内容正文:
专题1.7 角平分线(2大知识点4大考点11类题型)(知识梳理与题型分类讲解)
第一部分【知识点归纳与题型目录】
【知识点1】角平分线的性质
性质:角平分线上的点到这个角的两边的距离相等。
内心:三角形三条角平分线相交于一点,并且这一点到三条边的距离相等。
【知识点2】角平分线的判定
判定:在一个角的内部,且到角的两边距离相等的点,在这个角的平分线上。
考点与题型目录
【考点一】角平分线的性质
【题型1】利用角平分线性质定理求值..........................................2
【题型2】利用角平分线性质定理证明..........................................2
【考点二】角平分线的判定
【题型3】利用角平分线判定定理求值与证明....................................3
【考点三】角平分线的性质与判定综合
【题型4】利用角平分线的性质与判定求值与证明................................4
【题型5】角平分线与折叠....................................................5
【题型6】角平分线与最值....................................................6
【题型7】角平分线与一次函数................................................7
【题型8】角平分线与动点问题................................................8
【题型9】角平分线与尺规作图................................................9
【考点四】中考链接与拓展延伸
【题型10】中考链接.........................................................10
【题型11】拓展延伸.........................................................11
第二部分【题型展示与方法点拨】
【特别说明】序号前“★”难度系数0.65,“★★”难度系数0.4,“★★★”难度系数0.15.
【题型1】利用角平分线性质定理求值
★【例1】(24-25八年级上·河北石家庄·期中)如图,中,,平分交于点D,E为线段上一点,连接,且,若,,求的长.
★【变式1】(24-25八年级上·江苏镇江·阶段练习)如图,,点C落在上,于点H.若,则的长为( )
A.3.5 B.4 C.5 D.6
【变式2】(24-25八年级上·江苏宿迁·期末)如图,在中,和的平分线,相交于点O,交于E,交于F,过点O作于D,若,,则的面积为 .
【题型2】利用角平分线性质定理证明
★【例2】(24-25八年级上·江西上饶·期中)如图所示,在中,,,点为的中点,交的平分线于点,于点, 交的延长线于点.
(1)求证:; (2)求的长.
★【变式1】(24-25八年级上·吉林长春·期末)如图,在中,,是的角平分线,于点E,给出四个结论:①,②,③,④,其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
★【变式2】(2024·山东临沂·模拟预测)如图,在中,,,以点A为圆心长度2为半径作弧,分别交边于两点,再分别以点为圆心,长度r为半径作弧交于点F,连接并延长交边于点G,点分别在边上,且,.下列说法:①射线平分;②;③;④.正确的有: (填上所有符合要求的条件的序号)
【题型3】利用角平分线判定定理求值与证明
★【例3】(23-24七年级下·山东济宁·期末)如图,于E,于F,若.
(1)求证:平分;
(2)已知,求的长.
★【变式1】(23-24八年级上·山东聊城·期末)如图,已知点P在射线上,,垂足分别为A,C,且,则下列结论错误的是( )
A. B.点D在的平分线上
C. D.
★【变式2】(23-24八年级下·四川成都·期末)如图,中,,延长至点D,使,连接AD,过点C作的垂线,交的平分线于点E,则的度数为 .
【题型4】利用角平分线的性质与判定求值与证明
★【例4】(24-25八年级上·安徽池州·期末)如图,在的两边,上分别取点M,N,连接.若平分,平分.
(1)求证:平分;
(2)若,且与的面积分别是16和24,求线段与的长度之和.
★【变式1】(2024八年级上·黑龙江·专题练习)如图,两把完全相同的长方形直尺按如图所示方式摆放,记两把直尺的接触点为点P.其中一把直尺的一边恰好在射线上,E为该直尺的一个顶点,而另一把直尺的一边在直线上,一边与射线交于点M,连接.若,,则的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
★【变式2】(24-25八年级上·四川广元·期中)如图,中,点、分别是、延长线上一点,、的角平分线、交于点,连接,过点作、,垂足分别是点、,则、、之间的数量关系是 .
【题型5】角平分线与折叠
★【例5】(23-24八年级下·全国·课后作业)如图,中,,,的平分线与的垂直平分线交于点,将沿(在上,在上)折叠,点与点恰好重合,求度数.
★★【变式1】(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)如图,在中,,是上一点,将沿折叠,点的对应点恰好落在边上.已知,,则的长为( )
A. B. C. D.
【变式2】(22-23八年级上·浙江宁波·期中)如图,在中,,点D在内,平分,连接,把沿折叠,落在处,交于F,恰有.若,,则:
(1) °;
(2) .
