内容正文:
1.4 线段垂直平分线与角平分线(2)
——角平分线的性质
想一想
如图,在∠AOB的角平分线OC任意取一点P,PD⊥OA,PE⊥OB,PD与PE相等吗?为什么?
解:PD与PE 相等
理由:∵点P在∠AOB的角平分线OC上
∴∠DOP=∠EOP
∵PD⊥OA,PE⊥OB,
∴∠PDO=∠PEO=90°
在△DOP 和△EOP 中,
∠PDO=∠PEO,
∠DOP=∠EOP,
OP=OP,
∴△DOP≌△EOP(AAS)
∴PD=PE
O
A
B
C
P
D
E
角平分线上的点到角两边的距离相等.
角的平分线的性质定理:
且PD⊥OA于D,PE⊥OB于E
∵ OC是∠AOB的平分线,
∴ PD=PE
符号语言:
O
A
B
C
P
D
E
角内部一点到角两边的距离相等,那么这个点在这个角的角平分线上吗?
如图,若点Q在∠AOB内, QD⊥OA于D,QE⊥OB于E,且QD=QE,
求证:点Q在∠AOB的角平分线上.
反之,
想一想
证明: ∵QD⊥OA于D,QE⊥OB于E
∴∠QDO=∠QEO=90°
在Rt△QDO和Rt△QEO中
QO=QO
QD=QE
∴ Rt△QDO≌Rt△QEO(HL)
∴ ∠ 1=∠2
∴点Q在∠AOB的平分线上
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角的内部到角的两边距离相等的点在这个角的平分线上.
∵ 点Q在∠AOB内,且QD⊥OA于D,QE⊥OB于E,QD=QE
∴点Q在∠AOB的平分线上
符号语言:
角的平分线的性质定理的逆定理:
O
A
B
C
Q
D
E
角平分线是到角两边距离相等的点的集合.
5
辨一辨
1、到三角形的三个顶点距离相等的点是( )
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. 三条边的垂直平分线的交点
D
2、到三角形的三条边距离相等的点是( )
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. 三条边的垂直平分线的交点
A
例1. 如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,且BE=CF.
求证:AD是△ABC的角平分线.
A
B
C
E
F
D
证明:∵ D是BC的中点,
∴ DB=DC ,
在Rt△BDE和 Rt△CDF 中
又∵DE⊥AB于E,DF⊥AC于F
∴ Rt△BDE≌ Rt△CDF(HL)
DB=DC ,
BE=CF
∴ DE=DF,
∴AD是△ABC的角平分线
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变式1、如图:在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E、F,则下列结论:(1)DE=DF;
(2)BD=CD;(3)AD上任意一点到AB、AC的距离相等;
(4)AD上任意一点到BC两端的距离相等,其中正确的语句有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
D
变式2、已知:如图,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足为E、F.
求证:AD垂直平分EF.
A
F
E
C
B
D
例2.已知:如图,△ABC的两内角∠ABC、∠ACB的角平分线相交于点P.
求证:点P在∠A的角平分线上.
P
A
B
C
D
E
F
证明:过点P作PD⊥AB于D,PE⊥AC于E,PF⊥BC于F
∵点P在∠ABC的平分线上,且PD⊥AB于D,PF⊥BC于F
∴PD=PF
又∵点P在∠ACB的平分线上,且PE⊥AC于E,PF⊥BC于F
∴PE=PF
∴PD=PE
∴点P在∠BAC的平分线上
例2.已知:如图,△ABC的两内角∠ABC、∠ACB的角平分线相交于点P.
求证:点P在∠A的角平分线上.
结论1 三角形的三条角平分线交于一点,这一点到三角形三边的距离相等.
P
A
B
C
D
E
F
结论3 反之,也成立.
结论2 对任意三角形,存在一个点,这个点到三角形的三边距离相等;这个点是任意两个内角的平分线的交点.
2、对于任意△ABC,是否能找到一点P,使得:
(1)该点P与△ABC的三个顶点的距离相等?
(2)该点P与△ABC的三条边的距离相等?
三边垂直平分线的交点,
实际作图时只需作两边的垂直平分线.
三个内角的角平分线的交点,
实际作图时只需作两个内角的角平分线.
拓展与延伸
1、已知:BD⊥AM于点D,CE⊥AN于点E,BD、CE交点F,CF=BF,求证:点F在∠A的平分线上.
A
A
A
A
A
A
A
D
N
E
B
F
M
C
A
证明:∵ BD⊥AM于D,CE⊥AN于E
∴ ∠CDF=∠FEB=90° ,
在Rt△DFC和 Rt△EFB 中
∠DFC=∠EFB
∴ DF=EF,
∴点F在∠A的平分线上
∠CDF=∠FEB ,
CF=BF
∴Rt△DFC≌Rt△EFB(AAS)
又∵ BD⊥AM ,CE⊥AN
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变式1.如图,已知△ABC的外角∠CBD和∠BCE的平分线相交于点F. 求证:点F在∠DAE的平分线上.
证明:
过点F作FG⊥AE于G,FH⊥AD于H,FM⊥BC于M
G
H
M
∵点F在∠BCE的平分线上,且FG⊥AE于G, FM⊥BC于M
∴FG=FM
又∵点F在∠CBD的平分线上,且FH⊥AD于H, FM⊥BC于M
∴FM=FH
∴FG=FH
∴点F在∠DAE的平分线上
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变式2、直线表示三条相互交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,则可供选择的地址有( )
A. 一处 B. 两处
C. 三处 D. 四处
D
15
2、如图,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,且BD=DC,试说明BE=CF.
E
D
C
A
B
F
变式1、如图,已知:PA⊥OE于点A,PB⊥OF于点B,BD=AC,DP=PC,试说明∠POF、∠POE的大小关系.
变式2、已知:在∠ABC中,D是∠ABC平分线上一点,E、F分别在AB、AC上,且DE=DF. 试判断∠BED与∠BFD的关系,并说明理由.
F
B
A
C
D
E
M
N
变式3、已知:在∠ABC中,D是∠ABC平分线上一点,E、F分别在AB、AC上,且DE=DF. 试判断∠BED与∠BFD的关系,并说明理由.
F
B
A
C
D
M
N
E
3、如图,已知BD=CD,ED⊥BC交∠BAC的平分线于E,EM⊥AB于M,EN ⊥AC于N,BM与CN相等吗?为什么?
变式、已知:在△ABC中,D是BC上一点,DF⊥AB于E,DE⊥AC于F,且DE=DF. 线段AD与EF有何关系?并说明理由.
∵ 点Q在∠AOB的内部,且QD⊥OA于D,QE⊥OB于D,QD=QE
∴点Q在∠AOB的平分线上.
符号语言:
1. 角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
∵ 点Q在∠AOB的平分线上,且QD⊥OA于D,QE⊥OB于E,
∴ QD=QE
2. 角的内部,到角的两边距离相等的点,在这个角的平分线上.
符号语言:
小结
22
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