内容正文:
专题10 角的平分线
(重难点题型专训)
【知识考点 角的平分线】
【解题知识必备】
【知识考点1】角的平分线的性质
1.性质定理:角的平分线上的点到角两边的距离相等.
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.
2.数学语言:为的角平分线(如图1),,,
(角平分线上的点到这个角的两边的距离相等).
图1
【知识考点2】角的平分线的判定
1.判定定理:角的内部到角两边的距离相等的点在角的平分线上.
应用角的平分线的判定所具备的条件
(1)位置关系:点在角的内部;
(2)数量关系:该点到角两边的距离相等.
定理的作用:判断点是否在角平分线上.
2.数学语言:(如图2),点在内部,,,
为的角平分线(在一个角的内部,到角的两边距离相等的点,在这个角的平分线上)
图2
3. 角的平分线的判定定理与性质定理的关系
如图
【知识考点3】尺规作图--作已知角的平分线
已知:∠AOB,
求作:∠AOB的平分线.
作法:(1)以点O为圆心,适当长为半径画弧,交OA于点M,交OB于点N.
(2)分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在∠AOB的内部相交于点C.
(3)画射线OC.射线OC即为所求.
如图所示:
作图依据:构造△OMC≌△ONC(SSS).
拓展:三角形的三条角平分线交于一点,并且这一点到三条边的距离相等. 这一点叫作三角形的内心 .
【重难点常考题型梳理】
【题型01】 利用角平分线的性质求值(长度、角度、周长、面积)
【题型02】 利用角平分线的性质证明
【题型03】 与角平分线的判定有关的求值问题
【题型04】 与角平分线的判定有关的证明问题
【题型05】 角平分线的性质与判定的综合
【题型06】 角平分线性质中的最值问题
【题型07】 角平分线的实际应用
【题型08】 尺规作图中的角平分线
【题型01】 利用角平分线的性质求值(长度、角度、周长、面积)
【例1】(2024-2025八年级上·广东广州·期末)如图,在中,和的外角平分线交于点于点.若的面积为10,的面积为7,,则的周长为( )
A.8 B.10 C.11 D.12
【变式1-1】(2024-2025八年级上·新疆乌鲁木齐·期末)如图,在中,,O是与平分线的交点,则点O到的距离为 .
【变式1-2】(2024-2025七年级下·山东烟台·期中)如图,的外角的平分线与内角的平分线交于点,若,则的度数是 .
【变式1-3】(2024-2025七年级下·重庆·期中)如图,在中,,且,,为的角平分线,交于点E,交于点F,若的面积为7,则图中阴影部分四边形的面积为 .
【题型02】 利用角平分线的性质证明
【例2】(2024-2025八年级上·安徽合肥·期末)如图,是的平分线,C是上一点,,,垂足分别为D,E,点F是上的另一点,连接.求证:.
【变式2-1】(2024-2025八年级上·湖南株洲·期中)如图,E是的中点,平分.有下列结论:其中正确的是( )
A.②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【变式2-2】(2024-2025八年级上·四川乐山·期末)如图所示,点、分别是、平分线上的点,于点,于点,于点,求证:.
【变式2-3】(2024-2025七年级下·陕西咸阳·期末)如图,在四边形中,,为的中点,连接,,并延长交的延长线于点.
(1)与全等吗?请说明理由;
(2)若.
①试说明;
②若,,,求点到的距离.
【题型03】 与角平分线的判定有关的求值问题
【例3】(2024-2025八年级·山西太原·阶段练习)如图,在中,,,点为上一点,连接,于点,且,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(2024-2025八年级·江西九江·期中)如图,,,若,,,则( )
A.26° B.29° C.58° D.32°
【变式3-2】(2024-2025八年级上·宁夏固原·期中)如图,已知于A,于B,且,则 .
【变式3-3】(2024-2025八年级上·湖南湘西·期中)如图,于点E,于点F,,.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【题型04】 与角平分线的判定有关的证明问题
【例4】(2023-2024八年级上·广东汕头·期中)已知,于点,于点,交点,,.求证:
(1)点在的平分线上;
(2).
【变式4-1】(2024-2025八年级上·河北保定·期末)如图,M,N分别是边,上的点,点P在射线上,下列条件不能说明平分的是( )
A.,, B.,
C., D.,,
【变式4-2】(2024-2025八年级上·安徽合肥·期末)如图,在中,以它的边为直角边,分别在形外作等腰直角三角形,连接.下列结论中不一定成立的是( )
A. B.
C.平分 D.
【变式4-3】(2024-2025八年级·江西九江·期中)在等腰与等腰中,,,,连接和相交于点,交于点,交于点.
(1)求证:;
(2)求证:平分.
【题型05】 角平分线的性质与判定的综合
【例5】(2024-2025八年级上·江苏苏州·期中)如图,已知分别是的外角和的平分线,连接,
(1)求证:平分;
(2)若,且与的面积分别是和,求的周长.
【变式5-1】(2024-2025八年级上·北京·期中)如图,在中,,于点,,点在上,.
(1)求证:平分;
(2)求证:.
【变式5-2】(2024-2025八年级上·重庆长寿·期中)如图,在中,点在边上,,的平分线交于点,过点作,垂足为,且,连接.