★【题型6】角平分线与最值
【例6】(23-24八年级上·全国·课堂例题)如图,平分为的中点,,垂足为为上的一个动点,是的延长线与的交点,求线段的最小值.
★【变式1】(24-25八年级上·山东临沂·期中)如图,直线,垂足为O,点A是射线上一点,,以为边在右侧作,且满足,若点B是射线上的一个动点(不与点O重合),连接.作的两个外角平分线交于点C,小明认为点C一定也在的平分线上,你认为对吗?在点B在运动过程中,当线段取最小值时,的度数为( )
A. B. C. D.
★【变式2】(24-25八年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,在中,,,的面积为,平分,点,分别为,上动点,连结,,则的最小值为 .
★【题型7】角平分线与一次函数
【例7】(23-24八年级下·全国·单元测试)如图,在平面直角坐标系中,直线交轴于点A,交轴于点.
(1)求点A、点的坐标及的面积;
(2)线段上存在一动点从点出发沿以每秒2个单位的速度向A运动,设点运动时间为秒,连接,当为何值时平分;
★★【变式1】(22-23八年级下·四川成都·期中)如图,已知、、、是平面坐标系中坐标轴上的点,且,设直线、直线交于点,两条直线表达式分别为,,下列结论中正确的个数有( )
①;②平分;③.
A. B. C. D.
★【变式2】(22-23九年级上·江苏南通·开学考试)如图,直线与轴、轴分别交于点A、,的角平分线与轴交于点,则点的坐标为 .
【题型8】角平分线与动点问题
★【例8】(24-25八年级上·江苏南通·阶段练习)如图,点、在轴正半轴上,点、分别在轴上,平分与轴交于点,.
(1)求证:;
(2)在()中点的坐标为点为上一点,且,如图,求的长;
(3)在()中,过作于点,点为上一动点,点为上一动点(如图),当点在上移动、点在上移动时,始终满足,试判断、、这三者之间的数量关系,写出你的结论并加以证明.
★【变式1】(24-25八年级上·福建厦门·期中)如图,直线,垂足为 O,点A 是射线上一定点,以为边在 右侧作,且满足,若点 B 是射线上的一个动点(不与点O 重合),连接.作的两个外角平分线交于点C,连接.在点B在运动过程中,当线段取最小值时,的度数为( )
A. B. C. D.
★【变式2】(23-24七年级下·山东烟台·期末)如图,若点为轴负半轴上的一个动点,当时,与的角平分线交于点,则的度数为 .
★【题型9】角平分线与尺规作图
【例9】(24-25八年级上·四川广元·期中)如图,已知:在中,,.
(1)作的平分线,交于点,作的垂直平分线,分别交、于点、.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不必写作法和证明);
(2)求证:点是中点;
(3)连接,求的度数.
【变式1】(24-25八年级上·辽宁抚顺·阶段练习)如图,在中,,以A为圆心,任意长为半径画弧分别交,于点M和点N,再分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点P,连接并延长交于点D,若,,,则的面积是( )
A.5 B.8 C.12 D.15
★【变式2】(24-25八年级上·辽宁大连·期末)如图,在中,通过尺规作图,得到直线和射线,观察作图痕迹,若,则 .(用含的代数式表示)
第二部分【中考链接与拓展延伸】
【题型10】中考链接
★【例1】(2024·山东泰安·中考真题)如图,中,,分别以顶点A,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧分别相交于点和点,作直线分别与,交于点和点;以点A为圆心,任意长为半径画弧,分别交,于点和点,再分别以点,点为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点,作射线,若射线恰好经过点,则下列四个结论:
①;②垂直平分线段;③;④.
其中,正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
★★【例2】(2023·辽宁锦州·中考真题)如图,在中,,,,按下列步骤作图:①在和上分别截取、,使.②分别以点D和点E为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧在内交于点M.③作射线交于点F.若点P是线段上的一个动点,连接,则的最小值是 .
【题型11】拓展延伸
★★【例1】(24-25八年级上·全国·期末)如图1,在直角三角形中,,,,,分别是与的角平分线,且,相交于点O.
(1)的度数为 °.
(2)求点O到边的距离及的面积.
(3)如图2,若过点C作,分别交,于P,Q两点,垂足为点D,求的长.
★★【例2】(23-24八年级上·湖南长沙·期中)如图1,在平面直角坐标系中,已知点,,且,满足.
