内容正文:
第09讲 角的平分线
【人教版2024】
【知识点1 作已知角的平分线】
已知:∠AOB,求作:∠AOB的平分线.
作法:
(1)以点O为圆心,适当长为半径画弧,交OA于点M,交OB于点N.
(2)分别以点M,N为圆心,大于1/2MN的长为半径画弧,两弧在∠AOB的内部相交于点C.
(3)画射线OC.射线OC即为所求.
如图所示:
★作图依据:构造△OMC≌△ONC(SSS).
【典题练习】
【例1】已知是的一个外角,.
(1)尺规作图,作角平分线.(不写作法,保留痕迹);
(2)求证:.
【练1】如图,已知,点在边上.请用尺规作图法,在的内部求作一点,使得,且.(保留作图痕迹,不写作法)
【知识点2 角的平分线的性质】
内容:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
如图,OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E.
结论:PD=PE.
【典题练习】
【例2】如图,在四边形中,,连接,.若是边上一动点,则的长不可能是( )
A. B.3 C. D.4
【练2.1】如图,在锐角三角形中,是边上的高,在,上分别截取线段,,使;分别以点E,F为圆心,大于的长为半径画弧,在内,两弧交于点P,作射线,交于点M,过点M作于点N.若,则 .
【练2.2】已知是的平分线,P是射线上一点,点C,D分别在射线上,连接.
(1)如图①,当,时,与的数量关系是______;
(2)如图②,点C,D分别在射线上运动,且.当时,与在(1)问中的数量关系还成立吗?请说明理由.
【知识点3 角的平分线的判定】
内容:角的内部到角的两边的距离相等的点在角的平分线上.
如图,△ABC的角平分线BM,CN相交于点P.
结论:①点P到三边AB,BC,CA的距离相等;②△ABC的三条角平分线交于一点.
【典题练习】
【例3】如图,在△ABC中,∠C=90°,于点E,点F在AC上,BE=FC,BD=DF,求证:AD平分∠CAB.
【练3】如图,在四边形中,,点E为的中点,且平分.求证:是的平分线.
【能力闯关】
【基础关】
1.如图,在中,,以点B为圆心,任意长为半径画弧,分别交于点E,F,再分别以点E,F为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点G,连接并延长,交于点D,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.作的平分线的过程如下:
①在上分别截取,使;
②分别以点D,E为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于点C;
③作射线,则就是的平分线.
用三角形全等的判定解释作图原理,下列最为恰当的是( )
A. B. C. D.
3.如图,,,若,,,则( )
A.26° B.29° C.58° D.32°
4.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
5.如图,在中,以点为圆心,适当长度为半径作弧,分别交,于点,,分别以,为圆心,以大于长为半径作弧,两弧交于点;作射线交于点.,点是上的动点,则的最小值为 .
6.如图,已知为的平分线,,点P在上,于M,于N,求证:.
7.如图,在中,,是的平分线,于E,F在上,且.
(1)求证:;
(2)试判断与之间存在的数量关系.并说明理由.
【提升关】
8.如图,点是的三个内角平分线的交点,若面积为,点到边的距离是,则的周长为( )
A. B. C. D.
9.如图,在中,,O是与平分线的交点,则点O到的距离为 .
10.如图,在平面直角坐标系中,以点O为圆心,适当长为半径画弧,交x轴正半轴于点M,交y轴正半轴于点N,再分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在第一象限交于点H,画射线,若,则 .
11.如图,在中,以点C为圆心、任意长为半径作弧,分别交于点D,E;分别以点D,E为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧交于点F;作射线交于点G.若,,的面积为9,则的面积为 .
12.如图,点为的平分线上的一个定点,且与互补.若在绕点旋转的过程中,其两条边分别与,相交于,两点.则以下结论:
①的值不变;
②;
③的长度不变;
④四边形的面积不变;
其中正确的是 .(写出所有正确结论的序号)
13.如图所示,在中,,,点为的中点,交的平分线于点,于点, 交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)求的长.
14.学习了三角形全等的判定与性质后,我们得到角平分线的性质定理及其逆定理.
