内容正文:
4. 角平分线
一、角平分线的性质
1.角平分线可以得到两个相等的角。
2.角平分线上的点到角两边的距离相等。
二、角平分线的逆定理
角的内部到角的两边距离相等的点在这个角的角平分线上。
三、三角形中的角平分线
1.三角形的三条角平分线交于一点,这一点称为三角形的内心,内心到三角形三边的距离相等。
四、角平分线的常见辅助线方法
在解决角平分线相关的问题时,常需要作一些辅助线,如过角平分线上的某一点作角两边的垂线,或者连接三角形的内心与某个顶点等。
巩固课内例1:角平分线的性质与判定
1.如图,在中,,是的角平分线.若,则点到的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查角平分线的性质,熟知角平分线上的点到这个角的两边的距离相等是解答的关键.过D作于E,根据角平分线的性质得到即可.
【详解】解:如图,过D作于E,
∵在中,,是的角平分线,,
∴,
∵,
∴,即点到的距离为,
故选:B.
2.如图,在中,为的角平分线,若,垂足为,则 .
【答案】2
【分析】本题考查的是角平分线的性质、三角形的面积计算,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解题的关键.作于H,根据角平分线的性质得到,根据三角形的面积公式列式计算即可.
【详解】解:作于H,
∵是的角平分线,,,
∴,
∴,
∴,
解得:,
故答案为:2
3.如图,已知点D是BC上一点,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E、F,连接AD,若AD垂直平分EF,求证:AD是△ABC的角平分线.
【答案】见解析
【分析】根据线段垂直平分线的性质得到DE=DF,再根据角平分线的判定定理即可证得AD是△ABC的角平分线.
【详解】证明:∵AD垂直平分EF,
∴DE=DF,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴AD是△ABC的角平分线.
【点睛】本题考查了角平分线判定定理,线段垂直平分线性质;熟记“线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等”和“到角两边距离相等的点都在角的平分线上”是解决问题的关键.
巩固课内例2:三条角平分线交于一点——内心
1.三条公路将、、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.不确定
【答案】C
【分析】本题主要考查了角平分线的判定定理的应用,根据“到角的两边的距离相等的点在角的平分线上”解答即可,熟练掌握其判定定理是解决此题的关键.
【详解】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,
根据“到角的两边的距离相等的点在角的平分线上”可得集贸市场应建在、、的角平分线的交点处,
故选:C.
2.点到的三边,,的距离相等,则点的位置在 .
【答案】的平分线和的平分线的交点上
【分析】本题考查角平分线的判定,根据到角的两边距离相等的点在角的平分线上,即可求解.
【详解】解:点到,的距离相等,
平分,
点到,的距离相等,
平分,
点的位置在的平分线和的平分线的交点上.
故答案为:的平分线和的平分线的交点上.
3.如图,、分别平分、,相交于点,过点作,,,垂足分别为、、.求证:点在的平分线上.
【答案】详见解析
【分析】根据角平分线的性质得到,,等量代换得到,根据角平分线的判定可得到结论.
【详解】证明:∵点在的平分线上,,;
∴.
又点在的平分线上,,;
∴.
∴.
∴点在的平分线上.
【点睛】本题考查角平分线的判定和性质,熟练掌握角平分线的判定定理和性质定理是解题的关键.
巩固课内例3:角平分线的数量关系
1.如图,的两条外角平分线相交于点P,于点H.若,则下面的结论:①;②;③;④.其中正确的结论是( )
A.① B.②③ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】本题主要考查了角平分线的性质定理以及逆定理,全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质.作于M,于N,根据角平分线的性质定理可得,从而得到,故①正确;再证明,,可得,从而得到,故②正确;再根据直角三角形的性质可得,故③正确;然后根据,可得,故④正确.
【详解】解:如图,作于M,于N.
∵,
∴,
同理,
∴,
∴平分,
∴,故①正确;
∵在和中,
∵,
∴,
同理,,
∴,
∵,
∴,故②正确;
在中,∵,
,故③正确,
∵,
,故④正确,
综上所述,正确的有①②③④.
故选:D
2.如图,中,,的角平分线相交于点P,过P作交的延长线于点F,交于点H,则下列结论:
①;②;③;④连接CP,CP平分∠ACB,其中正确的是 .