(1)求的面积;
(2)如图1,以为斜边构造等腰直角,当点在直线上方时,请直接写出点的坐标;
(3)如图2,已知等腰直角中,,,点是腰上的一点(不与,重合),连接,过点作,垂足为点.
①若是的角平分线,求证:;
②探究:如图3,连接,当点在线段上运动时(不与,重合),的大小是否发生变化?若改变,求出它的最大值;若不改变,求出这个定值.
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专题1.7 角平分线(2大知识点4大考点11类题型)(知识梳理与题型分类讲解)
第一部分【知识点归纳与题型目录】
【知识点1】角平分线的性质
性质:角平分线上的点到这个角的两边的距离相等。
内心:三角形三条角平分线相交于一点,并且这一点到三条边的距离相等。
【知识点2】角平分线的判定
判定:在一个角的内部,且到角的两边距离相等的点,在这个角的平分线上。
考点与题型目录
【考点一】角平分线的性质
【题型1】利用角平分线性质定理求值..........................................2
【题型2】利用角平分线性质定理证明..........................................5
【考点二】角平分线的判定
【题型3】利用角平分线判定定理求值与证明....................................8
【考点三】角平分线的性质与判定综合
【题型4】利用角平分线的性质与判定求值与证明...............................11
【题型5】角平分线与折叠...................................................15
【题型6】角平分线与最值...................................................19
【题型7】角平分线与一次函数...............................................22
【题型8】角平分线与动点问题...............................................27
【题型9】角平分线与尺规作图...............................................31
【考点四】中考链接与拓展延伸
【题型10】中考链接........................................................35
【题型11】拓展延伸........................................................37
第二部分【题型展示与方法点拨】
【特别说明】序号前“★”难度系数0.65,“★★”难度系数0.4,“★★★”难度系数0.15.
【题型1】利用角平分线性质定理求值
★【例1】(24-25八年级上·河北石家庄·期中)如图,中,,平分交于点D,E为线段上一点,连接,且,若,,求的长.
【答案】2
【分析】本题考查了角平分线的性质定理、三角形全等的判定与性质,通过作辅助线,构造全等三角形是解题关键.过点作于点,先证出,根据全等三角形的性质可得,从而可得,再证出,根据全等三角形的性质可得,然后根据求解即可得.
解:如图,过点作于点,
∵平分,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
★【变式1】(24-25八年级上·江苏镇江·阶段练习)如图,,点C落在上,于点H.若,则的长为( )
A.3.5 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】过点作于点,如图,先根据全等三角形的性质,由得到,,,,再证明,则根据角平分线的性质得到,接着证明得到,证明得到,然后计算即可.本题考查了角平分线的性质,全等三角形的性质:全等三角形的对应边相等;全等三角形的对应角相等.也考查了直角三角形的判定与性质.
解:过点作于点,如图,
∵,
,,,,
,
,
,
平分,
而,,
,
在和中,
,
∴
,
在和中,
,
∴,
,
.
故选:B.
【变式2】(24-25八年级上·江苏宿迁·期末)如图,在中,和的平分线,相交于点O,交于E,交于F,过点O作于D,若,,则的面积为 .
【答案】4
【分析】本题考查了角平分线的性质.根据角平分线的性质得到,再利用三角形面积公式即可求解.
解:如图,作于M,
∵平分,,,
∴,
∴的面积为.
故答案为:4.
【题型2】利用角平分线性质定理证明
★【例2】(24-25八年级上·江西上饶·期中)如图所示,在中,,,点为的中点,交的平分线于点,于点, 交的延长线于点.
(1)求证:; (2)求的长.
【答案】(1)证明见分析;(2).
【分析】()如图所示,连接,,先利用证明得到,再由角平分线的性质得到,即可利用证明则;
()证明,得到,由()得,则,据此求出的长,即可求出的长;
本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
解:(1)证明:如图所示,连接,,
∵是的中点,,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∵平分,,,
∴,,
又∵,
∴,
∴;
(2)解:在和中,
∴,
∴,
由()得,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
★【变式1】(24-25八年级上·吉林长春·期末)如图,在中,,是的角平分线,于点E,给出四个结论:①,②,③,④,其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,角平分线定义,垂线段最短,判定,推出,由垂线段最短得到,因此.
解:∵是的角平分线,
∴,
∵于点E,
∴,
∵,
∴,
∴,
故①②③符合题意;
∵,
∴,
∵,
∴,
故④不符合题意.
∴其中正确的有3个.
故选:B.
