内容正文:
第十三章 轴对称
13.1.2 垂直平分线
1 垂直平分线
(1)定义:经过线段中点并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线;
如下图,,且,则是线段的垂直平分线,或称中垂线.
(2)性质:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等;
如下图,若是线段的垂直平分线,点在直线上,则.(利用全等三角形可证明)
(3)与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;
如下图,若,则点在线段的垂直平分线上;(利用全等三角形可证明)
拓展:若,,则是线段的垂直平分线.
(4)垂直平分线的尺规作图
尺规作图:作线段的垂直平分线.
作法:以,为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于,,作直线,则直线所求直线.
(5)如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线;
2 三角形的外心
(1)定义:三角形外接圆的圆心叫做该三角形的外心.
(2)三角形三边的垂直平分线的交点是这个三角形的外心.
如下图,直线,,分别是三角形三边、和的垂直平分线,它们会交于一点,点就是三角形的外心.
证明 设直线,交于点,
依题意可得,,则,
所以点在线段的垂直平分线上,即直线,,交于同一点.
因为,
所以以点为圆心,为半径画个圆,该圆必过三角形三个顶点,,.
【题型1】线段垂直平分线的性质
【典题1】 如图,在△ABC中,AF平分∠BAC,AC的垂直平分线DE交BC于点E,交AC于点D,∠B=70°,∠FAE=19°,则∠C= °.
【典题2】已知:如图,∠BAC的角平分线与BC的垂直平分线DG交于点D,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F.
①求证:BE=CF;
②若AF=6,BC=7,求△ABC的周长.
【巩固练习】
1.如图,在△ABC中,BC=2,∠BAC>90°.AB的垂直平分线交BC于点E,AC的垂直平分线交BC于点F,则△AEF的周长为( )
A.2 B.1 C.4 D.3
2.如图,∠AOB内一点P,P1,P2分别是P关于OA、OB的对称点,P1P2交OA于点M,交OB于点N.若△PMN的周长是5cm,则P1P2的长为( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
3.如图,在△ABC 中,AB=AC,∠A=42°,AB的垂直平分线MN交AC于D点,连接BD,则∠DBC的度数是( )
A.22° B.27° C.32° D.40°
4.如图,在△ABC中,EF是AC的垂直平分线,AD⊥BC,D为BE的中点.
(1)求证:AB=CE.(2)若∠C=32°,求∠BAC的度数.
【题型2】线段垂直平分线的判定
【典题1】 如图,在△ABC中,AB的垂直平分线l1交AB于点M,交BC于点D,AC的垂直平分线l2交AC于点N,交BC于点E,l1与l2相交于点O,△ADE的周长为10.请你解答下列问题:
(1)求BC的长;
(2)试判断点O是否在边BC的垂直平分线上,并说明理由.
【巩固练习】
1.如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,D是AC上一点,BC=DC,过点D作AC的垂线交AB于点E,求证:CE垂直平分BD.
2.如图,△ABC中,∠ACB=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E.
(1)若∠BAC=50°,求∠EDA的度数;(2)求证:直线AD是线段CE的垂直平分线.
【题型3】 三角形的外心
【典题1】如图,△ABC中,∠A=70°,点O是AB、AC垂直平分线的交点,则∠BCO的度数为( )
A.20° B.30° C.25° D.35°
【巩固练习】
1.到三角形各顶点距离相等的点是三角形三条( )
A.中线的交点 B.三边垂直平分线的交点
C.角平分线的交点 D.高线的交点
2.如图,点P为△ABC三边垂直平分线的交点,若∠PAC=20°,∠PCB=30°,则∠PAB的度数为 .
3.如图,点D是△ABC三边垂直平分线的交点,若∠A=64°,则∠D= °.
【题型4】尺规作图
【典题1】 作图题:在∠ABC内找一点P,使它到∠ABC的两边的距离相等,并且到点A、C的距离也相等.(写出作法,保留作图痕迹)
【巩固练习】
1.在△ABC内找一点P,使点P到A,B两点的距离相等,并且点P到点C的距离等于线段AC的长.
2.如图所示,点A,B,C分别表示三个住宅小区,为了丰富社区居民的文化生活,拟建一个文化活动中心,使它到三个住宅小区的距离相等,请你在图中确定文化活动中心(用点D表示)的位置.
【A组---基础题】
1.如图,在△ABC中,BC=9,AB的垂直平分线交AB于点D,交AC于点E,△BCE的周长为21,则AC的长为( )
A.6 B.9 C.10 D.12
2.如图,△ABC中,∠BAC=70°,AB的垂直平分