【答案】①②③④
【分析】根据三角形内角和定理以及角平分线定义判断①;根据全等三角形的判定和性质判断②③;根据角平分线的判定与性质判断④.
【详解】解:在中,∵,
∴,
又∵分别平分,
∴,
∴,故①正确;
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
在和中,,
∴(),
∴,故②正确;
在和中,
∵,
,,
∴,
∴,
又∵,
∴.故③正确;
如图,连接,
∵的角平分线相交于点P,
∴点P到的距离相等,点P到的距离相等,
∴点P到的距离相等,
∴点P在的平分线上,
∴平分,故④正确.
∴其中正确的是①②③④,共4个.
故答案为:①②③④.
【点睛】本题考查了角平分线的判定与性质,三角形全等的判定方法,三角形内角和定理.掌握相关性质是解题的关键.
3.如图,四边形中,,E是的中点,平分.
(1)求证:平分;
(2)判断、、之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析
(2),见解析
【分析】本题考查角平分线的判定与性质,全等三角形的判定与性质.
(1)过点E作于点F,根据角平分线的性质得出,进而得出,再根据角平分线的判定即可得出结论;
(2)证明,根据全等三角形的性质得出,同理,再根据线段的和即可得出结论.
【详解】(1)证明:过点E作于点F,
∵,平分,
∴,
∵E是的中点,
∴,
∴,
又∵,,
∴平分.
(2)解:,理由如下,
∵,
∴在和中,
,
∴,
∴,
同理,
∵,
∴.
类型一、角平分线的性质求长度
1.如图,在中,平分,于点,是线段的中点,若,,,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查三角形角平分线的性质,中线的知识,解题的关键是掌握三角形角平分线的性质,过点作交于点,根据角平分线的性质,则,根据是线段的中点,则,再根据,即可解答.
【详解】解:过点作交于点,
∵平分,于点,
∴,
∵是线段的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
故选:D.
2.如图,在中,,平分,交于点.于.若,,则的长为 .
【答案】3
【分析】本题主要考查了角平分线的性质,角平分线上的点到该角两端的距离相等,据此可求出的长,进而可求出的长.
【详解】解:∵平分,,,
∴,
∵,
∴,
故答案为:3.
3.如图,在△ABC中,AB=AC,AD是BC边上的中线,∠ABC的平分线交AD于点E,EF⊥AB于点F,已知EF=3,求ED的长.
【答案】3
【分析】先根据三线合一定理得到AD⊥BC,再由角平分线的性质即可得到ED=EF=3.
【详解】解:∵AC=AB,AD是中线,
∴AD⊥BC,
∵BE平分∠ABC,EF⊥BA,ED⊥BC,
∴ED=EF=3.
【点睛】本题主要考查了三线合一定理和角平分线的性质,熟知三线合一定理和角平分线的性质是解题的关键.
类型二、角平分线的性质求角度
1.如图,在中,,,AE是BC边上的高,AD是的平分线,则的度数为( )
A.8° B.10° C.12° D.14°
【答案】C
【分析】根据角平分线的性质,直角三角形的性质,进行证明即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∵AD是的平分线,
∴,
∵AE是BC边上的高,
∴,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查角平分线的性质,直角三角形的性质,能够熟练的掌握角平分线的性质是解决本题的关键.
2.如图,平分,,,,,则 , .
【答案】 /60度 /7厘米
【分析】本题考查角平分线的性质.根据角平分线的定义可知,,,而角平分线上的点到角的两边的距离相等,故.
【详解】∵平分,,,
∴,.
又∵,
∴.
故答案为:,.
3.如图,在中,的平分线交于点过点作交于点
(1)求证:
(2)若求的度数
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据角平分线性质可得由根据平行线的性质得得到即可得到结论.
(2)根据三角形的内角和可求出由根据平行线的性质即可得出结果.
【详解】(1)∵是的平分线,
(2)
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的判定和性质,平行线的性质,熟练掌握等腰三角形的判定和性质,平行线的性质是解此题的关键.
类型三、尺规作图——作角平分线
1.如图,在中,,以顶点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交于点M、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,作射线交边于点D,若,则点D到的距离是( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】C
【分析】本题考查了作图-基本作图:熟练掌握5种基本作图是解决问题的关键.利用基本作图得到由作法得平分,然后根据角平分线的性质求解.
