内容正文:
14.3 《角的平分线》
一、单选题
1.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,∠ABC=32°,点O在△ABC的内部,OM⊥AB于点M,ON⊥BC于点N.若OM=ON,则∠OBC的度数为( )
A.32° B.29° C.18° D.16°
2.如图,在△ABC中,AD是角平分线,DE⊥AB,DE=3,AC=4,则△ADC的面积为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
3.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AE平分∠BAC交BC于点E,ED⊥AB于点D,如果BC=6,DE=2,那么BE的长为( )
A.4 B.6 C.3 D.5
4.两个完全一样的三角板如图摆放,使三角板的一条直角边分别与△ABC的边AB、AC重合,它们的顶点重合于点M,则点M一定在( )
A.∠A的平分线上 B.AC边的高上
C.BC边的中垂线上 D.AB边的中线上
5.三条公路将A、B、C三个村庄连成一个如图的三角形区域,如果在这个区域内修建一个集贸市场,要使集贸市场到三条公路的距离相等,那么这个集贸市场应建的位置是( )
A.三条高线的交点
B.三条中线的交点
C.三条角平分线的交点
D.三边垂直平分线的交点
6.如图,△ABC的三条角平分线交于点O,若AB=50,BC=60,CA=70,则S△ABO:S△BCO:S△CAO=( )
A.1:1:1 B.7:6:5 C.6:5:7 D.5:6:7
7.如图,在四边形ABCD中,∠D=90°,AD=2,点E是BC边上的动点,连接AC、AE,若CA平分∠BCD,则AE的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以点A为圆心,任意长为半径作弧,分别交AB,AC于M,N两点,再分别以点M,N为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于点P,作射线AP,交BC边于点D,过点D作DE⊥AC交AC于点E,若AB=3,AC=5,则△CDE的周长是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
9.如图,I是△ABC三条角平分线的交点,△ABI的面积记为S1,△ACI的面积记为S2,△BCI的面积记为S3,且S3=8,则S1+S2的值可能为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
10.如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,AE平分∠BAC,交BC于点E,F为BC的延长线上一点,FG⊥AE,交AE的延长线于点G,FG与AC的延长线交于点M,与AD的延长线交于点N,连接BN.给出下列结论:①∠DEA=∠F;②∠DAE=∠ABD﹣∠ACE;③S△AEB:S△AEC=AB:AC;④∠BNF=∠BAE+∠ACB.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题
11.如图,OC平分∠AOB,点P在OC上,PD⊥OB,PD=2,则点P到射线OA的距离是 .
12.如图,在直角三角形ABC中,∠C=90°,BC=8,∠CAB的平分线交BC于点D,过点D作DE⊥AB于点E,若DE=3,则BD= .
13.如图,在△ABC中,∠ACB=90°.以点A为圆心,任意长为半径画弧,分别交AB,AC于点M,N,再分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在△ABC的内部相交于点P,作射线AP交边BC于点D,若,△ABD的面积为,则线段AB的长为 .
14.如图,O为△ABC三个内角平分线的交点,AB=6,将△ABC向下平移得到△FGO,OF、OG分别与AB相交于点D、E,则图中阴影部分的周长为 .
15.如图,在△ABC中,S△ABC=21,∠BAC的角平分线AD交BC于点D,点E为AD的中点.连接BE,点F为BE上一点,且BF=2EF.若S△DEF=2,则AB:AC= .
三、解答题
16.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于E,F在AC上,且BD=DF.
(1)求证:CF=EB;
(2)试判断AB与AF,EB之间存在的数量关系.并说明理由.
17.如图,在△ABC中,AD,AF分别为△ABC的中线和高,BE为△ABD的角平分线.
(1)若∠BED=46°,∠BAD=25°,求∠ABC的大小.
(2)若△ABC的面积为30,BD=5,求AF的长.
18.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)作∠ABC的平分线BD,交AC于点D;(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下:
①若∠A=38°,求∠ADB的度数;
②若AB=5,CD=2,求△ABD的面积.
19.如图,△ABC中,∠ACB=100°,点D在边BC延长线上,∠ABC的平分线交AD于点E,过点E作EH⊥BD,垂足为H,且∠CEH=50°.
