内容正文:
4.3 角的平分线
第四章 图形的轴对称
学习目标
课时讲解
1
课时流程
2
作一个角的平分线
角平分线的性质
角平分线的判定
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
知1-讲
感悟新知
知识点
作一个角的平分线
1
1. 角的对称性:角是轴对称图形,角的平分线所在的直线是它的对称轴。
感悟新知
知1-讲
特别解读
1. “大于 CD的长为半径画弧”是因为若以小于 CD的长为半径,则画出的两弧不能相交。
2. “画射线OP”不能叙述为“连接OP”,因为角平分线是射线而不是线段。
3.用尺规作一个角的平分线,实质上是运用 “SSS”构造全等三角形,根据全等三角形的对应角相等,找出平分一个角的射线。
感悟新知
2. 角平分线的作法
已知: ∠ AOB(如图 4.3-1)。
求作: ∠ AOB 的平分线。
作 法: (1)以 点 O 为 圆 心,以 适 当 的 长
为半径作弧,分别交这个角的两边于
C, D 两点;
知1-讲
“作一个角的平分线”也是基本作图
感悟新知
(2)分别以点 C, D 为圆心,以大于 CD的长为半径作弧,两条弧交于点 P;
(3)作射线 OP。 OP 即为所求作的角平分线。
证明:如图 4.3-1,连接 PC, PD,根据前两步的作法可得OC=OD, PC=PD。
在△ OCP 和△ ODP 中,
所以△ OCP ≌ △ ODP(SSS)。
所以∠ AOP= ∠ BOP。所以 OP 平分∠ AOB。
知1-讲
知1-练
感悟新知
如 图 4.3-2,已 知 ∠ AOB,求 作:
∠ AOM = ∠ AOB。
例1
知1-练
感悟新知
解: 作法: (1)以点 O 为圆心,以适当长为半径作弧,交OA 于点 E,交 OB 于点 F;
(2)分别以点 E, F 为圆心,
以大于 EF 的长为半径作弧,
两弧在∠ AOB 的内部交于点 C;
(3)画射线 OC;
(4)同理,作∠ AOC 的平分线 OM.
∠ AOM 即为所求作的角(如图 4.3-2)。
解题秘方:利用尺规作图作两次角平分线,可将已知角四等分。
知1-练
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1-1.已知: ∠ AOB,如图所示,求作: ∠ AOB的邻补角的平分线(保留 作 图 痕 迹,不 写 作法)。
解:如图,射线OP即为所求.(答案不唯一)
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知2-讲
知识点
角平分线的性质
2
1. 性质定理: 角平分线上的点到角两边的距离相等 。
角平分线的性质的两个必要条件
(1)点在角平分线上;
(2) 这 个 点 到 角 两 边 的 距 离 即 点 到 角 两 边 的 垂 线 段 的长度。两者缺一不可。
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2. 几何语言: 如图 4.3-3,
因为 OP 平分∠ AOB, PE ⊥ OA 于点 E, PF ⊥ OB 于点 F,
所以 PE=PF。
只要符合基本模型,直
接得出结论,不需要证全等
知2-讲
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特别提醒
1.角平分线的性质是由两个条件(角平分 线,垂 线)得 到一个结论(线段相等)。
2.利用角平分线的性质证明线段相等时,证明的线段是“垂直 于 角 两 边 的 线段”, 如图4.3-4①所示,而不是“垂直于角平分线的线段”,如图4.3-4②所示。
感悟新知
知2-练
[期 中· 青 岛 李 沧 区]如 图 4.3-5, OD 平 分 ∠ EOF,在OE, OF 上 分 别 取 点 A, B,使 OA=OB, P 为 OD 上 一 点,PM ⊥ BD, PN ⊥ AD,垂足分别为 M, N。求证: PM=PN。
例2
知2-练
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解题秘方:在图中找出能利用角平分线性质的模型,利用角平分线的性质可证明线段相等。
证明: 因为 OD 平分∠ EOF,所以∠ BOD= ∠ AOD。
在△ BOD 和△ AOD 中,
所以△ BOD ≌ △ AOD(SAS)。
所以∠ BDO= ∠ ADO。所以 DO 平分∠ BDA。
又因为 P 为 DO 上一点,且 PM ⊥ DB, PN ⊥ DA,