【详解】解:由作法得平分,
∴点D到和的距离相等,
∵,
∴,
∴点D到的距离为的长,即点D到的距离为10,
∴点D到的距离为10.
故选:C.
2.如图所示,在中,,,以点为圆心,任意长为半径画弧分别交,于点和,再分别以,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点,连接并延长交于点,则 .
【答案】/度
【分析】本题主要考查三角形相关角度的计算,直接利用直角三角形互余,可以求得的度数,再利用是角平分线,最后利用外角的性质,可以直接求的度数.
【详解】解:∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
即.
3.如图,已知中,按下列要求作图(尺规作图,保留作图痕迹,不必写作法).
(1)作边的垂直平分线,交于点E,交于点F;
(2)连接;
(3)作的平分线,交于点G.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查了作线段的垂直平分线,作角平分线,掌握基本作图是解题的关键.根据题意作边的垂直平分线,交于点,交于点,连结,作的平分线,交于.
【详解】(1)解:如图,
(2)解:如图,
(3)解:如图,
类型一、角平分线的性质求周长
1.如图,中,与的平分线相交于点,过点作,则的周长为( )
A.11 B.14 C.13 D.19
【答案】B
【分析】本题考查平行线的性质和角平分线的定义以及等腰三角形的判定.熟练掌握两直线平行,内错角相等,以及等角对等边,是解题的关键.注意题目中既有角平分线又有平行线,往往会有等腰三角形.根据角平分线的定义,以及平行线的性质,得到均为等腰三角形即可得解.
【详解】分别是的角平分线,
,
,
,
,
,
,
故选择:B.
2.如图,在中,,,平分交于,于,且,则的周长是 .
【答案】
【分析】根据角平分线上的点到角的两边的距离相等可得,再根据“”证明和全等,根据全等三角形对应边相等可得,然后求出的周长,即可得解.本题考查了角平分线上的点到角的两边的距离相等的性质,全等三角形的判定与性质,熟记性质并求出的周长是解题的关键.
【详解】
解:,平分,,,
在和中,
,
,
,
的周长,
,
,
,
,
,
,
的周长是.
故答案为:.
3.已知:如图,在中,,是的角平分线,,垂足为点E,.
(1)求的度数;
(2)如果 ,,求四边形的周长.
【答案】(1)
(2)10
【分析】本题考查了全等三角形的判定及性质、角平分线的性质、直角三角形的特征、等腰三角形的判定及性质:
(1)利用等腰三角形的判定及性质得,再根据角平分线的性质得,进而可求解;
(2)利用角平分线的性质得,再利用得,进而可得,,进而可求解;
熟练掌握基础知识是解题的关键.
【详解】(1)解:,且,
,
,
是的角平分线,
,
,
,
.
(2)是的角平分线,且,,
,
在和中,
,
,
,,
,,
四边形为:.
类型二、角平分线的性质求面积
1.如图,在中,,是的角平分线,若,则的面积是( )
A.12 B.15 C.30 D.无法确定
【答案】B
【分析】本题考查了角平分线的性质,过点作于点,由角平分线的性质得到,再根据三角形面积公式即可求解,掌握角平分线的性质是解题的关键.
【详解】解:过点作于点,如图:
∵,是的角平分线, ,
∴,
∴的面积,
故选:B.
2.如图所示,已知的周长是24,,分别平分和,于,且,则的面积是
【答案】24
【分析】本题考查角平分线的性质和割补法求三角形面积.熟练掌握角平分线的点到角两边的距离相等,是解题的关键.
连接,过作,,根据角平分线的性质,利用进行计算即可.
【详解】解:如图,连接,过作,,
∴,
∴
.
故答案为:24.
3.如图,将沿直线折叠后,使得点B与点A重合.
(1)已知,的周长为,求的长;
(2)若平分求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由折叠得,则,所以,则,求得.
(2)作于点F,由折叠得垂直平分,由角平分线的性质得,则.
此题重点考查翻折变换的性质、垂直平分线的判定与性质,角平分线的性质、三角形的面积公式等知识,正解地作出辅助线是解题的关键.
【详解】(1)解:∵将沿直线折叠后,使得点B与点A重合.
