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专题特训 线段垂直平分线与角平分线的应用
类型一 根据线段垂直平分线的性质求线段的长
1. 如图,在△ABC中,DE是AB的垂直平分线,△ABC的周长为24cm,△BCD的周长为16cm,则
BE的长为 ( )
A. 3cm B. 4cm
C. 5cm D. 6cm
B
[解析]∵ △ABC的周长为24cm,∴ AB+BC+AC=24cm.∵ DE是AB的垂直平分线,∴ DA
=DB,BE=AB.∵ △BCD的周长为16cm,∴ BC+CD+DB=16cm.∴ BC+CD+DA=BC+AC=16cm.
∴ AB=24-16=8(cm).∴ BE=4cm.
2. 如图,在△ABC中,AB=AE,且AD⊥BC于点D,EF垂直平分AC,交AC于点F,交BC于点E.若
△ABC的周长为16,AC=6,则DC的长为 .
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[解析]∵ △ABC的周长为16,∴ AB+BC+AC=16.∵ AC=6,∴ AB+BC=10.∵ EF垂直平分AC,∴ AE=CE.∵ AB=AE,AD⊥BC,∴ AB=CE,BD=DE.∴ AB+BD=CE+DE=(AB+BC)=5.
∴ DC=CE+DE=5.
3. 如图,AB比AC长2cm,BC的垂直平分线交AB于点D,交BC于点E,△ACD的周长是14cm,分
别求AB和AC的长.
∵ △ACD的周长是14cm,∴ AD+DC+AC=14cm.
∵ DE是BC的垂直平分线,
∴ DB=DC.
∴ AD+DC=AD+DB=AB.
∴ AB+AC=14cm.
又∵ AB比AC长2cm,
∴ AB-AC=2cm.
∴ AB=8cm,AC=6cm.
类型二 根据线段垂直平分线的性质求角的度数
4. 已知MN是线段AB的垂直平分线,P、Q是直线MN上两点,且∠PAB=35°,∠QBA=60°,则
∠QAP的度数为 .
25°或95°
[解析]∵ MN是线段AB的垂直平分线,∴ QA=QB.∴ ∠QAB=∠QBA=60°.如图①,当点P、Q在AB的同侧时,∠QAP=∠QAB-∠PAB=60°-35°=25°;如图②,当点P、Q在AB的异侧时,∠QAP=∠QAB+∠PAB=60°+35°=95°.综上所述,∠QAP的度数为25°或95°.
5. 如图,OE、OF分别是AC、BD的垂直平分线,垂足分别为E、F,且AB=CD,∠ABD=120°,
∠CDB=38°,求∠OBD的度数.
如图,连结OA、OC.
∵ OE、OF分别是AC、BD的垂直平分线,
∴ OA=OC,OB=OD.
∴ ∠OBD=∠ODB.
在△ABO和△CDO中,
∴ △ABO≌△CDO.∴ ∠ABO=∠CDO.
设∠OBD=∠ODB=α,∠ABO=∠CDO=β.
∵ ∠ABD=120°,∠CDB=38°,
∴ α+β=120°,β-α=38°.
∴ α=41°,即∠OBD=41°.
类型三 根据角平分线的性质求距离或线段的长
6. 如图,两条笔直的公路l1、l2相交于点A,村庄C的村民要在公路的旁边建三个加工厂
A、B、D.已知AB=BC=CD=DA=5km,村庄C到公路l1的距离为4km,则村庄C到公路l2的距离为 ( )
A. 3km B. 4km C. 5km D. 6km
B
[解析]如图,连结AC,过点C作CE⊥l2于点E,CF⊥l1于点F.∵ 村庄C到公路l1的距离为4km,∴ CF=4km.在△CAD和△CAB中,∴ △CAD≌△CAB.∴ ∠CAD=
∠CAB,即AC平分∠BAD.∴ CE=CF=4km,即村庄C到公路l2的距离为4km.
7. 如图,在△ABC中,AD是∠BAC的平分线,AB=9,AC=6,BC=10,则CD的长为 .
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[解析]如图,过点D作DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F.∵ AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴ DE=DF.∴ ===.∴ 易得=.∵ BC=10,∴ 易得CD=BC=4.
类型四 根据角平分线的性质判断两角之间的数量关系
8. 如图,C是∠MAN的平分线上一点,CE⊥AB于 点E,点B、D分别在AM、AN上,且AE=(AD
+AB).试探究∠1和∠2之间的关系,并说明理由.
∠1+∠2=180°.
理由:如图,过点C作CF⊥AN于点F.
∵ AC平分∠MAN,
∴ ∠3=∠4.
又∵ CE⊥AM,CF⊥AN,
∴ CF=CE,∠CFA=∠CEA=90°.
在Rt△ACF和Rt△ACE中,
∴ Rt△ACF≌Rt△ACE.
∴ AF=AE.
∵ AE=(AD+AB)=(AF-DF+AE+BE)=AE+(BE-DF),
∴ BE=DF.
在△BEC和△DFC中,
∴ △BEC≌△DFC.
∴ ∠2=∠5.
∵ ∠1+∠5=180°,
∴ ∠1+