12.3 角的平分线的性质(知识点+6种题型+练习题)2024-2025学年人教版数学八年级上册
2024-08-03
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内容正文:
12.3角的平分线的性质
1、角平分线性质定理:
在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等。
2、角平分线判定定理:
角的内部到角的两边的距离相等的点在这个角的平分线上。
3、三角形的角平分线:
三角形的三条角平分线交于三角形内一点,�并且这个点到三角形三边的距离相等。
【题型1】利用角平分线的性质求面积
1.如图,OP平分∠AOB,PC⊥OA于点C,点D在OB上,若PC=3,OD=6,则△POD的面积为( )
A.3 B.6 C.9 D.18
【解答】解:过P点作PE⊥OB于E点,如图,
∵OP平分∠AOB,PC⊥OA,PE⊥OB,
∴PE=PC=3,∴S△POD6×3=9.
故选:C.
2.如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,AB=8,AC=6,若S△ACD=12,则△ABC面积为( )
A.24 B.28 C.32 D.48
【解答】解:过D点作DE⊥AB交于点E,DF⊥AC交于点F,如图,
∵AD平分∠BAC,∴DE=DF,
∵,AC=6,∴DF=4,∴,
∵AB=8,DE=DF=4,
∴,∴S△ABC=S△ADC+S△ABD=12+16=28,
故选:B.
3.如图,已知在△ABC中,CD是AB边上的高线,BE平分∠ABC,交CD于点E,BC=10,DE=3,则△BCE的面积等于( )
A.9 B.13 C.15 D.30
【解答】解:过E作EF⊥BC于F,
∵CD是AB边上的高线,BE平分∠ABC,
∴EF=DE=3,
∵BC=10,
∴△BCE的面积为.
故选:C.
4.如图,已知△ABC的周长是18cm,∠ABC和∠ACB的角平分线交于点O,OD⊥BC于点D,若OD=3cm,则△ABC的面积是( )cm2.
A.24 B.27 C.30 D.33
【解答】解:过O点作OE⊥AB于E,OF⊥AC于F,连接OA,如图,
∵OB平分∠ABC,OD⊥BC,OE⊥AB,
∴OE=OD=3,
同理可得OF=OD=3,
∴S△ABC=S△OAB+S△OBC+S△OAC
OE×ABOD×BCOF×AC (AB+BC+AC),
∵△ABC的周长是18,
∴S△ABC18=27(cm2).
故选:B.
5.如图,AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,垂足为F,DE=DG,△ADG和△AED的面积分别为50和40,则△EDF的面积为( )
A.2.5 B.5 C.10 D.20
【解答】解:如图,过点D作DH⊥AC于H,
∵AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,
∴DF=DH,
在Rt△DEF和Rt△DGH中,,
∴Rt△DEF≌Rt△DGH(HL),
∴S△DEF=S△DGH,
∵△ADG和△AED的面积分别为50和40,
∴△EDF的面积(50﹣40)=5.
故选:B.
【小结】
【题型2】利用角平分线的性质求长度
1.如图,Rt△ABC中,∠C=90°.用尺规作图法作出射线AE,AE交BC于点D,CD=2,P为AB上一动点,则PD的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解答】解:当DP⊥AB时,根据垂线段最短可知,此时DP的值最小.由作图可知:AE平分∠BAC,
∵DC⊥AC,DP⊥AB,∴DP=CD=2,∴PD的最小值为2,
故选:A.
2.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,若AB=14,S△ABD=14,则CD=( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【解答】解:如图,过点D作DE⊥AB于E,∵∠C=90°,AD平分∠BAC,
∴DE=CD,∴S△ABDAB•DE14•DE=14,解得DE=2,∴CD=2.
故选:C.
3.如图,△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,若AB=10cm,AC=6cm,BC=8cm,则△BED的周长为( )
A.10cm B.12cm C.14cm D.16cm
【解答】解:∵AD平分∠CAB,∠C=90°,DE⊥AB,∴CD=DE,
在Rt△ACD和Rt△AED中,,
∴Rt△ACD≌Rt△AED(HL),∴AC=AE=6cm,∴BE=4cm,
∴△BED的周长=BD+DE+BE=BD+CD+BE=BC+BE=12cm,
故选:B.
4.如图,AB∥CD,AE,CE分别平分∠CAB和∠ACD,过点E分别作EF⊥AC于点F,EH⊥CD于点H,延长HE交AB于点G,若EF=1,则GH的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解答】解:∵AB∥CD,EH⊥CD,∴EG⊥AB,
∵AE平分∠CAB,EF⊥AC,EG⊥AB,∴EG=EF=1,
∵CE平分∠ACD,EF⊥AC,EH⊥CD,∴EH=EF=1,∴GH=EG+EH=1+1=2.故选:A.
5.如图,AC平分∠DAB,CE⊥AB,BC=DC,AB=17,AD=9,则AE的长为( )
A.13 B.12 C.11 D.10
【解答】解:如图,过点C作CF⊥AD,交AD的延长线于F,
∵AC平分∠BAD,CE⊥AB于E,CF⊥AD于F,∴CF=CE,∠DFC=∠BEC=90°,
在Rt△DFC和Rt△BEC中,,∴Rt△DFC≌Rt△BEC(HL),∴BE=DF,
在Rt△AFC和Rt△AEC中,,∴Rt△AFC≌Rt△AEC(HL),∴AF=AE,
∵AB=17,AD=9,∴AB+AD=AE+BE+AF﹣DF=2AE,∴AE=13,
故选:A.
【小结】
【题型3】利用角平分线的性质证明
1.如图,四边形ABCD中,∠B=90°,AB∥CD,M为BC边上的一点,且AM平分∠BAD,DM平分∠ADC.求证:
(1)AM⊥DM;
(2)M为BC的中点.
【解答】解:(1)∵AB∥CD,∴∠BAD+∠ADC=180°,
∵AM平分∠BAD,DM平分∠ADC,∴2∠MAD+2∠ADM=180°,
∴∠MAD+∠ADM=90°,∴∠AMD=90°,即AM⊥DM;
(2)作NM⊥AD交AD于N,
∵∠B=90°,AB∥CD,∴BM⊥AB,CM⊥CD,
∵AM平分∠BAD,DM平分∠ADC,∴BM=MN,MN=CM,∴BM=CM,
即M为BC的中点.
2.如图:在△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于E,F在AC上,BD=DF,证明:
(1)CF=EB.
(2)AB=AF+2EB.
【解答】证明:(1)∵AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,DC⊥AC,∴DE=DC,
在Rt△CDF和Rt△EDB中,,∴Rt△CDF≌Rt△EDB(HL).∴CF=EB;
(2)∵AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,DC⊥AC,∴CD=DE.
在Rt△ADC与Rt△ADE中,,
∴Rt△ADC≌Rt△ADE(HL),∴AC=AE,∴AB=AE+BE=AC+EB=AF+CF+EB=AF+2EB.
3.如图,△ABC中,AD平分∠BAC,DG⊥BC且平分BC,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F.
