内容正文:
第12讲 线段垂直平分线的性质与判定
【知识要点】
1. 线段垂直平分线的做法:
作线段AB的垂直平分线:连接 AB ,分别以 A , B 为圆心,大于 AB 的长为半径画弧,两弧相交于 E , F 两点,作直线 EF ,则 EF 就是其对称轴.
2. 线段垂直平分线的性质:
【考点精讲】
【考点1】线段垂直平分线的尺规作图
例题1.如图,直线 m 表示一条公路, A , B 表示两所大学.要在公路旁修建一个车站 P 使其到两所大学的距离相等,请在图上找出这点 P (尺规作图,不写作法,保留作图痕迹).
解:如图,点 P 是线段 AB 的垂直平分线与直线 m 的交点
方法总结:作线段AB垂直平分线的步骤(1)分别以A,B为圆心,大于AB长度的一半为半径,在线段AB的两侧画弧(2)过两侧弧的交点做直线即为线段AB的垂直平分线
【针对训练】
1.通过如下尺规作图,能确定点 D 是 BC 边中点的是( B )
【考点2】线段垂直平分线的性质
例题1如图,在△ABC 中, AB 的垂直平分线交 AC 于点 P . 已知 PA =5,则线段 PB 的长度为( D )
A. 8 B. 7 C. 6 D.5
例题2.如图,是△ ABC中边的垂直平分线,若,,则的周长为( )
A. B. C. D.
【分析】本题考查了线段的垂直平分线的性质等几何知识,线段的垂直平分线上的点到线段的两端点的距离相等,根据线段的垂直平分线的性质定理可得,据此即可求出的周长.
【详解】解:∵是中边的垂直平分线,
∴,
∴的周长,
【针对训练】
1.如图,在三角形纸片中,,,.沿过点B的直线折叠这个三角形,使点C落在边上的点E处,折痕为,则的周长为 .
【分析】本题考查了翻折变换的性质以及三角形周长;熟练掌握翻折变换的性质的解题的关键.先根据折叠的性质可得,,再求出的长,然后求出的周长,即可得出答案.
【详解】解:由折叠的性质得:,,
,
的周长,
2.如图,在中,,的垂直平分线交于点D,交边于点E,的长为,则的周长等于 .
【分析】本题考查了垂直平分线的性质.熟练掌握垂直平分线的性质是解题的关键.
由垂直平分线的性质可得,根据的周长为,计算求解即可.
【详解】解:∵是的垂直平分线,
∴,
∴的周长为,
【考点3】线段垂直平分线的证明
例题1.如图,已知在△ABC中,是上一点,.
求证:.
【分析】本题考查了垂直平分线的性质,根据可得在的垂直平分线上,又在上,即可得证.
【详解】解:∵
∴在的垂直平分线上,
又在上,
∴.
例题2.已知:如图,P是平分线上的一点,,垂足分别为D,E.求证:(1);
(2)是的垂直平分线.
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,证明是本题的关键.
(1)由“”可证,可得;
(2)由可得,,可证是的垂直平分线.
【详解】(1)证明:∵P是平分线上的一点,
∴,
∵,
∴,且,
∴,
∴;
(2)证明:∵,
∴,且,
∴是的垂直平分线.
【针对训练】
1.如图,在四边形中,对角线,相交于点,且,.
(1)求证:是线段的垂直平分线;
(2)若对角线,,求四边形的面积.
【分析】本题考查线段垂直平分线的性质,三角形全等的判定与性质:
(1)证明全等得到,,即可证明;
(2)根据垂直平分线的性质得到,,再根据,,即可求解.
【详解】(1)证明:在△ABC和中,
,
,
,,
点在线段的垂直平分线上,
是线段的垂直平分线;
(2)解:由(1)知是线段的垂直平分线,
,,
,,
四边形的面积
.
2.已知:如图,在中,,,点是的中点,,垂足为点,交的延长线于点,
(1)求证:;
(2)连接,求证:垂直平分.
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
(1)根据平行的性质证,即可证明,可得,易证,即可解题;
(2)连接交于点,易,,根据,可求得,即可证明,可得,,即可求得,即可解题.
【详解】(1),
,
,,
,
在和中,
,
,
点是的中点,
,
;
(2)连接交于点,
,点是的中点,
,
,
,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,,
,
,
垂直平分.
【达标检测】
1.如图,在△ABC中,已知点在上,且,下列说法正确的是( )
A.点是的中点 B.平分
C.点在的垂直平分线上 D.点在的垂直平分线上
【分析】此题考查线段垂直平分线的判定:到线段两个端点的距离相等的点在线段的垂直平分线上,根据题意得到,判定点在的垂直平分线上,由此判断.
