内容正文:
角平分线的四种辅助线作图技巧
(1)有角平分线时,常过角平分线上的关键点向角两边做垂线,利用角平分线上的点到角两边距离相等证题。
例1、【初二】如图所示,在△ABC中,内角∠BAC与外角∠CBE的平分线相交于点P,BE=BC,PB与CE交于点H,PG∥AD交BC于F,交AB于G,连接CP.下列结论:①∠ACB=2∠APB;②S△PAC:S△PAB=AC:AB;③BP垂直平分CE;④∠PCF=∠CPF.其中,正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【解析】∵PA平分∠CAB,PB平分∠CBE,
∴可设∠DAP=∠EAP=∠1,∠CBP=∠EBP=∠2;
∴∠ACB=180º-2∠1-(180º-2∠2)=2(∠2-∠1);
∠APB=180º-∠1-(180º-∠2)=∠2-∠1;∴∠ACB=2∠APB;故①正确;
过P作PM⊥AB于M,PN⊥AC于N,PS⊥BC于S,
由角平分线的性质知PM=PN=PS,∴PC平分∠BCD,
∵S△PAC:S△PAB=(AC•PN):(AB•PM)=AC:AB;故②正确;
∵BE=BC,BP平分∠CBE,∴BP垂直平分CE(三线合一),故③正确;
∵PG∥AD,∴∠FPC=∠DCP ∵PC平分∠DCB,∴∠DCP=∠PCF,
∴∠PCF=∠CPF,故④正确.故选:D.
(2)有与角平分线垂直的线段时,通常把这条线段延长,构造全等三角形
例2、【初二】如图,△ABC中,BC=10,AC﹣AB=4,AD是∠BAC的角平分线,CD⊥AD,则S△BDC的最大值为 .
【答案】10
【解析】延长AB,CD交点于E,∵AD平分∠BAC,∴∠CAD=∠EAD,
∵CD⊥AD,∴∠ADC=∠ADE=90°,
∵
∴△ADE≌△ADC(ASA),∴AC=AE,DE=CD;
又AC﹣AB=4,∴AE﹣AB=4,即BE=4;
∵DE=DC,∴S△BDC=S△BEC,∴当BE⊥BC时,S△BDC面积最大,
即S△BDC最大面积=××10×4=10.故答案为10.
(3)有角平分线时常在角两边截取相等的线段,构造全等三角形
例3、【初二】已知,如图,AD为△ABC的中线且∠1 = ∠2,∠3 = ∠4,求证:BE+CF>EF
【证明】在DA上截取DN=DB,∵DE为公共边,∠1 = ∠2,
∴△DEN≌△DFN,∴BE=EN,
AD为△ABC的中线,DF为公共边,∠3 = ∠4,
∴△DFN≌△DFC,∴NF=FC
而在同一三角形ENF中EN+NF>EF,∴BE+CF>EF得证。
(4)有两条角平分线交于一点时,常连接第三个顶点与角平分线的交点;并观察三角形两角和的一半是否为特殊角
例4、【初三】在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,BE平分∠ABC,AD、BE相交于点F,且AF=4,EF=,则AC= .
【答案】
【解析】作EG⊥AF,连接CF,
∵∠C=90°,∴∠CAB+∠CBA=90°,
又AD平分∠CAB,BE平分∠CBA,
∴∠FAB+∠FBA=45°,∴∠AFE=45°,
在Rt△EGF中,∵EF=,∠AFE=45°,∴EG=FG=1,
又∵AF=4,∴AG=3,∴,
∵AD平分∠CAB,BE平分∠CBA,∴CF平分∠ACB,∠ACF=45°,
∵∠AFE=∠ACF=45°,∠FAE=∠CAF,
∴△AEF∽△AFC,∴ ;
提示:题目中有边长为时,判断是否可以以此边构造等腰直角三角形。
六、角平分线在抛物线解题中的妙用
练习:如图1,抛物线y=﹣x2+kx+c与x轴交于A和B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,3),点D是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式和顶点D的坐标;
(2)点P在x轴上,直线DP将△BCD的面积分成1:2两部分,请求出点P的坐标;
(3)如图2,作DM⊥x轴于M点,点Q是BD上方的抛物线上一点,作QN⊥BD于N点,是否存在Q点使得△DQN∽△DBM?若存在,请 直接写出Q坐标;若不存在,请说明理由.
重要总结:任意选取一条边,在这条边上找到一点,使这点把该边分为1∶2,连接这点和这个点·所在边的对角顶点,得到两个小三角形,这两个三角形面积比就是1∶2,
【解答】解:(1)将B(3,0)、C(0,3)代入y=﹣x2+kx+c得:
,解得:,
∴抛物线表达式为:y=﹣x2+2x+3,
则点D的坐标为(1,4);
(2)取BC的三等分点E、F,作EG⊥x轴于点G,FH⊥x轴于点H,
∵B(3,0)
∴由平行线分线段成比例的性质可得:OG=GH=HB=1.
由B(3,0)、C(0,3)可得BC的直线表达式为:y=﹣x+3,
∴E(1,2)、F(2,1),
∴P1坐标为(1,