(1)说明BE=CF的理由;
(2)如果AB=5,AC=3,求AE、BE的长.
【解答】(1)证明:连接BD,CD,
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,∴DE=DF,∠BED=∠CFD=90°,
∵DG⊥BC且平分BC,∴BD=CD,
在Rt△BED与Rt△CFD中,,∴Rt△BED≌Rt△CFD(HL),∴BE=CF;
(2)解:在△AED和△AFD中,,
∴△AED≌△AFD(AAS),∴AE=AF,
设BE=x,则CF=x,
∵AB=5,AC=3,AE=AB﹣BE,AF=AC+CF,
∴5﹣x=3+x,解得:x=1,
∴BE=1,AE=AB﹣BE=5﹣1=4.
4.如图,△ABC中,点D在BC边上,∠BAD=100°,∠ABC的平分线交AC于点E,过点E作EF⊥AB,垂足为F,且∠AEF=50°,连接DE.
(1)求∠CAD的度数;
(2)求证:DE平分∠ADC;
(3)若AB=7,AD=4,CD=8,且S△ACD=15,求△ABE的面积.
【解答】(1)解:∵EF⊥AB,∠AEF=50°,∴∠FAE=90°﹣50°=40°,
∵∠BAD=100°,∴∠CAD=180°﹣100°﹣40°=40°;
(2)证明:过点E作EG⊥AD于G,EH⊥BC于H,
∵∠FAE=∠DAE=40°,EF⊥BF,EG⊥AD,∴EF=EG,
∵BE平分∠ABC,EF⊥BF,EH⊥BC,∴EF=EH,∴EG=EH,
∵EG⊥AD,EH⊥BC,∴DE平分∠ADC;
(3)解:∵S△ACD=15,∴AD×EGCD×EH=15,即4×EG8×EG=15,
解得,EG=EH,∴EF=EH,∴△ABE的面积AB×EF7.
5.已知:在△ABC中,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB,
(1)如图1,∠ABC=60°,∠ACB=40°,求∠BDC的度数;
(2)如图2,连接AD,作DE⊥AB,DE=2,AC=4,求△ADC的面积.
【解答】解:(1)∵BD平分∠ABC,∴∠DBC∠ABC60°=30°,
∵CD平分∠ACB,∴∠DCB∠ACB40°=20°,
∴∠BDC=180°﹣∠DBC﹣∠DCB =180°﹣30°﹣20° =130°;
(2)作DF⊥AC于F,DH⊥BC于H,如图2,∵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•AC2×4=4.
【题型4】角平分线的判定
1.如图,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,若BD=CD、BE=CF.
(1)求证:AD平分∠BAC;
(2)直接写出AB+AC与AE之间的等量关系.
【解答】(1)证明:∵DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,
∴∠E=∠DFC=90°,∴△BDE与△CDF均为直角三角形,
∵∴△BDE≌△CDF(HL).∴DE=DF,
∵DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,∴AD平分∠BAC;
(2)AB+AC=2AE.证明:∵BE=CF,AD平分∠BAC,∴∠EAD=∠CAD,
∵∠E=∠AFD=90°,∴∠ADE=∠ADF.
在△AED与△AFD中,∵,∴△AED≌△AFD(ASA).
∴AE=AF.∴AB+AC=AE﹣BE+AF+CF=AE+AE=2AE.
2.如图,在△ABC中,∠CAB=60°,∠CAB的平分线AP与∠CBA的平分线BP相交于点P,连接CP.
(1)求证:CP平分∠ACB;
(2)若AP=4,△ABC的周长为20,求△ABC的面积.
【解答】(1)证明:过点P作PD⊥AB于D,作PE⊥BC于E,作PF⊥AC于F,
则PD,PE,PF分别是P到AB,BC,CA的距离,
∵AP平分∠CAB,BP平分∠ABC,∴PD=PF,PD=PE,∴PF=PE,∴CP平分∠ACB;
(2)解:∵∠CAB=60°,∴∠PAB=30°,在Rt△PAD中,PA=4,∴PD=2,
∴S△ABC=S△APB+S△BPC+S△CPA AB•PDBC•PECA•PF (AB+BC+CA)•PD
20×2 =20.
3.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD是AC边上的高,AE是∠BAC的角平分线,分别交BD、BC于点G、E,过点B作AE的垂线BF,分别交AE、AC于点H、F.
(1)求证:BF平分∠DBC;
(2)若∠ABF=3∠C,求∠C的度数.
【解答】(1)证明:∵BD⊥AC,∴∠BDC=90°,
∵∠ABC=90°,∴∠ABD+∠DBC=90°,∠DBC+∠C=90°,∴∠ABD=∠C,
∵AE平分∠BAC,∴∠BAE=∠CAE,
∵∠BGE=∠ABD+∠BAE,∠BEG=∠C+∠EAC,∴∠BGE=∠BEG,∴BG=BE,
∵BF⊥EG,∴BF平分∠DBC.
(2)解:∵∠ABF=3∠C,∠ABD=∠C,BF平分∠DBC,
∴∠FBD=∠FBC=2∠C,∴5∠C=90°,∴∠C=18°.
4.如图,四边形ABDC中,∠D=∠ABD=90°,点O为BD的中点,且OA平分∠BAC.
(1)求证:OC平分∠ACD;
(2)求证:OA⊥OC;
(3)求证:AB+CD=AC.
【解答】证明:(1)过点O作OE⊥AC于E,
∵∠ABD=90゜,OA平分∠BAC,∴OB=OE,
∵点O为BD的中点,∴OB=OD,∴OE=OD,∴OC平分∠ACD;
(2)在Rt△ABO和Rt△AEO中,,∴Rt△ABO≌Rt△AEO(HL),
∴∠AOB=∠AOE,同理求出∠COD=∠COE,
∴∠AOC=∠AOE+∠COE180°=90°,∴OA⊥OC;
(3)∵Rt△ABO≌Rt△AEO,∴AB=AE,同理可得CD=CE,
∵AC=AE+CE,∴AB+CD=AC.
5.如图,△ABC与△AED中,∠E=∠C,DE=BC,EA=CA,过A作AF⊥DE垂足为F,DE交CB的延长线于点G,连接AG.
(1)求证:GA平分∠DGB;
(2)若S四边形DGBA=6,AF,求FG的长.
【解答】解:(1)过点A作AH⊥BC于H,
∵△ABC与△AED中,∠E=∠C,DE=BC,EA=CA,
∴△ABC≌△ADE(SAS),
∴S△ABC=S△AED,
又∵AF⊥DE,
即DE×AFBC×AH,
∴AF=AH,
又∵AF⊥DE,AH⊥BC,AG=AG,
∴Rt△AFG≌Rt△AHG(HL),∴∠AGF=∠AGH,
即GA平分∠DGB;
(注:由AF=AH,AF⊥DE,AH⊥BC,也可以直接得到GA平分∠DGB.)
