内容正文:
专题02 垂直平分线和角平分线的判定及性质(六大题型)
【题型1 利用垂直平分线的性质求线段和角】
【题型2 垂直平分线性质的应用】
【题型3 垂直平分线的判定】
【题型4 利用角平分线的性质求线段和角】
【题型5 角平分线判定的应用】
【题型6 尺规作图-角平分线和垂直平分线】
【题型1 利用垂直平分线的性质求线段和角】
1.如图,在△ABC中,AB=4,BC=6,AC的垂直平分线分别交BC,AC于点D,E,则△ABD的周长为( )
A.7 B.10 C.14 D.16
2.如图,在△ABC中,∠B=2∠C,点E为边AC的中点,DE⊥AC,交BC于点D,若AB=5,BC=13,则BD的长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
3.如图,在△ABC中,AB的垂直平分线DM交BC于点D,边AC的垂直平分线EN交BC于点E.已知△ADE的周长为8cm,则BC的长为( )
A.4cm B.5cm C.6cm D.8cm
4.如图,在△ABC中,AC的垂直平分线交AB于点D,垂足为点E,CD平分∠ACB,若∠A=50°,则∠B的度数为( )
A.25° B.30° C.35° D.40°
5.如图,在△ABC中,AB,AC的垂直平分线l1、l2相交于点O,若∠BAC=80°,则∠OBC的度数是( )
A.15° B.20° C.10° D.25°
6.如图,在中,和分别垂直平分和,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
7.如图,在中,平分,的垂直平分线交于点E,交于点F,连接.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【题型2 垂直平分线性质的应用】
8.(2022秋•阜康市校级期末)如图,有A,B,C三个居民小区的位置成三角形,现决定在三个小区之间修建一个购物超市,使超市到三个小区的距离相等,则超市应建在( )
A.在边AC,BC两条高的交点处
B.在边AC,BC两条中线的交点处
C.在边AC,BC两条垂直平分线的交点处
D.在∠ABC,∠ACB两条角平分线的交点处
9.(2022秋•凉山州期末)某地兴建的幸福家园的三个出口A、B、C的位置如图所示,物业公司计划在不妨碍小区规划的建设下,想在小区内修建一个电动车充电桩,以方便业主,要求到三个出口的距离都相等,则充电桩应该安装在△ABC( )
A.三条边的垂直平分线的交点
B.三个角的角平分线的交点
C.三角形三条高的交点
D.三角形三条中线的交点
【题型3 垂直平分线的判定】
10.如图,在中,已知点D在上,且.求证:点D在边的垂直平分线上.
11.如图,在中,已知平分交于点,过点作,,分别交、于点、点,求证:垂直平分.
12.如图,在中,的垂直平分线交于点,交于点,的垂直平分线交于点,交于点,与相交于点,的周长为,请你解答下列问题:
(1)求的长;
(2)试判断点是否在边的垂直平分线上,并说明理由.
13.已知:如图,点D是边上的一点,过点D作,E,F为垂足,且,再过点D作交于点G.
(1)求证:;
(2)求证:垂直平分.
14.如图,已知平分,,,垂足分别为,.求证:
(1)平分;
(2)是的垂直平分线.
【题型4 利用角平分线的性质求线段和角】
15.如图,△ABC中,∠C=90°,AC=BC,AD是∠CAB的平分线,DE⊥AB于E.已知AC=6cm,则BD+DE的和为( )
A.5cm B.6cm C.7cm D.8cm
16.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB.若DE=3,BD=6,则BC的长度为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
17.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠1=∠2,BC=16cm,点D到AB的距离为6cm,则BD的长为( )
A.7cm B.8cm C.9cm D.10cm
18.如图,点O在△ABC内,且到三边的距离相等,∠A=64°,则∠BOC的度数为( )
A.58° B.64° C.122° D.124°
19.如图,∠B=∠C=90°,M是BC的中点,DM平分∠ADC,且∠ADC=110°,则∠MAB= 35 °.
20.如图,AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,垂足为F,DE=DG,△ADG和△AED的面积分别为64和42,则△EDF的面积为 11 .
