内容正文:
三 中垂线与角平分线的应用
【例1】 如图,在△ABC中,AB,AC的垂直平分线分别交BC于点D,E,垂足分别是点M,N.
(1)若BC=10,求△ADE的周长.
(2)若∠BAC=110°,求∠DAE的度数.
解:(1)∵AB,AC的垂直平分线分别交BC于D,E,垂足分别是M,N,
∴AD=BD,AE=CE,
∴△ADE的周长=AD+DE+AE=BD+DE+CE=BC=10.
(2)∵∠BAC=110°,
∴∠B+∠C=180°-∠BAC=70°.
∵AD=BD,AE=CE,
∴∠BAD=∠B,∠CAE=∠C,
∴∠BAD+∠CAE=70°,
∴∠DAE=∠BAC-(∠BAD+∠CAE)=110°-70°=40°.
【变式1】 如图,在△ABC中,AB的垂直平分线DE与边AB,AC分别交于点D,E.已知△ABC与△BCE的周长分别为22 cm和14 cm,则BD的长为( B )
A.3 cm B.4 cm
C.5 cm D.6 cm
变式1题图
变式2题图
【变式2】 如图,在△ABC中,∠C=90°,DE垂直平分AB,分别交AB,BC于点D,E,若∠CAE=∠B+18°,则∠B的度数为 __24°__.
【变式3】 如图,在△ABC中,DE垂直平分AC,分别交边AC,AB于点D,E,CE平分∠ACB.
(1)若AB=9,BC=5,求△BCE的周长.
(2)设∠A=α,∠B=β,试用含α的式子表示β,再求当α=28°时,β的值.
解:(1)∵DE垂直平分AC,
∴EA=EC,
∴△BCE的周长=BC+BE+EC=BC+BE+EA=BC+AB=14.
(2)∵EA=EC,
∴∠ECA=∠A=α.
∵CE平分∠ACB,
∴∠BCE=∠ECA=α,
∴β=180°-3α.
当α=28°时,β=180°-3×28°=96°.
【例2】 已知:在△ABC中,∠ABC=60°,∠ACB=40°,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB.
(1)如图1,求∠BDC的度数.
(2)如图2,连结AD,作DE⊥AB,DE=2,AC=4,求△ADC的面积.
解:(1)∵BD平分∠ABC,
∴∠DBC=∠ABC=×60°=30°.
∵CD平分∠ACB,
∴∠DCB=∠ACB=×40°=20°,
∴∠BDC=180°-∠DBC-∠DCB
=180°-30°-20°
=130°.
(2)作DF⊥AC于F,DH⊥BC于H,如图,
∵BD平分∠ABC,DE⊥AB,DH⊥BC,
∴DH=DE=2.
∵CD平分∠ACB,DF⊥AC,DH⊥BC,
∴DF=DH=2,
∴△ADC的面积=DF·AC=×2×4=4.
【变式1】 如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,∠ABC的平分线BD交AC于点D.若AD=2,则点D到BC的距离为( D )
A.1 B.
C. D.2
【变式2】 如图,△ABC的三边AB,BC,CA的长分别为30,40,15,点P是△ABC三个内角平分线的交点,则S△PAB∶S△PBC∶S△PCA=__6∶8∶3__.
【变式3】 如图,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,若BD=CD,BE=CF.
求证:AD平分∠BAC.
证明:∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠E=∠DFC=90°.
在Rt△BDE和Rt△CDF中,
∵
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),
∴DE=DF,
∴AD平分∠BAC.
【例3】 如图,有一张三角形纸片ABC,∠C=90°,AC=8 cm,BC=6 cm,现将纸片折叠,使点A与点B重合,求折痕的长度.
例3题图
例3题答图
解:如图,折痕为DE.
∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8 cm,BC=6 cm,
∴根据勾股定理得,AB==10 cm.
设CE=x cm,由折叠的性质得
BD=AD=5 cm,BE=AE=(8-x) cm,
在Rt△BCE中,根据勾股定理可知,BC2+CE2=BE2,
即62+x2=(8-x)2,解得x=,
故折痕长DE==cm.
【变式1】 如图,有一张直角三角形纸片,∠ACB=90°,AB=5 cm,AC=3 cm,现将△ABC折叠,使边AC与AB重合,折痕为AE,则CE的长为( C )
A.1 cm B.2 cm
C. cm D. cm
【变式2】 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,将边AC沿CE翻折,使点A落在AB上的点D处;再将边BC沿CF翻折,使点B落在CD的延长线上的点B′处,两条折痕与斜边AB分别交于点E,F,则线段CE的长等于__4.8__,线段B′F的长等于__1.6__.
【变式3】 小明将三角形纸片ABC(AB>AC)沿过点A的直线折叠,使得AC落