(2)∵△ABC≌△ADE,∴AD=AB,
又∵AF⊥DE,AH⊥BC,AF=AH,
∴Rt△ADF≌Rt△ABH(HL),∴S四边形DGBA=S四边形AFGH=6,
∵Rt△AFG≌Rt△AHG,∴Rt△AFG的面积=3,
∵AF,∴FG3,解得FG=4.
【小结】
【题型5】尺规作角平分线
1.如图,在△ABC中.
(1)作△ABC的角平分线BE,交AC于点E;(尺规作图,保留作图痕迹,不写作图过程)
(2)在线段AB上截取BD,使得BD=DE,求证:DE∥BC.
【解答】(1)解:如图,射线BE即为所求;
(2)证明:∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE,
∵DE=DB,
∴∠DBE=∠DEB,
∴∠DEB=∠CBE,
∴DE∥BC.
2.如图,在△ABC中,∠BAC=60°,∠C=90°,作∠BAC的角平分线,交BC于点D.
(1)依题意补全图形(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)求证BD=2CD.
【解答】(1)解:补全图形如下:
(2)证明:∵∠BAC=60°,AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠DAC=30°,
∵∠C=90°,
∴AD=2CD,
∵∠BAC=60°,∠C=90°,
∴∠B=30°,
∴∠B=∠BAD,
∴BD=AD,
∴BD=2CD.
3.如图,在△ABC中,点E是边AB上的中点,点D是边BC上的点,且AC=CD
(1)用尺规完成以下基本作图:作∠ACD的角平分线CF交AD于F,连接EF.(不写作法和结论,保留作图痕迹)
(2)根据(1)中作图,求证:EFBD.
【解答】(1)解:如图,CF为所作;
(2)证明:∵AC=CD,CF平分∠ACD,∴CF为AD的中线,即AF=DF,
∵点E是边AB上的中点,∴EF为△ABD的中位线,∴EFBD.
4.如图,在△ABC中,BD是高,BE是角平分线,∠EBD=10°,∠C=60°.
(1)尺规作图(保留作图痕迹):作△BED的角平分线EF;
(2)在满足(1)的条件下,求证:EF∥AB.
【解答】(1)解:如图,线段EF即为所求;
(2)证明:∵BD⊥AC,∴∠BDC=∠BDA=90°,
∵∠C=60°,∴∠CBD=90°﹣60°=30°,
∵∠EBD=10°,∴∠EBC=∠EBD+∠CBD=40°,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE=40°,
∴∠ABC=2∠ABE=80°,∴∠A=180°﹣∠C﹣∠ABC=40°,
∵∠∠BEC=∠A+∠ABE=80°,EF平分∠BED,
∴∠FEC∠BEC=40°,∴∠FEC=∠A=40°,∴EF∥AB.
【小结】
【题型6】角平分线的性质与判定综合运用
1.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,CE平分∠DCB交AB于点E.
(1)求证:∠AEC=∠ACE;
(2)若∠AEC=2∠B,AD=2,求AB的长.
【解答】解:(1)∵∠ACB=90°,CD⊥AB,
∴∠ACD+∠A=∠B+∠A=90°,∴∠ACD=∠B,
∵CE平分∠BCD,
∴∠BCE=∠DCE,∴∠B+∠BCE=∠ACD+∠DCE,
即∠AEC=∠ACE;
(2)∵∠AEC=∠B+∠BCE,∠AEC=2∠B,∴∠B=∠BCE,
又∵∠ACD=∠B,∠BCE=∠DCE,∴∠ACD=∠BCE=∠DCE,
又∵∠ACB=90°,
∴∠ACD=30°,∠B=30°,∴Rt△ACD中,AC=2AD=4,∴Rt△ABC中,AB=2AC=8.
2.已知:如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的角平分线相交于点P,且PE⊥AB,PF⊥AC,垂足分别为E、F.
(1)求证:PE=PF;
(2)若∠BAC=60°,连接AP,求∠EAP的度数.
【解答】解:(1)过点P作PD⊥BC于D,
∵∠ABC和∠ACB的角平分线相交于点P,且PE⊥AB,PF⊥AC,
∴PD=PE,PD=PF,∴PE=PF;
(2)∵PE=PF,PE⊥AB,PF⊥AC,∴AP平分∠BAC,
∵∠BAC=60°,
∴∠EAP30°.
3.如图,在△ABC中,CD平分∠ACB交AB于点D,E为AC上一点,且DE=CE.
(1)求证:DE∥BC;
(2)若∠A=90°,S△BCD=26,BC=13,求AD的长.
【解答】解:(1)∵CD平分∠ACB,∴∠ECD=∠BCD,
又∵DE=CE,∴∠ECD=∠EDC,∴∠BCD=∠CDE,∴DE∥BC;
(2)如图,过D作DF⊥BC于F,
∵∠A=90°,CD平分∠ACB,∴AD=FD,
∵S△BCD=26,BC=13,∴13×DF=26,∴DF=4,∴AD=4.
4.如图,△ABC中,点D在边BC延长线上,∠ACB=100°,∠ABC的平分线交AD于点E,过点E作EH⊥BD,垂足为H,且∠CEH=50°.
(1)求∠ACE的度数;
(2)求证:AE平分∠CAF;
(3)若AC+CD=14,AB=8.5,且S△ACD=21,求△ABE的面积.
【解答】(1)解:∵∠ACB=100°,∴∠ACD=180°﹣100°=80°,∵EH⊥BD,∴∠CHE=90°,
∵∠CEH=50°,∴∠ECH=90°﹣50°=40°,∴∠ACE=80°﹣40°=40°;
(2)证明:过E点分别作EM⊥BF于M,EN⊥AC与N,∵BE平分∠ABC,∴EM=EH,
∵∠ACE=∠ECH=40°,∴CE平分∠ACD,∴EN=EH,∴EM=EN,∴AE平分∠CAF;
(3)解:∵AC+CD=14,S△ACD=21,EM=EN=EH,
∴S△ACD=S△ACE+S△CEDAC•ENCD•EH(AC+CD)•EM=21,
即,解得EM=3,∵AB=8.5,∴S△ABEAB•EM.
5.如图①,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线交于点O,∠A=α.
(1)如图①,若∠A=50°,求∠BOC的度数.
(2)如图②,连接OA,求证:AO平分∠BAC.
(3)如图③,若射线BO与∠ACB的外角平分线交于点P,求证OC⊥PC.
【解答】(1)解:∵∠A=50°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=130°,
∵∠ABC和∠ACB的平分线交于点O,
∴∠OBC∠ABC,∠OCB∠ACB,
∴∠OBC+∠OCB∠ABC∠ACB=65°,
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=115°;
(2)证明:过点O作OD⊥BC,OE⊥AB,OF⊥AC,垂足分别为D,E,F,
∵∠ABC和∠ACB的平分线交于点O,OD⊥BC,OE⊥AB,OF⊥AC,
∴OD=OE,OD=OF,
∴OE=OF,
∴OA平分∠BAC;
(3)证明:∵OC平分∠ACB,CP平分∠ACD,
∴∠ACO∠ACB,∠ACP∠ACD,
∴∠OCP=∠ACO+∠ACP
∠ACB∠ACD
∠BCD
180°
=90°,
∴OC⊥CP.