【详解】解:∵,,
∴,
∴点D在线段的垂直平分线上,
故选C.
2.如图,四边形中,连接交于点O,得到了如下结论,其中错误的是( )
A. B. C. D.
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线的性质和判定,全等三角形的判定,
先根据线段垂直平分线的判定得直线是线段的垂直平分线,可判断A,B,再根据“边边边”证明全等说明C,不能说明的关系,判断D即可.
【详解】∵,
∴点D在线段的垂直平分线上.
∵,
∴点B在线段的垂直平分线上,
∴直线是线段的垂直平分线,
∴.
则A,B正确;
∵,
∴.
3.下列尺规作图,能判断是△ABC边上的中线的是( )
A. B.
C. D.
【分析】本题考查作图基本作图,三角形的中线,线段的垂直平分线等知识,解题的关键是读懂图形信息,灵活运用所学知识解决问题.
根据三角形的中线的定义判断即可.
【详解】解:观察图形可知,选项A中,,故线段是△ABC的中线,
4.如图,三角形纸片,,,,沿过点B的直线折叠这个三角形,使得点C落在边上的点E处,折痕为,则的周长为 .
【分析】由折叠得,,则,而,则,所以,于是得到问题的答案.
此题重点考查翻折变换的性质,推导出,是解题的关键.
【详解】解:将△ABC沿过点B的直线折叠,点C落在AB边上的点E处,折痕为BD,
,,
,
,,
,
,
,
的周长为11,
5.如图,△ABC中,是的垂直平分线,,△ABC的周长为34,则的周长为 .
【分析】本题考查了线段的垂直平分线的性质,“线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等”;根据线段的垂直平分线的性质得到,,而,代换即有,从而得到的周长.
【详解】解:是的垂直平分线,
,,
∵△ABC的周长是,即,
,
,
即的周长是,
6.如图,△ABC中,,的垂直平分线与相交于点D,若的周长是9,则的长为 .
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,熟练掌握线段垂直平分线的性质是解题的关键.
根据中垂线的性质,可得,则的周长为,即可求得的长.
【详解】∵的垂直平分线与相交于点D,
∴,
∵的周长,
∴的周长,
∵,
∴.
7.在△ABC中,是平面内一点且.若点到的距离为8,点到的距离为4,则的长为 .
【分析】本题考查了线段垂直平分线判定,先利用,可判断点、都在的垂直平分线上,然后分类讨论:当点在的内部时,易得;当点在的外部时,易得.
【详解】解:,
点在的垂直平分线上,
,
点在的垂直平分线上,
所在直线是的垂直平分线,
如图,为直线与的交点,
∵若点到的距离为8,点到的距离为4,
∴,,
当点在△ABC的内部时,;
当点在△ABC的外部时,.
综上,的长为4或12.
8.如图,直线m是△ABC中边的垂直平分线,点P是直线m上的一动点.若,则周长的最小值是 .
【分析】本题考查垂直平分线的性质及轴对称求最短距离问题.根据题意得到周长的最小值是,直接求解即可得到答案.
【详解】解:∵直线是中边的垂直平分线,点是直线上一动点,
∴,
∴,当A、B、P三点共线时取等号,
∴最小值为的长,
∴,
9.尺规作图(要求:不写作法,保留作图痕迹):
(1)在如图所示的△ABC中,作边上的垂直平分线,交于点,交于点.
(2)在(1)的条件下,连接,若,的周长为18,求的周长.
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线的性质,线段垂直平分线的尺规作图,熟知线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等是解题的关键.
(1)根据线段垂直平分线的尺规作图方法作图即可;
(2)根据线段垂直平分线的性质得到,,由的周长为18,求得,进而即可求解.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)解:由题意得,,
∵的周长为18,
∴,
∴,
∴,
∴的周长为12.
10.如图,P为平分线上一点,于A,于B.
(1)求证:;
(2)求证:垂直平分.
【分析】本题考查角平分线的性质,全等三角形的判定和性质,中垂线的判定:
(1)角平分线的性质,推出,证明,得到即可;
(2)根据,,即可得证.
【详解】(1)证明:∵P为平分线上一点,于A,于B,
∴,,,
∴,
∴;
(2)证明:∵,
∴点在的垂直平分线上,
∵,
∴点在的垂直平分线上,
∴垂直平分.
试卷第1页,共3页
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