★【变式2】(2024·山东临沂·模拟预测)如图,在中,,,以点A为圆心长度2为半径作弧,分别交边于两点,再分别以点为圆心,长度r为半径作弧交于点F,连接并延长交边于点G,点分别在边上,且,.下列说法:①射线平分;②;③;④.正确的有: (填上所有符合要求的条件的序号)
【答案】①④/④①
【分析】本题考查了尺规作图—作已知角的角平分线,角平分线的性质,勾股定理.利用角平分线的作法,角平分线的性质,30度角的直角三角形的性质,勾股定理对选项逐一分析即可.
解:①根据作图痕迹知射线平分,故①说法正确;
②因为平分,
∴,
,,
,,,
,故②说法错误;
③、,,
,,
,故③说法错误;
④、,,
∴为等边三角形,
,
,故④说法正确;
故答案为:①④.
【题型3】利用角平分线判定定理求值与证明
★【例3】(23-24七年级下·山东济宁·期末)如图,于E,于F,若.
(1)求证:平分;
(2)已知,求的长.
【答案】(1)见分析;(2)6
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,角平分线的判定:
(1)求出,根据全等三角形的判定定理得出,推出,根据角平分线的判定定理,即可求证;
(2)根据得出,再由线段的和差关系求出答案,即可.
解:(1)证明:∵,,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴平分;
(2)解:在和中,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵
∴.
★【变式1】(23-24八年级上·山东聊城·期末)如图,已知点P在射线上,,垂足分别为A,C,且,则下列结论错误的是( )
A. B.点D在的平分线上
C. D.
【答案】A
【分析】该题主要考查了角平分线判定和全等三角形的性质和判定,解题的关键是证明三角形全等.
根据得出点在的平分线上,再证明和即可证明.
解:∵,
∴是的角平分线,
∴点在的平分线上,故B正确,
在和中,,
∴,
∴,
在和中,,
∴,故C正确,
∴,故D正确.
故选:A.
★【变式2】(23-24八年级下·四川成都·期末)如图,中,,延长至点D,使,连接AD,过点C作的垂线,交的平分线于点E,则的度数为 .
【答案】/55度
【分析】本题考查了角平分线的判定与性质,等腰三角形的性质,线段垂直平分线的判定与性质,先利用三线合一得出平分,平分,然后利用角平分线的判定与性质可得出平分,求出,利用等边对等角得出,,即可求解.
解:过E作于H,作于G,于M,连接,
∵平分,
∴,
∵,,
∴平分,平分,
∴,是的垂直平分线,
∴,,
又,,
∴平分,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴,即,
∴,
故答案为:.
【题型4】利用角平分线的性质与判定求值与证明
★【例4】(24-25八年级上·安徽池州·期末)如图,在的两边,上分别取点M,N,连接.若平分,平分.
(1)求证:平分;
(2)若,且与的面积分别是16和24,求线段与的长度之和.
【答案】(1)见分析;(2)20
【分析】本题主要考查了三角形的角平分线.添加垂线,熟练掌握角平分线的判定与性质,三角形面积面积公式求三角形面积,是解题的关键.
(1)过点P作 ,垂足为C,过点作,垂足为D,过点作,垂足为,先利用角平分线的性质定理可得,,再利用角平分线判定定理,即可解答;
(2)根据的面积是16,,可求出,从而可得,然后再利用 的面积的面积,进行计算即可解答.
解:(1)证明:过点P作 ,垂足为C,过点作,垂足为D,过点作,垂足为.
∵平分,,,
∴.
∵平分,,,
∴,
∴,
∴平分;
(2)解:∵的面积是16,,
,
,
,
∴.
∵的面积是24,
∴四边形的面积的面积的面积,
∴ 的面积的面积,
,
∴ ,
∴,
∴线段与的长度之和为20.
★【变式1】(2024八年级上·黑龙江·专题练习)如图,两把完全相同的长方形直尺按如图所示方式摆放,记两把直尺的接触点为点P.其中一把直尺的一边恰好在射线上,E为该直尺的一个顶点,而另一把直尺的一边在直线上,一边与射线交于点M,连接.若,,则的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】过点P作,垂足为D,根据题意,得到,从而判定平分,得到,根据直尺的对边平行,得到,推出,求出,利用直角三角形的性质即可求出,由即可解答.
解:如图,过点P作,垂足为D,
,,
平分,
,
直尺对边平行,
,
,
,
,
,
,
,
,
故选:C.
