内容正文:
专题03角平分线压轴四大模型
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 1
类型一、角平分线上的点向两边作垂线 2
类型二、角平分线和垂线构造等腰三角形 3
类型三、利用角平分线和平行线构造等腰三角形 4
类型四、利用角平分线的性质,在角两边截长补短 6
压轴能力测评(12题) 8
模型1 角平分线上的点向两边作垂线
如图,P是∠MON的平分线上一点,过点P作PA⊥OM于点A,PB⊥ON于点B。
结论:PB=PA。
【模型分析】
利用角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,构造模型,为边相等、角相等、三角形全等创造更多的条件,进而可以快速找到解题的突破口。
模型2 截取构造对称全等
如图,P是∠MON的平分线上一点,点A是射线OM上任意一点,在ON上截取OB=OA,连接PB。
结论:△OPB≌△OPA。
【模型分析】
利用角平分线图形的对称性,在角的两边构造对称全等三角形,可以得到对应边、对应角相等。利用对称性把一些线段或角进行转移,这是经常使用的一种解题技巧。
模型3 角平分线+平行线
如图,P是∠MO的平分线上一点,过点P作PQ∥ON,交OM于点Q。
结论:△POQ是等腰三角形。
【模型分析】
有角平分线时,常过角平分线上一点作角的一边的平行线,构造等腰三角形,为证明结论提供更多的条件,体现了角平分线与等腰三角形之间的密切关系。
模型4 角平分线+垂线构造等腰三角形
如图,P是∠MO的平分线上一点,AP⊥OP于P点,延长AP于点B。
结论:△AOB是等腰三角形。
【模型分析】
构造此模型可以利用等腰三角形的“三线合一”,也可以得到两个全等的直角三角形,进而得到对应边、对应角相等。这个模型巧妙地把角平分线和三线合一联系了起来。
类型一、角平分线上的点向两边作垂线
【典例1】四边形中,平分,于,,求证:.
【变式1-1】如图,已知的周长是,点为与的平分线的交点,且于点,若,则的面积是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】如图,,的平分线与的平分线相交于点,过点作于点.若,则两平行线与间的距离为 .
【变式1-3】如图,已知F、G是上两点,M、N是上两点,且,,求证:点P在的平分线上.
类型二、角平分线和垂线构造等腰三角形
【典例2】已知:如图,在等腰直角三角形中,,平分,过点作垂直且交延长线于点,求证:.
【变式2-1】如图,的面积为,平分,于,连接,则的面积为 .
【变式2-2】如图所示,在中,是的平分线,,垂足为D.求证:.
【变式2-3】如图,在中,平分交于点于点.探究,之间的数量关系.
类型三 、利用角平分线和平行线构成等腰三角形
【典例3】如图,在中,平分,交于点,为上一点,且.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
【变式3-1】如图,在中,D为的中点且,平分,交于点F.若,则的长为( )
A. B.3 C.6 D.9
【变式3-2】如图,在中,分别是和的平分线,过点作交于,交于,若,,则周长为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】如图,在中,,与的角平分线交于点O,过点O作,分别交于点M,N.
(1)证明:是等腰三角形;
(2)与相等吗?对你的结论说明理由.
类型四、利用角平分线的性质,在角两边截长补短
【典例4】如图,是AD中点,平分.
(1)若,求证:平分.
(2)若,求证:.
【变式4-1】综合与实践
问题初探
(1)如图1,在等腰直角中,,,将沿着折叠得到,的对应边落在上,点的对应点为,折痕交于点.
求证:+;
方法迁移
(2)如图2,是的角平分线,.求证:+;
问题拓展
(3)如图3,在中,,是的外角的平分线,交的延长线于点.请你直接写出线段,,之间的数量关系.
【变式4-2】已知中,,、分别是角平分线.求证:
(1).
(2).
【变式4-3】我们定义:如图1,在四边形中,如果,,对角线平分,我们称这种四边形为“分角对补四边形”.
(1)特例感知:如图1,在“分角对补四边形” 中,当时,根据教材中一个重要性质直接可得,这个性质是______;(填序号)
①垂线段最短:②垂直平分线的性质;③角平分线的性质;④三角形内角和定理
(2)猜想论证:如图2,当为任意角时,猜想与的数量关系,并给予证明;
(3)探究应用:如图3,在等腰中,,平分,
求证:.
