内容正文:
第4章 三角形
4.1 线段的垂直平分线
第1课时 线段垂直平分线的性质和判定
【学习目标】
1. 理解线段垂直平分线的概念;
2. 掌握线段垂直平分线的性质定理及逆定理;
3. 能运用线段的垂直平分线的有关知识进行证明或计算.
【学习重点】线段垂直平分线的性质定理及逆定理.
【学习难点】运用线段的垂直平分线的有关知识进行证明
【情境导入】
某区政府为了方便居民的生活, 计划在三个住宅小区之间修建一个购物中心,试问该购物中心应建于何处, 才能使得它到三个小区的距离相等?
【合作探究】
探究点一、线段垂直平分线的性质
观察: 已知点与点关于直线对称,如果将线段沿直线折叠,那么点 与点重合,,,即直线既平分线段,又垂直于线段.
垂直并且平分一条线段的直线叫作这条线段的垂直平分线. (或中垂线)
直线就是线段的垂直平分线.
由上可知: 线段是轴对称图形, 线段的垂直平分线是它的对称轴.
探究发现 如图,直线垂直平分线段 是上的点,请你量一量线段 , 的长,你能发现什么? 请猜想点 到点与点的距离之间的数量关系.
设是线段的中点,根据线段的垂直平分线的定义可知,点在直线上,并且, 于是.
在和 中,
所以(边角边).
因此. 当点在线段上时, 结论还成立吗?
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的距离相等.
例1 如图,在 中, 垂直平分 ,垂足为,交 于 ,若的周长为 ,则的长为( )
A. B. C. D.
练一练:1. 如图①所示,直线是线段的垂直平分线,点为直线上的一点,且,则线段的长为 ( )
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
2.如图②所示,在中, , 边的垂直平分线交于点,交边于点 的周长等 , 则的长是 .
探究点二、线段垂直平分线的判定
说一说: 线段垂直平分线的性质定理的条件是什么? 结论是什么? 它的逆命题是什么?
条件是: 一个点在一条线段的垂直平分线上.
结论是: 这个点到这条线段两端的距离相等.
它的逆命题是:如果一个点到一条线段两端的距离相等,那么这个点在这条线段的垂直平分线上.
这个逆命题是真命题吗?
推理论证:下面来证明上述逆命题是真命题,
如图,当点不在线段上时,连接 , ,由于 ,则 是等腰三角形.
取的中点 ,连接 ,则是的底边上的中线,也是上的高线.
因此,直线是线段的垂直平分线,从而点在线段的垂直平分线上. 当点在线段上时,则就是的中点,因而点在的垂直平分线上.
知识要点
线段垂直平分线的性质定理的逆定理:
到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上.
应用格式:
因为 ,
所以点在的垂直平分线上.
作用: 判断一个点是否在线段的垂直平分线上.
例2 如图,在中, 的垂直平分线相交于点,连接.
求证: 点在的垂直平分线上.
现在你能想到方法确定导入里购物中心的位置, 使它到三个小区的距离相等吗?
课堂练习
1.如图所示, ,则下列说法正确的是( )
A. 垂直平分
B. 垂直平分
C. 与 互相垂直平分
D. 平分
第1题图 第5题图
2.在锐角三角形内一点,满足 , 则点是的 ( )
A. 三条角平分线的交点 B. 三条中线的交点
C. 三条高的交点 D. 三边垂直平分线的交点
3.已知线段,在平面内找到三个点、 、,使
,这样的点的组合共有______种.
4. 下列说法:
① 若点、是线段的垂直平分线上两点,则 ;
② 若 ,则直线 垂直平分线段 ;
③ 若 ,则点必是线段的垂直平分线上的点;
④ 若 ,则经过点的直线垂直平分线段 . 其中正确的有
_________(填序号).
5. 如图, 中,的垂直平分线交于 ,连接
,则的周长是 .
6.已知: 如图,点是线段外的两点,且 与相交于点.求证: .
参考答案
探究点一、线段垂直平分线的性质
探究发现
例1 C. 练一练:1. B 2. .
探究点二、线段垂直平分线的判定
例2 证明:因为点O在线段AB的垂直平分线上,所以OA = OB(线段垂直平分线的性质定理).同理 OB = OC.于是OA = OC.所以点O在AC的垂直平分线上
(线段垂直平分线的性质定理的逆定理).
结论:三角形三边垂直平分线交于一点,这一点到三角形三个顶点的距离相等.
课堂练习
1. A 2. D 3. 无数 4. ①②③ 5. .
6. 证明: , 点和点在线段的垂直平分线上.
垂直平分线段 . 又与相交于点, .
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