内容正文:
第十四章 全等三角形
14.3 角的平分线
课时2 角的平分线的判定
目
录
1. 学习目标
3. 知识点1 角平分线的判定
5. 课堂小结
2. 新课导入
4. 知识点2 三角形的角平分线的性质(拓展)
6. 当堂小练
CONTENTS
8. 拓展与延伸
7. 对接中考
1. 探究并证明角的平分线的判定.
2. 会用角的平分线的判定解决问题.
3. 熟练掌握角的平分线的性质和角的平分线的判定的综合运用.
学习目标
知识回顾
角的平分线上的点到角两边的距离相等.
∵ OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA,PE⊥OB,
∴ PD=PE.
几何语言:
角平分线的性质:
角的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.
新课导入
我们知道,角的平分线上的点到角两边的距离相等.反过来,交换这个性质的题设和结论,得到的命题还成立吗?也就是说,到角两边距离相等的点一定在角的平分线上吗?
如图,要在S区建一个集贸市场,使它到公路、铁路的距离相等,并且离公路与铁路的交叉处500m.这个集贸市场应建于何处?
新课讲解
知识点1 角平分线的判定
探究
已知:角的内部的一个点到这个角两边的距离相等.
求证:这个点在这个角的平分线上.
已知:如图,P 为∠AOB 内部一点,PD⊥OA 于点 D,PE⊥OB 于点 E,且 PD = PE.
求证:点 P 在∠AOB 的平分线上.
证明:如图,过点P作射线OC.
∵PD⊥OA,PE⊥OB,
∴∠PDO=∠PEO= 90°.
在 Rt△OPD和Rt△OPE中,
∴Rt△OPD≌Rt△OPE(HL).
C
OP=OP,
PD=PE,
∴∠AOC=∠BOC.
∴点P在∠AOB的平分线上.
新课讲解
角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
如图,∵ P为∠AOB 内部一点,PD⊥OA 于点 D,PE⊥OB 于点 E,且 PD = PE,
∴ 点 P 在∠AOB 的平分线上,即 OP 平分∠AOB.
几何语言:
角平分线的判定定理:
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.角的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.角的平分线的判定定理是证明两角相等的重要依据,它比利用三角形全等证两角相等更方便快捷.
新课讲解
角的平分线上的点到角两边的距离相等;
从上面两个结论可以看出:
角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
所以在角的内部,角的平分线(顶点除外)可以看成到角两边距离相等的所有点的集合.
例
新课讲解
1. 如图,BE=CF,BF⊥ AC 于点F,CE ⊥ AB 于点E,BF 和CE 交于点D.求证:AD 平分∠ BAC.
思路导引:
证明:∵ BF ⊥ AC,CE ⊥ AB,
∴∠ DEB= ∠ DFC=90°.
在△ BDE 和△ CDF 中,
∠ BDE= ∠ CDF,
∠ DEB= ∠ DFC,
BE=CF,
∴△ BDE ≌△ CDF(AAS).
∴ DE=DF.
又∵ BF ⊥ AC,CE ⊥ AB,
∴ AD 平分∠ BAC.
例
新课讲解
2. 已知:如图,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.
思路导引:
同理可得PN=PD,
∴ PM=PN.
又PM ⊥ AB,PN ⊥ AC,
∴ AP 平分∠ MAN.
证明:作PD ⊥ BC 于点D,
∵ BP 是∠ MBC 的平分线,
PM ⊥ AB,PD ⊥ BC,
∴ PM=PD,
新课讲解
练一练
证明:∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
又∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠BED=∠CFD=90°,
在Rt△BDE和Rt△CDF中,
1. 如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB于E,DF⊥AC于点F,且BE=CF. 求证:AD平分∠BAC.
BD=CD,
BE=CF,
∴Rt△BDE≌Rt△CDF (HL),
∴DE=DF,
又DE⊥AB,DF⊥AC,
∴AD平分∠BAC.
新课讲解
练一练
2. 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:∵PD⊥OA,PE⊥OB,
∴∠PDM=∠PEO=∠PEN=90.
∵∠DOE+∠PDO+∠DPE+∠PEO=360,
∠AOB=60,
∴∠DPE=120.
∴∠DPM+∠MPE=120.
又∵∠MPE+∠NPE=∠MPN=120,
∴∠MPD=∠NPE.
新课讲解
角的平分线的判定定理与性质定理的关系
(1) 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.
知识点2 三角形的角平分线的性质(拓展)
新课讲解
上一章我们学过:三角形的三条角平分线交于三角形内部一点,这一点我们称为三角形的内心.
探究
过交点分别作三角形三边的垂线,测量一下每一组垂线段,从大小上你能观察出什么结论?
┐
┐
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┐
┐
┐
A
B
C
A
B
B
C
A
C
例
新课讲解
证明: (1)如图,过点P作PD,PE,PF分别垂直于AB,BC,CA,垂足分别为D,E,F.
∵BM是△ABC的角平分线,点P在BM上,
∴PD=PE. 同理PE=PF.
