内容正文:
10.4线段的垂直平分线
它们有什么共同的特点?
温故知新 导入新课
1.轴对称图形具有轴对称的特点而显得异常美丽.那什么样的图形是轴对称图形呢?
如果一个图形沿着一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫作轴对称图形,这条直线叫作对称轴.
1、画一条线段BC,对折BC使点B、C重合,折痕与BC的交点为D.
画一画、想一想
2、想一想:BD=CD吗?折痕与直线所成的两个角是多少度?折痕(即线段的对称轴)与线段有什么关系?
垂 直
平 分
证明
B
C
l
D
新知探究
A
通过刚才的动画对垂直平分线有了一个直观感受,下面给出数学证明。
垂直平分线:垂直且平分一条线段的直线
动手操作
怎样画出线段的垂直平分线?
方法①:折纸
方法②:过中点画垂线
动手操作
怎样画出线段的垂直平分线?
A
B
已知:线段AB,如图.
求作:线段AB的垂直平分线.
作法:
1.分别以点A,B为圆心, 大于 AB长为半径作弧,两弧交于点C和D.
A
B
C
D
2. 过点C,D作直线CD.
则直线CD就是线段AB的垂直平分线.
请与同伴交流CD为什么是AB的垂直平分线?
方法③:尺规作图
动手操作
画一画、想一想
1、请大家两个人为一组,一个人画一条线段AB另一人作出这条线段的垂直平分线
2、在线段AB的垂直平分线上任取一点P,分别连结PA、PB,你发现连结的这两条线段有什么关系?
3、换个点再试一试?通过刚才的探究,你有猜想,如何验证?
线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等。
探究发现
线段垂直平分线的性质
已知:如图,MN⊥AB于点C,AC=BC,点P是直线MN上任意一点。试说明:PA=PB
△APC≌△BPC
边:
角:
边:
∠ACP=∠BCP
AC=BC
分析:要得到AP=BP
PC=PC
C
M
A
B
N
P
(1)如何说明PA=PB?
思考
(2)请你书写过程?
归纳总结
线段垂直平分线的性质定理
线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等。
几何语言
C
M
A
B
N
P
∵MN⊥AB,AC=BC,点P在直线MN上
∴AP=BP
点在线段垂直平分线上
距离(线段)相等
【用途】利用“线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等”可以解决线段相等的问题。
例1 如图,在△ABC中,AB=AC,DE垂直平分AB,垂足为E,交AC于D
A
B
C
E
D
(1)若∠A = 40°,求∠DBC的度数;
(2)若△DBC的周长为15cm,BC=5cm,
求AC的长。
解:(1)∵AB=AC,∠A = 40°
∴∠C=∠ABC=(180°-40°) 2=70°
∵DE垂直平分AB
∴AD=BD
∴∠A =∠ABD =40°
∴∠DBC=∠ABC-∠ABD=30°
(2)∵DE垂直平分AB
∴AD=BD
∴AD+CD=BD+CD=AC
∵△DBC的周长为15cm ,BC=5cm
∴BD+CD+BC=15
∴BD+CD=AC=10cm
A
B
C
E
D
探究发现
线段垂直平分线的判定
问题1:请你指出“线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等”
的条件和结论。
条件:点在线段的垂直平分线上
结论:点到线段两端点的距离相等
问题2:请你写出“线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等”
的逆命题。
到线段两端点的距离相等的点在线段的垂直平分线上。
问题3:这个命题是真命题吗?若是,请你证明,若不是,请举反例。
探究发现
线段垂直平分线的判定
已知:如图,QA=QB
试说明:点Q在线段AB的垂直平分线上
Q
A
B
M
N
C
解:过点Q作MN⊥AB于点C
在Rt△AQC和Rt△BQC中
∴∠QCA=∠QCB=90°
AQ=BQ(已知)
QC=QC(公共边)
∴Rt△AQC≌Rt△BQC(HL)
∴AC=BC
到线段两端点的距离相等的点在线段的垂直平分线上。
作垂直,
证中点
取中点,证垂直
归纳总结
线段垂直平分线的判定定理
到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上。
几何语言
∴ MN⊥AB,AC=BC
∵ AQ=BQ
点到线段两端点距离相等
点在线段的垂直平分线上
【用途】利用“到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上”可以解决点的位置问题。
Q
A
B
M
N
C
1. 如图,等腰△ABC 中,AB = AC,∠A = 20°.线段 AB 的垂直平分线交 AB 于 D,交 AC 于 E,连接 BE,则∠CBE 等于 ( )
A.80° B.70°
C.60° D.50°
C
B
A
D
E
C
2. 如图所示,在△ABC 中,∠B=22.5°,AB 的垂直平分线交 BC 于点 D,DF⊥AC 于点 F, 并与 BC 边上的高 AE 交于 G.
求证:EG=EC.
F
A
B
C
E
G
D
证明:连接 AD. ∵点 D 在线段 AB 的垂直平分线上,
∴EG=EC.
∴△DEG≌△AEC (ASA).
∴∠CAE=∠CDF.
∴∠C+∠CAE=∠C+∠CDF=90°.
又∵ DF⊥AC,∴∠DFC=∠AEC=90°.
∴ AE=DE.
∵ AE⊥BC,∴∠DAE=∠ADE=45°.
∴∠ADE=∠DAB+∠B=45°.
∴ DA=DB,∴∠DAB=∠B=22.5°.
F
A
B
C
E
G
D
作法:(1) 作直线 l.
3. 已知:线段 a.
求作:△ABC,使∠ACB = 90°,AC = BC = a.
E
D
l
A
B
a
C
N
M
a
a
(5) 连接 AB. △ABC 就是所求作的三角形.
(4) 在射线 CE 上截取 CA = a,
在射线 CM 上截取 CB = a.
(3) 作线段 DE 的垂直平分线 MN 交 DE 于 C.
(2) 在直线 l 上任取一条线段 DE.
$$