【理解定理】
(1)如图1,已知平分,于,于,若,则_____;
【问题解决】
(2)如图2,点B,D,C分别是,和上的一点,且满足,.求证:平分;
【变式应用】
(3)如图3,在中,,,为的中点,E,F分别为,上一点,且 .求和的面积和.
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第09讲 角的平分线
【人教版2024】
【知识点1 作已知角的平分线】
已知:∠AOB,求作:∠AOB的平分线.
作法:
(1)以点O为圆心,适当长为半径画弧,交OA于点M,交OB于点N.
(2)分别以点M,N为圆心,大于1/2MN的长为半径画弧,两弧在∠AOB的内部相交于点C.
(3)画射线OC.射线OC即为所求.
如图所示:
★作图依据:构造△OMC≌△ONC(SSS).
【典题练习】
【例1】已知是的一个外角,.
(1)尺规作图,作角平分线.(不写作法,保留痕迹);
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了基本的尺规作图——角平分线,等腰三角形的性质,角平分线的定义,三角形的外角定理,平行线的判定等知识点,解题的关键是熟练掌握角平分线的作法和平行线的判定定理.
(1)利用角平分线的作法进行操作即可;
(2)利用等腰三角形的性质得出两底角相等,利用三角形的外角定理得出,利用角平分线的性质得出,即可判定出两直线平行.
【详解】(1)解:如图所示,射线即为所求;
(2)证明:∵,
∴,
∴,
∵为的平分线,
∴
∴,
∴
∴.
【练1】如图,已知,点在边上.请用尺规作图法,在的内部求作一点,使得,且.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】作图见解析
【分析】本题考查尺规基本作图—作角的平分线,作一角等于已知角,平行线的性质,熟练掌握尺规基本作图是解题的关键.先作的平分线,再在同侧作,使 ,交于P即可.
【详解】解:如图,点即为所求;
理由如下:
由作图可知:是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴点即为所求.
【知识点2 角的平分线的性质】
内容:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
如图,OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E.
结论:PD=PE.
【典题练习】
【例2】如图,在四边形中,,连接,.若是边上一动点,则的长不可能是( )
A. B.3 C. D.4
【答案】A
【分析】本题考查了角平分线的性质,三角形内角和定理,熟练掌握角平分线的性质是解题的关键.
过点D作交于点H,根据角平分线的性质得出,即可得出结论.
【详解】解:如图,过点D作交于点H,
,
,
又,,,,
,
是的角平分线,
又 ,
,
又,
,
又∵点D是直线上一点,
∴当点P在上运动时,点P运动到与点H重合时最短,其长度为的长,即的长最小值为3,
,
的长不可能是,
故选:A.
【练2.1】如图,在锐角三角形中,是边上的高,在,上分别截取线段,,使;分别以点E,F为圆心,大于的长为半径画弧,在内,两弧交于点P,作射线,交于点M,过点M作于点N.若,则 .
【答案】9
【分析】本题考查了尺规作图-作已知角的平分线,角平分线的性质,根据作图步骤可判断平分,根据角平分线的性质可得出,结合已知即可求解.
【详解】解∶由作图知∶ 平分,
∵,,,
∴,
又,
∴,
∴,
故答案为∶9.
【练2.2】已知是的平分线,P是射线上一点,点C,D分别在射线上,连接.
(1)如图①,当,时,与的数量关系是______;
(2)如图②,点C,D分别在射线上运动,且.当时,与在(1)问中的数量关系还成立吗?请说明理由.
【答案】(1)
(2)成立,理由见解析
【分析】本题考查了角平分线的性质定理、全等三角形的判定和性质等知识,熟练掌握角平分线的性质定理是解题的关键;
(1)根据角平分线的性质定理即可作出判断;
(2)过点P作于E,于F,如图,可得,根据补角的性质得出,证明,进而得到结论.
【详解】(1)解:是的平分线,
;
故答案为:;
(2)解:成立,理由如下:
如图,过点P作于E,于F,
,
∵是的平分线,
,
,,
,
在和中
,
.
【知识点3 角的平分线的判定】
内容:角的内部到角的两边的距离相等的点在角的平分线上.
如图,△ABC的角平分线BM,CN相交于点P.
结论:①点P到三边AB,BC,CA的距离相等;②△ABC的三条角平分线交于一点.