【点拨】本题考查了角的平分线的判定定理,平行线的性质,直角三角矮星的性质,三角形外角性质及等腰三角形的判定与性质,熟练掌握角的平分线的判定定理是解题的关键.
★【变式2】(24-25八年级上·四川广元·期中)如图,中,点、分别是、延长线上一点,、的角平分线、交于点,连接,过点作、,垂足分别是点、,则、、之间的数量关系是 .
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的性质与判定、全等三角形的判定和性质,解决本题的关键是根据全等三角形的性质找到边之间的关系.首先过点作,根据角平分线上的点到角两边的距离相等可证,利用可证和,根据全等三角形对应边相等可证、,从而找到、、之间的数量关系.
解:如下图所示,过点作,
平分,、,
,
又平分,
,
,
平分,
,
在和中,
,
,
同理可证,
,
,
故答案为: .
【题型5】角平分线与折叠
★【例5】(23-24八年级下·全国·课后作业)如图,中,,,的平分线与的垂直平分线交于点,将沿(在上,在上)折叠,点与点恰好重合,求度数.
【答案】.
【分析】本题考查了线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等的性质,等腰三角形三线合一的性质,等边对等角的性质,以及翻折变换的性质.连接、,根据角平分线的定义求出,根据等腰三角形两底角相等求出,再根据线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等可得,根据等边对等角可得,再求出,根据等腰三角形三线合一得出垂直平分,根据线段垂直平分线的性质得出,再根据等边对等角求出,根据翻折的性质可得,然后根据等边对等角求出,再利用三角形的内角和定理列式计算即可.
解:如图,连接、,
,为的平分线,
,
又,
,
是的垂直平分线,
,
,
,
为的平分线,,
∴垂直平分,
,
,
将沿(在上,在上)折叠,点与点恰好重合,
,
,
在中,.
★★【变式1】(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)如图,在中,,是上一点,将沿折叠,点的对应点恰好落在边上.已知,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理,折叠的性质,等腰三角形的判定与性质,过作于点,作于点,由折叠性质可知,,,,由角平分线的性质得出,再由勾股定理得,设,点到得距离为,则,再通过等面积法得出,,然后由列出解方程即可求解,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
解:如图,过作于点,作于点,
∴,,
由折叠性质可知,,,
∴,
∴,,,
在中,由勾股定理得:,
设,点到得距离为,则,
∴,,
∴,,即,,
∴,
解得:,
∴,
故选:.
【变式2】(22-23八年级上·浙江宁波·期中)如图,在中,,点D在内,平分,连接,把沿折叠,落在处,交于F,恰有.若,,则:
(1) °;
(2) .
【答案】 135 /
【分析】本题主要考查折叠的性质、角平分线性质和等腰三角形的判定和性质;
(1)由折叠得和,由题意得和,根据,即可求得;
(2)延长交于H,根据题意,进一步得到是等腰直角三角形,求得,,有三角形面积求得,即可求得答案.
解:(1)由折叠的性质得到:,,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:;
(2)延长交于H,如图,
∵,平分,
∴,,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
由折叠的性质得到,
∵,
∴,
∴,
∴
故答案为:.
★【题型6】角平分线与最值
【例6】(23-24八年级上·全国·课堂例题)如图,平分为的中点,,垂足为为上的一个动点,是的延长线与的交点,求线段的最小值.
【答案】6
【分析】根据,,可以证明,得到继而得到,故线段的最小值转化为线段得最小值,根据垂线段最短,结合角的平分线的性质定理计算即可.
解:∵,
∴,
∵点A为的中点
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴线段的最小值转化为线段得最小值,
根据垂线段最短,
∴,
∵,平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:6.
【点拨】本题考查了角的平分线性质定理,三角形全等的判定和性质,垂线段最短原理,熟练掌握角的平分线性质定理,三角形全等,垂线段最短是解题的关键.
★【变式1】(24-25八年级上·山东临沂·期中)如图,直线,垂足为O,点A是射线上一点,,以为边在右侧作,且满足,若点B是射线上的一个动点(不与点O重合),连接.作的两个外角平分线交于点C,小明认为点C一定也在的平分线上,你认为对吗?在点B在运动过程中,当线段取最小值时,的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了角平分线.熟练掌握角平分线的性质定理和判定定理,垂线段最短,根据角平分线构造垂线,是解题的关键.
连接,过C作于点D,作于点E,作于点G,根据角平分线性质得到,得到,得到平分,得到,求出,当时,最小,.得到.