【小结】
当堂检测
一.选择题(共10小题)
1.(2024春•焦作期末)如图所示,是一块三角形的草坪(△ABC),现要在草坪上修建一凉亭供大家休息,要使凉亭到草坪三条边的距离相等,凉亭的位置应选在( )
A.△ABC三条边的垂直平分线的交点
B.△ABC三个内角的角平分线的交点
C.△ABC三角形三条边上的高的交点
D.△ABC三角形三条中线的交点
【解答】解:∵凉亭到草坪三条边的距离相等,
∴凉亭选择△ABC三条角平分线的交点.
故选:B.
2.(2024春•驻马店期末)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,AB=10,CD=3,则△ABD的面积为( )
A.60 B.30 C.15 D.10
【解答】解:过点D作DE⊥AB,垂足为E,
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DC⊥AC,
∴DE=DC=3,
∵AB=10,
∴△ABD的面积AB•DE
10×3
=15,
故选:C.
3.(2023秋•新乡期末)如图,OP平分∠AOB,PC⊥OA于点C,点D在OB上,若PC=2,OD=4,则△POD的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
【解答】解:过P作PK⊥OB于K,∵OP平分∠AOB,PC⊥OA于点C,∴PK=PC=2,
∵OD=4,∴△POD的面积OD•PK4×2=4.
故选:A.
4.(2024春•驿城区校级期中)如图,AD是△ABC中∠BAC的平分线,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F.S△ABC=7,DE=2,AB=4,则AC长是( )
A.4 B.3 C.6 D.5
【解答】解:∵AD是△ABC中∠BAC的平分线,DE⊥AB于点E,DF⊥AC交AC于点F,
∴DF=DE=2.又∵S△ABC=S△ABD+S△ACD,AB=4,
∴7,∴74×2AC×2,∴AC=3.
故选:B.
5.(2022秋•陕州区期中)如图,AD是△ABC中∠BAC的角平分线,DE⊥AB于点E,S△ABC=24,DE=4,AB=7,则AC长是( )
A.3 B.4 C.6 D.5
【解答】解:作DF⊥AC于F,如图,
∵AD是△ABC中∠BAC的角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,∴DE=DF=4,
∵S△ADB+S△ADC=S△ABC,∴4×74×AC=24,∴AC=5,故选:D.
6.(2022春•郫都区校级期中)如图,△ABC的三边AB,BC,CA长分别是20,30,40,其三条角平分线将△ABC分为三个三角形,则S△ABO:S△BCO:S△CAO等于( )
A.1:1:1 B.1:2:3 C.2:3:4 D.3:4:5
【解答】解:过点O作OD⊥AC于D,OE⊥AB于E,OF⊥BC于F,
∵点O是内心,∴OE=OF=OD,
∴S△ABO:S△BCO:S△CAO•AB•OE:•BC•OF:•AC•OD=AB:BC:AC=2:3:4,
故选:C.
7.(2023秋•睢阳区期末)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠ABC的角平分线交AC于点D,DE⊥BC于点E,若△ABC与△CDE的周长分别为13和3,则AB的长为( )
A.10 B.16 C.8 D.5
【解答】解:∵∠BAC=90°,BD平分∠ABC,DE⊥BC,
∴AD=DE,
在Rt△ABD和Rt△EBD中,
,
∴Rt△ABD≌Rt△EBD(HL),
∴AB=BE,
∵△ABC与△CDE的周长分别为13和3,
∴AB+BC+AC=AB+AC+BE+EC=13,DE+EC+DC=AD+EC+DC=AC+EC=3,
∴AB+BE=10,
∴AB=BE=5.
故选:D.
8.(2024春•新郑市期中)如图,在△ABC中,AE,BE,CE分别平分∠BAC,∠ABC,∠ACB,ED⊥BC于点D,若△ABC的周长为12cm,△ABC的面积为18cm2,则ED的长为( )
A.1cm B.2cm C.3cm D.4cm
【解答】解:过E作EF⊥AC于F,EG⊥AB于G,
∵AE,BE,CE分别平分∠BAC,∠ABC,∠ACB,ED⊥BC,
∴EG=EF=ED,
∵△ABC的面积=△EBD的面积+△AEF的面积+△AEB的面积,
∴BC•EDAC•EFAB•EG=18,
∴(BC+AC+AB)•DE=18,
∵△ABC的周长为12cm,
∴BC+AC+AB=12,∴,∴DE=3cm.
故选:C.
9.(2023春•泌阳县期末)如图,在直角三角形ABC中,AD为斜边上的高,AE是角平分线,AF是中线,则下列说法中错误的是( )
A.BF=CF B.∠C=∠BAD
C.∠BAE=∠CAE D.S△ABE=S△ACF
【解答】解:∵AF为斜边BC的中线,∴BF=CF=AF,所以A选项不符合题意;
∵AD为斜边上的高,∴∠ADB=90°,
∵∠BAD+∠B=90°,∠C+∠B=90°,
∴∠C=∠BAD,所以B选项不符合题意;
∵AE是△ABC的角平分线,∴∠BAE=∠CAE,所以C选项不符合题意;
∵BF=CF,∴S△ABF=S△ACF,所以D选项符合题意.
故选:D.
10.(2023秋•临颍县期中)如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线相交于点O,过O点作直线EF交AB于点E,交AC于点F,过点O作OD⊥AC于D,有下列四个结论:①∠BOC=2∠A;②;③点O到△ABC各边的距离相等;④设点OD=m,AE+AF=n,则S△AEFmn,其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:在△ABC中,∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,
∵∠ABC和∠ACB的平分线相交于点O,
∴∠OBC∠ABC,∠OCB∠ACB,
∴∠OBC+∠OCB∠ABC∠ACB(∠ABC+∠ACB)(180°﹣∠A)=90°∠A,
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°﹣(90°∠A)=90°∠A,
∴①不正确,②正确;
过点O作ON⊥BC于点N,过点O作OM⊥AB于点M,连接OA,
∵OB平分∠ABC,OC平分∠ACB,
∴OM=ON,
又∵OD⊥AC,
∴OD=ON,
∴OM=ON=OD,
∴③正确,
∵S△AOEAE•OM,S△AOFAF•OD,
∴S△AEF=S△AOE+S△AOF(AE+AF)•OD,
设OD=m,AE+AF=n,
则S△AEFmn,
∴④正确.
∴正确的有②③④,
故选:C.
二.填空题(共5小题)
11.(2023秋•西峡县期末)如图,△ABC中,BD为∠ABC的平分线,DE⊥AB于点E,AB=12,BC=8,△ABC的面积为50,则DE= .
【解答】解:过D点作DF⊥BC于F,如图,
∵BD为∠ABC的平分线,DE⊥AB,DF⊥BC,∴DE=DF,
∵S△ABD+S△BCD=S△ABC,∴AB×DEDF×BC=S△ABC,∴6DE+4DE=50,∴DE=5.