∴,
∴
∴
∵
∴
∴,
∴的长是.
(2)解:作于点F,
∵将沿直线折叠后,使得点B与点A重合.
∴点A与点B关于直线对称,
∴垂直平分,
∵平分于点F,于点E,且,
∴,
∴,
∴的面积是.
类型三、角平分线的判定
1.已知,点P是边上一点,且到的距离相等,则线段一定是( )
A.的角平分线
B.的中线
C.的高
D.所在直线是的中垂线
【答案】A
【分析】本题主要考查了角平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.根据角平分线的性质作答.
【详解】解:∵点P是边上一点,且到的距离相等,,
∴线段一定是的平分线,即线段一定是的角平分线.
故选:A.
2.如图,在中,的角平分线交于点O,连接并延长交于D,于H,若,则 .
【答案】10
【分析】本题考查了角平分线的性质和判定,直角三角形的性质.作交于E,交于点F,根据角平分线的性质,可得,从而得到平分,再由直角三角形的性质,即可求解.
【详解】解:作交于E,交于点F,
∵的角平分线交于点O,,
∴,
∴平分,
∵,
∴,
∴,
故答案为:10.
3.如图,在中,点D在边上,,的平分线交于点E,过点E作交的延长线于点F,且,连接.求证:平分.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了角平分线的判定与性质,过点作于点,于点,先通过计算得出,根据角平分线的性质得,,进而得,据此根据角平分线的判定定理即可得出结论,熟练掌握角平分线上的点到角的两边距离相等,到角两边距离相等的点在角的平分线上是解题的关键.
【详解】证明:如图,过点E作于点G,于点H.
∵,,
∴.
∵
∴,
∴,即平分.
又∵,,
∴.
∵是角平分线,,,
∴,
∴,
∴点E在的平分线上,
∴平分.
类型一、最值问题
1.中,,,,是的角平分线,点E、F分别是线段、线段上的动点,则的最小值是( )
A.4 B.3 C.8 D.16
【答案】A
【分析】本题考查了角平分线,轴对称的性质,含30度的直角三角形,垂线段最短等知识.熟练它们的性质是解题的关键.
作F关于的对称点,连接,由作图和结合已知条件分析得知:当A、E、三点共线时,即、重合时时,此时的值最小,根据含30度的直角三角形的性质定理即可求出答案.
【详解】解:如图,作F关于的对称点,连接, 则,
∵是的角平分线,
∴在上,
∴,
∴当A、E、三点共线,且即、重合时,的值最小,
∵,,,
∴
的最小值为4,
故选:A.
2.如图,,,点E、F分别是线段、射线上的动点,以为斜边向上作等腰,,连接,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的判定,勾股定理,连接并延长,证明,得到点D的轨迹,最后利用垂线段最短和等腰直角三角形的性质解答即可得出结论.
【详解】解:如图,连接并延长,过点D作于点M,于点N.
∵,
∴,
∴,
∵为等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴平分,
∴,
∴点D的轨迹为的平分线,
∵垂线段最短,
∴当时,取最小值,此时,
∵,
∴的最小值为,
故答案为:.
3.在中,的中垂线交于D,交于点E.
(1)如图1,连接,则 ;
(2)如图2,延长交的延长线于点F,连接,请求出的长;
(3)如图3,点P为直线上一动点,点Q为直线上一动点,则的最小值为 .
【答案】(1)
(2)5
(3)
【分析】(1)先由线段垂直平分线的性质得,设,则,在中,由勾股定理得出方程,解方程即可;
(2)先由线段垂直平分线的性质得,设,则,在中,由勾股定理得出方程,解方程即可;
(3)连接,过B作于M,交直线于,过作于,根据角平分线的性质定理可得,则点M与关于对称,此时,即的值最小,再根据的面积,即可求解.
【详解】(1)解:∵是的中垂线,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得:,
解得:,
即,
故答案为:;
(2)解:∵是的中垂线,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得:,
解得:,
即的长为5;
(3)解:连接,过B作于M,交直线于,过作于,如图3所示:
∵是的中垂线,
∴,
∴,
∵,,
∴,
则点M与关于对称,此时,
即的值最小,
由(2)得:,
∴,
∵,
∴的面积,
∴,
即的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题是三角形综合题目,考查了线段垂直平分线的性质、勾股定理、轴对称的性质以及三角形面积等知识;本题综合性强,熟练掌握线段垂直平分线的性质和勾股定理是解题的关键.