所以 PM=PN。
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2-1. [期中·济宁任城区] 如 图,已 知 ∠ AOB=90°, OM是∠ AOB的平分线,三角尺的直角顶 点 P 在 射 线 OM 上滑动,两直角边分别与OA, OB交于点C, D。求证: PC=PD。
证明:如图,过点P分别作PE⊥OB于点E,
PF⊥OA于点F,则∠CFP=∠DEP=90°。
因为OM是∠AOB的平分线,所以PE=PF。
因为∠AOB=90°,∠CPD=90°,
所以∠PCF+∠PDO=360°-∠AOB-∠CPD=180°。
又因为∠PDE+∠PDO=180°,
知2-练
感悟新知
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知2-练
如图4.3-6,在△ ABC中,∠ C=90°, AD平分∠ CAB,
BD=2CD,点 D 到 AB 的距离为 5.6 cm,求 BC 的长。
例3
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解题秘方:依 据 角 平 分 线 的 性 质 定 理得 出 CD 的 长,进 而 得 出 BD 的 长,依 据BC=CD+BD 即可得出结论。
解: 如 图 4.3-6,过 点 D 作 DE ⊥ AB 于点 E。
因 为 ∠ C=90 ° , AD 平 分 ∠ CAB,
点 D 到 AB 的 距 离 为5.6 cm,
所以 CD=DE=5.6 cm。
又因为 BD=2CD,所以 BD=2× 5.6=11.2(cm)。
所以 BC=CD+BD=5.6+11.2=16.8(cm)。
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3-1. [ 期 中·福 州 ] 如图,在△ ABC 中, ∠ C=90° , BP 平分∠ ABC,AC=10, 且 CP ∶ AP=2∶ 3,则点 P 到 AB 的距离为 ________。
4
感悟新知
知2-练
如 图 4.3-7,在 △ ABC 中, AD 是∠ BAC 的 平 分 线, DE ⊥ AB 于 点 E, DF ⊥AC 于 点 F,△ ABC 的 面 积 是 225 cm2,AB=28 cm, AC=17 cm,求 DE 的长。
例4
知2-练
感悟新知
解题秘方:紧扣总面积等于各部分面积的和求解。
解: 因为 AD 是∠ BAC 的平分线, DE ⊥ AB, DF ⊥ AC,所以 DE=DF。
因为△ ABC 的面积是 225 cm 2, AB=28 cm, AC=17 cm,所以 × 28· DE+ × 17· DF=225,
解得 DE=DF=10 cm。
知2-练
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4-1. [ 模拟·青岛 ] 如图,在△ ABC 中, ∠ BAD=∠ CAD, AB=2AC=4,若△ ABC 的面积为 6,则 点 D 到 AB 的 距 离为_________ 。
2
感悟新知
知2-练
如 图 4.3-8, 在 △ ABC 中,∠ C=90°, AC=BC, AD 平分∠ CAB,交 BC于点 D, DE ⊥ AB,垂足为 E。若 AB=8 cm,求△ DEB 的周长。
例5
知2-练
感悟新知
思路导引:
知2-练
感悟新知
解: 在△ ABC 中, ∠ C=90° ,所以 DC ⊥ AC。
又因为 DE ⊥ AB, AD 平分∠ CAB,所以 DC=DE。
在 Rt △ ACD 和 Rt △ AED 中,
所以 Rt △ ACD ≌ Rt △ AED(HL)。所以 AC=AE。
因为 AC=BC,所以 AE=BC。
所 以 △ DEB 的 周 长 为 DE+DB+EB=DC+DB+EB=BC+EB=AE+EB=AB=8 cm。
知2-练
感悟新知
技巧点拨: 已知三角形的周长求某条线段的长时,若没有其他条件可得线段长度,则考虑进行转化,将三角形三边的长转化为一条线段的长。
知2-练
感悟新知
5-1.如图,已知△ ABC中, ∠ C=90 ° , AD 平分∠ BAC 交BC 于点 D,DE ⊥ AB 点于 E,点 F在 AC 上,且 BD=FD。求证: AE-BE=AF。
知2-练
感悟新知
知3-讲
感悟新知
知识点
角平分线的判定
3
1. 判 定 定 理: 角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上。