(1)求∠ACE的度数;
(2)求证:AE平分∠CAF;
(3)若AC+CD=16,AB=10,且S△ACD=24,则△ABE的面积.
20.已知直线m⊥n于点O,点A在直线m上,点B在直线n上.
(1)如图1,射线AC、BC分别是∠BAO和∠ABO的角平分线.问点A、B运动过程中,∠ACB的大小是否会发生变化?若发生变化,请说明变化的情况;若不发生变化,试求∠ACB的大小.
(2)如图2,延长AB至E,AF是∠BAO内的一条射线,与直线n相交于点D,若∠EBD、∠FDB、∠BAD的平分线恰好交于点G,过点G作GH⊥AE于H,设∠BGH=α,∠AGD=β,试探究α和β满足的数量关系,并证明.
(3)如图3,延长AB至E,已知∠ABO、∠OBE的角平分线与∠BOQ的角平分线所在直线分别相交于M、N.在△BMN的三个内角中,若存在一个角是另一个角的3倍,请求出∠BAO的度数.
参考答案
一、单选题
1.D
【解答】解:∵ON⊥BC,OM⊥AB,OM=ON,
∴点O到BC、AB的距离相等,
∴OB是∠ABC的角平分线,
∵∠ABC=32°,
∴∠OBC∠ABC32°=16°.
故选:D.
2.D
【解答】解:过点D作DF⊥AC于点F,如图所示:
∵AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,DE=3,AC=4,
∴DF=DE=3,
∴S△ADC.
故选:D.
3.A
【解答】解:在△ABC中,∠ACB=90°,AE平分∠BAC交BC于点E,ED⊥AB于点D,DE=2,
∴EC=DE=2.
∵BC=6,
∴BE=BC﹣EC=6﹣2=4,
故选:A.
4.A
【解答】解:如图:
∵ME⊥AB,MF⊥AC,ME=MF,
∴M在∠A的角平分线上,
故选:A.
5.C
【解答】解:在这个区域内修建一个集贸市场,要使集贸市场到三条公路的距离相等,
根据角平分线的性质,集贸市场应建在∠A、∠B、∠C的角平分线的交点处.
故选:C.
6.D
【解答】解:由条件可知点O到△ABC三边的距离相等,
设点O到AB的距离为a,
则S△ABO:S△BCO:S△CAO
=AB:BC:AC
=5:6:7,
故选:D.
7.B
【解答】解:过A作AE′⊥BC于E′,则AE′的长为AE的最小值,
∵CA平分∠BCD,AE′⊥BC,∠D=90°,AD=2,
∴AE′=AD=2,
即AE的最小值为2,
综上所述,只有选项B正确,符合题意,
故选:B.
8.C
【解答】解:由题意知:AD平分∠BAC,
∵∠ABC=90°,
∴DB⊥AB,
∵DE⊥AC,
∴DE=DB,
∵AD=AD,
∴Rt△ABD≌Rt△AED(HL),
∴AE=AB=3,
∴CE=AC﹣AE=5﹣3=2,
∵∠ABC=90°,AB=3,AC=5,
∴BC4,
∴△CDE的周长=CD+DE+CE=CD+BD+CE=BC+CE=4+2=6.
故选:C.
9.D
【解答】解:由题意可得:△ABI、△ACI和△BCI的边AB,AC,BC上的高相等,
设这个相等的高长为h,
∵△ABI的面积记为S1,△ACI的面积记为S2,△BCI的面积记为S3,
∴,,
∴,,,
∵AB+AC>BC,
∴,
∴S1+S2>S3,
又∵S3=8,
∴S1+S2可能的值10,
选项D符合题意,选项A、B、C不符合题意.
故选:D.