【典题练习】
【例3】如图,在△ABC中,∠C=90°,于点E,点F在AC上,BE=FC,BD=DF,求证:AD平分∠CAB.
【答案】见解析
【分析】利用HL证明Rt△BDE≌Rt△FDC,得到DE=DC,即可得到AD平分∠CAB.
【详解】证明:∵,
∴∠BED=∠C=90°,
在Rt△BDE和Rt△FDC中
,
∴Rt△BDE≌Rt△FDC(HL),
∴DE=DC,
∵,DC⊥AC,
∴AD平分∠CAB.
【点睛】此题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的判定,解题的关键是熟记全等三角形的判定定理.
【练3】如图,在四边形中,,点E为的中点,且平分.求证:是的平分线.
【答案】见解析
【分析】过点E作于点F,根据角平分线的性质,得到,根据中点,得到,进而得到,即可得证.
【详解】证明:如图,过点E作于点F,
∴,平分,
∴.
∴点E是BC的中点,
∴,
∴.
又∵,,
∴是的平分线.
【点睛】本题考查角平分线的判定.熟练掌握到角两边相等的点在角的角平分线上,是解题的关键.
【能力闯关】
【基础关】
1.如图,在中,,以点B为圆心,任意长为半径画弧,分别交于点E,F,再分别以点E,F为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点G,连接并延长,交于点D,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了尺规作图---角平分线,直角三角形的两个锐角互余,三角形的外角定理,熟练掌握各知识点并灵活运用是解题的关键.根据直角三角形的两个锐角互余得到,再根据角平分线以及三角形的外角性质得到,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
由作图可得平分,
∴,
∴,
故选:B.
2.作的平分线的过程如下:
①在上分别截取,使;
②分别以点D,E为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于点C;
③作射线,则就是的平分线.
用三角形全等的判定解释作图原理,下列最为恰当的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了全等三角形的判定,根据角平分线的作图可得三边相等,即可作答.
【详解】连接,
在和中,
∵,
∴,
故答案为:A.
3.如图,,,若,,,则( )
A.26° B.29° C.58° D.32°
【答案】B
【分析】本题考查了角平分线的判定定理:在角的内部,到角的两边的距离相等的点在这个角的平分线上.也考查了角平分线的定义,熟练掌握以上知识点是解题的关键.根据角平分线的判定定理,得到平分,然后根据角平分线的定义求解.
【详解】,
平分,
.
故选:B.
4.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.
5.如图,在中,以点为圆心,适当长度为半径作弧,分别交,于点,,分别以,为圆心,以大于长为半径作弧,两弧交于点;作射线交于点.,点是上的动点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的作法和性质,垂线段最短,由作图可得是的角平分线,由垂线段最短可知当时,取最小值,进而根据角平分线的性质即可求解,掌握以上知识点是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
由作图知,是的角平分线,
当时,取最小值,如图,
∵是的角平分线,,,
∴,
∴的最小值为,
故答案为:.
6.如图,已知为的平分线,,点P在上,于M,于N,求证:.
【答案】见解析
【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,全等三角形的判定与性质,确定出全等三角形并得到是解题的关键.根据角平分线的定义可得,然后利用“边角边”证明和全等,根据全等三角形对应角相等可得,推出为的角平分线,然后根据角平分线上的点到角的两边的距离相等证明即可.
【详解】证明:∵为的角平分线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴为的角平分线,
∵点P在上,,
∴.
7.如图,在中,,是的平分线,于E,F在上,且.
(1)求证:;
(2)试判断与之间存在的数量关系.并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
【分析】本题考查的是角平分线的性质,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解题的关键.
(1)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;
(2)证明,根据全等三角形的性质证明.
【详解】(1)证明:∵是的平分线,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:,
理由如下:在和中,
,
∴,
∴,
∴.
【提升关】
8.如图,点是的三个内角平分线的交点,若面积为,点到边的距离是,则的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的知识点是角平分线的性质,解题关键是掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
作,,,根据角平分线的性质得到,再根据三角形的面积公式计算,即可得解.
【详解】解:作,,,
点是的三个内角平分线的交点,
,
点到边的距离是,
面积为,
即,
,
,
即的周长为.