类型二、角平分线与垂直平分线结合
1.如图,中,的平分线与的垂直平分线相交于点D,于点F,,,则的长度是( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【分析】连接,过点作于点,根据角平分线的性质与线段垂直平分线的性质,易得,,根据证明,可得,再根据证明,可得,继而可求得答案.
【详解】解:如图,连接,过点作于点,
是的平分线,,,
,,
在和中,
,
∴,
,
是的垂直平分线,
,
在和中,
,
∴,
,
,
,,
.
故选:C.
【点睛】此题考查了全等三角形的判定与性质、线段垂直平分线的性质、角平分线的性质等知识,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.
2.如图,平分,点为上的任意一点,,垂足为,线段的垂直平分线交于点,交于点,已知,,则的面积为 .
【答案】9
【分析】本题考查了角平分线上的点到角的两边的距离相等的性质,线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等的性质,熟记性质并分别求出、的长是解题的关键.过点作于,根据角平分线上的点到角的两边的距离相等可得,线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等可得,然后根据三角形的面积公式列式进行计算即可得解.
【详解】解:如图,过点作于,
平分,,垂足为,
,
是线段的垂直平分线,
,
的面积.
故答案为:9.
3.如图,在中,的平分线与边的垂直平分线交于点D,,,G,H为垂足.
如图,中,的平分线与边的垂直平分线交于点D,
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)详见解析
(2)7
【分析】本题考查了线段垂直平分线及角平分线的性质,直角三角形全等的判定定理及性质,解答此题的关键是作出辅助线,构造出直角三角形.
(1)连接,,根据线段垂直平分线的性质可得;依据角平分线的性质可得;依据定理可判断出,根据全等三角形的性质即可得出结论;
(2)同理,得出,进而得出答案.
【详解】(1)证明:如图,连接,,
∵D是线段垂直平分线上的点,
∴,
∵D是平分线上的点,,,
∴,,
在与中,
,
∴,
∴;
(2)解:在与中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴
∴,
∴.
类型三、无刻度尺作图
1.在中,,.用无刻度的直尺和圆规在BC边上找一点,使为等腰三角形.下列作法不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了尺规作图——基本作图.解题的关键是熟练掌握直角三角形的性质,基本作图:作已知角的平分线,线段的垂直平分线,作一条线段等于已知线段,作一个角等于已知角.
利用直角三角形的性质,线段垂直平分线的性质、角平分线的性质,等线段,等角逐一判断即得.
【详解】解:A.此作图是作平分线,在中,,,无法得出为等腰三角形,此作图不正确,符合题意;
B.此作图是作边的垂直平分线,可直接得出,即为等腰三角形,此作图正确,不符合题意;
C.此作图是作线段,可直接得出为等腰三角形,此作图正确,不符合题意;
D.此作图是作,可得,为等腰三角形,此作图正确,不符合题意.
故选:A.
2.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,A,B,C均为格点.
(1)的面积等于 ;
(2)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中画出的角平分线BD,并在AB边上画出点P,使得,并简要说明的角平分线BD及点P的位置是如何找到的(不要求证明)
【答案】 6; 见解析
【分析】直接计算三角形面积即可;
如图,取格点M,N,连接MN,MN与网格线交于点D,连接BD即为所求;BD与网格线交于点E,取格点G,H,GH与网格线交于点F,过点E,F画直线,直线EF
交AB于点P即为所求.
【详解】解:(1);
(2)如图,取格点M,N,连接MN,MN与网格线交于点D,连接BD即为所求;BD与网格线交于点E,取格点G,H,GH与网格线交于点F,过点E,F画直线,直线EF交AB于点P即为所求.
故答案为:6;取格点M,N,连接MN,MN与网格线交于点D,连接BD即为所求;BD与网格线交于点E,取格点G,H,GH与网格线交于点F,过点E,F画直线,直线EF
交AB于点P即为所求.