【题型5 角平分线判定的应用】
21.如图所示,是一块三角形的草坪,现要在草坪上建一凉亭供大家休息,要使凉亭到草坪三条边的距离相等,凉亭的位置应选在( )
A.的三条中线的交点 B.三边的中垂线的交点
C.三条角平分线的交点 D.三条高所在直线的交点
22.如图,三条直线表示三条相互交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,则可供选择的地址有( )
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
23.纵横交错的公路和铁路将A,B,C三个村庄连成一个如图所示的三角形区域.若建一个到三条道路的距离相等的物流仓储基地,则这个基地应该建在( )
A.的三条高线的交点 B.的三条中线的交点
C.的三条角平分线的交点 D.的三边垂直平分线的交点
【题型6 尺规作图-角平分线和垂直平分线】
24.如图,已知中,,,点为边上一点,请用尺规过点作一条直线,使得(保留作图痕迹,不要求写作法)
25.如图,已知.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作的平分线;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)若(1)中的平分线交于点,且,求的长.
26.某校七年级(1)班和(2)班的学生在点M,N处参加劳动实践活动,现要在道路所夹的区域内内部)设一个茶水供应站P.若要使点P到两条道路的距离相等,且使,请你用尺规作图法找到点P.
27.如图,在中,
(1)尺规作图:作边的垂直平分线,交于点,交于点.(要求:不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,连接,若,的周长为,求的周长.
28.如图,在中,,.
(1)用尺规作图法,在上求作一点,使点到,的距离相等;
(2)若,,,求点到的距离.
29.如图,.
(1)请用圆规和直尺或量角器作出的角平分线交于点E;(保留作图痕迹,不写作法和证明)
(2)若,求的度数.
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专题02 垂直平分线和角平分线的判定及性质(六大题型)
【题型1 利用垂直平分线的性质求线段和角】
【题型2 垂直平分线性质的应用】
【题型3 垂直平分线的判定】
【题型4 利用角平分线的性质求线段和角】
【题型5 角平分线判定的应用】
【题型6 尺规作图-角平分线和垂直平分线】
【题型1 利用垂直平分线的性质求线段和角】
1.如图,在△ABC中,AB=4,BC=6,AC的垂直平分线分别交BC,AC于点D,E,则△ABD的周长为( )
A.7 B.10 C.14 D.16
【答案】B
【解答】解:∵DE是线段AC的垂直平分线,
∴DA=DC,
∴△ABD的周长=AB+BD+AD=AB+BD+DC=AB+BC=10,
故选:B.
2.如图,在△ABC中,∠B=2∠C,点E为边AC的中点,DE⊥AC,交BC于点D,若AB=5,BC=13,则BD的长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】D
【解答】解:连接AD,
∵点E为边AC的中点,DE⊥AC,
∴AD=CD,
∴∠DAC=∠C,
∴∠ADB=∠DAC+∠C=2∠C,
∵∠B=2∠C,
∴∠B=∠ADB,
∴AB=AD=5,
∴CD=AD=5,
∴BD=BC﹣CD=8,
故选:D.
3.如图,在△ABC中,AB的垂直平分线DM交BC于点D,边AC的垂直平分线EN交BC于点E.已知△ADE的周长为8cm,则BC的长为( )
A.4cm B.5cm C.6cm D.8cm
【答案】D
【解答】解:∵DM是AB的垂直平分线,
∴DA=DB,
∵EN是AC的垂直平分线,
∴EA=EC,
∵△ADE的周长8cm,
∴AD+DE+AE=8cm,
∴BD+DE+EC=8cm,
∴BC=8cm,
∴BC的长为8cm;
故选:D.
4.如图,在△ABC中,AC的垂直平分线交AB于点D,垂足为点E,CD平分∠ACB,若∠A=50°,则∠B的度数为( )
A.25° B.30° C.35° D.40°
【答案】B
【解答】解:∵DE垂直平分AC,
∴AD=CD,
∴∠A=∠ACD
又∵CD平分∠ACB,
∴∠ACB=2∠ACD=100°,
∴∠B=180°﹣∠A﹣∠ACB=180°﹣50°﹣100°=30°,
故选:B.
5.如图,在△ABC中,AB,AC的垂直平分线l1、l2相交于点O,若∠BAC=80°,则∠OBC的度数是( )
A.15° B.20° C.10° D.25°
【答案】C
【解答】解:如图所示,连接OA,
∵∠BAC=80°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠BAC=100°,
∵AB、AC的垂直平分线交于点O,
∴OB=OA,OC=OA,
∴∠OAB=∠OBA,∠OAC=∠OCA,∠OBC=∠OCB,
∴∠OBA+∠OCA=∠OAB+∠OAC=∠BAC,
∴∠OBC+∠OCB=100°﹣(∠OBA+∠OCA)=100°﹣∠BAC=20°,
∴∠OCB=∠OBC=10°,
故选:C.