解:如图,连接,过C作于点D,作于点E,作于点G,
∵平分,平分,
∴,
∴,
∴平分,则小明的观点正确,
∴,
∵,
∴,
∴当时,最小,.
∴.
故选:B.
★【变式2】(24-25八年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,在中,,,的面积为,平分,点,分别为,上动点,连结,,则的最小值为 .
【答案】4
【分析】本题考查了角平分线的性质,轴对称的性质,垂线段最短等知识.明确线段和最小的情况是解题的关键.
如图,作关于的对称点,连接,作于,由平分,可知在上,由,可知当三点共线,且时,的值最小为,根据,计算求解即可.
解:如图,作关于的对称点,连接,作于,
∵平分,
∴在上,
∴,
∴当三点共线,且时,的值最小为,
∴,
解得,
故答案为:4.
★【题型7】角平分线与一次函数
【例7】(23-24八年级下·全国·单元测试)如图,在平面直角坐标系中,直线交轴于点A,交轴于点.
(1)求点A、点的坐标及的面积;
(2)线段上存在一动点从点出发沿以每秒2个单位的速度向A运动,设点运动时间为秒,连接,当为何值时平分;
【答案】(1);(2)当时,平分
【分析】本题主要考查了一次函数与几何综合,角平分线的定义,勾股定理等,
(1)根据一次函数的解析式可直接求出点A和点B的坐标,根据三角形的面积公式进行计算即可;
(2)连接,作,根据角平分线定理可以得到,利用勾股定理求出,利用可以求出,即可求得答案.
解:(1)解:在中,令,则;令,则,
,;
即,,
;
(2)解: 如图所示,作,
,,
,,
;
平分,,,
,
,
,
,
,
即,
;
当时,平分.
★★【变式1】(22-23八年级下·四川成都·期中)如图,已知、、、是平面坐标系中坐标轴上的点,且,设直线、直线交于点,两条直线表达式分别为,,下列结论中正确的个数有( )
①;②平分;③.
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过点作于点,于点,由,全等三角形对应高相等,得,根据角平分线的判定定理可证平分,再证明,可得,直线与轴交点的坐标,与轴交点的坐标,得,,同理可得,,由,,得,,得, ,可证.
解:过点作于点,于点,
∵.
∴,,,,,
∴,
∵,,
∴平分,故②正确;
在和中,
,
∴,
∴,故①正确;
直线与轴交点的坐标,与轴交点的坐标,
∴,,
同理可得,,
∵,,
∴,,
∴, ,
∴,故③正确.
故选:C.
【点拨】本题考查了两条直线相交问题,交点坐标与线段长度之间的关系,角平分线的判定,三角形全等的判定和性质,熟练掌握性质定理是解题的关键.
★【变式2】(22-23九年级上·江苏南通·开学考试)如图,直线与轴、轴分别交于点A、,的角平分线与轴交于点,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】过M点作于N,如图,先利用坐标轴上点的坐标特征求出A、B点的坐标,由勾股定理可计算出,再利用角平分线的性质得,然后利用面积法得到,,从而可求出的长,即可求解.
解:过M点作于N,如图,
当时,,解得,则;
当时,,则,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴
∴,
∴.
∴
故答案为:.
【点拨】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,一次函数的性质,角平分线的性质,勾股定理,点的坐标.正确作出辅助线是解题的关键.
【题型8】角平分线与动点问题
★【例8】(24-25八年级上·江苏南通·阶段练习)如图,点、在轴正半轴上,点、分别在轴上,平分与轴交于点,.
(1)求证:;
(2)在()中点的坐标为点为上一点,且,如图,求的长;
(3)在()中,过作于点,点为上一动点,点为上一动点(如图),当点在上移动、点在上移动时,始终满足,试判断、、这三者之间的数量关系,写出你的结论并加以证明.
【答案】(1)证明见分析;(2);(3),理由见分析.
【分析】()由题意,可知,再结合平分,所以可由定理证明,由全等三角形的性质可得;
()过作于点,可证明、,则,所以,即可得的长;
()在轴的负半轴上取,可证明,则,所以,即可证明所得结论;
本题考查坐标与图形,全等三角形的性质和判定,角平分线的性质,能正确作出辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
解:(1)证明:由题意得:,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:由()知,
∴,
过作于点,如图,
∵,
∴,
在和中,在和中,
,
∴,,
∴,,
∴;
(3)解:,理由,
由()知:,
在轴的负半轴上取,连接,如图,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
★【变式1】(24-25八年级上·福建厦门·期中)如图,直线,垂足为 O,点A 是射线上一定点,以为边在 右侧作,且满足,若点 B 是射线上的一个动点(不与点O 重合),连接.作的两个外角平分线交于点C,连接.在点B在运动过程中,当线段取最小值时,的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接,过作于点,作于点,作于点,根据角平分线性质得到,,得到,得到平分,得到,求出,当时,最小,.得到.本题主要考查了角平分线.熟练掌握角平分线的性质定理和判定定理,垂线段最短,根据角平分线构造垂线,是解题的关键.