1.如图,是的角平分线,,垂足为,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,△ABC的面积为9cm2,BP平分∠ABC,AP⊥BP于P,连接PC,则△PBC的面积为 cm2.
3.如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC,∠ABC的平分线BD交AC于点D,CE⊥BD,交BD的延长线于点E,若BD=4,则CE= .
4.如图,中,是角平分线,交于,交于,若,则 .
5.如图,在等腰中,,,为的角平分线,过点C作交的延长线于点E,若,则的长为 .
6.如图,中,是中线,是角平分线,垂直于点F,,,则的长是 .
7.如图,的角平分线交于点D,交于点E,若,,则 .
8.如图,在四边形中,,E是的中点,的角平分线过点E,连接并延长交的延长线于点F.
(1)如图甲,求证:;
(2)如图乙,若,求证:.
9.如图中,、的角平分线交于点,过作交于,交于.
(1)若,求的度数;
(2)求证:.
10.如图1,在中,,的角平分线相交于点O,过点O作,交于E,交于F.
(1)写出图1中的等腰三角形;
(2)猜想图1中与、有怎样的数量关系?并说明理由;
(3)如图2,若中的平分线与三角形外平分线交于O,过O点作交于E,交于F.这时与、关系又如何?说明你的理由.
11.如图,在中,,,、分别在、上,并且、分别为、的角平分线.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)求证:.
12.在中,.
(1)如图①,当,为的角平分线时,在上截取,连接,则线段,,之间的数量关系是______;
(2)如图②,当,为的角平分线时,线段,,之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想并证明:
(3)如图③,当,为的外角平分线时,线段,,之间又有怎样的数量关系?请写出你的猜想并证明.
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专题03角平分线压轴四大模型
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 1
类型一、角平分线上的点向两边作垂线 2
类型二、角平分线和垂线构造等腰三角形 6
类型三、利用角平分线和平行线构造等腰三角形 9
类型四、利用角平分线的性质,在角两边截长补短 13
压轴能力测评(12题) 21
模型1 角平分线上的点向两边作垂线
如图,P是∠MON的平分线上一点,过点P作PA⊥OM于点A,PB⊥ON于点B。
结论:PB=PA。
【模型分析】
利用角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,构造模型,为边相等、角相等、三角形全等创造更多的条件,进而可以快速找到解题的突破口。
模型2 截取构造对称全等
如图,P是∠MON的平分线上一点,点A是射线OM上任意一点,在ON上截取OB=OA,连接PB。
结论:△OPB≌△OPA。
【模型分析】
利用角平分线图形的对称性,在角的两边构造对称全等三角形,可以得到对应边、对应角相等。利用对称性把一些线段或角进行转移,这是经常使用的一种解题技巧。
模型3 角平分线+平行线
如图,P是∠MO的平分线上一点,过点P作PQ∥ON,交OM于点Q。
结论:△POQ是等腰三角形。
【模型分析】
有角平分线时,常过角平分线上一点作角的一边的平行线,构造等腰三角形,为证明结论提供更多的条件,体现了角平分线与等腰三角形之间的密切关系。
模型4 角平分线+垂线构造等腰三角形
如图,P是∠MO的平分线上一点,AP⊥OP于P点,延长AP于点B。
结论:△AOB是等腰三角形。
【模型分析】
构造此模型可以利用等腰三角形的“三线合一”,也可以得到两个全等的直角三角形,进而得到对应边、对应角相等。这个模型巧妙地把角平分线和三线合一联系了起来。
类型一、角平分线上的点向两边作垂线
【典例1】四边形中,平分,于,,求证:.
【答案】证明过程见详解
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质,角平分线的性质定理,根据题意,作,根据角平分线的性质可得,可证,可得,根据可得,可证,由此即可求证.
【详解】证明:如图所示,过点作于点,
∴,
∵平分,
∴,
又,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
在中,
,
∴,
∴,
∵,
∴.