12.(2024春•管城区月考)如图,△ABC中,BD是∠ABC的平分线,DE⊥AB于点E,,AB=6,BC=4,那么DE= .
【解答】解:过D作DF⊥BC于F,
∵BD是∠ABC的平分线,DE⊥AB于点E,∴DE=DF,
∵△ABC的面积=△ABD的面积+△DBC的面积,
∴BC•DFAB•DE,
∵AB=6,BC=4,∴4DE+6DE=25,
∴DE=2.5.
13.(2022秋•吉首市期末)如图,在四边形ABCD中,∠A=90°,AD=3,连接BD,BD⊥CD,∠ADB=∠C.若P是BC边上一动点,则DP长的最小值为 .
【解答】解:∵BD⊥CD,∠A=90°,
∴∠ABD+∠ADB=90°,∠CBD+∠C=90°,
∴∠ABD=∠CBD,由垂线段最短得,DP⊥BC时DP最小,此时,DP=AD=3.
14.(2022秋•罗山县期中)如图,O是△ABC内一点,且O到三边AB、BC、CA的距离OF=OD=OE,若∠BAC=70°,∠BOC= .
【解答】解:∵OF=OD=OE,∴OB、OC分别平分∠ABC和∠ACB,
∵∠BAC=70°,∴∠ABC+∠ACB=180°﹣70°=110°,
∴∠OBC+∠OCB(∠ABC+∠ACB)110°=55°,
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°﹣55°=125°.
15.(2023秋•开封期末)如图,CO、BO是△ABC的两个外角∠PCB、∠QBC的角平分线,OM⊥AP,ON⊥AQ,且OM=ON.下列结论中正确的个数有 个.
①∠PAO=∠QAO;②∠AOB∠ACB;③2∠COB=180°+∠CAB;④∠PAQ+2∠COB=180°.
【解答】解:∵OM⊥AP,ON⊥AQ,OM=ON,
∴AO平分∠PAQ,∴∠PAO=∠QAO∠PAQ,故①正确;
∵BO平分∠CBQ,∴∠OBQ∠CBQ,
∵∠CBQ=∠PAQ+∠ACB,∠OBQ=∠QOA+∠AOB,∴∠AOB∠ACB,故②正确;
过O作OE⊥BC于E,∴∠OMC=∠OEC=90°,OM=OE,
在Rt△COM和Rt△COE中, ∴Rt△COM≌Rt△COE(HL),
∴∠COM=∠COE,即∠COE∠MOE,同理:∠BOE∠EON,
∴∠COB∠MON,即∠MON=2∠COB,
∵∠CAB+∠MON+∠AMO+∠ANO=360°,∠AMO=∠ANO=90°,∴∠CAB+∠MON=180°,
即2∠COB+∠CAB=180°,故③错误;
∴∠PAQ+2∠COB=180°,故④正确.
即正确的个数有3个,
三.解答题(共8小题)
16.(2023秋•魏都区期中)如图,在△ABC中,AD为∠BAC的平分线,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,△ABC的面积是28cm2,AB=16cm,AC=12cm,求DE的长.
【解答】解:∵AD为∠BAC的平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF,
∵S△ABC=S△ABD+S△ACDAB×DEAC×DF,
∴S△ABC(AB+AC)×DE,
即(16+12)×DE=28,
解得DE=2(cm).
17.(2023秋•召陵区期末)如图,在△ABC中,∠C=90°.
(1)过点B作∠ABC的平分线交AC于点D(尺规作图,保留作图痕迹,标注有关字母,不用写作法和证明);
(2)若CD=3,AB+BC=16,求△ABC的面积.
【解答】解:(1)∠ABC的平分线如图所示.
(2)作DH⊥AB于H.
∵BD平分∠ABC,DC⊥BC,DH⊥AB,
∴CD=DH=3,
∴△ABC的面积=S△BCD+S△ABDBC•CDAB•DH3BC3AB(BC+AB)3×16=24.
18.(2024春•管城区月考)如图,CB=CD,∠D+∠ABC=180°,CE⊥AD于E,CF⊥AB交AB的延长线于点F.
(1)求证:AC平分∠DAB;
(2)若AE=8,DE=2,求AB的长.
【解答】(1)证明:∵CE⊥AD,∴∠DEC=∠CFB=90°,
∵∠D+∠ABC=180°,∠CBF+∠ABC=180°,∴∠D=∠CBF,
在△CDE与△CBF中,,,∴△CDE≌△CBF(AAS),
∴CE=CF,∴AC平分∠DAB;
(2)解:由(1)可得BF=DE=2,
在Rt△ACE和Rt△ACF中,,∴Rt△ACE≌Rt△ACF(HL),
∴AE=AF=8,∴AB=AF﹣BF=6.
19.(2023秋•西平县月考)如图,CB=CD,∠D+∠ABC=180°,CE⊥AD于E.
(1)求证:AC平分∠DAB;
(2)若AE=10,DE=4,求AB的长.
【解答】(1)证明:过C点作CF⊥AB,交AB的延长线于点F.
∵CE⊥AD,∴∠DEC=∠CFB=90°,
∵∠D+∠ABC=180°,∠CBF+∠ABC=180°,∴∠D=∠CBF,
在△CDE与△CBF中,,∴△CDE≌△CBF(AAS),
∴CE=CF,∴AC平分∠DAB;
(2)解:由(1)可得BF=DE=4,在Rt△ACE和Rt△ACF中,,
∴Rt△ACE≌Rt△ACF(HL),∴AE=AF=10,∴AB=AF﹣BF=6.
20.(2023春•驿城区期末)如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB,DE⊥AB于点E.
(1)若∠ABC=40°,∠ACB=70°,求∠BDC的度数;
(2)若DE=4,BC=9,求△BCD的面积.
【解答】解:(1)∵BD平分∠ABC,
∴,
∵∠ABC=40°,
∴,
∵CD平分∠ACB,
∴,
∵∠ACB=70°,
∴,
在△BCD中,∠BDC=180°﹣20°﹣35°=125°;
(2)过点D作DF⊥BC于点F,
∵BD平分∠ABC,DE⊥AB,DF⊥BC,
∴DE=DF,
∵DE=4,
∴DF=4,
∵BC=9,
∴.
21.(2022秋•渑池县期末)如图,在∠AOB的两边OA、OB上分别取点M、N,连接MN.若MP平分∠AMN,NP平分∠MNB.
(1)求证:OP平分∠AOB;
(2)若MN=8,且△PMN与△OMN的面积分别是16和24,求线段OM与ON的长度之和.