解:如图,连接,过作于点,作于点,作于点,
平分,平分,
,,
,
平分,
,
,
,
当时,最小,.
.
故选:A.
★【变式2】(23-24七年级下·山东烟台·期末)如图,若点为轴负半轴上的一个动点,当时,与的角平分线交于点,则的度数为 .
【答案】
【分析】本题考查平行线的知识,解题的关键是掌握平行线的判定和性质,过点作,根据平行公理,则,根据,则,根据平行线的性质,则,根据角平分线的性质,则,,推出,在根据平行线的性质,得到,,根据,即可.
解:过点作,
∵
∴
∵,
∴
∵
∴
∴
∵与的角平分线交于点
∴,
∴
∵,,
∴,
∴
故答案为:.
★【题型9】角平分线与尺规作图
【例9】(24-25八年级上·四川广元·期中)如图,已知:在中,,.
(1)作的平分线,交于点,作的垂直平分线,分别交、于点、.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不必写作法和证明);
(2)求证:点是中点;
(3)连接,求的度数.
【答案】(1)见分析;(2)见分析;(3)
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线的定义,含30度角的直角三角形的性质,线段垂直平分线和角平分线的尺规作图:
(1)根据线段垂直平分线和角平分线的尺规作图方法作图即可;
(2)先求出,则由直角三角形的性质得到,再证明,则,进而得到,则,即E是中点.
(3)证明,又,连接,由等腰三角形的性质可知,又,从而求得
解:(1)如图所示,
即为所求;
(2)∵在中,,
∵垂直平分,
即是的中点
(3)平分,
,
又,
连接,
则,
即
【变式1】(24-25八年级上·辽宁抚顺·阶段练习)如图,在中,,以A为圆心,任意长为半径画弧分别交,于点M和点N,再分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点P,连接并延长交于点D,若,,,则的面积是( )
A.5 B.8 C.12 D.15
【答案】B
【分析】本题考查角平分线的性质及其画法,得到平分是解答的关键.根据作图痕迹得到平分,过D作于H,根据角平分线的性质得到,进而利用三角形的面积公式求解即可.
解:过D作于H,
由作图痕迹知,平分,
∵,,,
∴,
∵,,
∴
,
故选:B.
★【变式2】(24-25八年级上·辽宁大连·期末)如图,在中,通过尺规作图,得到直线和射线,观察作图痕迹,若,则 .(用含的代数式表示)
【答案】
【分析】本题考查了线段垂直平分线的作法和性质,角平分线的作法和性质,三角形内角和定理,由作图可知,直线为线段的垂直平分线,射线为的角平分线,即得,,得到,再根据三角形内角和定理得到,进而由角的和差关系得到,最后根据角平分线的定义即可求解,掌握以上知识点是解题的关键.
解:由作图可知,直线为线段的垂直平分线,射线为的角平分线,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
第二部分【中考链接与拓展延伸】
【题型10】中考链接
★【例1】(2024·山东泰安·中考真题)如图,中,,分别以顶点A,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧分别相交于点和点,作直线分别与,交于点和点;以点A为圆心,任意长为半径画弧,分别交,于点和点,再分别以点,点为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点,作射线,若射线恰好经过点,则下列四个结论:
①;②垂直平分线段;③;④.
其中,正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】本题主要考查作图-复杂作图、角平分线的性质、线段的垂直平分线的性质等知识,读懂图象信息,灵活运用所学知识解决问题是解题的关键.
由作图可知垂直平分线段、平分,进而证明可判定①;再说明可得垂直平分线段可判定②;根据直角三角形的性质可得可判定③,根据三角形的面积公式即可判定④.
解:由作图可知垂直平分线段,
∴,
∴,
由作图可知平分,
∴,
∵,
∴,故①正确,
∴,
∵,
∴,
∴垂直平分线段,故②正确,
∵,
∴,故③正确,
∴,
∵,
∴,
∴,故④正确.
故选:D.