6.如图,在中,和分别垂直平分和,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了垂直平分线的性质,三角形内角和定理,根据垂直平分线的性质可得出,,根据三角形内角和定理可求出,即可得出,再根据角的和差关系即可求出的度数.
【详解】解:∵和分别垂直平分和,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
7.如图,在中,平分,的垂直平分线交于点E,交于点F,连接.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是线段垂直平分线的性质、三角形内角和定理,线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等.
根据线段垂直平分线的性质得到,得到,根据角平分线的定义得到,再根据三角形内角和定理计算即可.
【详解】解:是的垂直平分线,
,
,
平分,
,
,
故选:D.
【题型2 垂直平分线性质的应用】
8.(2022秋•阜康市校级期末)如图,有A,B,C三个居民小区的位置成三角形,现决定在三个小区之间修建一个购物超市,使超市到三个小区的距离相等,则超市应建在( )
A.在边AC,BC两条高的交点处
B.在边AC,BC两条中线的交点处
C.在边AC,BC两条垂直平分线的交点处
D.在∠ABC,∠ACB两条角平分线的交点处
【答案】C
【解答】解:根据线段的垂直平分线的性质:线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等.
则超市应建在AC,BC两边垂直平分线的交点处.
故选:C.
9.(2022秋•凉山州期末)某地兴建的幸福家园的三个出口A、B、C的位置如图所示,物业公司计划在不妨碍小区规划的建设下,想在小区内修建一个电动车充电桩,以方便业主,要求到三个出口的距离都相等,则充电桩应该安装在△ABC( )
A.三条边的垂直平分线的交点
B.三个角的角平分线的交点
C.三角形三条高的交点
D.三角形三条中线的交点
【答案】A
【解答】解:∵电动车充电桩到三个出口的距离都相等,
∴充电桩应该安装在△ABC三条边的垂直平分线的交点,
故选:A.
【题型3 垂直平分线的判定】
10.如图,在中,已知点D在上,且.求证:点D在边的垂直平分线上.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线的判定,熟练掌握垂直平分线的判定是解题的关键.根据垂直平分线上的点到两端点的距离相等证明即可.
【详解】证明:,,
,
点D在边的垂直平分线上.
11.如图,在中,已知平分交于点,过点作,,分别交、于点、点,求证:垂直平分.
【答案】见解析
【分析】本题考查了角平分线性质,全等三角形的判定和性质及线段垂直平分线的判定,注意:角平分线上的点到角的两边的距离相等.根据角平分线得出,根据全等三角形的判定和性质及线段垂直平分线的判定推出即可.
【详解】证明:平分,,,
,,
在与中,
,
,
,
,
垂直平分.
12.如图,在中,的垂直平分线交于点,交于点,的垂直平分线交于点,交于点,与相交于点,的周长为,请你解答下列问题:
(1)求的长;
(2)试判断点是否在边的垂直平分线上,并说明理由.
【答案】(1);
(2)点在边的垂直平分线上,理由见解析
【分析】()根据线段垂直平分线的性质得到,,再根据的周长为即可得到结论;
()连接,根据线段垂直平分线的性质与判定即可得到结论;
本题考查了线段垂直平分线的性质与判定,熟练掌握线段垂直平分线的性质与判定是解题的关键.
【详解】(1)解:∵垂直平分,垂直平分,
∴,,
∵的周长为,
∴,
∴,
∴;
(2)解:点在边的垂直平分线上,理由,
连接,
∵垂直平分,垂直平分,
∴,,
∴,
∴点在边的垂直平分线上.
13.已知:如图,点D是边上的一点,过点D作,E,F为垂足,且,再过点D作交于点G.
(1)求证:;
(2)求证:垂直平分.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)连接先根据且,可知,再根据即可得出,进而可得出,由等角对等边可知;
(2)先根据(1)中可知,由全等三角形的判定定理可得出,再根据全等三角形的性质可得出,故可得出垂直平分.
【详解】(1)证明:连接BD,如图,
∵,且,
∴.
又∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:连接,如图,
由(1),可知,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴垂直平分.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的性质,线段垂直平分线的判定,根据题意作出辅助线,构造出全等三角形是解答此题的关键.
14.如图,已知平分,,,垂足分别为,.求证:
(1)平分;
(2)是的垂直平分线.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】本题考查了线段垂直平分线的判定和角平分线的性质,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等、到线段两端点的距离相等在线段垂直平分线上是解题的关键.
()根据角平分线的性质得到,证明,根据全等三角形的性质证明即可;
()根据线段垂直平分线的判定定理证明即可;
【详解】(1)证明:∵平分,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,即平分;
(2)证明:∵,
∴,
又∵,
∴是的垂直平分线.
【题型4 利用角平分线的性质求线段和角】
15.如图,△ABC中,∠C=90°,AC=BC,AD是∠CAB的平分线,DE⊥AB于E.已知AC=6cm,则BD+DE的和为( )
A.5cm B.6cm C.7cm D.8cm
【答案】B
【解答】解:CD=DE,
∴BD+DE=BD+CD=BC=AC=6cm.
故选:B.
16.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB.若DE=3,BD=6,则BC的长度为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】C
【解答】解:∵AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,∠C=90°,
∴ED=DC,
∵DE=3,BD=6,
∴BC=BD+CD=BD+DE=9.
故选:C.
17.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠1=∠2,BC=16cm,点D到AB的距离为6cm,则BD的长为( )
A.7cm B.8cm C.9cm D.10cm
【答案】D
【解答】解:过点D作DE⊥AB于点E,
∵DE⊥AB,
∴DE=6cm,
∵∠1=∠2,
∴AD是∠CAB的角平分线,
∵∠C=90°,DE⊥AB,
∴DE=CD=6cm,
∵BC=16cm,
∴BD=10cm.
故选:D.
18.如图,点O在△ABC内,且到三边的距离相等,∠A=64°,则∠BOC的度数为( )
A.58° B.64° C.122° D.124°
【答案】C
【解答】解:∵点O在△ABC内,且到三边的距离相等,
即O点到BA和BC的距离相等,O点到CA和CB的距离相等,
∴BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,
∴∠OBC=∠ABC,∠OCB=∠ACB,
∵∠BOC=180°﹣∠OBC﹣∠OCB,
∴∠BOC=180°﹣(∠ABC+∠ACB),
∵∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,
∴∠BOC=180°﹣(180°﹣∠A)
=90°+∠A
=90°+×64°
=122°.
故选:C.
19.如图,∠B=∠C=90°,M是BC的中点,DM平分∠ADC,且∠ADC=110°,则∠MAB= 35 °.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:作MN⊥AD于N,
∵∠B=∠C=90°,
∴AB∥CD,
∴∠DAB=180°﹣∠ADC=70°,
∵DM平分∠ADC,MN⊥AD,MC⊥CD,
∴MN=MC,
∵M是BC的中点,
∴MC=MB,
∴MN=MB,又MN⊥AD,MB⊥AB,
∴∠MAB=∠DAB=35°,
故答案为:35
20.如图,AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,垂足为F,DE=DG,△ADG和△AED的面积分别为64和42,则△EDF的面积为 11 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:如图,过点D作DH⊥AC于H,
∵AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,
∴DF=DH,
在Rt△ADF和Rt△ADH中,,
∴Rt△ADF≌Rt△ADH(HL),
∴SRt△ADF=SRt△ADH,
在Rt△DEF和Rt△DGH中,,
∴Rt△DEF≌Rt△DGH(HL),
∴SRt△DEF=SRt△DGH,
∵△ADG和△AED的面积分别为64和42,
∴42+SRt△DEF=64﹣SRt△DGH,
∴SRt△DEF=11.
故答案为11.
【题型5 角平分线判定的应用】
21.如图所示,是一块三角形的草坪,现要在草坪上建一凉亭供大家休息,要使凉亭到草坪三条边的距离相等,凉亭的位置应选在( )
A.的三条中线的交点 B.三边的中垂线的交点
C.三条角平分线的交点 D.三条高所在直线的交点
【答案】C
【分析】本题考查角平分线的判定,由于凉亭到草坪三条边的距离相等,所以根据到角的两边距离相等的点在角的平分线上,可知凉亭选在三条角平分线的交点.