【点睛】本题考查了作图-复杂作图,复杂作图是在五种基本作图基础上进行作图,一般是结合几何图形性质进行作图.解决此类题目关键是熟悉几何图形性质,结合几何图形性质把复杂作图拆解为基本作图.
3.如图,是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,的三个顶点都是格点,仅用无刻度直尺在给定网格中完成画图.(画图过程用虚线表示,画图结果用实线表示).
(1)如图1,请画出的高和中线;
(2)如图2,在线段上求作一点F,使得;
(3)如图3,是的角平分线,在上画一点E,使.
【答案】(1)详见解析
(2)详见解析
(3)详见解析
【分析】本题主要考查了作图−复杂作图,全等三角形的判定和性质等知识点,
(1)如图,取格点K,连接交于D,取格点P,Q,连接交于E,连接,线段,即为所求;
(2)如图,取格点M,N,连接交于F,连接,点F即为所求;
(3)如图,取格点R,连接交于S,连接并延长交于E,点E即为所求;
解题的关键是掌握网格特征和全等三角形的判定与性质.
【详解】(1)如图,取格点K,连接交于D,取格点P,Q,连接交于E,连接,
∵在和中
,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中
,
∴
∴,
∴,
∴线段,即为所求;
(2)如图,取格点M,N,连接交于F,连接,
在和中
,
∴,
∴,
∴点F即为所求;
(3)如图,取格点R,连接交于S,连接并延长交于E,
由作图知,正方形每一条对角线平分每一组对角,
∴平分,
∵是的角平分线,
∴S为的三内角的角平分线的交点,
∴平分,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴点E即为所求.
1.如图,平分,于点,点是射线上的一个动点,若,则的值不可能是( )
A.4 B.3 C.2.5 D.1.5
【答案】D
【分析】本题考查了角平分线性质,垂线段最短的应用,求解最小值是解此题的关键.根据垂线段最短得出当时,的值最小,此时根据角平分线性质得出,再逐一判断即可.
【详解】解:当时,的值最小,
∵平分,,,
∴,
所以的最小值为,
所以,,不符合题意,符合题意;
故选:.
2.如图,在中,是边上的高,平分,交于点,,,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了角平分线的性质,作于,根据角平分线的性质得到,根据三角形面积公式计算即可,掌握角平分线的性质是解题的关键.
【详解】解:如图,作于,
∵平分,,
∴,
∴的面积,
故选:.
3.如图,在中,,以点为圆心,的长为半径画弧交于点、,再分别以点与点为圆心,大于长的一半为半径画弧,两弧交于点,连接交于点,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查三角形的内角和,等腰三角形的性质,角平分线的性质,解题的关键掌握三角形的内角和,等腰三角形的性质,角平分线的性质,根据题意,求出,由作图可得,平分,且,根据三线合一,可得,根据三角形的内角和,即可求出.
【详解】解:∵在中,,,
∴,
∵,
∴,
由作图可得:平分,且,
∴(三线合一),
∴,
∴.
故选:B.
4.如图,是的角平分线,点P在上,,垂足为D,且,则点P到的距离是 .
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的性质定理、点到直线的距离,作于,由角平分线的性质定理可得,即可得解.
【详解】解:如图,作于,
∵是的角平分线,点P在上,,垂足为D,
∴,
∴点P到的距离是,
故答案为:.
5.如图,在四边形中,,,垂足为点E.如果,,那么 .
【答案】
【分析】本题考查等腰三角形性质,角平分线判定及性质,三角形内角和定理.根据题意过点作,再利用已知条件得到平分,再利用等腰三角形性质及三角形内角和定理即可得到本题答案.
【详解】解:过点作,
,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴平分,
∴,
∵,
∴为等腰三角形,
∴平分,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
6.如图,中,,分别以顶点为圆心,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:;垂直平分线段;;.其中,正确的结论是 .(填序号)
【答案】
【分析】本题主要考查了作图——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,首先证明,可判断;推出,则,由角平分线的性质得,可判断;由,可判断;由,通过面积可判断,读懂题意,灵活运用所学知识解决问题是解题的关键.
【详解】解:由作图可知垂直平分线段,
∴,
∴,
由作图可知平分,
∴,
∵,
∴,故正确;
∴,
∵,
∴,
∵平分,,,
∴,
∴垂直平分线段,故正确,
∵,,
∴,故正确;
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,故正确;
综上可知:正确,
故答案为:.