(1)求的度数;
(2)求证:平分;
(3)若,三角形的面积是16,求的长.
【变式5-3】(2024-2025八年级·广东深圳·期中)如图,中,点在边延长线上,的平分线交于点,过点作,垂足为,且.
(1)的度数是 ;
(2)求证:平分;
(3)若,且,求的面积.
【题型06】 角平分线性质中的最值问题
【例6】(2024-2025八年级上·安徽亳州·期末)如图,在中,平分交于点,点,分别是和上的动点.
(1)若,,则的度数为 ;
(2)若,,则的最小值为 .
【变式6-1】(2022-2023八年级上·陕西西安·期末)在中,已知,边上的高,两个内角的角平分线相交于点,过作于点,则的最大值是 .
【变式6-2】(2024-2025八年级上·天津·期末)如图,以的顶点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交,于点,,再分别以点M和点N为圆心,大于长为半径画弧(弧所在圆的半径都相等),两弧交于点P.画射线,作于点C,且,是射线上一个动点,则的最小值为
【变式6-3】(2024-2025八年级上·广东中山·期中)如图1,在平面直角坐标系中,已知点,,且,满足.
(1)求点,坐标;
(2)如图1,以为斜边构造等腰直角,请直接写出点的坐标;
(3)如图2,已知等腰直角中,,,点是腰上的一点(不与,重合),连接,过点作,垂足为点.
①若是的角平分线,求证:;
②探究:如图3,连接,当点在线段上运动时(不与,重合),的大小是否发生变化?若改变,求出它的最大值;若不改变,求出这个定值.
【题型07】 角平分线的实际应用
【例7】(2022-2023八年级上·辽宁大连·阶段练习)如图,某个居民小区附近有三条两两相交的道路、、,拟在上建造一个大型超市,使得它到、的距离相等,请确定该超市的位置.
【变式7-1】(2024-2025八年级上·广东中山·期中)如图,,,是三条相互交叉的公路,现要在三条公路围成的三角形区域内修建一座加油站,要求加油站到三条公路的距离相等,则加油站应修建在( )
A.三条角平分线的交点位置 B.三条高的交点位置
C.三边的中垂线的交点位置 D.三条中线的交点位置
【变式7-2】(2023-2024八年级上·内蒙古呼和浩特·阶段练习)三条公路两两相交于A、B、C三点,现计划修建一个商品超市,要求这个超市到三条公路距离相等,问可供选择的地方
有 处.
【变式7-3】(2024-2025八年级上·河北邯郸·期中)【问题提出】工人师傅常用角尺平分一个任意角.做法:如图1,是一个任意角,在边,上分别取,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与点,重合,即.过角尺顶点的射线便是的平分线,已知角尺的夹角.
【初步思考】试说明工人师傅这样做能得到角平分线的道理;
【变式判断】张明同学认为当时,工人师傅就不需要先在边,上分别取,直接移动角尺,使角尺的两边分别与,相交于点,,且满足,如图2所示,便可以得到平分,你觉得张明的观点对吗?并说明理由;
【拓展探究】如图3,,平分,是射线上的一点,点在射线上运动,过点作,与直线交于点,过点作于点.若,,请直接写出的长.
【题型08】 尺规作图中的角平分线
【例8】(2024-2025八年级上·广东广州·期中)已知是的一个外角,.
(1)尺规作图,作角平分线.(不写作法,保留痕迹);
(2)求证:.
【变式8-1】(2024-2025八年级上·四川乐山·期末)如图,在中,,以顶点为圆心,适当长为半径画弧,分别交、于点、,再分别以点、为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点,作射线交边于点,若,,则的面积是( )
A.15 B.30 C.45 D.60
【变式8-2】(2024-2025八年级上·河南省直辖县级单位·期末)如图,以点为圆心,适当长为半径画弧,分别交于点,分别以点为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点,画射线;已知,且于点.若,则线段长为 .
【变式8-3】(2024-2025八年级上·福建福州·期末)如图,平分,在的两边上分别取点C,D,连接
(1)在射线上求作一点M,使得点M到的距离相等要求:尺规作图,保留作图痕迹,不必写作法和证明;
(2)在(1)的条件下,若,且与的面积分别是6和5,求线段的长度.
【特训09】直通中考真题
1.(2025·内蒙古·中考真题)如图,直线,点,分别在直线,上,连接,以点为圆心,适当长为半径画弧.交射线于点,交于点,再分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧(两弧半径相等),两弧在的内部相交于点,画射线交于点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(2025·四川资阳·中考真题)如图,在射线上,分别截取,使;再分别以点M和点N为圆心、大于线段一半的长为半径作圆弧,在内,两弧交于点D,作射线;过点D作交于点E.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
3.(2025·天津·中考真题)如图,是的角平分线.按以下步骤作图:①以点为圆心,适当长为半径画弧,与边相交于点,与边相交于点;②以点为圆心,长为半径画弧,与边相交于点;③以点为圆心,长为半径画弧,与第②步中所画的弧相交于点;④作射线,与相交于点,与边相交于点.则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
4.(2024·青海·中考真题)如图,平分,点P在上,,,则点P到的距离是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
5.(2024·天津·中考真题)如图,中,,以点为圆心,适当长为半径画弧,交于点,交于点;再分别以点为圆心,大于的长为半径画弧,两弧(所在圆的半径相等)在的内部相交于点;画射线,与相交于点,则的大小为( )
A. B. C. D.
6.(2025·山东东营·中考真题)如图,在中,,,的平分线交于点,、分别是和上的动点,则的最小值是 .