【详解】解:∵凉亭到草坪三条边的距离相等,
∴凉亭应在三条角平分线的交点.
故选:C
22.如图,三条直线表示三条相互交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,则可供选择的地址有( )
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
【答案】D
【分析】本题考查了角平分线的性质定理的应用.熟练掌握角平分线的性质定理是解题的关键.
根据角平分线的性质定理判断作答即可.
【详解】解:∵角平分线上的点到角两边的距离相等,
∴到三条公路的距离相等的点在角平分线的交点上,
如图,
三角形两个内角平分线的交点,三角形外角两两平分线的交点均为满足要求的点,共4处,
故选:D.
23.纵横交错的公路和铁路将A,B,C三个村庄连成一个如图所示的三角形区域.若建一个到三条道路的距离相等的物流仓储基地,则这个基地应该建在( )
A.的三条高线的交点 B.的三条中线的交点
C.的三条角平分线的交点 D.的三边垂直平分线的交点
【答案】C
【分析】本题主要考查角平分线的性质,熟练掌握角平分线的性质是解题的关键.根据角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,即可得到答案.
【详解】解:到三条道路的距离相等的物流仓储基地,
这个基地应该建在的三条角平分线的交点,
故选:C.
【题型6 尺规作图-角平分线和垂直平分线】
24.如图,已知中,,,点为边上一点,请用尺规过点作一条直线,使得(保留作图痕迹,不要求写作法)
【答案】作图见解析
【分析】本题考查了角平分线的作法和性质,作的角平分线,交于点,由角平分线的性质可得点到的距离相等,即可得,故点即为所求,掌握角平分线的作法和性质是解题的关键.
【详解】解:如图所示,点即为所求.
25.如图,已知.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作的平分线;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)若(1)中的平分线交于点,且,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题考查了作角平分线,角平分线的性质,解题的关键是正确作图.
(1)根据题意作的平分线即可求解;
(2)过点作于点交的延长线于点.根据角平分线的性质可得,进而根据三角形的面积公式,即可求解.
【详解】(1)解:如图,即为所作的平分线.
(2)如图,过点作于点交的延长线于点.
平分,
.
,
.
,
.
,
.
26.某校七年级(1)班和(2)班的学生在点M,N处参加劳动实践活动,现要在道路所夹的区域内内部)设一个茶水供应站P.若要使点P到两条道路的距离相等,且使,请你用尺规作图法找到点P.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了角平分线的性质、线段垂直平分线的性质及其作法,掌握角平分线的性质、线段垂直平分线的性质是解题的关键.
用尺规作图作出的平分线和线段的中垂线的交点即可.
【详解】解:如图:点P即为所求.
27.如图,在中,
(1)尺规作图:作边的垂直平分线,交于点,交于点.(要求:不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,连接,若,的周长为,求的周长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了作图—垂直平分线,线段垂直平分线的性质,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
(1)作的垂直平分线,交于点,交于点,则为所作;
(2)根据线段垂直平分线的性质得到,,进而证得的周长,由三角形的周长公式可求得,即可求得答案.
【详解】(1)解:如图,即为所求:
(2)解:为的垂直平分线,
,,
,
的周长为,
,
,
的周长.
28.如图,在中,,.
(1)用尺规作图法,在上求作一点,使点到,的距离相等;
(2)若,,,求点到的距离.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了角平分线的性质,角平分线的定义,角平分线的尺规作图,含30度角的直角三角形的性质,等角对等边等等,熟知角平分线上的点到角两边的距离相等是解题的关键;
(1)根据角平分线上的点到角两边的距离相等,可得点P在的角平分线上,据此作出的角平分线与交于点P即可;
(2)过点作,垂足为,根据角平分线的性质得到,然后利用等面积法求解即可.
【详解】(1)解:如图所示,点P即为所求;
(2)解:过点作,垂足为.
由(1)得平分,
又,
,即到的距离为3.
29.如图,.
(1)请用圆规和直尺或量角器作出的角平分线交于点E;(保留作图痕迹,不写作法和证明)
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了尺规作图,角平分线的定义,平行线的性质,解题的关键是正确作图,灵活运用平行线的性质.
(1)根据题意作出的平分线即可;
(2)根据平行线的性质得出,根据角平分线的定义得出即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)解:∵,,
∴,
,
∵平分,
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