★★【例2】(2023·辽宁锦州·中考真题)如图,在中,,,,按下列步骤作图:①在和上分别截取、,使.②分别以点D和点E为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧在内交于点M.③作射线交于点F.若点P是线段上的一个动点,连接,则的最小值是 .
【答案】
【难度】0.4
【分析】过点P作于点Q,过点C作于点H,先利用角平分线和三角形的内角和定理求出,然后利用含的直角三角的性质得出,则,当C、P、Q三点共线,且与垂直时,最小,最小值为,利用含的直角三角的性质和勾股定理求出,,最后利用等面积法求解即可.
解:过点P作于点Q,过点C作于点H,
由题意知:平分,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当C、P、Q三点共线,且与垂直时,最小,最小值为,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
即最小值为.
故答案为:.
【点拨】本题考查了尺规作图-作角平分线,含的直角三角形的性质,勾股定理等知识,注意掌握利用等积法求三角形的高或点的线的距离的方法.
【题型11】拓展延伸
★★【例1】(24-25八年级上·全国·期末)如图1,在直角三角形中,,,,,分别是与的角平分线,且,相交于点O.
(1)的度数为 °.
(2)求点O到边的距离及的面积.
(3)如图2,若过点C作,分别交,于P,Q两点,垂足为点D,求的长.
【答案】(1)135;(2)O到的距离为1;;(3)
【分析】(1)根据角平分线的定义和三角形内角和定理可得,在中,根据三角形内角和定理可得的度数.
(2)作于G,于H,于I.根据角平分线的性质可得,设,根据即可求出x的值为1,即点O到边的距离为1,再根据可求得的值,进而可求得的面积.
(3)先利用面积法求得,再根据勾股定理可求得,则可得,作于E,根据角平分线的性质可得,再根据可求得.作于F,同理可求得,进而可求得的长.
解:(1)解: ,分别平分,,
,,
∵在中,,
,
,
在中,
.
故答案为:135;
(2)解:作于G,于H,于I,连接.
平分,平分,
,,
设,
在中,
,,
∴根据勾股定理,得,
,
∴,
即.
解得,
∴O到的距离为1;
解得.
.
(3),
∴,
∴.
在中,
根据勾股定理,得,
.
作于E,
∵平分,,,
∴.
,
,
,
, 解得.
作于F,
∵平分,,,
∴.
,
,
,
, 解得,
.
【点拨】本题考查了角平分线的定义,角平分线的性质,三角形内角和定理,勾股定理,以及利用面积法求三角形的高.熟练掌握以上知识,正确的作出辅助线是解题的关键.
★★【例2】(23-24八年级上·湖南长沙·期中)如图1,在平面直角坐标系中,已知点,,且,满足.
(1)求的面积;
(2)如图1,以为斜边构造等腰直角,当点在直线上方时,请直接写出点的坐标;
(3)如图2,已知等腰直角中,,,点是腰上的一点(不与,重合),连接,过点作,垂足为点.
①若是的角平分线,求证:;
②探究:如图3,连接,当点在线段上运动时(不与,重合),的大小是否发生变化?若改变,求出它的最大值;若不改变,求出这个定值.
【答案】(1);(2);(3)①证明见分析②的大小不变,总为,理由见分析
【分析】(1)根据绝对值的非负性及平方的非负性可得,,进而可得,,再利用三角形的面积公式即可求解.
(2)当点C在上方时,作为等腰直角三角形,过点作轴于F,轴于E,利用全等三角形的判定及性质即可求解.
(3)①延长,,它们相交于点,利用全等三角形的判定及性质及等腰三角形的性质即可求解;
②作,,垂足分别是,,利用全等三角形的判定及性质及角平分线的性质即可求解.
解:(1)解:,
,,
解得:,.
,,
的面积.
(2)解:当点C在上方时:
作为等腰直角三角形,过点作轴于F,轴于E,如图:
∴,
∵,
,,
,,
,
在和中,
,
,
,,
∵,
,即:,
解得:,
,,
.
(3)解:①延长,,它们相交于点,如图:
等腰直角中,,,且,
,
又,
,
在和中,
,
,
.
是的角平分线,
,
,
,
在和中,
,
,
即,
.
②的大小不变,总为,理由如下:
作,,垂足分别是,,如图:
,
由①可知:,,
在和中,
,
,
,
是的角平分线,
.
【点拨】本题考查了坐标与图形、全等三角形的判定及性质、等腰直角三角形的性质、角平分线的性质及绝对值和平方的非负性,熟练掌握基础知识,借助适当的辅助线解决问题是解题的关键.
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