【变式1-1】如图,已知的周长是,点为与的平分线的交点,且于点,若,则的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是角平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.作于E,于F,连接,根据角平分线的性质得到,根据三角形的面积公式计算即可.
【详解】解:作于E,于F,连接,
∵O为与的平分线的交点,,
∴,
∴的面积的面积的面积的面积
,
故选:B.
【变式1-2】如图,,的平分线与的平分线相交于点,过点作于点.若,则两平行线与间的距离为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了垂线的定义,平行线的性质,角平分线的性质,求平行线间的距离等知识点,熟练掌握角平分线的性质是解题的关键.
过点作,交于点,交于点,根据平行线的性质可证得,由角平分线的性质可得,,进而可求得两平行线与间的距离.
【详解】解:如图,过点作,交于点,交于点,
,
,
,
,
,即,
由此可知,即为两平行线与间的距离,
是的平分线,
且,,
,
是的平分线,
且,,
,
,
两平行线与间的距离是,
故答案为:.
【变式1-3】如图,已知F、G是上两点,M、N是上两点,且,,求证:点P在的平分线上.
【答案】见解析
【分析】本题考查的是角平分线的判定定理“到角的两边距离相等的点在角的平分线上”.过点分别向,作垂线,再根据,即可得出,由此可得出结论.
【详解】解:点在的平分线上.
理由:过点分别向,作垂线,
,,,,
,
点是在的平分线上.
类型二、角平分线和垂线构造等腰三角形
【典例2】已知:如图,在等腰直角三角形中,,平分,过点作垂直且交延长线于点,求证:.
【答案】见解析.
【分析】首先延长,交于,证明FE=EC,其次利用对顶角以及平分证得进而利用等量替换证得.
【详解】解:证明:延长,交于.
(已知)
又(已知)
(等腰三角形三线合一)
即(已知图形)
(垂直定义)
又(对顶角相等)
(三角形内角和等于)
在与中
(全等三角形对应边相等)
(已证)
(等量代换)
【点睛】本题考查利用三角形全等证明线段见的数量关系,结合全等三角形的判定以及综合运用等腰三角形三线合一、垂直定义以及等量代换进行分析证明.
【变式2-1】如图,的面积为,平分,于,连接,则的面积为 .
【答案】5
【分析】延长交于点D,先根据已知条件可得,再根据等腰三角形的性质可得,再根据三角形中线的性质可得,,进一步可得的面积.
【详解】解:延长交于点D,如图所示,
∵平分,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵的面积为,
∴ 的面积为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质,角平分线的定义,三角形中线的性质,熟练掌握这些知识是解题的关键.
【变式2-2】如图所示,在中,是的平分线,,垂足为D.求证:.
【答案】详见解析
【分析】延长交于点F,是的角平分线且,得到,则,由三角形外角的性质得到,即可得到结论.
【详解】证明:如图所示,延长交于点F.
∵,
∴.
∵是的平分线,
∴.
在和中,
,
∴,
∴.
∵,
∴.
【点睛】此题考查了全等三角形的判定和性质、三角形外角的性质等知识,证明是解题的关键.
【变式2-3】如图,在中,平分交于点于点.探究,之间的数量关系.
【答案】.
【分析】延长交于点,利用证明,推出,据此即可求解.
【详解】解:如图,延长交于点.
平分,
.
,
.
在和中,,
.
.
,
.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,角平分线的定义,掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
类型三 、利用角平分线和平行线构成等腰三角形
【典例3】如图,在中,平分,交于点,为上一点,且.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了角平分线的性质以及平行线的判定,角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
(1)依据角平分线的定义以及等边对等角,即可得到,即可判定;
(2)过作于,依据角平分线的性质,即可得到,再根据,即可得出得到长,进而得到的长.
【详解】(1)证明:平分,
,
又,
,
,
;
(2)解:如图,过作于,
,平分,
,
,,
,
,
.
【变式3-1】如图,在中,D为的中点且,平分,交于点F.若,则的长为( )
A. B.3 C.6 D.9
【答案】C
【分析】本题主要考查平行的性质,等边对等角,熟练掌握平行的性质是解题的关键.根据题意证明,即可得到答案.
【详解】解:如图, ,
,
又 平分,
∴,
,
,
D为的中点,
.
