内容正文:
专项培优练·辽宁数学
模
型
方
法
遇
到
角
平
分
线
咋
思
考
模型二 遇到角平分线咋思考(真卷 15,22 题;省模考 22 题)
类型 1 作垂线构全等
已知 作法 结论
P 是∠MON 平分线上
的 一 点, PA ⊥ OM 于
点 A
过点 P 作 PB⊥ON 于点 B
AP=BP,
Rt△AOP≌Rt△BOP
例 1 如图,在△ABC 中,AD 平分∠BAC,DE⊥AB 于点 E,△ABC 的面积为 15,AB= 6,DE= 3,
则 AC 的长是 4 .
例 1 题图
类型 2 截取(或延长)等线段构全等(截长补短)
已知 作法
AD 平分∠BAC,
AB>AC
作法 1:截长
在 AB 上截取 AE=AC,连接 DE
作法 2:补短
延长 AC 至点 F,使得 AF=AB,连接 DF
结论 △ADE≌△ADC △ADB≌△ADF
例 2 多解法
∙∙∙
[2024 葫芦岛兴城市期末]如图,在△ABC 中,AD 平分∠BAC,∠B = 2∠C,若 AC =
5,AB= 3,则 BD 的长度为 ( B )
例 2 题图
A.
1 B.
2 C.
3 D.
4
类型 3 巧用“三线合一”构等腰
已知 作法 结论
P 是 ∠MON 平分线上的
一点,若 AP⊥OP 于点 P
延长 AP 交 ON 于点 B
△AOB 是等腰三角形,
△AOP≌△BOP
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模
型
方
法
遇
到
角
平
分
线
咋
思
考
例 3 多解法
∙∙∙
如图,在等腰直角三角形 ABC 中,∠A = 90°,AB = AC,BD 平分∠ABC,CE⊥BD
于点 E,若△BCD 的面积为 16,则 BD 的长为 ( B )
例 3 题图
A.
16 B.
8 C.
6 D.
4
类型 4 作边或角平分线的平行线构等腰
已知 作法 结论
P 是∠MON 平分线上
的一点
作法 1:作一边的平行线
过点 P 作 PQ∥ON 交 OM 于点 Q
△OQP 是等腰三角形,
OQ=QP
OP 是 ∠MON 的 平 分
线,A 是 OM 上一点
作法 2:作角平分线的平行线
过点 A 作 AB∥PO 交 NO 的延长线于点 B
△AOB 是等腰三角形,
OA=OB
例 4 多解法
∙∙∙
如图,AD 是△ABC 的角平分线,交 BC 于点 D,AB= 5,AC= 3,则BD
CD
= .
【点拨】解法 1:AD 平分∠BAC,考虑过点 D 作 AB 的平行线,构造等腰三角形,再结合相似
三角形的性质得线段比值.
解法 2:过点 C 作 AD 的平行线与 BA 的延长线相交,构造等腰三角形,再结合相似三角形
的性质得线段比值.
解法 3:过点 B 作 AC 的平行线与 AD 的延长线相交,构造等腰三角形,再结合相似三角形
的性质得线段比值.
例 4 题图 第 1 题图
针对训练
1.
[2024 沈阳于洪区期中改编]如图,在△ABC 中,AB=BC,∠ABC = 90°,D 为 BC 上一点,AD 平
分∠BAC,BD= 2,则 CD 的长为 2 2 .
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方
法
遇
到
角
平
分
线
咋
思
考
2.
多解法
∙∙∙
如图,DE 是△ABC 的中位线,∠ABC 的平分线交 DE 于点 F,AB = 8,BC = 12,则 EF
的长为 ( C )
A.
1 B.
1. 5 C.
2 D.
2. 5
第 2 题图
第 3 题图 第 4 题图
3.
如图,在△ABC 中,AB=AC,∠BAC = 60°,点 D 在 BC 边上,AC = AE,连接 CE,且 AD 平分
∠BAE,过点 D 作 DF⊥AE 于点 F,若 CD= 4EF,则
EF
AB
的值为 .
4.
如图,已知正方形 ABCD 的边长为 1,AC,BD 交于点 O,CE 平分∠ACD 交 BD 于点 E,则
DE 的长为 ( C )
A.