【解答】(1)证明:过点P作PC⊥OA,垂足为C,过点P作PD⊥MN,垂足为D,过点P作PE⊥OB,垂足为E,
∵MP平分∠AMN,PC⊥OA,PD⊥MN,
∴PC=PD,
∵NP平分∠MNB,PD⊥MN,PE⊥OB,
∴PD=PE,
∴PC=PE,
∴OP平分∠AOB;
(2)∵△PMN的面积是16,MN=8,
∴MN•PD=16,
∴8•PD=16,
∴PD=4,
∴PD=PC=PE=4,
∵△OMN的面积是24,
∴四边形MONP的面积=△PMN的面积+△OMN的面积=16+24=40,
∴△POM的面积+△PON的面积=40,
∴OM•PCON•PE=40,
∴OM•4ON•4=40,
∴OM+ON=20,
∴线段OM与ON的长度之和为20.
22.(2023秋•召陵区期末)如图,在△ABC中,AD为BC边上的高,AE是∠BAD的角平分线,点F为AE上一点,连接BF,∠BFE=45°.
(1)求证:BF平分∠ABE;
(2)连接CF交AD于点G,若S△ABF=S△CBF,求证:∠AFC=90°;
(3)在(2)的条件下,当BE=3,AG=4.5时,求线段AB的长.
【解答】(1)证明:∵AE是∠BAD的角平分线,∴∠BAD=2∠BAF,
∵∠BFE=45°,∴∠FBA+∠BAF=45°,∴2∠FBA+2∠BAF=90°,
∵AD为BC边上的高,∴∠EBF+∠FBA+2∠BAF=90°,
∴2∠FBA=∠EBA+∠FBA,∴∠EBF=∠FBA,∴BF平分∠ABE;
(2)证明:过点F作FM⊥BC于点M,FN⊥AB于点N,
∵BF平分∠ABE,FM⊥BC,FN⊥AB,∴FM=FN,
∵S△ABF=S△CBF,即AB•FNBC•FM,∴AB=BC,
在△ABF和△CBF中,,∴△ABF≌△CBF(SAS),∴∠AFB=∠CFB,
∵∠BFE=45°∴∠AFB=135°,∴∠CFB=135°,
∴∠CFE=∠CFB﹣∠BFE=135°﹣45°=90°,∴∠AFC=90°;
(3)解:∵△ABF≌△CBF,∴AF=FC,
∵∠AFC=∠ADC=90°,∠AGF=∠CGD,
∴∠FAG=∠FCE,
在△AFG和△CFE中,,
∴△AFG≌△CFE(ASA),∴AG=EC=4.5,
∵BE=3,∴BC=BE+EC=7.5,
∵△ABF≌△CBF,
∴AB=BC=7.5.
23.(2023秋•浉河区校级月考)如图,△ABC,∠ABC的平分线与∠ACB的外角平分线交于点D,过点D作DE⊥BC于E.
(1)如图1,若∠BAC=68°,求∠BDC的度数.
(2)如图2,连AD,求证:AD平分∠CAM.
(3)如图3,若△ABC周长为20,求BE的长.
(1)解:∵∠ABC的平分线与∠ACB的外角平分线交于点D,∴∠ABD=∠CBD,∠ACD=∠DCN,
∵∠BAC=68°,∴∠ACN﹣∠ABC=∠BAC=68°,∴∠DCN﹣∠CBD∠BAC68°=34°,
∵∠BDC=∠DCN﹣∠CBD,∴∠BDC=34°;
(2)证明:如图2,过点P作DP⊥AB于P,DQ⊥AC于Q,
∵DE⊥BC,BD平分∠ABC,CD平分∠ACE,∴DP=DE,DQ=DE,
∴DP=DQ,∴AD平分∠CAM;
(3)解:如图2,由(2)知:DP=DQ,
在Rt△ADQ和Rt△ADP中,
,
∴Rt△ADQ≌Rt△ADP(HL),∴AP=AQ,
同理得:BP=BE,CQ=CE,
∵△ABC的周长=AB+BC+AC=20,∴AB+BC+AP+CE=20,
∵AB+AP=BC+CE,
∴BC+CE=10,
即BE=10.
练一练
一.选择题(共8小题)
1.(2023秋•邹平市期末)在正方形网格中,∠AOB的位置如图所示,到∠AOB两边距离相等的点应是( )
A.M点 B.N点 C.P点 D.Q点
【解答】解:从图上可以看出点M在∠AOB的平分线上,其它三点不在∠AOB的平分线上.
所以点M到∠AOB两边的距离相等.故选A.
2.(2024春•雨花区校级期末)三条公路将A、B、C三个村庄连成一个如图的三角形区域,如果在这个区域内修建一个集贸市场,要使集贸市场到三条公路的距离相等,那么这个集贸市场应建的位置是( )
A.三条高线的交点 B.三条中线的交点
C.三条角平分线的交点 D.三边垂直平分线的交点
【解答】解:根据角平分线的性质,集贸市场应建在∠A、∠B、∠C的角平分线的交点处.
故选:C.
3.(2022秋•洛南县期末)如图,△ABC中,AB=6,AC=4,AD平分∠BAC,DE⊥AB于点E,BF⊥AC于点F,DE=2,则BF的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【解答】解:过D作DG⊥AC于G,∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,∴DG=DE=2,
∵AB=6,AC=4,∴S△ABCAC•BF=S△ABD+S△ACDAB•DEAC•DG,
∴4•BF6×24×2,∴BF=5,
故选:C.
4.(2023秋•武威期末)如图,点P是△ABC的三个内角平分线的交点,若△ABC的周长为24cm,面积为36cm2,则点P到边BC的距离是( )
A.8cm B.3cm C.4cm D.6cm
【解答】解:过点P作PD⊥AB于D,PE⊥BC于E,PF⊥AC于F,如图,
∵点P是△ABC的内角平分线的交点,∴PE=PF=PD,
又△ABC的周长为24cm,面积为36cm2,
∴,
∴24×PE=36,∴PE=3cm.
故选:B.
5.(2023秋•长兴县月考)如图,AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,垂足为F,DE=DG,△ADG和△AED的面积分别为50和39,则△EDF的面积为( )
A.11 B.5.5 C.7 D.3.5
【解答】解:作DM=DE交AC于M,作DN⊥AC于点N,
∵DE=DG,∴DM=DG,
∵AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,∴DF=DN,
在Rt△DEF和Rt△DMN中,,
∴Rt△DEF≌Rt△DMN(HL),
∵△ADG和△AED的面积分别为50和39,
∴S△MDG=S△ADG﹣S△ADM=50﹣39=11,
S△DNM=S△EDFS△MDG11=5.5.
故选:B.
6.(2021春•碑林区校级期末)如图,AB∥CD,BP和CP分别平分∠ABC和∠BCD,AD过点P,且与AB垂直,若AD=8,则点P到BC的距离是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【解答】解:过点P作PE⊥BC于E,∵AB∥CD,AD⊥AB,∴AD⊥CD,
∵BP平分∠ABC,PA⊥AB,PE⊥BC,∴PE=AP,同理可得:PE=PD,∴PEAD,
∵AD=8,∴PE=4,即点P到BC的距离是4,
故选:B.
