内容正文:
4.3 角的平分线
【A层 基础夯实】
知识点1 角平分线的性质定理
1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,AB=10,S△ABD=20,则CD的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.如图,△ABC的外角的平分线BD与CE相交于点P,若点P到AC的距离为3,则点P到AB的距离为 .
3.如图,点B,D分别在∠BAD的两边上,点C是∠BAD内一点,AB=AD,BC=CD,CE⊥AD于点E,CF⊥AB于点F.求证:CE=CF.
知识点2 角平分线的判定
4.在正方形网格中,∠AOB的位置如图所示,到∠AOB两边距离相等的点应是( )
A.M点 B.N点 C.P点 D.Q点
5.如图,已知AB∥CD,点P到AB,BC,CD的距离相等,则∠P的度数是 .
知识点3 角平分线的尺规作图
6.如图,用直尺和圆规作已知角的平分线的示意图,则说明∠CAD=∠DAB的依据是( )
A.SAS B.ASA C.AAS D.SSS
7.如图,已知∠AOB,以点O为圆心,任意长为半径画弧,交OA于点C,交OB于点D,再分别以C,D为圆心,以大于CD长为半径画弧,两弧交于点F,作射线OF,点P为OF上一点,PE⊥OB,垂足为点E,若PE=5,则点P到OA的距离为 .
【B层 能力进阶】
8.如图,已知OC平分∠AOB,P是OC上一点,PH⊥OB于H,若PH=5,则点P与射线OA上某一点连线的长度可以是( )
A.7 B.4 C.3 D.2
9.(易错警示题·分类讨论遗漏情况)如图,为了促进当地旅游发展,某地要在三条公路旁边的平地上修建一个游客中心,要使这个游客中心到三条公路的距离相等,游客中心可以选择的位置有( )
A.一种 B.二种 C.三种 D.四种
10.如图,△ABC的三边AB,BC,CA的长分别为20,24,12,点P是△ABC三个内角平分线的交点,则S△PAB∶S△PBC∶S△PCA= .
11.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,DF⊥AB于点F,E是AC上一点,且CE=BF.
(1)求证:△CDE≌△FDB.
(2)若∠B=40°,求∠ADE的度数.
12.小宇和小明一起进行数学游戏:已知∠MON=90°,将等腰直角三角板△ABC摆放在平面内,使点A在∠MON的内部,且两个底角顶点B,C分别放在边OM,ON上.
(1)如图1,小明摆放△ABC,恰好使得AB⊥OM,AC⊥ON,又由于△ABC是等腰直角三角形,AB=AC,从而直接可以判断出点A在∠MON的平分线上.请回答:小明能够直接作出判断的数学依据是 .
(2)如图2,小宇调整了△ABC的位置,请判断OA平分∠MON是否仍然成立,若成立,请证明;若不成立,请举出反例.
【C层 创新挑战(选做)】
13.(推理能力、模型观念)如图,在△ABC中,点D在边BC延长线上,∠ACB=110°,∠ABC的平分线交AD于点E,过点E作EH⊥BD,垂足为H,且∠CEH=55°.
(1)求∠ACE的度数;
(2)求证:AE平分∠CAF;
(3)若AC+CD=14,AB=8.5,且S△ACD=21,求△ABE的面积.
学科网(北京)股份有限公司
$$
4.3 角的平分线
【A层 基础夯实】
知识点1 角平分线的性质定理
1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,AB=10,S△ABD=20,则CD的长为(C)
A.2 B.3 C.4 D.5
2.如图,△ABC的外角的平分线BD与CE相交于点P,若点P到AC的距离为3,则点P到AB的距离为 3 .
3.如图,点B,D分别在∠BAD的两边上,点C是∠BAD内一点,AB=AD,BC=CD,CE⊥AD于点E,CF⊥AB于点F.求证:CE=CF.
【证明】在△ADC和△ABC中,
,所以△ADC≌△ABC(SSS),
所以∠DAC=∠BAC,
因为CE⊥AD,CF⊥AB,所以CE=CF.
知识点2 角平分线的判定
4.在正方形网格中,∠AOB的位置如图所示,到∠AOB两边距离相等的点应是(A)
A.M点 B.N点 C.P点 D.Q点
5.如图,已知AB∥CD,点P到AB,BC,CD的距离相等,则∠P的度数是 90° .
知识点3 角平分线的尺规作图
6.如图,用直尺和圆规作已知角的平分线的示意图,则说明∠CAD=∠DAB的依据是(D)
A.SAS B.ASA C.AAS D.SSS
7.如图,已知∠AOB,以点O为圆心,任意长为半径画弧,交OA于点C,交OB于点D,再分别以C,D为圆心,以大于CD长为半径画弧,两弧交于点F,作射线OF,点P为OF上一点,PE⊥OB,垂足为点E,若PE=5,则点P到OA的距离为 5 .
