内容正文:
2.4 线段的垂直平分线
课时1 线段垂直平分线的定义与性质
学习目标
1. 了解线段的轴对称性以及线段的垂直平分线的概念.
2. 理解线段垂直平分线的性质,并能应用此性质解决简单的问题.
3. 理解线段垂直平分线的判定方法,会判断某个点是否在已知线段的垂直平分线上.
4. 掌握用尺规作图作已知线段的垂直平分线的方法.
素养目标
培养学生的几何直观素养和逻辑推理素养.
一、线段的垂直平分线的定义
垂直 并且 平分一条线段的直线叫做这条线段的垂直平分线.
二、线段的垂直平分线的性质
线段垂直平分线上的点到 线段两端的距离 相等.
1. 如图,已知点P是线段AB垂直平分线上的点,若PA=6 cm,则线段PB的长为( C )
A. 3 cm B. 4 cm C. 6 cm D. 8 cm
2. 如图,AC垂直平分线段BD,若AB=3 cm,CD=5 cm,则四边形ABCD的周长是( C )
A. 11 cm B. 13 cm C. 16 cm D. 18 cm
三、线段的垂直平分线的判定
到线段两端距离相等的点在 线段的垂直平分线 上.
1. 在△ABC纸片上有一点P,且PA=PB,则点P一定( B )
A. 是边AB的中点
B. 在边AB的垂直平分线上
C. 在边AB的高线上
D. 在边AB的中线上
2. 如图,已知AB=AC,DB=DC,若∠BAD为40°,则∠ABC= 50 度.
四、线段的垂直平分线的画法
尺规作图,作线段AB的垂直平分线的步骤:
如图,(1)分别以点A与点B为圆心,以 大于AB 的长为半径画弧,两弧分别交于M,N两点;
(2)过 M,N 两点作直线MN.
直线MN就是线段AB的 垂直平分线 .
想一想
上面的作图中,为什么必须以大于AB的长为半径画弧?
解:半径之所以要大于AB的长是因为只有大于AB的长时,两条圆弧才会有两个交点.
如图,已知线段AB=6,利用尺规作AB的垂直平分线,步骤如下:
①分别以点A,B为圆心,以b的长为半径作弧,两弧相交于点C和D;
②作直线CD.直线CD就是线段AB的垂直平分线.
则b的长可能是( D )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
解析:根据题意,得b>AB,即b>3.
线段垂直平分线性质的应用
如图,在△ABC中,边AB的垂直平分线OM与边AC的垂直平分线ON交于点O,分别交BC于点D,E,已知△ADE的周长为5 cm,分别连接OA,OB,OC.
探究1:求BC的长;
解:因为DM是线段AB的垂直平分线,
所以DA=DB,
同理EA=EC.
因为△ADE的周长为5 cm,
即AD+DE+EA=5 cm,
所以BC=DB+DE+EC=AD+DE+EA=5(cm).
探究2:若△OBC的周长为13 cm,求OA的长;
解:因为△OBC的周长为13 cm,
即OB+OC+BC=13(cm).
因为BC=5 cm,
所以OB+OC=13-5=8(cm).
因为OM垂直平分线段AB,
所以OA=OB,
同理OA=OC.
所以OA=OB=OC=4 cm.
探究3:点O在线段BC的垂直平分线上吗?请说明理由.
解:点O在线段BC的垂直平分线上.理由如下:
因为DM,EN分别是AB,AC的垂直平分线,
所以AO=BO,OA=OC,
所以OB=OC,
所以点O在线段BC的垂直平分线上.
1. 如图,已知在△ABC中,AB<AC,边BC上的垂直平分线DE交边BC于点D,交边AC于点E,若AC=9 cm,△ABE的周长为16 cm,求AB的长.
解:因为ED是线段BC的垂直平分线,
所以BE=CE,
所以BE+AE=CE+AE=AC=9 cm.
因为△ABE的周长为16 cm,
所以AB=16-(BE+AE)=16-9=7(cm).
2. 如图,已知AB比AC长3 cm,边BC的垂直平分线交边AB于点D,交边BC于点E,△ACD的周长是14 cm,求AB和AC的长.
解:因为DE是边BC的垂直平分线,
所以CD=BD,
所以△ACD的周长为AC+AD+CD=AC+BD+AD=AC+AB.
由题意,得
解得
所以AB和AC的长分别为8.5 cm,5.5 cm.
知识点1 线段的垂直平分线
1. 线段垂直平分线的定义
语言叙述
书写格式
图示
垂直并且平分一条线段的直线叫做这条线段的垂直平分线
因为AO=BO,CD⊥AB,所以CD是线段AB的垂直平分线
2. 线段垂直平分线的对称性
线段是轴对称图形,它的一条对称轴垂直平分这条线段.
一条线段的对称轴除了它的垂直平分线外还有一条,即该线段所在的直线.线段的垂直平分线也叫中垂线.
知识点2 线段垂直平分线的性质
1. 性质
线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等.
2. 几何语言
如图,
因为