7.(2023秋•贵池区期末)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,DE⊥AB于点E,则下列结论:①AD平分∠CDE;②∠BAC=∠BDE;③DE平分∠ADB;④若AC=4BE,则S△ABC=8S△BDE.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:∵AD平分∠BAC,∴∠DAC=∠DAE,
∵∠C=90°,DE⊥AB,∴∠C=∠DEA=90°,
∵AD=AD,∴△DAC≌△DAE(AAS),∴∠CDA=∠EDA,∴①AD平分∠CDE正确;
无法证明∠BDE=60°,∴③DE平分∠ADB错误;
∵BE+AE=AB,AE=AC,∵AC=4BE,∴AB=5BE,AE=4BE,
∴S△ADB=5S△BDE,S△ADC=4S△BDE,
∴S△ABC=9S△BDE,
∴④错误;
∵∠BDE=90°﹣∠B,∠BAC=90°﹣∠B,
∴∠BDE=∠BAC,
∴②∠BAC=∠BDE正确.
故选:B.
8.(2023秋•新宾县期末)如图,△ABC中,∠ABC、∠EAC的角平分线BP、AP交于点P,延长BA、BC,PM⊥BE,PN⊥BF,则下列结论中正确的个数( )
①CP平分∠ACF;②∠ABC+2∠APC=180°;③∠ACB=2∠APB;④S△PAC=S△MAP+S△NCP.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:①过点P作PD⊥AC于D,
∵PB平分∠ABC,PA平分∠EAC,PM⊥BE,PN⊥BF,PD⊥AC,
∴PM=PN,PM=PD,∴PN=PD,
∵PN⊥BF,PD⊥AC,
∴点P在∠ACF的角平分线上,故①正确;
②∵PM⊥AB,PN⊥BC,
∴∠ABC+90°+∠MPN+90°=360°,
∴∠ABC+∠MPN=180°,
在Rt△PAM和Rt△PAD中,
,
∴Rt△PAM≌Rt△PAD(HL),
∴∠APM=∠APD,
同理:Rt△PCD≌Rt△PCN(HL),
∴∠CPD=∠CPN,
∴∠MPN=2∠APC,
∴∠ABC+2∠APC=180°,②正确;
③∵PA平分∠CAE,BP平分∠ABC,
∴∠CAE=∠ABC+∠ACB=2∠PAM,∠PAM∠ABC+∠APB,
∴∠ACB=2∠APB,③正确;
④由②可知Rt△PAM≌Rt△PAD(HL),Rt△PCD≌Rt△PCN(HL)
∴S△APD=S△APM,S△CPD=S△CPN,
∴S△APM+S△CPN=S△APC,故④正确,
故选:D.
二.填空题(共4小题)
9.(2024春•历下区期末)如图,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AC,垂足为E,BF∥AC交ED的延长线于点F,BC恰好平分∠ABF,AE=2BF.若CE=2,则AB= .
【解答】解:∵BF∥AC,∴∠C=∠CBF,
∵BC平分∠ABF,∴∠ABC=∠CBF,∴∠C=∠ABC,∴AB=AC,
∵AD平分∠BAC,∴DC=BD,
在△CDE与△DBF中,,
∴△CDE≌△DBF(ASA)∴DE=DF,CE=BF=2,
∵AE=2BF,∴AC=3BF,∴AB=3BF=6,
10.(2022秋•邗江区月考)如图,AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,垂足为F,DE=DG,△ADG和△AED的面积分别为27和16,则△EDF的面积为 .
【解答】解:过D点作DH⊥AC于H,如图,
∵AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,DH⊥AC,∴DF=DH,
在Rt△ADF和Rt△ADH中,,
∴Rt△ADF≌Rt△ADH(HL),∴S△ADF=S△ADH,
在Rt△EDF和Rt△GDH中,,
∴Rt△EDF≌Rt△GDH(HL),
∴S△EDF=S△GDH,∴S△EDF+S△AED=S△ADG﹣S△GDH,
即S△EDF+16=27﹣S△EDF,
∴S△EDF=5.5.
11.(2023秋•闽侯县期末)如图,△ABC中,AD是∠BAC的角平分线,BE是△ABD的中线,若△ABC的面积是28,AB=4,AC=3,则△ABE的面积是 .
【解答】解:过点D作DF⊥AB,垂足为F,过点D作DG⊥AC,垂足为G,
∵AD是∠BAC的平分线,DF⊥AB,DG⊥AC,∴DF=DG,
∵AB=4,AC=3,∴,
∵△ABC的面积是28,∴△ABD的面积△ABC的面积28=16,
∵BE是△ABD边AD上的中线,∴△ABE的面积△ABD的面积=8,
12.(2023秋•宁安市期末)如图,△ABC的外角∠ACN,∠MAC的平分线CP,AP交于点P,PE⊥AM于点E,PF⊥BN于点F,下列结论:①BP平分∠ABC;②∠ABC+2∠APC=180°;③∠CBA=2∠CPB;④S△PAC=S△EAP+S△FCP.其中结论正确的为 .
【解答】解:过P作PH⊥AC于H,
∵∠ACN,∠MAC的平分线CP,AP交于点P,PE⊥AM,PF⊥BN,
∴PE=PH,PF=PH,∴PE=PF,∴BP平分∠ABC,故①符合题意;
∵BP平分∠ABC∴∠PAE=∠PAH,
∵∠PEA=∠PHA=90°,∴∠APE=∠APH,∴∠EPH=2∠APH,
同理∠FPH=2∠CPH,∴∠EPH+∠FPH=2(∠APH+∠CPH),∴∠EPF=2∠APC,
∵∠ABC+∠EPF=360°﹣90°﹣90°=180°,∴∠ABC+2∠APC=180°,故②符合题意;
∵AP平分∠ABC,∴∠CBA=2∠CBP,
∵∠CPB和∠CBP不一定相等,∴∠CBA不一定等于2∠CPB,故③不符合题意;
∵∠APE=∠APH,AE⊥PE,AH⊥PH,∴AE=AH,
∵PE=PH,∴PE•AEPH•AH,∴△PAE的面积=△PAH的面积,同理△PCF的面积=△PCH的面积,
∴△PAH的面积+△PCH的面积=△PAE的面积+△PCF的面积,∴S△PAC=S△EAP+S△FCP,
三.解答题(共6小题)
13.(2023秋•龙山区期末)已知:在△ABC中,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB.
(1)如图1,若∠ABC=60°,∠ACB=40°,求∠BDC的度数.
(2)如图2,连接AD,作DE⊥AB,DE=1,AC=4,求△ADC的面积.
【解答】解:(1)∵BD平分∠ABC,∴∠DBC∠ABC60°=30°,
∵CD平分∠ACB,∴∠DCB∠ACB40°=20°,
∴∠BDC=180°﹣∠DBC﹣∠DCB =180°﹣30°﹣20° =130°;
(2)作DF⊥AC于F,DH⊥BC于H,如图2,
∵BD平分∠ABC,DE⊥AB,DH⊥BC,∴DH=DE=1,
∵CD平分∠ACB,DF⊥AC,DH⊥BC,∴DF=DH=1,
∴△ADC的面积DF•AC1×4=2.