【B层 能力进阶】
8.如图,已知OC平分∠AOB,P是OC上一点,PH⊥OB于H,若PH=5,则点P与射线OA上某一点连线的长度可以是(A)
A.7 B.4 C.3 D.2
9.(易错警示题·分类讨论遗漏情况)如图,为了促进当地旅游发展,某地要在三条公路旁边的平地上修建一个游客中心,要使这个游客中心到三条公路的距离相等,游客中心可以选择的位置有(D)
A.一种 B.二种 C.三种 D.四种
10.如图,△ABC的三边AB,BC,CA的长分别为20,24,12,点P是△ABC三个内角平分线的交点,则S△PAB∶S△PBC∶S△PCA= 5∶6∶3 .
11.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,DF⊥AB于点F,E是AC上一点,且CE=BF.
(1)求证:△CDE≌△FDB.
(2)若∠B=40°,求∠ADE的度数.
【解析】(1)因为DF⊥AB,
所以∠DFA=90°,
所以∠DFA=∠C=90°,
因为AD是∠BAC的平分线,
所以CD=DF,
在△CDE和△FDB中,,
所以△CDE≌△FDB(SAS).
(2)因为∠C=90°,∠B=40°,
所以∠BAC=90°-∠B=50°,
因为AD是∠BAC的平分线,
所以∠CAD=∠BAC=25°,
因为△CDE≌△FDB,
所以∠CED=∠B=40°,
所以∠ADE=∠CED-∠CAD=40°-25°=15°.
所以∠ADE的度数为15°.
12.小宇和小明一起进行数学游戏:已知∠MON=90°,将等腰直角三角板△ABC摆放在平面内,使点A在∠MON的内部,且两个底角顶点B,C分别放在边OM,ON上.
(1)如图1,小明摆放△ABC,恰好使得AB⊥OM,AC⊥ON,又由于△ABC是等腰直角三角形,AB=AC,从而直接可以判断出点A在∠MON的平分线上.请回答:小明能够直接作出判断的数学依据是 .
(2)如图2,小宇调整了△ABC的位置,请判断OA平分∠MON是否仍然成立,若成立,请证明;若不成立,请举出反例.
【解析】(1)因为AB⊥OM,AC⊥ON,AB=AC,根据角的内部到角两边距离相等的点,都在这个角的平分线上,所以点A在∠MON的平分线上.
答案:角的内部到角两边距离相等的点在这个角的平分线上
(2)OA平分∠MON仍然成立;
证明:如图,过点A作AG⊥OM,AH⊥ON,AG交OM于点G,AH交ON于点H.
所以∠AGB=∠AHC=90°,
又因为∠MON=90°,所以∠GAH=90°,
所以∠GAB+∠BAH=90°,
又因为∠BAC=90°=∠BAH+∠HAC,
所以∠GAB=∠HAC,
在△GAB和△HAC中,
,
所以△GAB≌△HAC(AAS),所以AG=AH,
又因为AG⊥OM,AH⊥ON,
所以OA平分∠MON.
【C层 创新挑战(选做)】
13.(推理能力、模型观念)如图,在△ABC中,点D在边BC延长线上,∠ACB=110°,∠ABC的平分线交AD于点E,过点E作EH⊥BD,垂足为H,且∠CEH=55°.
(1)求∠ACE的度数;
(2)求证:AE平分∠CAF;
(3)若AC+CD=14,AB=8.5,且S△ACD=21,求△ABE的面积.
【解析】(1)因为∠ACB=110°,
所以∠ACD=180°-∠ACB=70°,
因为EH⊥BD,∠CEH=55°,
所以∠DCE=90°-∠CEH=35°,
所以∠ACE=∠ACD-∠DCE=35°.
(2)如图,过点E作EM⊥BF交BF于点M,作EN⊥AC交AC于点N,
因为BE平分∠ABC,EM⊥BF,EH⊥BD,
所以EM=EH,
由(1)可知,∠ACE=∠DCE=35°,即CE平分∠ACD,
所以EN=EH,
所以EM=EN,
又因为点E在∠CAF的内部,
所以AE平分∠CAF.
(3)由(2)得:EM=EH=EN,
设EM=EH=EN=x,
因为S△ACD=21,
所以S△ACE+S△DCE=21,
所以AC·EN+CD·EH=21,即x(AC+CD)=21,
又因为AC+CD=14,
所以x===3,
所以EM=3,
因为AB=8.5,
所以△ABE的面积为AB·EM=×8.5×3=.
学科网(北京)股份有限公司
$$