7.(2024·江苏宿迁·中考真题)如图,在中,,是高,以点A为圆心,长为半径画弧,交于点E,再分别以B、E为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部交于点F,作射线,则 .
8.(2024·湖南·中考真题)如图,在锐角三角形中,是边上的高,在,上分别截取线段,,使;分别以点E,F为圆心,大于的长为半径画弧,在内,两弧交于点P,作射线,交于点M,过点M作于点N.若,,则 .
9.(2022·湖南株洲·中考真题)如图所示,点在一块直角三角板上(其中),于点,于点,若,则 度.
10.(2025·陕西·中考真题)如图,已知,点在边上.请用尺规作图法,在的内部求作一点,使得,且.(保留作图痕迹,不写作法)
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专题10 角的平分线
(重难点题型专训)
【知识考点 角的平分线】
【解题知识必备】
【知识考点1】角的平分线的性质
1.性质定理:角的平分线上的点到角两边的距离相等.
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.
2.数学语言:为的角平分线(如图1),,,
(角平分线上的点到这个角的两边的距离相等).
图1
【知识考点2】角的平分线的判定
1.判定定理:角的内部到角两边的距离相等的点在角的平分线上.
应用角的平分线的判定所具备的条件
(1)位置关系:点在角的内部;
(2)数量关系:该点到角两边的距离相等.
定理的作用:判断点是否在角平分线上.
2.数学语言:(如图2),点在内部,,,
为的角平分线(在一个角的内部,到角的两边距离相等的点,在这个角的平分线上)
图2
3. 角的平分线的判定定理与性质定理的关系
如图
【知识考点3】尺规作图--作已知角的平分线
已知:∠AOB,
求作:∠AOB的平分线.
作法:(1)以点O为圆心,适当长为半径画弧,交OA于点M,交OB于点N.
(2)分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在∠AOB的内部相交于点C.
(3)画射线OC.射线OC即为所求.
如图所示:
作图依据:构造△OMC≌△ONC(SSS).
拓展:三角形的三条角平分线交于一点,并且这一点到三条边的距离相等. 这一点叫作三角形的内心 .
【重难点常考题型梳理】
【题型01】 利用角平分线的性质求值(长度、角度、周长、面积)
【题型02】 利用角平分线的性质证明
【题型03】 与角平分线的判定有关的求值问题
【题型04】 与角平分线的判定有关的证明问题
【题型05】 角平分线的性质与判定的综合
【题型06】 角平分线性质中的最值问题
【题型07】 角平分线的实际应用
【题型08】 尺规作图中的角平分线
【题型01】 利用角平分线的性质求值(长度、角度、周长、面积)
【例1】(2024-2025八年级上·广东广州·期末)如图,在中,和的外角平分线交于点于点.若的面积为10,的面积为7,,则的周长为( )
A.8 B.10 C.11 D.12
【答案】D
【分析】本题考查了角平分线的性质,掌握角平分线上的点到角两边的距离相等是解题关键.连接,过点作于点,于点,由角平分线的性质,得到,进而得出,再根据,求出,即可求出的周长.
【解答】解:如图,连接,过点作于点,于点,
和的外角平分线交于点,且,
,
的面积为7,
,
,
的面积为10,
,
,
,
,即的周长为12,
故选:D.
【变式1-1】(2024-2025八年级上·新疆乌鲁木齐·期末)如图,在中,,O是与平分线的交点,则点O到的距离为 .
【答案】/1厘米
【分析】本题考查了角平分线的性质定理及与三角形高有关的计算,分别过点O作,连接,易得点在的角平分线上,推出,设,根据,建立方程求解即可.
【解答】解:分别过点O作,连接,
∵点是与平分线的交点,
∴点在的角平分线上,
∴,
设,
∵,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴点到的距离等于.
故答案为:.
【变式1-2】(2024-2025七年级下·山东烟台·期中)如图,的外角的平分线与内角的平分线交于点,若,则的度数是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了三角形外角性质,角平分线性质的应用,延长,过点作于点,作于点,作于点,然后证明是的平分线,进而可得的度数,再求出的度数,从而可得答案,关键是掌握角平分线的性质.
【解答】解:延长,过点作于点,作于点,作于点,
的外角的平分线与内角平分线交于点,
,,
,
是的平分线,
∵,
∴,
∴,
平分,平分,
,,
,,
,
;
故答案为:.
【变式1-3】(2024-2025七年级下·重庆·期中)如图,在中,,且,,为的角平分线,交于点E,交于点F,若的面积为7,则图中阴影部分四边形的面积为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了角平分线的性质,三角形面积计算,设,则有,,过点E作于点G,即可得到,然后根据可得,然后可得,则,根据,得到;同理可得,可证明,则,即可得到.
