内容正文:
第03讲 三角形的中线、角平分线、高
【人教版2024】
【知识点1 三角形的高】
1.定义:从三角形的一个顶点向它的对边所在直线作垂线,顶点和垂足之间的线段叫做三角形的高.
2.交点:锐角三角形的高均在三角形内部,三条高的交点也在三角形的内部;钝角三角形有两条高落在三角形的外部,三条高所在直线的交点也在三角形的外部;直角三角形有两条高分别与两条直角边重合,三条高的交点是三角形的直角顶点.
总结:直角三角形的三条高所在直线交于一点.
【典题练习】
【例1】如图,在中,,,,垂足分别为,,,则下列说法不正确的是( )
A.是的高 B.是的高
C.是的高 D.是的高
【练1】在中,作出边上的高,正确的是( )
A. B.
C. D.
【知识点2 三角形的中线】
1.定义:在三角形中,连接一个顶点和它对边中点的线段,叫做这个三角形的中线.
如图,连接ABC的顶点A和它所对的边BC的中点D,所得线段AD叫作ABC的边BC上的中线.
2.交点:三角形的三条中线相交于一点.三角形三条中线的交点叫做三角形的重心,三角形的重心在三角形内部.
【典题练习】
【例2】如图,在中,,AD为BC边上的中线.
(1)____________(填“>”“<”或“=”);
(2)若的周长比的周长多4,且,求AB,AC的长;
(3)的周长为27,,BC边上的中线,的周长为19,求AC的长.
【练2.1】如图所示,在中,点,分别为,的中点,且,则阴影部分的面积为 .
【练2.2】如图,在中,,是边上的中线,的周长比的周长多,求的长.
【知识点3 三角形的角平分线】
1.定义:三角形的一个角的平分线与这个角的对边相交,这个角的顶点和交点之间的线段叫做三角形的角平分线.如图,画△ABC的∠A的平分线AD,交∠A所对的边BC于点D,所得线段AD叫作△ABC的角平分线.
2.交点:三角形的三条角平分线相交于一点.
【典题练习】
【例3】如图所示,是的角平分线,是的角平分线.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【练3】如图,于,于,.求证:平分.
【能力闯关】
【基础关】
1.如图,若,,则下列结论中错误的是( )
A.是的角平分线 B.是的角平分线
C. D.是的角平分线
2.下列说法:①三角形的中线、角平分线、高都是线段;②三角形的三条高所在的直线必交于一点;③三角形的三条中线必交于一点.其中正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
3.如图,在中,是中线,是角平分线,是高,下列结论不一定成立的是( )
A. B. C. D.
4.如图,在中,于点,点是边的中点,,,则的长为 .
5.如图所示,BD是△ABC的中线,AD=2, AB+BC = 5,求△ABC的周长.
【提升关】
6.如图,用三角板作的边上的高线,下列三角板的摆放位置正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,在中,,,于点D,且,若点P在边上移动,的最小值( )
A.4.6 B.4.8 C.5 D.5.2
8.如图所示,在中,已知点D,E,F分别为边的中点,且,则等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.已知为的高,若,则 .
10.如图,在三角形中,点F,H分别在边上,连接,延长至点E,连接并延长交于点G,平分,已知,.
(1)与相等吗?判断并说明理由;
(2)若,求的度数.
11.在直角三角形中,,是边上的高,,,.
(1)求的长;
(2)若的边上的中线是,求出的面积.
12.如图,方格纸中每个小正方形的边长都为1,在方格纸内将经过一次平移后得到,图中标出了点的对应点,利用网格点和三角板画图或计算:
(1)在给定方格纸中画出平移后的.
(2)画出边的中线.
(3)画出边的高线.
(4)的面积为 .
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第03讲 三角形的中线、角平分线、高
【人教版2024】
【知识点1 三角形的高】
1.定义:从三角形的一个顶点向它的对边所在直线作垂线,顶点和垂足之间的线段叫做三角形的高.
2.交点:锐角三角形的高均在三角形内部,三条高的交点也在三角形的内部;钝角三角形有两条高落在三角形的外部,三条高所在直线的交点也在三角形的外部;直角三角形有两条高分别与两条直角边重合,三条高的交点是三角形的直角顶点.
总结:直角三角形的三条高所在直线交于一点.
【典题练习】
【例1】如图,在中,,,,垂足分别为,,,则下列说法不正确的是( )
A.是的高 B.是的高
C.是的高 D.是的高
【答案】C
【分析】根据三角形高的定义分别进行判断.
【详解】解∶ 中,,则是边上的高,所以A正确,不符合题意;
中,,则是边上的高,所以B正确,不符合题意;
中,不是的高,所以C错误,符合题意;
中,,则是边上的高,所以D正确,不符合题意.
故答案为∶C.
【点睛】本题考查了三角形的角平分线、中线和高,三角形的一个顶点向底边作垂线,垂足与顶点之间的线段叫做三角形的高;三角形一个内角的平分线与这个内角的对边交于一点,则这个内角的顶点与所交的点间的线段叫做三角形的角平分线;三角形一边的中点与此边所对顶点的连线叫做三角形的中线.