故选:C.
【变式3-2】如图,在中,分别是和的平分线,过点作交于,交于,若,,则周长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了平行线和角平分线的性质,先根据已知条件,证明,、,从而证明,,从而求出的周长即可.
【详解】解:分别是和的平分线
,
,
的周长
,
故选:D.
【变式3-3】如图,在中,,与的角平分线交于点O,过点O作,分别交于点M,N.
(1)证明:是等腰三角形;
(2)与相等吗?对你的结论说明理由.
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质与判定,平行线的性质,角平分线的定义:
(1)根据等边对等角得到,再由角平分线的定义可得,进而推出,由此即可证明结论;
(2)根据等边对等角和平行线的性质推出,得到,据此可证明.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
又∵与的角平分线交于点O,
∴,,
∴,
∴,
∴是等腰三角形.
(2)解:,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
即.
类型四、利用角平分线的性质,在角两边截长补短
【典例4】如图,是AD中点,平分.
(1)若,求证:平分.
(2)若,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】本题主要考查三角形全等的判定与性质,灵活做辅助线是解题的关键.
(1)过点E作,垂足为H,根据角平分线性质可得,再由角平分线判定即可得出结论;
(2)在上截取,连接.先证明可得,再证可得即可证明结论.
【详解】(1)证明:过点E作,垂足为H,
∵平分,,
∴,
又∵是中点,即,
∴,
∵,,
∴:平分.
(2)解:如图:在上截取,连接.
平分,
.
在和中,
,
,.
是的中点,
.
又,
,
,
,
在和中
.
,
,
,
∴
【变式4-1】综合与实践
问题初探
(1)如图1,在等腰直角中,,,将沿着折叠得到,的对应边落在上,点的对应点为,折痕交于点.
求证:+;
方法迁移
(2)如图2,是的角平分线,.求证:+;
问题拓展
(3)如图3,在中,,是的外角的平分线,交的延长线于点.请你直接写出线段,,之间的数量关系.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【分析】(1)根据折叠的性质可得,,证明,得出,,进而根据等腰三角形的性质得出,等量代换后即可得证;
(2)在上截取,证明,则,结合已知条件可得,得出,,进而即可得出结论;
(3)延长至,使得,连接,证明,得出,,设,根据三角形的外角的性质得出,进而可得,即可得出结论.
【详解】证明:是由沿着折叠得到的,
,,
在与中
,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
;
(2)在上截取
是的平分线,
,
在与中
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
(3)
如图所示,延长至,使得,连接,
∵是的外角的平分线,
∴
又∵
∴
∴,
设,
∵,则,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,角平分线的定义,三角形内角和定理与外角的中,等腰三角形的性质与判定,折叠的性质,熟练掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键.
【变式4-2】已知中,,、分别是角平分线.求证:
(1).
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据得,,,,再利用角平分线的性质得,进而可求证结论.
(2)延长到,使得,连接,由(1)得:,,,,根据角平分线的性质可证,再根据三角形的外角的性质及等腰三角形的性质得,再利用证得,进而可证,再根据边的等量代换即可求证结论.
【详解】(1)证明:,
,,,
是平分线,
,
,
.
(2)延长到,使得,连接,如图:
由(1)得:,,,,
是的角平分线,
,
,且,
,
,
在和中,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定及性质、等腰三角形的判定及性质、角平分线的性质、三角形内角和及三角形外角的性质,熟练掌握相关的判定及性质是解题的关键.
【变式4-3】我们定义:如图1,在四边形中,如果,,对角线平分,我们称这种四边形为“分角对补四边形”.
(1)特例感知:如图1,在“分角对补四边形” 中,当时,根据教材中一个重要性质直接可得,这个性质是______;(填序号)
①垂线段最短:②垂直平分线的性质;③角平分线的性质;④三角形内角和定理
(2)猜想论证:如图2,当为任意角时,猜想与的数量关系,并给予证明;
(3)探究应用:如图3,在等腰中,,平分,
求证:.