【解答】解:设,则,
∴,
∵,
∴,
过点E作于点G,过点F分别作的垂线,垂足分别为M、N,
∵平分,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
同理可得,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【题型02】 利用角平分线的性质证明
【例2】(2024-2025八年级上·安徽合肥·期末)如图,是的平分线,C是上一点,,,垂足分别为D,E,点F是上的另一点,连接.求证:.
【答案】见详解
【分析】本题考查了角平分线的性质,外角性质,全等三角形的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先由角平分线的性质得结合外角性质得,因为,证明,即可作答.
【解答】解:∵是的平分线,,,
∴
∴,
即,
∵,
∴,
∴.
【变式2-1】(2024-2025八年级上·湖南株洲·期中)如图,E是的中点,平分.有下列结论:其中正确的是( )
A.②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】C
【分析】过E作于F,易证得,得到;而点E是BC的中点,得到,则可证得,得到,也可得到,,即可判断出正确的结论.
【解答】解:过E作于F,如图,
∵,平分,
∴,,
∴,,
∴;
而点E是的中点,
∴,所以①错误;
∵,
∴,
∴,
∴,所以④正确;∴,所以③正确,
∴,
∴,所以②正确.
综上:②③④正确.
故选C.
【点评】本题考查了三角形全等的判定与性质,角平分线的性质,解题的关键是掌握全等三角形的判定与性质.
【变式2-2】(2024-2025八年级上·四川乐山·期末)如图所示,点、分别是、平分线上的点,于点,于点,于点,求证:.
【答案】证明见解析.
【分析】本题考查角平分线的性质,熟记角平分线上的点到角两边的距离相等的性质是解题关键.根据角平分线的性质得出,,根据线段的和差关系即可得结论.
【解答】解:∵点、分别是、平分线上的点,,,,
∴,,
∴.
【变式2-3】(2024-2025七年级下·陕西咸阳·期末)如图,在四边形中,,为的中点,连接,,并延长交的延长线于点.
(1)与全等吗?请说明理由;
(2)若.
①试说明;
②若,,,求点到的距离.
【答案】(1)全等,见分析;(2)①见分析;②4
【分析】题目主要考查全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.
(1)根据题意及全等三角形的判定证明即可;
(2)①根据全等三角形的性质得出,,结合题意及全等三角形的判定即可得出结果;②根据全等三角形的性质及角平分线的性质即可求解.
【解答】解:(1)解:全等;
理由:因为,
所以.
因为为的中点,
所以.
在与中,
因为,,,
所以;
(2)①由(1)知,
所以,
因为,
所以,
即.
在与中,
因为,,,
所以;
所以,
所以;
②由①知道,
所以,
所以平分,
所以点到的距离等于点到的距离.
因为,,
所以,即,且,
所以点到的距离为4.
【题型03】 与角平分线的判定有关的求值问题
【例3】(2024-2025八年级·山西太原·阶段练习)如图,在中,,,点为上一点,连接,于点,且,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了角平分线的判定,直角三角形的性质,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
根据直角三角形的性质得到,根据角平分线的判定定理得到平分角,得到,即可得到答案.
【解答】解:,,
,
,,
平分角,
,
故选:B.
【变式3-1】(2024-2025八年级·江西九江·期中)如图,,,若,,,则( )
A.26° B.29° C.58° D.32°
【答案】B
【分析】本题考查了角平分线的判定定理:在角的内部,到角的两边的距离相等的点在这个角的平分线上.也考查了角平分线的定义,熟练掌握以上知识点是解题的关键.根据角平分线的判定定理,得到平分,然后根据角平分线的定义求解.
【解答】解:,
平分,
.
故选:B.
【变式3-2】(2024-2025八年级上·宁夏固原·期中)如图,已知于A,于B,且,则 .
【答案】/55度
【分析】本题主要考查了角平分线的判定定理,三角形外角的性质,证明点P在的平分线上是本题的关键.由,,,可证点P在的平分线上,可得,由三角形外角性质可求解.
【解答】解:,,,
∴点P在的平分线上,
,
,
故答案为:.
【变式3-3】(2024-2025八年级上·湖南湘西·期中)如图,于点E,于点F,,.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见分析;(2)
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,角平分线判定,注意:全等三角形的判定定理有,,,,以及全等三角形的对应边相等,对应角相等.
(1)根据“”证明即可;
(2)根据直角三角形两锐角互余得出,根据全等三角形的性质得出,根据角平分线定义得出平分,即可得出答案.
【解答】解:(1)证明:∵,,
∴,
在和中,
,
∴;
(2)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴平分,
∴.
【题型04】 与角平分线的判定有关的证明问题
【例4】(2023-2024八年级上·广东汕头·期中)已知,于点,于点,交点,,.求证:
(1)点在的平分线上;
(2).
【答案】(1)见分析;(2)见分析.
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的判定,掌握知识点的应用是解题的关键.
()连接,证明,根据性质可得,然后通过角平分线的判定方法即可求证;
()由()可知,得,又,然后通过线段和差即可求证.
【解答】解:(1)证明:如图,连接,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
又∵,,
∴点在的平分线上;
(2)证明:由()可知,
∴,
又∵,
∴,
∴.