感悟新知
2. 几何语言: 如图 4.3-9,
因 为 点 P 为 ∠ AOB 内 一 点, PD ⊥ OA,
PE ⊥ OB,垂足分别为 D, E,且 PD=PE,
所以点 P 在∠ AOB 的平分线 OC 上。
应用角平分线的判定所具备的条件
(1)位置关系:点在角的内部;
(2)数量关系:该点到角两边的距离相等。
定理的作用: 判断点是否在角平分线上。
知3-讲
感悟新知
知3-讲
特别提醒
1.使用该判定定理的前提是这个点必须在角的内部。
2.角平分线的判定是由两个条件(垂线,线段相等)得到一个结论(角平分线)。
3.角平分线的判定方法是证明两个角相等的重要依据,它比利用三角形全等证明两角相等更方便快捷。
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3. 角平分线的判定定理与性质定理的关系
(1) 如 图 4.3-9,都 与 距 离 有 关,即 条 件
PD ⊥ OA, PE ⊥OB 都具备;
(2) 点在角的平分线上(角的内部的)点到角两边的距离相等。
知3-讲
性质
OC平分∠AOB
性质
感悟新知
知3-讲
拓宽视野
三角形的三条角平分线相交于一点,这个点叫作三角形的内心,它到三角形三边的距离相等。
知3-练
感悟新知
如图 4.3-10, BF ⊥ AC 于点 F, CE ⊥ AB 于点 E, BF和 CE 交于点 D, BE=CF。求证: AD 平分∠ BAC。
例6
知3-练
感悟新知
证明: 因为 BF ⊥ AC, CE ⊥ AB,
所以∠ DEB= ∠ DFC=90° 。
在△ BDE 和△ CDF 中,
所以△ BDE ≌ △ CDF(AAS)。所以 DE=DF。
又因为 DF ⊥ AC, DE ⊥ AB,所以 AD 平分∠ BAC。
解题秘方:利用角平分线的判定定理判定角平分线时,关键是证明角的内部的点到角两边的距离相等。
知3-练
感悟新知
6-1. [ 月 考· 台 州 ] 如图, ∠ AOB=60 ° ,P 是 射 线 OC 上 的 一点, PD ⊥ OA 于点 D,PE ⊥ OB 于点 E, M,N 分 别 是 OA 与 OB上 的 点, DM=EN,∠ MPN=120° 。求证:OC是∠ AOB 的平分线。
证明:因为PD⊥OA,PE⊥OB,
所以∠PDM=∠PEO=∠PEN=90°。
因为∠DOE+∠PDO+∠DPE+∠PEO=360°,
∠AOB=60°,所以∠DPE=120°。
因为∠DPM+∠MPE=120°,∠MPE+∠NPE=120°,所以∠MPD=∠NPE。
知3-练
感悟新知
知3-练
感悟新知
知3-练
感悟新知
如图 4.3-11, BP, CP 分别是△ ABC 的外角平分线,
PM ⊥ AB 于点 M, PN ⊥ AC 于点 N。
求证: AP 平分∠ MAN。
例7
知3-练
感悟新知
思路导引:
知3-练
感悟新知
证明: 如图 4.3-11,作 PD ⊥ BC 于点 D。
因为 BP 是∠ MBC 的平分线,
PM ⊥ AB, PD ⊥ BC,
所以 PM=PD。
同理可得 PN=PD,所以 PM=PN。
又因为 PM ⊥ AB, PN ⊥ AC,
所以 AP 平分∠ MAN。
知3-练
感悟新知
7-1.如 图, △ ABC 的角平分线 BE, CF 相交于点 P。求证:点 P 在∠ A 的平分线上。
证明:如图,过点P作PD⊥AB,PM⊥BC,PN⊥AC,垂足分别为D,M,N。
因为BE平分∠ABC,点P在BE上,
所以PD=PM。
同理可得PM=PN,所以PD=PN。
所以点P在∠A的平分线上。
知3-练
感悟新知
角的平分线
性质
判定
角平分线
作已知角
的平分线
尺规
作图
课堂小结
所以∠PCF=∠PDE。
在△CFP和△DEP中,
所以△CFP≌△DEP(AAS)。
所以PC=PD。
证明:因为AD平分∠BAC,DE⊥AB,∠C=90°,
所以DC=DE。在Rt△ACD和Rt△AED中,
所以Rt△ACD≌Rt△AED(HL)。所以AC=AE。
在Rt△FCD和Rt△BED中,所以Rt△FCD≌Rt
△BED(HL)。所以CF=BE。所以AE-BE=AC-CF=AF。
在△PDM和△PEN中,
所以△PDM≌△PEN(AAS)。所以DP=EP。
又因为PD⊥OA,PE⊥OB,所以OC是∠AOB的平分线。
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