∴PD=PE=PF.
即点P到三边AB,BC,CA的距离相等.
3. 如图,△ABC的角平分线BM,CN相交于点P,求证:
(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.
A
B
C
P
N
M
E
D
F
(2)由 (1) 得,点 P 到边 AB,CA 的距离相等,
∴点 P 在∠A 的平分线上 .
∴△ABC 的三条角平分线交于一点 .
三角形三条角平分线的交点(三角形的内心)到三角形三条边的距离相等. 反之,三角形内部到三边距离相等的点是该三角形三条角平分线的交点(三角形的内心).
归纳
例
新课讲解
4. 如图, 在△ ABC 中,点O 是∠ ABC,∠ ACB 的平分线的交点,AB+BC+AC=20. 过O 作OD ⊥ BC 于点D,且OD=3,求△ ABC 的面积.
解:过点O 作OE ⊥ AB 于点E,OF ⊥ AC于点F,连接OA.
∵点O是∠ABC,∠ACB的平分线的交点,OD⊥BC,
∴OE=OD, OF=OD.
∴OE=OF=OD=3.
∴S△ABC=S△ABO+S△BCO+S△ACO
=AB·OE+BC·OD+AC·OF
= ×3×(AB+BC+AC)= ×3×20 =30.
新课讲解
练一练
1. 如图,O是△ABC内一点,O到三边AB,BC,CA的距离分别为OF,OD,OE,且OF=OD=OE,若∠BAC=70°,则∠BOC= .
解:由题意,得OD⊥BC,OE ⊥ AC,OF ⊥ AB,且OF=OD=OE,
∴OB,OC分别平分∠ABC和∠ACB.
∵∠BAC=70°,
∴∠ABC+∠ACB=180°-∠BAC=110°.
∴∠BOC=180°-(∠OBC+∠OCB)=125°.
∴∠OBC+∠OCB= (∠ABC+∠ACB)=55°.
125°
新课讲解
练一练
2. 如图,有一块三角形的空地ABC,其三边长AB,AC,BC 分别为30 m,40 m,50 m.现要把它分成面积比为3∶4∶5 的三部分种植三种不同的花,请你设计一种方案,并简要说明理由.
解:方案如图所示.
分别作∠ABC和∠ACB的平分线,两线交于点P,连接AP,则△ABP,△ACP,△BCP即为所求的三块地.
理由:易得P为△ABC的三个内角平分线的交点,
∴点P到AB,AC,BC的距离均相等.
∴△ABP,△ACP,△BCP的面积比即为AB,AC,BC的长度的比,即3∶4∶5.(答案不唯一)
课堂小结
角的平分线
判定定理
三角形的角平分线交于一点.
角的内部到角两边距离相等的点在这个角的平分线上.
内容
作用
结论
判断一个点是否在角的平分线上.
当堂小练
1. 判断题:
(1)如图1,若QM=QN,则OQ平分∠AOB.( )
(2)如图2,若QM⊥OA于点M,QN⊥OB于点N,则OQ平分∠AOB.( )
×
O
B
A
M
图2
N
O
B
A
Q
M
图1
N
┐
Q
┐
×
当堂小练
2. 如图,在CD上求一点P,使它到边OA,OB的距离相等,则点P是 ( )
A.线段CD的中点
B.CD与过点O作CD的垂线的交点
C.CD与∠AOB的平分线的交点
D.以上均不对
C
O
B
A
D
C
当堂小练
3. 如图,在△ABC中,点O是△ABC内一点,且点O到△ABC三边的距离相等. 若∠A=40°,则∠BOC的度数为 ( )
A.110° B.120°
C.130° D.140°
A
证明:∵AB⊥CD,CE⊥AD,
∴∠ABD=∠CED=90°.
∴∠A=∠C.
在△ABD和△CED中
∴△ABD≌△CED(AAS).
当堂小练
∠ABD=∠CED,
∠ADB=∠CDE,
AB=CE,
3. 如图,AB⊥CD,CE⊥AD,垂足分别为B,E,AB=CE,AB,CE相交于点F,连接DF.求证:FD平分∠BFE.
∴DB=DE.
又AB⊥CD,CE⊥AD,
∴点D在∠BFE的平分线上,
即FD平分∠BFE.
当堂小练
4. 如图,BE=CF,DE⊥AB的延长线于点E,DF⊥AC于点F且DB=DC. 求证:AD是∠BAC的平分线.
┐
C
E
A
F
D
B
┐
证明:∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠BED=∠CFD=90°.
在Rt△BDE和Rt△CDF中,
BE=CF,
DB=DC,
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL).
∴DE=DF.
∴点D在∠BAC的平分线上,
即AD是∠BAC的平分线.
当堂小练
2. 如图,在四边形ABCD中,∠ADC+∠ABC=180°,BC=DC,CE⊥AD,交AD的延长线于点E,CF⊥AB于点F.求证:AC平分∠BAD.