【答案】(1)③
(2),见解析
(3)见解析
【分析】本题考查四边形综合题、等腰三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质,解题的关键是:
(1)根据角平分线的性质定理即可解决问题;
(2)如图2中,作交延长线于点E,于点F,证明即可解决问题;
(3)如图3中,在上截取,连接,根据(2)的结论得到,根据等腰三角形的判定定理得到,结合图形证明即可.
【详解】(1)解:∵平分,,,
∴,
∴根据角平分线的性质定理可知,
故答案为:③;
(2)解:,理由如下:
如图2中,作交延长线于点E,于点F,
∵平分,,,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)证明:如图3,在上截取,连接,
∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,即,
由(2)的结论得,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
1.如图,是的角平分线,,垂足为,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据角平分线的定义和垂直的定义得到,推出,根据等腰三角形的性质得到,求得,得到,根据三角形的外角的性质即可得到结论.
本题考查了三角形的内角和,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质和判定,三角形的外角的性质,熟练掌握线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质和判定是解题的关键.
【详解】解:∵是的角平分线,,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
2.如图,△ABC的面积为9cm2,BP平分∠ABC,AP⊥BP于P,连接PC,则△PBC的面积为 cm2.
【答案】4.5
【分析】根据已知条件证得△ABP≌△EBP,根据全等三角形的性质得到AP=PE,得出S△ABP=S△EBP,S△ACP=S△ECP,推出,代入求出即可.
【详解】
解:延长AP交BC于E,
∵BP平分∠ABC,
∴∠ABP=∠EBP,
∵AP⊥BP,
∴∠APB=∠EPB=90°,
在△ABP和△EBP中, ,
∴△ABP≌△EBP(ASA),
∴AP=PE,
∴
∴ cm2,
故答案为4.5.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质和判定,三角形的面积的应用,注意:等底等高的三角形的面积相等.
3.如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC,∠ABC的平分线BD交AC于点D,CE⊥BD,交BD的延长线于点E,若BD=4,则CE= .
【答案】2
【分析】根据题意延长BA、CE相交于点F,利用“角边角”证明△BCE和△BFE全等,根据全等三角形对应边相等可得CE=EF,根据等角的余角相等求出∠ABD=∠ACF,然后利用“角边角”证明△ABD和△ACF全等,根据全等三角形对应边相等可得BD=CF,然后求解即可.
【详解】解:如图,延长BA、CE相交于点F,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
在△BCE和△BFE中,
,
∴△BCE≌△BFE(ASA),
∴CE=EF,
∵∠BAC=90°,CE⊥BD,
∴∠ACF+∠F=90°,∠ABD+∠F=90°,
∴∠ABD=∠ACF,
在△ABD和△ACF中,
,
∴△ABD≌△ACF(ASA),
∴BD=CF,
∵CF=CE+EF=2CE,
∴BD=2CE=4,
∴CE=2.
故答案为:2.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质和等角的余角相等的性质,熟练掌握三角形全等的判定方法是解题的关键,难点在于作辅助线构造出全等三角形并得到与BD相等的线段CF.
4.如图,中,是角平分线,交于,交于,若,则 .
【答案】
【分析】本题考查了等腰三角形的判定和性质,平行线的性质,根据角平分线的定义得到,根据平行线的性质得到,等量代换得到,求得,即可得到结论.
【详解】解:是的平分线,
,
,
,
,
是等腰三角形
,
,
.
故答案为:
5.如图,在等腰中,,,为的角平分线,过点C作交的延长线于点E,若,则的长为 .
【答案】/
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、三角形的内角和定理等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.延长交的延长线于点F,证,得,再证,得,然后由等腰三角形的性质得,即可得出结论.
【详解】解:如图,延长交的延长线于点F,
∵,,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
6.如图,中,是中线,是角平分线,垂直于点F,,,则的长是 .
【答案】2
【分析】本题考查了三角形全等的判定与性质,三角形的中位线定理,等腰三角形的判定与性质.延长交于点G,证明,从而可得是等腰三角形,,点F是中点,判断出是的中位线,继而可得出答案.
【详解】解:延长交于点G,
∵平分,
∴,
∵垂直,
∴,
∵在和中,
,
∴,
∴,
又∵点D是中点,
∴是的中位线,
∴.
故答案为:2.
7.如图,的角平分线交于点D,交于点E,若,,则 .