故选:.
9.如图,在中,,O是与平分线的交点,则点O到的距离为 .
【答案】/1厘米
【分析】本题考查了角平分线的性质定理及与三角形高有关的计算,分别过点O作,连接,易得点在的角平分线上,推出,设,根据,建立方程求解即可.
【详解】解:分别过点O作,连接,
∵点是与平分线的交点,
∴点在的角平分线上,
∴,
设,
∵,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴点到的距离等于.
故答案为:.
10.如图,在平面直角坐标系中,以点O为圆心,适当长为半径画弧,交x轴正半轴于点M,交y轴正半轴于点N,再分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在第一象限交于点H,画射线,若,则 .
【答案】2
【分析】此题主要考查了角平分线的尺规作图和性质,坐标与图形的性质,根据作图方法可得点H在第一象限的角平分线上,根据角平分线的性质和第一象限内点的坐标符号可得答案.
【详解】解:根据作图方法可得点H在第一象限角平分线上;点H横纵坐标相等且为正数;
,
解得:,
故答案为:.
11.如图,在中,以点C为圆心、任意长为半径作弧,分别交于点D,E;分别以点D,E为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧交于点F;作射线交于点G.若,,的面积为9,则的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查作图-复杂作图,角平分线的性质,三角形的面积等知识,过点G作于点M,于点N.利用角平分线的性质定理证明,利用三角形面积公式求出,可得结论.
【详解】解:如图,过点G作于点M,于点N.
由作图可知平分,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
12.如图,点为的平分线上的一个定点,且与互补.若在绕点旋转的过程中,其两条边分别与,相交于,两点.则以下结论:
①的值不变;
②;
③的长度不变;
④四边形的面积不变;
其中正确的是 .(写出所有正确结论的序号)
【答案】①②④
【分析】本题考查全等三角形的性质、角平分线的性质定理、四边形的面积等知识,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,属于中考常考题型.作于,于,如图所示,根据题中条件,只要证明,,根据三角形全等的性质得到结论,逐项判断即可得到答案.
【详解】解:作于,于,如图所示:
,
,
,
,
,
平分,于,于,
,
在和中,
,
∴ ,
,
在和中,
,
,
,,
,
为定值,故①正确,
∵,设,则,
∴,
∵,
∴,
∴,故②正确;
∵ ,
,
定值,故④正确,
在旋转过程中,是顶角不变的等腰三角形,
的长度是变化的,
的长度是变化的,故③错误;
则正确的有①②④.
故答案为:①②④.
13.如图所示,在中,,,点为的中点,交的平分线于点,于点, 交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
()如图所示,连接,,先利用证明得到,再由角平分线的性质得到,即可利用证明则;
()证明,得到,由()得,则,据此求出的长,即可求出的长;
【详解】(1)证明:如图所示,连接,,
∵是的中点,,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∵平分,,,
∴,,
又∵,
∴,
∴;
(2)解:在和中,
∴,
∴,
由()得,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
14.学习了三角形全等的判定与性质后,我们得到角平分线的性质定理及其逆定理.
【理解定理】
(1)如图1,已知平分,于,于,若,则_____;
【问题解决】
(2)如图2,点B,D,C分别是,和上的一点,且满足,.求证:平分;
【变式应用】
(3)如图3,在中,,,为的中点,E,F分别为,上一点,且 .求和的面积和.
【答案】(1)1;(2)见解析;(3).
【分析】本题考查角平分线的性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质及勾股定理,熟练掌握角平分线上的点到角两边的距离相等,是解题的关键.
(1)利用角平分线的性质定理,即可得证;
(2)过作于,过作于,证明,得到即可;
(3)连接,过作于,于,进而证明,,可证,得到∶,,利用三角形的面积公式进行求解即可.
【详解】(1)解:平分,于,于,
,
,
;
故答案为:1;
(2)证明:过作于,过作于,
,,
,
,,
,
,
平分;
(3)连接,过作于,于,
,为的中点,
,平分,,
,,平分,
,
,,,
,
,
和中,
,
,
,
由,可得:,
,即,
,
,
和的面积和
的面积.
学科网(北京)股份有限公司
$$