【变式4-1】(2024-2025八年级上·河北保定·期末)如图,M,N分别是边,上的点,点P在射线上,下列条件不能说明平分的是( )
A.,, B.,
C., D.,,
【答案】C
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,角平分线的判定,解题的关键是熟练掌握三角形全等的判定方法.根据角平分线的判定可以直接判定平分,判断A不符合题意;根据三角形全等的判定和性质可以直接判断B、D不符合题意,C选项无法判断平分.
【解答】解:A.根据,,,利用角平分线的判定可知平分,故A不符合题意;
B.∵,,,
∴,
∴,
∴平分,故B不符合题意;
C.,,不能判定平分,故C符合题意;
D.∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴平分,故D不符合题意;
故选:C.
【变式4-2】(2024-2025八年级上·安徽合肥·期末)如图,在中,以它的边为直角边,分别在形外作等腰直角三角形,连接.下列结论中不一定成立的是( )
A. B.
C.平分 D.
【答案】D
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理,角平分线的判定,熟练掌握全等三角形的判定是解题的关键.
利用证明则,即可判断A;由于,则,而,故,即可判断B;过点A作于点,过点A作于点,由于,则,而,故,根据角平分线的判定即可判断C;对于D,条件不足,不能证明.
【解答】解:由题意得,
∴,
∴,
∴,故A正确,不符合题意;
如图:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,故B正确,不符合题意;
如图:过点A作于点,过点A作于点,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴平分,故C正确,不符合题意;
∵现有条件不足以证明,故D错误,符合题意,
故选:D.
【变式4-3】(2024-2025八年级·江西九江·期中)在等腰与等腰中,,,,连接和相交于点,交于点,交于点.
(1)求证:;
(2)求证:平分.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的判定定理,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)利用角的和差可得,结合,,即可由证得;
(2)过点作,,由(1)可知,推出,,然后利用面积公式进而得到,根据角平线的判定定理即可判定.
【解答】(1)证明:,
,
又,,
.
(2)证明:过点作,,如图,
由(1)可知,
,,
,
,
又,,
平分.
【题型05】 角平分线的性质与判定的综合
【例5】(2024-2025八年级上·江苏苏州·期中)如图,已知分别是的外角和的平分线,连接,
(1)求证:平分;
(2)若,且与的面积分别是和,求的周长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】()如图,过点分别作,,,由角平分线的性质可得,,进而得,再根据角平分线的判定即可求证;
()由的面积为可得,再根据可得,进而即可求解;
本题考查了角平分线的判定和性质,正确作出辅助线是解题的关键.
【解答】(1)证明:如图,过点分别作,,,垂足分别为点,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∵,,
∴点在的角平分线上,
即平分;
(2)解:∵的面积为,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
∴的周长.
【变式5-1】(2024-2025八年级上·北京·期中)如图,在中,,于点,,点在上,.
(1)求证:平分;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析.
【分析】()由,,则,证明,再由角平分线的判定定理即可求证;
()先证明,则,所以,又,然后代入求证即可;
本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的性质和判定定理,同角的补角相等,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【解答】(1)证明:∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴点在的平分线上,
∴平分;
(2)证明:∵平分,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
由()得,
∴,
∴,
∴,
∴.
【变式5-2】(2024-2025八年级上·重庆长寿·期中)如图,在中,点在边上,,的平分线交于点,过点作,垂足为,且,连接.
(1)求的度数;
(2)求证:平分;
(3)若,三角形的面积是16,求的长.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了角平分线的判定和性质,三角形的内角和定理,三角形外角的性质,熟练掌握角平分线上的点到角的两边的距离相等是解题关键.
(1)根据垂直得到,利用三角形外角的性质得到,再根据,即可求出的度数;
(2)过点作,根据角平分线的性质得到,进而得到,再根据角平分线的判定定理即可证明结论;
(3)根据三角形的面积公式求出,再根据(2)中结论即可求解.
【解答】(1)解:∵,
,
,
,
,
,即.
(2)证明:过点作交于点交于点,
,
,
由(1)可知,,
,
平分,
,
,
平分,
,
,
平分.
(3)解:,
,
,
,
,
,
.
【变式5-3】(2024-2025八年级·广东深圳·期中)如图,中,点在边延长线上,的平分线交于点,过点作,垂足为,且.
(1)的度数是 ;
(2)求证:平分;
(3)若,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】本题主要考查了角平分线的判定与性质,三角形内角和定理的应用;
(1)先求出,再根据直角三角形的两个锐角互余可得,然后根据即可得;
(2)过点作于点,作于点,先根据角平分线的性质可得,从而可得,再根据角平分线的判定即可得证;
(3)过点作于点,作于点,则,设,再根据和三角形的面积公式可得的值,从而可得的值,然后利用三角形的面积公式即可得.
【解答】(1)解:,
,
,
,
.
(2)证明:如图,过点作于点,作于点,
平分,,
,
由(1)可知,,即平分,
,
,
又点在的内部,
平分.
(3)解:如图,过点作于点,作于点,
由(2)已得:,
设,
,
,
,即,
又,
,
,
,
的面积为.
【题型06】 角平分线性质中的最值问题
【例6】(2024-2025八年级上·安徽亳州·期末)如图,在中,平分交于点,点,分别是和上的动点.