【练1】在中,作出边上的高,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了三角形的高线的定义:从三角形的一个顶点向它的对边作垂线,垂足与顶点之间的线段叫做三角形的高.熟练掌握概念是解题的关键.根据三角形的高的定义对各个图形观察后解答即可.
【详解】解:根据三角形高线的定义,边上的高是过点B向作垂线垂足为D,
纵观各图形,D选项符合高线的定义,
故选:D.
【知识点2 三角形的中线】
1.定义:在三角形中,连接一个顶点和它对边中点的线段,叫做这个三角形的中线.
如图,连接ABC的顶点A和它所对的边BC的中点D,所得线段AD叫作ABC的边BC上的中线.
2.交点:三角形的三条中线相交于一点.三角形三条中线的交点叫做三角形的重心,三角形的重心在三角形内部.
【典题练习】
【例2】如图,在中,,AD为BC边上的中线.
(1)____________(填“>”“<”或“=”);
(2)若的周长比的周长多4,且,求AB,AC的长;
(3)的周长为27,,BC边上的中线,的周长为19,求AC的长.
【答案】(1);(2);(3)8.
【分析】(1)根据三角形中线的定义、三角形的面积公式即可得;
(2)先根据三角形的周长公式可得出,再结合求解即可得;
(3)先根据的周长为27可得,从而可得,再根据的周长为19建立等式求解即可得.
【详解】(1)为BC边上的中线,
,
与等底同高,
,
故答案为:;
(2)∵AD是BC边上的中线,
,
的周长比的周长多4,即,
,
又,
;
(3)的周长为27,,
,即,
解得,
,
又的周长为19,,
,即,
解得.
【点睛】本题考查了三角形中线、三角形的面积与周长公式等知识点,掌握理解三角形中线的定义是解题关键.
【练2.1】如图所示,在中,点,分别为,的中点,且,则阴影部分的面积为 .
【答案】1
【分析】本题考查了与中点有关的三角形的面积的计算,由是的中点得出,再由是的中点,即可得出,熟练掌握三角形的中线将三角形的面积平分是解此题的关键.
【详解】解:是的中点,
,
,
是的中点,
,
,
故答案为:.
【练2.2】如图,在中,,是边上的中线,的周长比的周长多,求的长.
【答案】
【分析】本题考查了三角形中线的性质,根据三角形的中线定义得出,结合三角形的周长公式求出,即可求解.
【详解】解:因为是边上的中线,
所以;
因为的周长比的周长多,
所以,
即,
因为,
所以.
【知识点3 三角形的角平分线】
1.定义:三角形的一个角的平分线与这个角的对边相交,这个角的顶点和交点之间的线段叫做三角形的角平分线.如图,画△ABC的∠A的平分线AD,交∠A所对的边BC于点D,所得线段AD叫作△ABC的角平分线.
2.交点:三角形的三条角平分线相交于一点.
【典题练习】
【例3】如图所示,是的角平分线,是的角平分线.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据,是的角平分线,得出,根据是的角平分线,即可得出.
【详解】解:∵,是的角平分线,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
故选:A.
【点睛】本题主要考查了三角形的角平分线,解题的关键是掌握三角形的角平分线将三角形的内角平均分为两份.
【练3】如图,于,于,.求证:平分.
【分析】本题考查平行线的判定和性质,解题的关键是熟练掌握同位角相等,两直线平行;两直线平行,同位角相等.利用平行线的判定和性质,垂线的性质,角平分线的定义即可解决问题.
【详解】证明:,,
,.(垂直定义)
.
.( 同位角相等,两直线平行)
.(两直线平行,同位角相等)
.(两直线平行,内错角相等)
又,
.(等量代换)
平分.(角平分线的定义)
故答案为:垂直定义;,;同位角相等,两直线平行;两直线平行,内错角相等.等量代换,角平分线的定义.
【能力闯关】
【基础关】
1.如图,若,,则下列结论中错误的是( )
A.是的角平分线 B.是的角平分线
C. D.是的角平分线
【答案】B
【分析】根据角平分线的定义即可得出答案.
【详解】∵∠1=∠2
∴AD是△ABC的角平分线,故A正确;
∵∠3=∠4
∴CE是△ACD的角平分线,∠3=∠ACB,故B和C正确;
故答案选择B.
【点睛】本题考查的是角平分线,属于基础题型,需要熟练掌握角平分线的判定与性质.
2.下列说法:①三角形的中线、角平分线、高都是线段;②三角形的三条高所在的直线必交于一点;③三角形的三条中线必交于一点.其中正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】A
【分析】本题考查了三角形中线、角平分线、高的定义,根据三角形的中线、角平分线、高的定义逐个分析判断,即可求解.
【详解】解:①三角形的中线、角平分线、高都是线段,故原说法正确;
②三角形的三条高所在的直线交于一点,故原说法正确;
③三角形的三条中线必交于一点,故原说法正确;
说法正确的有个.
故选:A.