1
2
B.
2 -1
2
C.
2 -1 D.
2 +1
2
5.
多解法
∙∙∙
如图,在△ABC 中,AD 平分∠BAC. 求证:AC
AB
=CD
DB
.
第 5 题图
证明:过点 B 作 BE∥AC 交 AD 延长线于点 E,如解图,
∴∠C=∠DBE,∵∠ADC=∠BDE,
∴△CAD∽△BED,∴AC
BE
=AD
ED
=CD
BD
,
∵AD 平分∠BAC,∴∠CAD=∠BAD,
∵AC∥BE,∴∠CAD=∠E,
∴∠BAE=∠E,∴AB=BE,
∴AC
AB
=CD
DB
.
【更多解法见参考答案】
变式
如图,在△ABC 中,AD 平分∠BAC. 若 AB= 4,AC
CD
= 8
5
,求 BD 的长.
第 5 题变式图
解:如解图,过点 C 作 CE∥AD 交 BA 的延长线于点 E,
则∠BAD=∠E,∠CAD=∠ACE,
由题知∠BAD=∠CAD,
∴∠E=∠ACE,∴AE=AC.
由 CE∥AD 可得BA
AE
=BD
DC
,
则
BA
BD
=AE
DC
=AC
DC
= 8
5
,
∵AB=4,∴BD= 5
2
.
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模
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方
法
遇
到
角
平
分
线
咋
思
考
6.
名师原创
如图,在锐角△ABC 中,∠BAC = 60°,BD 平分∠ABC,CE 平分∠ACB,BD 与 CE
相交于点 O,求证:BC=BE+CD.
第 6 题图
证明:在 BC 上取一点 F,使 BF=BE,如解图.
在△EBO 和△FBO 中,
BE=BF,
∠EBO=∠FBO,
BO=BO,
ì
î
í
ï
ï
ïï
∴△EBO≌△FBO.
∵∠BAC=60°,∴∠ABC+∠ACB=180°-60° =120°,
∵BD,CE 分别是∠ABC 和∠BCA 的平分线,
∴∠OBC+∠OCB= 1
2
×120° =60°,∴∠BOC=180°-(∠OBC+∠OCB)= 120°,
∴∠EOB=∠FOB=180°-∠BOC=60°,
同理可得∠FOC=∠BOC-∠FOB=∠DOC=60°.
在△OCF 和△OCD 中,
∠FOC=∠DOC,
OC=OC,
∠OCF=∠OCD,
ì
î
í
ï
ï
ïï
∴△OCF≌△OCD,∴FC=DC,
又∵BE=BF,∴BC=BF+CF=BE+CD.
拓展 1
在上述条件下,可得∠BOC= ;
拓展 2
连接 AO 并延长,交 BC 于点 Q,若 AB=AC,判断 AQ 与 BC 的位置关系为 ;
拓展 3
若 BO=AC,求∠ABC 的值.
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专
项
培
优
练
=AE= x,则 EC= 3-x,∵ DE∥AB,∴ △CDE∽△CBA,∴
EC
AC
=DE
BA
,∴
3-x
3
= x
5
,解得 x=
15
8
,∴ DE=AE=
15
8
,EC= 3-
15
8
=
9
8
,又∵ DE∥AB,∴
BD
CD
= AE
CE
=
15
8
9
8
= 5
3
.
图① 图②
图③
例 4 题解图
解法 2:如解图②,过点 C 作 CF∥AD 交 BA 的延长线
于点 F, ∴ ∠F = ∠BAD, ∠DAC = ∠ACF, ∵ AD 是
△ABC 的角平分线, ∴ ∠BAD = ∠CAD, ∴ ∠ACF =
∠F,∴ AF=AC= 3,∵ CF∥AD,∴
BD
CD
=AB
AF
= 5
3
.
解法 3:如解图③,过点 B 作 BG∥AC 交 AD 的延长线
于点 G,∴ ∠G = ∠CAD,△BGD∽△CAD,∴
BG
AC
= BD
CD
,
∵ AD 是 △ABC 的角平分线, ∴ ∠BAD = ∠DAC, ∴
∠BAD= ∠G,∴ AB=BG,∴
BD
CD
=BG
AC
=AB
AC
= 5
3
.