(1)若,,则的度数为 ;
(2)若,,则的最小值为 .
【答案】 /度 3
【分析】(1)根据角平分线的定义,三角形外角的性质即可求解;
(2)如图,过点作于点,交于点,则,可证,得到,,即点与点关于对称,过点作于点,交于点,由轴对称的性质可知,点即为使最小的点,,过点作于点,由三角形面积得到,又因为是等腰三角形,得到,即的最小值是3,由此即可求解.
【解答】解:(1)∵平分,,
∴,
∵,,
∴.
(2)如图,过点作于点,交于点,则,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,,即点与点关于对称,过点作于点,交于点,由轴对称的性质可知,点即为使最小的点,,过点作于点,
∵,,
∴,
解得,,
∵,
∴是等腰三角形,
∴,即的最小值是3;
故答案为:①;②.
【点评】本题主要考查角平分线的定义及性质定理,三角形外角的性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,轴对称求最短路径的计算等知识的综合,掌握以上知识,数形结合分析是解题的关键.
【变式6-1】(2022-2023八年级上·陕西西安·期末)在中,已知,边上的高,两个内角的角平分线相交于点,过作于点,则的最大值是 .
【答案】
【分析】首先要根据条件画出草图,如图所示,根据条件可知:点为角平分线的交点,则为到各边的距离,根据角平分线的性质:到三角形三条边的距离相等.可得,,的高都是,则,最后根据三角形三边关系即可得出.
【解答】
解:如图:点为两个内角的角平分线的交点,
为点到三边的距离
设
则
代入数据得:
的最大值为
故答案为
【点评】本题考查了三角形角平分线的性质、三角形三边关系、等积法求线段长度等,三角形角平分线的性质的熟练运用是解决本题的关键.
【变式6-2】(2024-2025八年级上·天津·期末)如图,以的顶点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交,于点,,再分别以点M和点N为圆心,大于长为半径画弧(弧所在圆的半径都相等),两弧交于点P.画射线,作于点C,且,是射线上一个动点,则的最小值为
【答案】2
【分析】本题考查了垂线段最短,角平分线的性质;由作法得是的平分线,由垂线段最短得时,的值最小,由角平分线的性质即可求解;掌握垂线段最短,角平分线的性质是解题的关键.
【解答】解:由作法得:是的平分线,
当时,的值最小,
,
,
的最小值为,
故答案:.
【变式6-3】(2024-2025八年级上·广东中山·期中)如图1,在平面直角坐标系中,已知点,,且,满足.
(1)求点,坐标;
(2)如图1,以为斜边构造等腰直角,请直接写出点的坐标;
(3)如图2,已知等腰直角中,,,点是腰上的一点(不与,重合),连接,过点作,垂足为点.
①若是的角平分线,求证:;
②探究:如图3,连接,当点在线段上运动时(不与,重合),的大小是否发生变化?若改变,求出它的最大值;若不改变,求出这个定值.
【答案】(1),
(2)或
(3)①见解析;②的大小不变,为定值
【分析】(1)由绝对值和偶次方的非负性质得,,则,,进而得点,坐标;
(2)分两种情况,①点C在第一象限时,②点C在第四象限时,过点C作轴于点G,过点A作于点F,证,得,,即可解决问题;
(3)①延长、,相交于点F,证,得,再证,得,则,即可得出结论;
②过点C作于点M,于点N,证,得,则是的角平分线,即可解决问题.
【解答】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
∴,;
(2)解:解:分两种情况:
①如图1,点C在第一象限时,过点C作轴于点G,过点A作于点F,
∴,,,
∴,
∵等腰直角,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点C的坐标为;
②如图1-1,点C在第四象限时,过点C作轴于点G,过点A作于点F,
同①得:,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点C的坐标为;
综上所述,点C的坐标为或;
(3)解:①证明:如图2,延长、,相交于点F,
∵,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
②解:的大小不变,为定值,理由如下:
如图3,过点C作于点M,于点N,
则,
∵,
∴,
由①可知,,,
∴,
∴,
∴是的角平分线,
∴,
即的大小不变,为定值.
【点评】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、坐标与图形性质、绝对值和偶次方的非负性质、角平分线的判定、三角形面积以及分类讨论等知识,本题综合性强,熟练掌握等腰直角三角形的性质,正确作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
【题型07】 角平分线的实际应用
【例7】(2022-2023八年级上·辽宁大连·阶段练习)如图,某个居民小区附近有三条两两相交的道路、、,拟在上建造一个大型超市,使得它到、的距离相等,请确定该超市的位置.
【答案】见解析
【分析】作的角平分线,与的交点到的两边,的距离相等.
【解答】如图所示:作的平分线交于点,点即为该超市的位置.
【点评】此题主要考查了角平分线的作法,关键是掌握角平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
【变式7-1】(2024-2025八年级上·广东中山·期中)如图,,,是三条相互交叉的公路,现要在三条公路围成的三角形区域内修建一座加油站,要求加油站到三条公路的距离相等,则加油站应修建在( )
A.三条角平分线的交点位置 B.三条高的交点位置
C.三边的中垂线的交点位置 D.三条中线的交点位置
【答案】A
【分析】本题考查了角平分线上的点到角的两边的距离相等的性质,熟记性质是解题的关键.