E
A
B
C
D
F
┌
┐
证明:∵∠ADC+∠ABC=180°,∠ADC+∠EDC=180°,
∴∠ABC=∠EDC.
∵CE⊥AD,CF⊥AB,
∴∠CED=∠CFB=90°.
在△BCF和△DCE中,
∠CFB=∠CED,
∠FBC=∠EDC,
BC=DC,
∴△BCF≌△DCE(AAS).
∴CF=CE,即AC平分∠BAD.
当堂小练
5. 如图,P是△ABC外部一点,PD⊥AB,交AB的延长线于点D,PE⊥AC,交AC的延长线于点E,PF⊥BC于点F,且PD=PE=PF.关于点P有下列三种说法:①点P在∠DBC的平分线上;②点P在∠BCE 的平分线上;③点P在∠BAC 的平分线上.其中说法正确的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
C
A
E
B
D
F
P
┐
┐
D
当堂小练
6. 如图,∠B=∠C=90°,E是BC的中点,DE平分∠ADC.求证:AE是∠DAB的平分线.
证明:过点E作EF⊥AD于点F,
∵∠B=∠C=90°,
∴DC⊥EC,EB⊥AB.
∵DE平分∠ADC,
∴EC=EF.
∵E是BC的中点,
∴EC=EB =EF.
又∵EF⊥AD,EB⊥AB,
∴点E在∠DAB的平分线上,即AE平分∠DAB.
F
┌
A
B
C
E
D
┌
┌
当堂小练
证明:(1)过点P作PK⊥AB于点K,PI⊥BC于点I,PH⊥AC于点H.
∵CP平分∠BCE,
∴PH=PI.
同理,PI=PK.
∴PH=PI=PK.
即点P到三边AB,BC,CA所在直线的距离相等.
4. 如图,已知△ABC,BF是△ABC的外角∠CBD的平分线,CG是△ABC的外角∠BCE的平分线,BF,CG相交于点P.
求证:(1)点P到三边AB,BC,CA所在直线的距离相等;
(2)点P在∠A的平分线上.
K
I
H
(2) 由(1)知,PH=PK,PH⊥AC,PK⊥AB,且点P在∠A的内部,
∴点P在∠A的平分线上.
对接中考
1. 在正方形网格中, 的位置如图所示,则到 两边距离相等的
点是 ( )
A
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
对接中考
2. 小王同学在学习了全等三角形的相关知识后发现,只用两把完全相同的长方
形直尺就可以作出一个角的平分线,如图,一把直尺压住射线 ,另一把
直尺压住射线并且与第一把直尺交于点,小王说:“射线 就是
的平分线”.这样做的依据是 ( )
A. 平行线之间的距离处处相等
B. 角平分线上的点到这个角两边的距离相等
C. 三角形三条角平分线的交点到三条边的距离相等
D. 角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上
D
拓展与延伸
1.【问题提出】
(1) 如图①,点在的延长线上,
的平分线与的平分线交
于点,求证: ;
证明:的平分线与的平分线交于点 ,
,
, ,
,
.
拓展与延伸
【拓展探究】
(1) 如图②,点在的延长线上,
的平分线与的平分
线交于点,过点作
交 的延长线于点.连接,求证:平分 ;
证明:如图,过点作于点 ,于点 ,
,平分,平分 ,
,,
,
平分 .
拓展与延伸
【学以致用】
(3) 如图③,在四边形中,平
分 , ,
若 ,求 的度数.
于点, 交的延长线于点 .
,
,
,
平分 .
又平分 ,
由(1)得 .
.
由(2)得平分 ,
.
解:如图,过点分别作交 的延长线于点,
拓展与延伸
2. 如图,∠MON=60°,点A,B为射线OM,ON上的动点(点A,B不与点O重合),在∠MON的内部,△AOB的外部有一点P,且AP=BP,∠APB=120°,
求证:点P在∠MON的平分线上.
C
D
A
B
P
O
M
N
┌
┌
证明:①若∠PAO≠90°,如图,过点P分别作PC⊥OM,PD⊥ON,垂足分别为C,D,则∠ACP=∠BDP=90°.
在四边形OCPD中, ∠CPD=360°-∠OCP-∠COD-∠ODP=120°,
∴∠APB=∠CPD.
∴∠APB-∠APD =∠CPD-∠APD,即∠APC=∠BPD.
在△APC和△BPD中,
∠APC=∠BPD,
∠ACP=∠BDP,
AP=BP,
∴△APC≌△BPD(AAS).
∴PC=PD,
∴点P在∠MON的平分线上.
②若∠PAO=90°,则∠PBO=360°-∠APB- ∠PAO -∠AOB = 90° ,
∴PA=PB,
∴点P在∠MON的平分线上.
综上,点P在∠MON的平分线上.
∠PAO的度数未知,因分情况讨论,确保结果的完整性.
在△PDM和△PEN中,
∴△PDM≌△PEN(AAS).
∴DP=EP.
∵PD⊥OA,PE⊥OB,
∴OC是∠AOB的平分线.
$$