【针对训练】
1.
2 2 【解析】如解图,过点D 作DG⊥AC 于点G,则∠CGD=
90°,∵ AD 平分∠BAC,DG⊥AC,DB⊥AB,BD= 2,∴ △ABD≌
△AGD,∴ GD = BD = 2,∵ AB = BC,∠ABC = 90°,∴ ∠ACB =
∠CAB = 45°, ∴ 在 Rt △CGD 中, GC = GD = 2, ∴ CD =
GD2 +GC2 = 22 +22 =2 2,∴ CD 的长是 2 2 .
第 1 题解图
2.
C 【解析】解法 1:∵ DE 是△ABC 的中位线,AB = 8,BC =
12,∴ BD=
1
2
AB = 4,DE∥BC,DE =
1
2
BC = 6,∴ ∠DFB =
∠CBF,∵ BF 是 ∠ABC 的平分线, ∴ ∠DBF = ∠CBF,
∴ ∠DFB= ∠DBF,∴ DF = BD = 4,∴ EF = DE-DF = 6 - 4
= 2.
第 2 题解图
解法 2:如解图,连接 AF 并延长交 BC 于点 H,∵ DE 是
△ABC 的中位线,∴ DE∥BC,DE =
1
2
BC = 6,AF = FH,
又∵ BF 平分∠ABH,∴ BH = AB = 8,∵ AD = DB,AF =
FH,∴ DF 是△ABH 的中位线,∴ DF =
1
2
BH = 4,∴ EF
=DE-DF= 2.
3.
1
6
【解析】如解图,过点 D 作 DH⊥AB 于点 H,则∠AHD
= ∠AFD = 90°, ∵ AD 是 ∠BAF 的平分线, ∴ ∠BAD =
∠FAD,∵ AD=AD,∴ Rt△ADH≌Rt△ADF,∴ AH = AF,∵
AE=AC,AB=AC,∴ AB=AE,∴ EF=BH,设 BH= x,则 CD =
4x,∵ AB = AC,∠BAC = 60°,∴ △ABC 是等边三角形,∴
∠B= 60°,AB=BC,∴ BD= 2x,∴ AB=BC=BD+DC= 6x,∴
EF
AB
= x
6x
= 1
6
.
第 3 题解图
4.
C 【解析】如解图,过点 E 作 EF⊥DC 于点 F,由题意知
AC⊥BD,∠BDC= 45°,∵ CE 平分∠ACD 交 BD 于点 E,∴
∠ACE= ∠DCE,EO=EF,∵ 正方形 ABCD 的边长为 1,∴
AB=BC= 1,在 Rt△ABC 中,由勾股定理,得 AC = 2 ,∴
CO =
1
2
AC =
2
2
, 在 △EOC 和 △EFC 中,
∠EOC= ∠EFC,
∠OCE= ∠FCE,
EO=EF,
{ ∴ △EOC≌△EFC( AAS),∴ CF = CO =
2
2
,∵ EF⊥DC,∠BDC = 45°,∴ △DEF 为等腰直角三角
形,∴ DE=
DF
cos∠BDC
=DC
-CF
cos45°
=
1-
2
2
2
2
= 2 -1.
第 4 题解图
5.
证明:解法 1:过点 B 作 BE∥AC 交 AD 的延长线于点 E,如
解图①,
∴ ∠C= ∠DBE,
∵ ∠ADC= ∠BDE,
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参考答案与重难题解析·辽宁数学
专
项
培
优
练
∴ △CAD∽△BED,
∴
AC
BE
= AD
ED
=CD
BD
,
∵ AD 平分∠BAC,
∴ ∠CAD= ∠BAD,
∵ AC∥BE,
∴ ∠CAD= ∠E,
∴ ∠BAE= ∠E,
∴ AB=BE,
∴
AC
AB
=CD
DB
.
图① 图②
第 5 题解图
解法 2:过点 D 分别作 DH⊥AB 于点 H,DF⊥AC 于点
F,如解图②,设 BC 边上的高为 h,∵ AD 平分∠BAC,
∴ DF = DH, ∴
S△ACD
S△ABD
=
1
2
AC·DF
1
2
AB·DH
= AC
AB
=
1
2
CD·h
1
2
BD·h
=
CD
BD
,∴
AC
AB
=CD
DB
.