根据角平分线上的点到角的两边的距离相等的性质解答.
【解答】解:∵加油站在三条公路围成的平地上且到三条公路的距离相等,
∴加油站应该在三条角平分线的交点处.
故选:A
【变式7-2】(2023-2024八年级上·内蒙古呼和浩特·阶段练习)三条公路两两相交于A、B、C三点,现计划修建一个商品超市,要求这个超市到三条公路距离相等,问可供选择的地方
有 处.
【答案】4
【分析】此题主要考查角平分线的性质的逆定理:到角的两边的距离相等的点在角的平分线上.
因为要到三条公路距离相等,所以超市要选择的位置是内角平分线和外角平分线的交点,作图可知.
【解答】解:如图
故答案为:4.
【变式7-3】(2024-2025八年级上·河北邯郸·期中)【问题提出】工人师傅常用角尺平分一个任意角.做法:如图1,是一个任意角,在边,上分别取,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与点,重合,即.过角尺顶点的射线便是的平分线,已知角尺的夹角.
【初步思考】试说明工人师傅这样做能得到角平分线的道理;
【变式判断】张明同学认为当时,工人师傅就不需要先在边,上分别取,直接移动角尺,使角尺的两边分别与,相交于点,,且满足,如图2所示,便可以得到平分,你觉得张明的观点对吗?并说明理由;
【拓展探究】如图3,,平分,是射线上的一点,点在射线上运动,过点作,与直线交于点,过点作于点.若,,请直接写出的长.
【答案】[初步思考]见解析;[变式判断]正确,见解析;[拓展探究]5或7
【分析】本题考查了角平分线的性质与判定定理,全等三角形的判定与性质,正确添加辅助线,掌握全等三角形判定与性质以及角平分线的性质定理是解题的关键.
[初步思考]根据证明即可;
[变式判断] 过点作于点,作于点,证明,则,再根据角平分线的判定即可说理;
[拓展探究] 当点D在点O右侧时,过点P作于点F, 证明,则,再证明,则,那么;当点D在点O左侧时,过点P作于点F, 同理可求,,故.
【解答】[初步思考],解:在和中
,
,
即平分;
[变式判断],解:张明的观点正确,理由如下,
过点作于点,作于点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∵,,
∴平分,
∴张明的观点正确;
[拓展探究]解:当点D在点O右侧时,过点P作于点F,如图
∵,平分,
∴,,
同上可得,,
∴,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
当点D在点O左侧时,过点P作于点F,如图
∵,平分,
∴,,
同上可得,,
∴,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
综上:长为5或7.
【题型08】 尺规作图中的角平分线
【例8】(2024-2025八年级上·广东广州·期中)已知是的一个外角,.
(1)尺规作图,作角平分线.(不写作法,保留痕迹);
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了基本的尺规作图——角平分线,等腰三角形的性质,角平分线的定义,三角形的外角定理,平行线的判定等知识点,解题的关键是熟练掌握角平分线的作法和平行线的判定定理.
(1)利用角平分线的作法进行操作即可;
(2)利用等腰三角形的性质得出两底角相等,利用三角形的外角定理得出,利用角平分线的性质得出,即可判定出两直线平行.
【解答】(1)解:如图所示,射线即为所求;
(2)证明:∵,
∴,
∴,
∵为的平分线,
∴
∴,
∴
∴.
【变式8-1】(2024-2025八年级上·四川乐山·期末)如图,在中,,以顶点为圆心,适当长为半径画弧,分别交、于点、,再分别以点、为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点,作射线交边于点,若,,则的面积是( )
A.15 B.30 C.45 D.60
【答案】B
【分析】本题考查的是角平分线的性质,熟练掌握角平分线上的点到角的两边的距离相等是解题的关键.作交于点,根据角平分线的性质得到,再根据三角形的面积公式进行计算即可得到答案.
【解答】解:作交于点,
由基本尺规作图可知,是的平分线,
,
,
,
,
,
故选:B.
【变式8-2】(2024-2025八年级上·河南省直辖县级单位·期末)如图,以点为圆心,适当长为半径画弧,分别交于点,分别以点为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点,画射线;已知,且于点.若,则线段长为 .
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的画法和性质,全等三角形的判定和性质,余角性质,延长交的延长线于点,由作图可知,为的角平分线,据此可证,得到,即得,再证明,得到,即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【解答】解:延长交的延长线于点,
由作图可知,为的角平分线,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式8-3】(2024-2025八年级上·福建福州·期末)如图,平分,在的两边上分别取点C,D,连接
(1)在射线上求作一点M,使得点M到的距离相等要求:尺规作图,保留作图痕迹,不必写作法和证明;
(2)在(1)的条件下,若,且与的面积分别是6和5,求线段的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查作图-复杂作图、三角形的面积、角平分线的性质,熟练掌握角平分线的性质是解答本题的关键.
(1)结合角平分线的性质,作的平分线,交射线OP于点M,则点M为所求.
(2)连接DM,过点M作于点E,于点F,于点H,由角平分线的性质可得,由,可得再由,可得
【解答】(1)解:如图,作的平分线,交射线OP于点M,
则点M为所求.