7.如图,已知.
(1)求作的平分线.(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)说明的依据是__________.
【答案】(1)见解析
(2)平分
【分析】本题主要考查了角平分线的尺规作图,全等三角形的性质与判定;
(1)根据角平分线的尺规作图方法作图即可;
(2)根据证明,则,由此可得答案.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
以点O为圆心,以任意长为半径画弧,分别交于E、F,再分别以E、F为圆心,以大于长的一半为半径画弧,二者交于点C,则射线即为所求;
(2)解:由作图方法可知,
又∵,
∴,
∴,
∴平分,
∴,
∴依据是平分;
8.如图,平分,点在上,且,,垂足分别为,,,判断与有什么数量关系?并说明理由.
【答案】,理由见解析
【分析】本题主要考查角平分线的性质定理,全等三角形的判定和性质,掌握以上知识是解题的关键.
根据角平分线的性质定理可得,可证,得到,再证,得到,根据线段和差计算即可求解.
【详解】解:, 理由如下:
∵平分,,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴.
9.如图,在中,,是的平分线,交于在上,且.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了角平分线的性质,三角形全等的判定和性质,勾股定理,解题的关键是掌握角平分线上的点到角两边距离相等,三角形全等的判定方法和性质,以及根据勾股定理求出三角形的边长.
(1)根据角平分线的性质可得,进而推出,即可求证;
(2)由(1)可知,根据勾股定理得,则,证明,推出,设为,则,利用勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:证明:是的平分线,,
,
又,
,
;
(2)解:由(1)可知,
,
,
又,
.
.
设为,则.
在中,,即,
解得:,
.
10.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.
【详解】(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,
.
【点睛】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.
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$$
4. 角平分线
一、角平分线的性质
1.角平分线可以得到两个相等的角。
2.角平分线上的点到角两边的距离相等。
二、角平分线的逆定理
角的内部到角的两边距离相等的点在这个角的角平分线上。
三、三角形中的角平分线
1.三角形的三条角平分线交于一点,这一点称为三角形的内心,内心到三角形三边的距离相等。
四、角平分线的常见辅助线方法
在解决角平分线相关的问题时,常需要作一些辅助线,如过角平分线上的某一点作角两边的垂线,或者连接三角形的内心与某个顶点等。
巩固课内例1:角平分线的性质与判定
1.如图,在中,,是的角平分线.若,则点到的距离为( )
A. B. C. D.
2.如图,在中,为的角平分线,若,垂足为,则 .
3.如图,已知点D是BC上一点,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E、F,连接AD,若AD垂直平分EF,求证:AD是△ABC的角平分线.
巩固课内例2:三条角平分线交于一点——内心
1.三条公路将、、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.不确定
2.点到的三边,,的距离相等,则点的位置在 .
3.如图,、分别平分、,相交于点,过点作,,,垂足分别为、、.求证:点在的平分线上.
巩固课内例3:角平分线的数量关系
1.如图,的两条外角平分线相交于点P,于点H.若,则下面的结论:①;②;③;④.其中正确的结论是( )
A.① B.②③ C.②③④ D.①②③④
2.如图,中,,的角平分线相交于点P,过P作交的延长线于点F,交于点H,则下列结论:
①;②;③;④连接CP,CP平分∠ACB,其中正确的是 .
3.如图,四边形中,,E是的中点,平分.
(1)求证:平分;
(2)判断、、之间的数量关系,并证明.
类型一、角平分线的性质求长度
1.如图,在中,平分,于点,是线段的中点,若,,,则的长是( )
A. B. C. D.
2.如图,在中,,平分,交于点.于.若,,则的长为 .
3.如图,在△ABC中,AB=AC,AD是BC边上的中线,∠ABC的平分线交AD于点E,EF⊥AB于点F,已知EF=3,求ED的长.
类型二、角平分线的性质求角度
1.如图,在中,,,AE是BC边上的高,AD是的平分线,则的度数为( )
A.8° B.10° C.12° D.14°
2.如图,平分,,,,,则 , .