3.如图,在中,是中线,是角平分线,是高,下列结论不一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据三角形中线即为三角形的顶点与其对边中点的线段、角平分线即为三角形的一个内角的平分线与对边相交的线段、三角形的高即为过三角形的一个顶点作对边的垂线段,据此进行解答即可.
【详解】解:∵是中线,
∴,故选项A正确,不符合题意;
∵是角平分线,
∴,故选项B正确,不符合题意;
∵是高,
∴,故选项C正确,不符合题意;
根据题意不一定得出,
故选:D.
【点睛】本题考查了三角形的中线、角平分线、高线等定义,熟记相关定义是解本题的关键.
4.如图,在中,于点,点是边的中点,,,则的长为 .
【答案】6
【分析】本题考查三角形的面积、中线,根据三角形面积公式列关于的方程并求解,再由中点的定义计算的长即可.掌握三角形面积计算公式和中点的定义是解题的关键.
【详解】解:∵,,
∴,
∵是中线,
∴
故答案为:6.
5.如图所示,BD是△ABC的中线,AD=2, AB+BC = 5,求△ABC的周长.
【答案】9
【分析】由BD是△ABC的中线,可得到AC=2BD=4,进而得到△ABC的周长.
【详解】∵BD是△ABC的中线
∴AC=2AD=4
∴△ABC的周长=AB+BC+AC=5+4=9.
【点睛】本题考查三角形中线的性质,解题关键在于能够得到AC=2AD.
【提升关】
6.如图,用三角板作的边上的高线,下列三角板的摆放位置正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了作图基本作图,根据三角形高的定义即可得出结论,熟知三角形高的定义是解题的关键.
【详解】解:边的高垂直于,且过点B
由图形可得,选项不是,选项是,
故选:.
7.如图所示,在中,,,于点D,且,若点P在边上移动,的最小值( )
A.4.6 B.4.8 C.5 D.5.2
【答案】B
【分析】根据最短路径问题得:当时,的值最小,利用面积关系得到,代入数值求出答案.
【详解】解:由题意得:当时,的值最小,
∵,
∴,
解得,
故选:B.
【点睛】此题考查最短路径问题,三角形的面积计算公式,利用最短路径问题的思路得到当时,的值最小是解题的关键.
8.如图所示,在中,已知点D,E,F分别为边的中点,且,则等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】由点D,E,F分别为边,,的中点可得是的中线,是的中线,是的中线,是的中线,得的面积,再由是的中线,得到的面积.
【详解】解:∵已知点D,E,F分别为边的中点,
∴是的中线,是的中线,是的中线,是的中线,
∵是的中线,
∴ ,
∵点E是的中点,
∴1 , ,
∴ ,
∵点F是的中点,
∴.
故选A.
【点睛】本题考查了三角形的中线和三角形面积之间的关系“三角形的中线将三角形分成两个面积相等的三角形”,这也是本题的突破点.
9.已知为的高,若,则 .
【答案】6或14
【分析】分点在线段上和在延长线上,两种情况讨论求解即可.
【详解】解:①当点在线段上时,
∵,
∴;
②当点在延长线上时,
则:;
综上:6或14;
故答案为:6或14.
【点睛】本题考查线段的和差计算.根据题意,正确的画出图形,是解题的关键.注意,分类讨论.
10.如图,在三角形中,点F,H分别在边上,连接,延长至点E,连接并延长交于点G,平分,已知,.
(1)与相等吗?判断并说明理由;
(2)若,求的度数.
【答案】(1),理由见解析
(2)
【分析】本题主要考查平行线的性质与判定,角平分线定义,熟练掌握平行线的性质与判定是解题的关键;
(1)由题意易得,则有,然后问题可求解;
(2)由(1)可知,则有,然后问题可求解.
【详解】(1)解:,
理由如下:,
,
,
平分,
,
.
(2)解:,
,
,
,
.
11.在直角三角形中,,是边上的高,,,.
(1)求的长;
(2)若的边上的中线是,求出的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了三角形面积的计算和中线的性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.
(1)先画图,根据三角形的面积公式即可求得的长;
(2)根据中线的性质可得出和的面积相等,从而得出答案.
【详解】(1)解:如图:
∵,是边上的高,,,.
∴;
∴
∴;
(2)解:∵的边上的中线是
,
∴.
12.如图,方格纸中每个小正方形的边长都为1,在方格纸内将经过一次平移后得到,图中标出了点的对应点,利用网格点和三角板画图或计算:
(1)在给定方格纸中画出平移后的.
(2)画出边的中线.
(3)画出边的高线.
(4)的面积为 .
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析;(4)8;(5)7
【难度】0.65
【分析】(1)根据图形平移的性质画出平移后的△A′B′C′即可;
(2)画出AB边上的中线CD即可;
(3)过点A向BC的延长线作垂线,垂足为点E即可;
(4)利用三角形的面积公式求解即可;
【详解】解:(1)如图,△A′B′C′即为所求;
(2)如图,线段CD即为所求;
(3)如图,线段AE即为所求;
(4)S△A′B′C′=×4×4=8.故答案为:8;
【点睛】本题考查的是作图-平移变换和三角形的性质,熟知图形平移不变性的性质是解答此题的关键.
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