(2)解:连接DM,过点M作于点E,于点F,于点H,
平分,点M在OP上,
平分,
,
,
,
,
【特训09】直通中考真题
1.(2025·内蒙古·中考真题)如图,直线,点,分别在直线,上,连接,以点为圆心,适当长为半径画弧.交射线于点,交于点,再分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧(两弧半径相等),两弧在的内部相交于点,画射线交于点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查角平分线的作图,平行线的性质,熟练掌握角平分线的作法和平行线的性质是解题的关键.由作图可知,结合,求出,再利用平行线的性质即可求解,
【解答】解:由作图可知,
∵,
∴,
∵,
∴,
故选:D.
2.(2025·四川资阳·中考真题)如图,在射线上,分别截取,使;再分别以点M和点N为圆心、大于线段一半的长为半径作圆弧,在内,两弧交于点D,作射线;过点D作交于点E.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平行线的性质,角平分线的定义,尺柜作图,由平行线的性质可求,由角平分线的定义得,然后再根据平行线的性质可得的度数.
【解答】∵,,
∴,
由作图可知,平分,
∴.
∵,
∴.
故选C.
3.(2025·天津·中考真题)如图,是的角平分线.按以下步骤作图:①以点为圆心,适当长为半径画弧,与边相交于点,与边相交于点;②以点为圆心,长为半径画弧,与边相交于点;③以点为圆心,长为半径画弧,与第②步中所画的弧相交于点;④作射线,与相交于点,与边相交于点.则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要查了尺规作图,等腰三角形的判定,三角形外角的性质.由作法可得:,再结合三角形外角的性质,等腰三角形的判定解答,即可.
【解答】解:由作法得:,
根据题意无法得到与的大小关系,
所以无法确定与的大小关系,故A选项错误;
∵是的角平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,故D选项正确;
题干中没有说明的大小关系,
∴无法判断的大小关系,则无法得到的度数,故B选项错误;
根据题意无法得到的大小关系,故C选项错误;
故选:D
4.(2024·青海·中考真题)如图,平分,点P在上,,,则点P到的距离是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】本题考查了角平分线的性质定理.过点P作于点E,根据角平分线的性质可得,即可求解.
【解答】解:过点P作于点E,
∵平分,,,
∴,
故选:C.
5.(2024·天津·中考真题)如图,中,,以点为圆心,适当长为半径画弧,交于点,交于点;再分别以点为圆心,大于的长为半径画弧,两弧(所在圆的半径相等)在的内部相交于点;画射线,与相交于点,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查基本作图,直角三角形两锐角互余以及三角形外角的性质,由直角三角形两锐角互余可求出,由作图得,由三角形的外角的性质可得,故可得答案
【解答】解:∵,
∴,
由作图知,平分,
∴,
又
∴
故选:B
6.(2025·山东东营·中考真题)如图,在中,,,的平分线交于点,、分别是和上的动点,则的最小值是 .
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的性质,含角的直角三角形,垂线段最短,解题的关键是正确作出辅助线.
作于点,根据垂线段最短可知,的最小值是线段的长度,根据解含角的直角三角形即可.
【解答】解:如图,作于点,
∵平分,
作点关于的对称点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴的最小值是,
故答案为:.
7.(2024·江苏宿迁·中考真题)如图,在中,,是高,以点A为圆心,长为半径画弧,交于点E,再分别以B、E为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部交于点F,作射线,则 .
【答案】/10度
【分析】本题主要考查角平分线的作法及三角形内角和定理,根据题意得出平分,然后利用三角形内角和定理求解即可.
【解答】解:因为,
所以,
根据题意得:平分,
所以,
因为为高,
所以,
所以,
所以,
故答案为:.
8.(2024·湖南·中考真题)如图,在锐角三角形中,是边上的高,在,上分别截取线段,,使;分别以点E,F为圆心,大于的长为半径画弧,在内,两弧交于点P,作射线,交于点M,过点M作于点N.若,,则 .
【答案】6
【分析】本题考查了尺规作图,角平分线的性质等知识,根据作图可知平分,根据角平分线的性质可知,结合求出,.
【解答】解:作图可知平分,
∵是边上的高,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:6.
9.(2022·湖南株洲·中考真题)如图所示,点在一块直角三角板上(其中),于点,于点,若,则 度.
【答案】15
【分析】根据,,判断OB是的角平分线,即可求解.
【解答】解:由题意,,,,
即点O到BC、AB的距离相等,
∴ OB是的角平分线,
∵ ,
∴.
故答案为:15.
【点评】本题考查角平分线的定义及判定,熟练掌握“到一个角的两边距离相等的点在这个角的平分线上”是解题的关键.
10.(2025·陕西·中考真题)如图,已知,点在边上.请用尺规作图法,在的内部求作一点,使得,且.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】作图见分析
【分析】本题考查尺规基本作图—作角的平分线,作一角等于已知角,平行线的性质,熟练掌握尺规基本作图是解题的关键.先作的平分线,再在同侧作,使 ,交于P即可.
【解答】解:如图,点即为所求;
理由如下:
由作图可知:是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴点即为所求
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