变式
解:如解图,过点 C 作 CE∥AD 交 BA 的延长线于
点 E,
则∠BAD= ∠E,∠CAD= ∠ACE,
由题知∠BAD= ∠CAD,
∴ ∠E= ∠ACE,
∴ AE=AC.
由 CE∥AD 可得
BA
AE
=BD
DC
,
则
BA
BD
= AE
DC
= AC
DC
= 8
5
,
∵ AB= 4,
∴ BD=
5
2
.
第 5 题变式解图
6.
证明:在 BC 上取一点 F,使 BF=BE,连接 OF,如解图.
在△EBO 和△FBO 中,
BE=BF,
∠EBO= ∠FBO,
BO=BO,
{
∴ △EBO≌△FBO.
∵ ∠BAC= 60°,
∴ ∠ABC+∠ACB= 180°-60° = 120°,
∵ BD,CE 分别是∠ABC 和∠BCA 的平分线,
∴ ∠OBC+∠OCB=
1
2
×120° = 60°,
∴ ∠BOC= 180°-(∠OBC+∠OCB)= 120°,
∴ ∠EOB= ∠FOB= 180°-∠BOC= 60°,
同理可得∠FOC= ∠BOC-∠FOB= ∠DOC= 60°.
在△OCF 和△OCD 中,
∠FOC= ∠DOC,
OC=OC,
∠OCF= ∠OCD,
{
∴ △OCF≌△OCD.
∴ FC=DC,
又∵ BE=BF,
∴ BC=BF+CF=BE+CD.
第 6 题解图
拓展 1
120° 拓展 2
AQ⊥BC;
拓展 3
解:如解图,过点 B 作 BG⊥CE 垂足为 G,BG 交
CE 的延长线于点 G,过点 C 作 CH⊥AB,垂足为 H,则∠G
= ∠CHA= 90°,
由题已得∠EOB= 60°,
∴ ∠CAH= ∠BOG= 60°,
∴ ∠ACH= 30°,
在△ACH 和△OBG 中,
∠CAH= ∠BOG,
∠CHA= ∠G,
AC=BO,
{
∴ △ACH≌△OBG,
∴ BG=CH,∠OBG= ∠ACH= 30°,
在△BEG 和△CEH 中,
∠G= ∠CHE,
∠BEG= ∠CEH,
BG=CH,
{
∴ △BEG≌△CEH,
∴ EB=EC,∠EBG= ∠ECH,即∠EBG+∠EBO= 30°
∴ ∠EBC= ∠ECB=
1
2
∠ACB,
设∠EBG= ∠ECH= x,则有 x+∠EBO= 30°,
∵ ∠EBO=
1
2
∠EBC,
∴ x+
1
2
∠EBC= 30°,即∠EBC= 60°-2x,
∵ ∠ECB= ∠ACE= ∠ECH+∠ACH= x+30°,
∴ 60°-2x= x+30°,∴ x= 10°,
∴ ∠EBC= 60°-2x= 40°,即∠ABC= 40°.
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练
第 6 题拓展 3 解图
模型三 半角模型
例 B 【解析】 在正方形 ABCD 中, AD = AB, ∠BAD =
∠ABC= ∠ADC= 90°,如解图,将△ADN 绕点 A 顺时针旋
转 90°得△ABE,E,B,M 三点共线,则 AE = AN,∠BAE =
∠DAN,∵ ∠MAN = 45°,∴ ∠BAM+∠DAN = 45°,∠EAM =
∠BAM+ ∠BAE = 45°, ∴ ∠EAM = ∠NAM, 在 △EAM 和
△NAM 中,
AE=AN,
∠EAM= ∠NAM,
AM=AM,
{ ∴ △EAM≌ △NAM ( SAS),
∴ ∠AME = ∠AMN, ∵ ∠BAM = α, ∴ ∠AMB = 90° - α, ∴
∠AMN= ∠AMB= 90°-α,∴ ∠NMC= 180°-∠AMN-∠AMB
= 180°-2×(90°-α)= 2α.