14.(2023秋•洪山区期中)如图,在△ABC中,AD是高,AE,BF是角平分线,AE交BF于点O,∠BAC=80°,∠C=70°.
(1)求∠AOB的大小;
(2)若CD=2,AD=5,求△AEC的面积.
【解答】(1)解:∵∠BAC=80°,∠C=70°,∴∠ABC=180°﹣80°﹣70°=30°,
∵AE,BF是角平分线,∴∠BAO∠BAC=40°,∠ABO∠ABC=15°,
∴∠AOB=180°﹣15°﹣40°=125°;
(2)解:∵∠BAO=40°,∠ABC=30°,∴∠AEC=30°+40°=70°=∠C,
∵AD是高,∴ED=DC=2,∴EC=2DC=4,
∴△AEC的面积.
15.(2022秋•和田地区期末)数学活动:如图1,角的平分线的性质的几何模型,已知OP平分∠AOB,PA⊥OA于点A,PB⊥OB于点B.
(1)探究:如图2,点M是OP上任意一点(不与O、P重合),连接MA、MB,问题:请判断MA与MB的数量关系,并证明你的结论;
(2)如图3,连接AB.问题:
①OP垂直平分AB吗?请说明理由;
②若∠AOP=30°,AB=6,求△AOB的周长.
【解答】解:(1)结论:MA=MB,理由如下:
∵OP平分∠AOB,PA⊥OA,PB⊥OB,∴∠AOP=∠BOP,∠OAP=∠OBP=90°,
又∵OP=OP,∴△OAP≌△OBP(AAS),∴OA=OB,
∵OM=OM,∠AOM=∠BOM,OA=OB,∴△AOM≌△BOM(SAS),∴MA=MB.
(2)①结论:OP垂直平分AB,理由如下:如图3,记AB与OP的交点为C,
由(1)可知△OAP≌△OBP(AAS),
∴OA=OB,
∵OA=OB,∠AOP=∠BOP,OC=OC,
∴△OAP≌△OBP(AAS),
∴AC=BC,∠ACO=∠BCO=90°,
∴OP垂直平分AB.
②∵OP平分∠AOB,∠AOP=30°,
∴∠AOB=60°,
又∵OA=OB,
∴△AOB是等边三角形,
∴OA=OB=AB=6,
∴△AOB的周长为OA+OB+AB=18,
∴△AOB的周长为18.
16.(2022秋•九台区期末)在△ABC中,D是BC边上的点(不与点B、C重合),连接AD.
(1)如图1,当点D是BC边上的中点时,S△ABD:S△ACD= ;
(2)如图2,当AD是∠BAC的平分线时,若AB=m,AC=n,求S△ABD:S△ACD的值(用含m,n的代数式表示);
(3)如图3,AD平分∠BAC,延长AD到E,使得AD=DE,连接BE,如果AC=2,AB=4,S△BDE=6,那么S△ABC= .
【解答】解:(1)过A作AE⊥BC于E,
∵点D是BC边上的中点,∴BD=DC,
∴SABD:S△ACD=(BD×AE):(CD×AE)=1:1,
(2)过D作DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,
∵AD为∠BAC的角平分线,∴DE=DF,
∵AB=m,AC=n,
∴SABD:S△ACD=(AB×DE):(AC×DF)=m:n;
(3)∵AD=DE,
∴由(1)知:S△ABD:S△EBD=1:1,
∵S△BDE=6,
∴S△ABD=6,
∵AC=2,AB=4,AD平分∠CAB,
∴由(2)知:S△ABD:S△ACD=AB:AC=4:2=2:1,
∴S△ACD=3,
∴S△ABC=3+6=9,
故答案为:9.
17.(2023秋•西山区校级期中)(1)如图①,在△ABC中,∠ABC的平分线BO与∠ACB的平分线CO交于点O,求证:;
(2)如图②,在△ABC中,E是边BC延长线上一点,∠ABC的平分线BO与∠ACE的平分线CO交于点O,求证:;
(3)如图③,在△ABC中,D是边AB延长线上一点,E是边AC延长线上一点,∠CBD的平分线BO与∠BCE的平分线CO交于点O.试探求∠A与∠BOC的数量关系并证明你的结论.
【解答】(1)证明:∵∠ABC与∠ACB的平分线相交于点O,
∴∠OBC∠ABC,∠OCB∠ACB,∴∠OBC+∠OCB(∠ABC+∠ACB),
在△OBC中,∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)
=180°(∠ABC+∠ACB) =180°(180°﹣∠A) =90°∠A.
(2)证明:∵∠ABC的平分线BO与∠ACD的平分线CO相交于点O,
∴∠ABO=∠CBO∠ABC,∠ECO=∠ACO∠ACD,
∵∠BOC=∠ECO﹣∠OBC
∠ACD∠ABC
(∠ACD﹣∠ABC)
∠A.
(3)解:∠BOC=90°∠A,理由如下:
如图,∵BO、CO分别是△ABC的外角∠DBC、∠ECB的角平分线,
∴∠DBC=2∠1=∠ACB+∠A,
∠ECB=2∠2=∠ABC+∠A,
∴2∠1+2∠2=2∠A+∠ABC+∠ACB=∠A+180°,
又∵∠1+∠2+∠BOC=180°,
∴2∠BOC=180°﹣∠A,∴∠BOC=90°∠A.
18.(2023秋•江阳区校级月考)在△ABC中,AE、BF是角平分线,交于O点.
(1)如图1,AD是高,∠BAC=50°,∠C=70°,求∠DAC和∠BOA的度数.
(2)如图2,若OE=OF,AC≠BC,求∠C的度数.
(3)如图3,若∠C=90°,BC=8,AC=6,AB=10,求S△AOB.
【解答】解:(1)∵AD⊥BC,∴∠ADC=90°,
∵∠C=70°,∴∠DAC=180°﹣90°﹣70°=20°;
∵∠BAC=50°,∠C=70°,∴∠BAO=25°,∠ABC=60°,
∵BF是∠ABC的角平分线,∴∠ABO=30°,
∴∠BOA=180°﹣∠BAO﹣∠ABO=180°﹣25°﹣30°=125°;
(2)连接OC,∵AE、BF是角平分线,交于O点,∴OC是∠ACB的角平分线,∴∠OCF=∠OCE,
过O作OM⊥BC,ON⊥AC,则OM=ON,
在Rt△OEM与Rt△OFN中,,∴Rt△OEM≌Rt△OFN,(HL),
∴∠EOM=∠FON,∴∠MON=∠EOF=180°﹣∠ACB,
∵AE、BF是角平分线,∴∠AOB=90°∠ACB,
即90°∠ACB=180°﹣∠ACB,∴∠ACB=60°;
(3)连接OC,过O作OD⊥AB于D,OG⊥BC于G,OH⊥AC于H,
∵AE、BF是角平分线,交于O点,∴OD=OG=OH,
∴S△ABC8×610OD6×OG8×OH,
∴OD=2,∴S△AOB10×2=10.
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