判定
写出性质定理及其逆命题的条件和结论,你有什么发现?
条 件 结 论
性质定理
逆命题
一个点在线段的垂直平分线上
这个点到线段两端的距离相等
一个点到线段两端的距离相等
这个点在线段的垂直平分线上
线段垂直平分线的性质定理,
条件和结论反过来会有什么结果呢?
这个逆命题是不是一个真命题?你能证明吗?
城南中学数学组
逆命题 如果一个点到线段两端的距离相等,那么这个点在线段的垂直平分线上.
已知: 如图,QA=QB.
求证: 点Q在线段AB的垂直平分线上.
分析:
思路1:作垂线,证中点;
思路2:作中线,证垂直
证明:过点Q作MN⊥AB,垂足为点C,
∴∠QCA=∠QCB=90°.
在Rt△QCA 和Rt△QCB中,
QA=QB
QC=QC
∴Rt△QCA≌Rt△QCB(H.L.).
∴AC=BC.
∴点Q在线段AB的垂直平分线上.
你能写出后一种添加辅助线的证明过程吗?
城南中学数学组
到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上.
条件:点到线段两端距离相等;
结论:点在线段垂直平分线上.
几何语言:∵PA=PB,
∴点P在线段AB的垂直平分线上.
作用:①作线段的垂直平分线的依据;
②可用来证线段垂直、相等.
线段垂直平分线的判定定理:
拓展:三角形三边的垂直平分线交于一点,这点到三角形的三个顶点的距离相等,这个点叫这个三角形的外心.
P
A
B
城南中学数学组
点拨:三线交于一点,只需证明第三条经过另外两条的交点思路可表示如下:
l是AB的垂直平分线
m是BC的垂直平分线
OA=OB
OB=OC
OA=OC
点O在AC的垂直平分线上
B
C
A
O
l
n
m
试试看,你会写出证明过程吗?
你能给出三角形三边的垂直平分线交于一点的证明吗?
城南中学数学组
证明:连接OA,OB,OC.
∵点O在AB,AC的垂直平分线上,
∴OA=OB,OA=OC (线段垂直平分线上 的点到线段两端距离相等).
∴OB=OC.
∴点O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).
B
C
A
O
l
n
m
已知:在△ABC中,直线l,m,n是三角形的三条垂直平分线;
求证:直线l,m,n交于一点O
例题
城南中学数学组
例1 如图,在△ABC中,AC=5,AB的垂直平分线D