例题解图
拓展 1
D 【解析】根据例题同理可得△ABE≌△ADN,
∴ EB=DN,设 CN= x,则 DN = 5-x,∵ BM = 2,MN = EM,∴
MN=ME = EB+BM = 7-x,CM = 3,在 Rt△CMN 中,MN2 =
CM2 +CN2 ,∴ (7-x) 2 = 32 +x2 ,解得 x=
20
7
,∴ CN=
20
7
.
拓展 2
10 【解析】由拓展 1 可知,CN=
20
7
,CM= 3,MN =
7-
20
7
= 29
7
,∴ △MCN 的周长为 CN+CM+MN =
20
7
+ 3+
29
7
= 10.
拓展 3
2 2 -2 【解析】如解图,延长 CB 到点 G,使 BG =
DN,连接 AG. 根据例题同理可得△GAM≌△NAM,∴ GM =
MN,设 DN= x,MN = y,则 GM = y,BG = x. ∵ BC = CD = AB =
1,∴ CN= 1-x,CM = x-y+1,在 Rt△CMN 中,由勾股定理,
得 MN2 =CM2 +CN2 ,即 y2 = (x-y+1) 2 +(1-x) 2 ,整理可得 y
= x
2 +1
x+1
= (x
+1) 2 -2(x+1) +2
x+1
= x+1+
2
x+1
-2,∵ x+1+
2
x+1
≥
2 (x+1)·
2
x+1
= 2 2 ,∴ y≥2 2 - 2,故 MN 的最小值为
2 2 -2.
拓展 3 题解图
【针对训练】
1.
4 3 +4 【解析】如解图,连接 BD. ∵ 四边形 ABCD 是菱
形,AB= 4,∠ABC= 120°,∴ BC=CD=AD=AB = 4,∠ABD =
∠CBD=
1
2
∠ABC = 60°,∴ △ABD,△BDC 都是等边三角
形,∴ ∠BDM= ∠BCN= 60°,DB=CB,∵ ∠MBN= ∠DBC=
60°, ∴ ∠DBM = ∠CBN, ∴ △DBM ≌ △CBN ( ASA ),
∴ BM=BN,DM=CN,∴ DM+DN=NC+DN=CD= 4,∵ 四边
形 BMDN 的周长为 BM+DM+DN+BN = 2BM+4,∴ 当 BM
的值最小时,四边形 BMDN 的周长最小,根据垂线段最短
可知,当 BM⊥AD 时,BM 的值最小,此时 BN =BM = AB·
sin60° = 4×
3
2
= 2 3 ,∴ 四边形 BMDN 周长的最小值为
4 3 +4.
第 1 题解图
2.
3
2
【解析】如解图,把△ABE 绕点 A 逆时针旋转 90°得
△ACN,连接 FN,∴ AN = AE,CN = BE = 2,∠ACN = ∠B,
∠EAN = 90°, ∵ ∠BAC = 90°, AB = AC = 3 2 , ∴ ∠B =
∠ACB= 45°, BC = 2 AB = 6, ∴ EC = 4, ∠FCN = 90°,
∵ ∠EAF= 45°, ∴ ∠BAE + ∠CAF = 90° - 45° = 45°,
∵ ∠BAE= ∠CAN,∴ ∠FAN = ∠EAF = 45°,又∵ AF = AF,
AE=AN,∴ △EAF≌△NAF( SAS),∴ EF = NF,设 CF = x,
则 NF=EF= 4-x,在 Rt△FCN 中,FN2 =FC2 +CN2 ,即(4-
x) 2 = x2 +22 ,解得 x=
3
2
,即 CF=
3
2
.
第 2 题解图
变式
解:如解图,把△ACE 绕点 A 顺时针旋转 120°得到
△ABP,连接 PD,
第 2 题变式解图
∴ AP = AE,PB = CE = 16, ∠PBA = ∠C, ∠EAP = ∠BAC
= 120°,
∵ AB=AC,∠BAC= 120°,
∴ ∠ABD= ∠C= ∠ABP= 30°,
∴ ∠ABD+∠ABP= 60°,即∠PBD= 60°,
又∵ ∠DAE= 60°,
∴ ∠PAD= ∠EAP-∠DAE= 120°-60° = 60°,
在△AED 和△APD 中,
AD=AD,
∠EAD= ∠PAD= 60°,
AE=AP,
{
75