3.如图,在中,的平分线交于点过点作交于点
(1)求证:
(2)若求的度数
类型三、尺规作图——作角平分线
1.如图,在中,,以顶点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交于点M、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,作射线交边于点D,若,则点D到的距离是( )
A.6 B.8 C.10 D.12
2.如图所示,在中,,,以点为圆心,任意长为半径画弧分别交,于点和,再分别以,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点,连接并延长交于点,则 .
3.如图,已知中,按下列要求作图(尺规作图,保留作图痕迹,不必写作法).
(1)作边的垂直平分线,交于点E,交于点F;
(2)连接;
(3)作的平分线,交于点G.
类型一、角平分线的性质求周长
1.如图,中,与的平分线相交于点,过点作,则的周长为( )
A.11 B.14 C.13 D.19
2.如图,在中,,,平分交于,于,且,则的周长是 .
3.已知:如图,在中,,是的角平分线,,垂足为点E,.
(1)求的度数;
(2)如果 ,,求四边形的周长.
类型二、角平分线的性质求面积
1.如图,在中,,是的角平分线,若,则的面积是( )
A.12 B.15 C.30 D.无法确定
2.如图所示,已知的周长是24,,分别平分和,于,且,则的面积是
3.如图,将沿直线折叠后,使得点B与点A重合.
(1)已知,的周长为,求的长;
(2)若平分求的面积.
类型三、角平分线的判定
1.已知,点P是边上一点,且到的距离相等,则线段一定是( )
A.的角平分线
B.的中线
C.的高
D.所在直线是的中垂线
2.如图,在中,的角平分线交于点O,连接并延长交于D,于H,若,则 .
3.如图,在中,点D在边上,,的平分线交于点E,过点E作交的延长线于点F,且,连接.求证:平分.
类型一、最值问题
1.中,,,,是的角平分线,点E、F分别是线段、线段上的动点,则的最小值是( )
A.4 B.3 C.8 D.16
2.如图,,,点E、F分别是线段、射线上的动点,以为斜边向上作等腰,,连接,则的最小值为 .
3.在中,的中垂线交于D,交于点E.
(1)如图1,连接,则 ;
(2)如图2,延长交的延长线于点F,连接,请求出的长;
(3)如图3,点P为直线上一动点,点Q为直线上一动点,则的最小值为 .
类型二、角平分线与垂直平分线结合
1.如图,中,的平分线与的垂直平分线相交于点D,于点F,,,则的长度是( )
A. B. C.1 D.
2.如图,平分,点为上的任意一点,,垂足为,线段的垂直平分线交于点,交于点,已知,,则的面积为 .
3.如图,在中,的平分线与边的垂直平分线交于点D,,,G,H为垂足.
如图,中,的平分线与边的垂直平分线交于点D,
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
类型三、无刻度尺作图
1.在中,,.用无刻度的直尺和圆规在BC边上找一点,使为等腰三角形.下列作法不正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,A,B,C均为格点.
(1)的面积等于 ;
(2)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中画出的角平分线BD,并在AB边上画出点P,使得,并简要说明的角平分线BD及点P的位置是如何找到的(不要求证明)
3.如图,是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,的三个顶点都是格点,仅用无刻度直尺在给定网格中完成画图.(画图过程用虚线表示,画图结果用实线表示).
(1)如图1,请画出的高和中线;
(2)如图2,在线段上求作一点F,使得;
(3)如图3,是的角平分线,在上画一点E,使.
1.如图,平分,于点,点是射线上的一个动点,若,则的值不可能是( )
A.4 B.3 C.2.5 D.1.5
2.如图,在中,是边上的高,平分,交于点,,,则的面积为( )
A. B. C. D.
3.如图,在中,,以点为圆心,的长为半径画弧交于点、,再分别以点与点为圆心,大于长的一半为半径画弧,两弧交于点,连接交于点,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
4.如图,是的角平分线,点P在上,,垂足为D,且,则点P到的距离是 .
5.如图,在四边形中,,,垂足为点E.如果,,那么 .
6.如图,中,,分别以顶点为圆心,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:;垂直平分线段;;.其中,正确的结论是 .(填序号)
7.如图,已知.
(1)求作的平分线.(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)说明的依据是__________.
8.如图,平分,点在上,且,,垂足分别为,,,判断与有什么数量关系?并说明理由.
9.如图,在中,,是的平分线,交于在上,且.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
10.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.
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