内容正文:
第十二章 全等三角形
12.3 角的平分线的性质
在练习本上画一个角,怎样得到这个角的平分线?
用量角器度量,也可用折纸的方法.
你能评价这些方法吗?在生产生活中,这些方法是否可行呢?
一、提出问题,引发思考
如图,是一个角平分仪,其中 AB=AD,BC=DC. 将点 A 放在角的顶点,AB 和 AD 沿着角的两边放下,沿 AC 画一条射线 AE,AE 就是角平分线,你能说明它的道理吗?
证明: 在△ACD和△ACB中,
AD=AB(已知),
DC=BC(已知) ,
CA=CA(公共边),
∴ △ACD≌ △ACB(SSS).
∴∠CAD=∠CAB(全等三角形的对应角相等).
∴AC平分∠DAB(角平分线的定义).
一、提出问题,引发思考
从利用平分角的仪器画角的平分线中,你受到哪些启发?如何利用直尺和圆规作一个角的平分线?
A
B
O
M
N
C
二、合作交流,探究新知
利用尺规我们可以作一个角的平分线,那么角的平分线有什么性质呢?
如图,任意作一个角∠AOB,作出∠A 的平分线 OC,在 OC 上任取一点 P,过点 P 画出 OA,OB 的垂线,分别记垂足为 D,E,测量 PD,PE 并作比较,你得到什么结论?
二、合作交流,探究新知
通过动手实验、观察比较,我们发现“角的平分线上的点到角的两边的距离相等”,你能通过严格的逻辑推理证明这个结论吗?
已知:∠AOC = ∠BOC,点 P 在 OC 上,PD⊥OA,PE⊥OB, 垂足分别为 D,E.
求证:PD = PE.
二、合作交流,探究新知
证明:∵PD⊥OA,PE⊥OB.
∴∠PDO=∠PEO= 90°.
在△PDO 和△PEO 中,∠PDO=∠PEO,
∠AOC=∠BOC,OP=OP,
∴△PDO ≌ △PEO(AAS).
∴PD=PE.
二、合作交流,探究新知
角的平分线的性质:
角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
几何语言:
∵OC 是∠AOB 的平分线,PD⊥OA,PE⊥OB,
∴PD=PE (角的平分线上的点到角的两边的距离相等).
二、合作交流,探究新知
反过来,到一个角的两边的距离相等的点是否一定在这个角的平分线上呢?
已知:如图,PD⊥OA,PE⊥OB,点 D,E 为垂足,PD=PE.
求证:点 P 在∠AOB 的平分线上.
二、合作交流,探究新知
证明: ∵ PD⊥OA,PE⊥OB(已知),
∴ ∠PDO=∠PEO= 90°(垂直的定义) .
在Rt△PDO 和Rt△PEO 中
PO=PO(公共边),
PD=PE,
∴ Rt△PDO ≌ Rt△PEO(HL) .
∴ ∠ POD=∠POE.
∴点P在∠AOB 的平分线上.
二、合作交流,探究新知
结论:
角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上.
几何语言:
∵P 是∠AOB 内的一点,PD⊥OA 于 D,PE⊥OB 于 E,且 PD=PE,
∴OP 是∠AOB 的平分线 (角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上).
二、合作交流,探究新知
由角的平分线的性质的证明过程,你能概括出证明几何命题的一般步骤吗?
(1)明确命题中的已知和求证;
(2)根据题意,画出图形,并用数学符号表示已知和求证;
(3)经过分析,找出由已知推出求证的途径,写出证明过程.
二、合作交流,探究新知
如图,△ABC 的角平分线 BM,CN 相交于点 P.
求证:点 P 到三边 AB,BC,CA 的距离相等.
证明:过点 P 作 PD⊥AB 于 D,PE⊥BC 于 E,PF⊥AC于 F.
∵BM 是△ABC 的角平分线,点 P 在 BM 上,
∴PD=PE (角的平分线上的点到角的两边的距离相等).
同理,PE=PF.
∴PD=PE=PF.
即点 P 到三边 AB,BC,CA 的距离相等.
A
B
C
P
M
N
D
E
F
三、应用新知
要在 S 区建一个集贸市场,使它到公路,铁路距离相等且离公路,铁路的交叉处 500 米,应建在何处?(比例尺 1∶20 000)
D
C
S
作夹角的角平分线 OC,截取 OD=2.5 cm,D 即为所求.
三、应用新知
1. 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,则可供选择的地址有 ( )
A. 一处