【答案】9
【分析】本题考查了角平分线的定义、平行线的性质、等角对等边,根据角平分线的定义可得,由平行线的性质可得,推出,得到,即可得到答案,熟练掌握平行线的性质求出是解此题的关键.
【详解】解:是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
,
故答案为:9.
8.如图,在四边形中,,E是的中点,的角平分线过点E,连接并延长交的延长线于点F.
(1)如图甲,求证:;
(2)如图乙,若,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,等腰三角形的判定和性质.掌握相关性质是解题的关键.
(1)证明,即可;
(2)过点E作于点M,角平分线的性质得到,平行加角平分线,得到,进而得到,根据,即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴.
∵E是CD的中点,
∴.
在和中,
∴,
∴.
(2)如图,过点E作于点M,
∵,,
∴,
即.
∵是的角平分线且,
∴.
∵E是的中点,
∴,
∴,
且,
∴平分,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
由(1)知,,
∴.
9.如图中,、的角平分线交于点,过作交于,交于.
(1)若,求的度数;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查了三角形内角和定理,平行线的性质,等角对等边;
(1)根据三角形内角和定理可得,根据角平分线的定义可得,进而根据三角形内角和定理即可求解;
(2)根据角平分线的定义可得,,根据平行线的性质可得,,则,,根据等角对等边可得,,进而即可得出结论.
【详解】(1)∵,
∴
∵、的平分线交于点
∴,
∴
∴
(2)∵、的平分线交于点,
∴,,
∵,
∴,,
∴,,
∴,,
∵,
∴.
10.如图1,在中,,的角平分线相交于点O,过点O作,交于E,交于F.
(1)写出图1中的等腰三角形;
(2)猜想图1中与、有怎样的数量关系?并说明理由;
(3)如图2,若中的平分线与三角形外平分线交于O,过O点作交于E,交于F.这时与、关系又如何?说明你的理由.
【答案】(1)、
(2),理由见解析
(3),理由见解析
【分析】(1)利用角平分线的性质与平行线的性质证明、是等腰三角形即可;
(2)在(1)中有:,,即可得;
(3)利用角平分线的性质与平行线的性质证明、是等腰三角形,进而即可得到结论.
【详解】(1)平分,平分,
,,
,
,,
,,
,,
则等腰三角形有:、;
(2),理由如下:
在(1)中有:,,
,
,
故答案为:;
(3),
理由是:平分,
,
,
,
,
,
同理可得:,
,
.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定与性质、平行线的性质,利用图形找到角与边的关系是解题的关键.
11.如图,在中,,,、分别在、上,并且、分别为、的角平分线.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)由三角形的内角和就可以得出,再由角平分线就可以得出,就有而得出结论;
(2)延长至M,使得,连接,根据条件就可以得出,进而证明就可以得出结论.
【详解】(1)证明:∵为的角平分线,
.
,且,,
∴,
,
,
,
为等腰三角形;
(2)证明:延长至M,使得,连接,
,
中,,
,
平分,
,
,
,
,
平分,
,
在和中,
,
,
,,
.
【点睛】本题主要考查全等三角形的判定与性质和等腰三角形的判定,解答本题的关键是熟练掌握判定两个三角形全等的一般方法,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角.
12.在中,.
(1)如图①,当,为的角平分线时,在上截取,连接,则线段,,之间的数量关系是______;
(2)如图②,当,为的角平分线时,线段,,之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想并证明:
(3)如图③,当,为的外角平分线时,线段,,之间又有怎样的数量关系?请写出你的猜想并证明.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3),理由见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定、角平分线的定义,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
(1)证,则可得,,又由,,所以,即,易证,则可求得;
(2)由,则可得,,又由,,所以,即,易证,则可求得;
(2)首先在的延长线上截取,连接,易证,可得,,又由,易证,则可求得.
【详解】(1)证明:在和中,
,
,
,,,
又,,
,
,
,
,
即;
(2)证明:,理由为:
在上截取,连接,如图②所示,
为的平分线,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
又,
,
,
则;
(3)证明:,理由为:
在上截取,连接,如图③所示,
为的平分线,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
又,
,
,
则.
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