10.A
【解答】解:①∵AD⊥BC,FG⊥AE,
∴△FDN和△ANG都是直角三角形,
∴∠F+∠ANG=90°,∠DAE+∠ANG=90°,
∴∠F=∠DAE
假设∠DEA=∠F,
∴∠DEA=∠DAE,
在△ADE中,当DA=DE时,∠DEA=∠DAE=45°,
但是,根据已知条件无法判定DA=DE,
故结论①不正确;
②在△ABC中,∠BAC=180°﹣(∠ABD+∠ACE),
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAE∠BAC=90°(∠ABD+∠ACE),
∵AD⊥BC,
∴∠BAD=90°﹣∠ABD,
∴∠DAE=∠BAE﹣∠BAD=90°(∠ABD+∠ACE)﹣(90°﹣∠ABD)(∠ABD﹣∠ACE),
故结论②不正确;
③过点E作EK⊥AB于点K,ET⊥AC于点T,如图所示:
∵AE平分∠BAC,
∴EK=ET,
∵S△AEBAB•EK,S△AECAC•ET,
∴S△AEB:S△AEC=AB:AC,
故结论③正确;
④∵∠AEB是△AEC的外角,
∴∠AEB=∠CAB+∠ACB,
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAE=∠CAB,
∴∠AEB=∠BAE+∠ACB,
∵AD⊥BC,FG⊥AE,
∴∠NDE=∠NGE=90°,
∴∠NDE+∠NGE=180°,
在四边形DEGN中,∠DNG+∠DEG+∠NDE+∠NGE=360°,
∴∠DNG+∠DEG=180°,
又∵∠AEB+∠DEG=180°,
∴∠DNG=∠AEB,
∵∠BNF=∠BND+∠DNG,
∴∠BNF=∠BND+∠AEB,
∴∠BNF>∠AEB,
即∠BNF>∠BAE+∠ACB,
故结论④不正确,
综上所述:正确的结论有③,共1个.
故选:A.
二、填空题
11.2
【解答】解:如图,作PM⊥OA,垂足为M,
∵OC平分∠AOB,点P在OC上,PD⊥OB,PM⊥OA,
∴PD=PM,
∵PD=2,
∴PM=2,
故答案为:2.
12.5.
【解答】解:∵∠C=90°,
∴DC⊥AC,
∵AD平分∠CAB,DE⊥AB,
∴DC=DE=3,
∴BD=BC﹣DC=8﹣3=5,
故答案为:5.
13.5
【解答】解:过D点作DE⊥AB于E点,如图,
由作法得AD平分∠BAC,
而DC⊥AC,DE⊥AB,
∴DE=DC,
∵△ABD的面积为,
∴AB,
解得AB=5,
即线段AB的长为5.
故答案为:5.
14.6.
【解答】解:连接OA,OB,
∵O为△ABC三个内角平分线的交点,
∴OA平分∠BAC,
∴∠OAD=∠OAC,
由平移的性质得到:OF∥AC,
∴∠AOD=∠∠OAC,
∴∠OAD=∠AOD,
∴AD=OD,
同理:BE=OE,
∴阴影部分的周长=OD+DE+OE=AD+DE+BE=AB=6.
故答案为:6.
15.4:3
【解答】解:∵BF=2EF.S△DEF=2,
∴S△BDE=3S△DEF=3×2=6,
∵点E为AD的中点,
∴S△ABD=2S△BDE=2×6=12,
∵S△ABC=21,
∴S△ACD=21﹣12=9,
过D作DM⊥AB于M,DN⊥AC于N,
∵AD是∠BAC的角平分线,
∴DM=DN,
∴,
则AB:AC=4:3,
故答案为:4:3.
三、解答题
16.(1)证明:∵AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,∠C=90°,
∴DC=DE,
在Rt△FCD和Rt△BED中,
,
∴Rt△FCD≌Rt△BED(HL),
∴CF=EB;
(2)解:AB=AF+2BE,
理由如下:在Rt△ACD和Rt△AED中,
,
∴Rt△ACD≌Rt△AED(HL),
∴AC=AE,
∴AB=AE+BE=AF+FC+BE=AF+2BE.
17.解:(1)∵∠BED=∠ABE+∠BAE,∠BED=46°,∠BAD=25°,
∴∠ABE=∠BED﹣∠BAD=46°﹣25°=21°,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠ABE=2×21°=42°;
(2)∵AD为中线,BD=5,
∴BC=2BD=10,
∵AF⊥BC,
∴△ABC的面积BC•AF=30,
∴AF=6.
18.解:(1)∠ABC的平分线BD交AC于点D,如图所示:
(2)①∵∠C=90°,∠A=38°,
∴∠ABC=180°﹣90°﹣38°=52°,
∵BD是∠ABC的平分线,
∴∠ABD∠ABC=26°,
∴∠ABD=180°,
∴∠ADB=180°﹣38°﹣26°=116°;
②过点D作DH⊥AB于点H,
∵BD是∠ABC的平分线,∠C=90°,
∴DH=CD=2,
∴△ABD的面积AB•DH5×2=5.
19.(1)解:由条件可得∠ACD=180°﹣∠ACB=80°,
∵EH⊥BD,∠CEH=50°,
∴∠DCE=90°﹣∠CEH=40°,
∴∠ACE=∠ACD﹣∠DCE=40°.
(2)证明:如图,过点E作EM⊥BF于点M,作EN⊥AC于点N,
∵BE平分∠ABC,EM⊥BF,EH⊥BD,
∴EM=EH,
由(1)可知,∠ACE=∠DCE=40°,即CE平分∠ACD,
由条件可得EN=EH,
∴EM=EN,
又∵点E在∠CAF的内部,
∴AE平分∠CAF;
(3)解:如上图,过点E作EM⊥BF于点M,作EN⊥AC于点N,
由(2)已得:EM=EH=EN,
设EM=EH=EN=x,
∵S△ACD=24,
∴S△ACE+S△DCE=24,
∴,即,
∴,
∴x=3,
∴EM=3,
∵AB=10,
∴△ABE的面积为.
20.解:(1)不发生变化,理由如下:
∵m⊥n,
∴∠AOB=90°,
在△ABO中,∠BAO+∠ABO=180°﹣∠AOB=90°,
∵射线AC、BC分别是∠BAO和∠ABO的角平分线,
∴,,
∴,
在△ABC中,∠ACB=180°﹣(∠CAB+∠CBA)=180°﹣45°=135°,
∴∠ACB大小不发生变化,为135°;
(2)∴α=β,理由:
∵∠EBD、∠FDB、∠BAD的平分线恰好交于点G,设∠EBG=∠GBD=x,∠FDG=∠GDB=y,∠BAD=2z.
∴∠EBD=∠BAD+∠ADB,∠BDF=∠BAD+∠ABD,
∴∠EBD+BDF=∠BAD+∠ADB+∠BAD+∠ABD=180°+∠BAD,即2x+2y=180°+2zx+y=90°+z,
∴∠AGD=∠GDF﹣∠GAD=y﹣z,∠AGB=∠GBE﹣∠GAB=x﹣z,∠BGD=180°﹣(x+y),
∵GH⊥AE,
∴∠BGH=α=90°﹣x,
∴∠AGD=β=∠BGD﹣∠AGB=180°﹣(x+y)﹣(x﹣z)=180°﹣(90°+z)﹣(x﹣z)=90°﹣x,
∴α=β;
(3)∵BM平分∠ABO,BN平分∠OBE,
∴∠MBN(∠ABO+∠OBE)=90°,
∵OM平分∠BOQ,
∵∠BOQ=90°,
∴∠BOM=45°.
分情况讨论情况一:若∠BMN=3∠BNM,∠BMN+∠BNM=90°,
则∠BNM=22.5°,∠BMN=67.5°,
∵∠BOM=∠BNO+∠OBN=45°.
∴∠OBN=45°﹣22.5°=22.5°,∠BAO=90°﹣∠ABO=90°﹣2×22.5°=45°;
情况二:若∠BNM=3∠BMN,∠BMN+∠BNM=90°,则∠BMN=22.5°,∠BNM=67.5°,
而∠BOM=∠BNO+∠OBN=45°<75°,不合题意,舍去;
情况三:若∠MBN=3∠BMN,则∠BMN=30°.
∴∠BNM=60°而∠BOM=∠BNO+∠OBN=45°<60°,不合题意,舍去;
情况四:若∠MBN=3∠BNM,∠BNM=30°,
∵∠BOM=∠BNO+∠OBN=45°,
∴∠OBN=45°﹣30°=15°,∠BAO=90°﹣∠ABO=90°﹣2×15°=60°,
综上所述,∠BAO为45°或60°.
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