内容正文:
专题06 垂直平分线和角平分线的性质和判定
(八大题型)
【题型一 线段垂直平分线的性质】......................................................................................1
【题型二 作已知线段的垂直平分线】..................................................................................5
【题型三 作垂线(尺规作图】................................................................................................9
【题型四 角平分线的性质定理的应用】...............................................................................12
【题型五 角平分线的性质在实际中的应用】........................................................................14
【题型六 角平分线的性质的判定】.......................................................................................18
【题型七 角平分线的性质的判定和性质综合】....................................................................24
【题型八 尺规作图-角平分线】..............................................................................................28
【题型一 线段垂直平分线的性质】
1.如图,在中,垂直平分,交边于点D,交边于点E,连接.若,的周长为10,则的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.根据线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等,可得,即可求解.
【详解】解:∵垂直平分,
∴,
∴的周长,
∵,
∴,
故选:B.
2.如图,在中,,垂足为点,垂直平分,交于点,交于点,连接,若,的周长为,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了垂直平分线的定义与性质,由,,得垂直平分,所以,又垂直平分则,,可得,,然后通过的周长为可得,从而得出即可,掌握垂直平分线的性质是解题的关键.
【详解】解:∵,,
∴垂直平分,
∴,
∵垂直平分,
∴,,
∴,,
∵的周长为,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:.
3.如图,,,是某景区临近的三座山的山顶,为了促进当地旅游发展,要在三个山顶组成的三角形平面内修建一个空中观景台.要使这个空中观景台到三个山顶的距离相等,应选择的位置是( )
A.各边垂直平分线的交点 B.中线的交点
C.高的交点 D.内角平分线的交点
【答案】A
【分析】本题考查线段垂直平分线的性质.
根据线段垂直平分线的性质,即可确定观景台的位置.
【详解】解:∵线段垂直平分线上任意一点,到线段两端点的距离相等,
∴要使这个空中观景台到三个山顶的距离相等,应选择的位置是各边垂直平分线的交点.
故选:.
4.如图,在中,分别以点和点为圆心,大于的长 为半径画弧,两弧相交于点,,作直线,交于点,连接.若,,则的周长为( )
A.12 B.14 C.16 D.24
【答案】C
【分析】本题考查基本尺规作图作垂直平分线、线段垂直平分线的性质,得到是线段的垂直平分线是解答的关键.
先根据作图痕迹可得是线段的垂直平分线,利用线段垂直平分线的性质证得即可求解.
【详解】解:根据作图痕迹,是线段的垂直平分线,
,
,,
的周长为,
故选:C.
5.如图,在四边形中,垂直平分,垂足为点E,下列结论不一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是线段垂直平分线的性质和全等三角形的性质和判定,先根据线段垂直平分线的性质得出,,再对各选项进行逐一分析即可,熟知线段垂直平分线上任意一点,到线段两端点的距离相等是解答此题的关键.
【详解】解:∵垂直平分,
∴,,,故A正确,该选项不符合题意;
在和中,
,
∴,故C正确,该选项不符合题意;
∴,故B正确,该选项不符合题意;
不一定等于,故D错误,符合题意;
故选:D.
6.如图,点在线段的垂直平分线上.若,则四边形的周长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查垂直平分线的性质,由性质定理得到线段相等是解题的关键.由垂直平分线性质得线段相等,根据周长公式求解.
【详解】解:∵点在线段的垂直平分线上, ,
∴.
∴四边形的周长是
故选:B.
【题型二 作已知线段的垂直平分线】
1.如图,中,,使,那么符合要求的作图痕迹是( )
A.B.C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.
由和可得,根据线段垂直平分线定理的逆定理可得,点在的垂直平分线上,进而得出结论.
【详解】解:,,
,
点在的垂直平分线上,
即点为的垂直平分线与的交点.
故选:D.
2.如图,在中,,.用直尺和圆规在边上确定一点P,使点P到点A,点B的距离相等,则符合要求的作图痕迹是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了作图——复杂作图,解题的关键是掌握线段中垂线的性质和尺规作图,点P到点A,点B的距离相等,可知点P在线段的垂直平分线上,据此可得答案.
【详解】解:点P到点A,点B的距离相等,
点P在线段的垂直平分线上,
故选:A.
3.如图,在中,已知,,完成以下问题:
(1)利用尺规作图,作出的中线;(不写作法,保留作图痕迹).
(2)过点M与垂直的直线交于点 D,求的周长.
【答案】(1)见解析
(2)8
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,尺规作垂直平分线,熟练掌握5种基本作图是解决此类问题的关键.
(1)利用基本作图作的垂直平分线交于点M,连接即可;
(2)根据线段垂直平分线的性质得到,然后利用等线段代换得到的周长求解即可.
【详解】(1)解:如图, 即为所求;
(2)解:如图所示,连接,根据题意易知,是边的垂直平分线,
∴,
∵,,
∴的周长.
4.为了迎接九十校庆,学校要修建一处公共设施,使它到校史馆、办公楼、体育馆的距离相等,若、、的位置如图①所示,请你在图中确定这处公共设施(用点表示)的位置.(不写作法,仅保留作图痕迹)
【答案】见解析
【分析】此题主要考查了线段垂直平分线的作法及其性质,作出垂直平分线是解题关键.连接,,分别作出,的垂直平分线,交点即为点.
【详解】解:如图所示:所以点即为所求.
5.如图,在中.
(1)作边的垂直平分线,分别与相交于点D、E(尺规作图,保留痕迹).
(2)若,求的周长.
【答案】(1)见解析
(2)14
【分析】本题考查了尺规作线段的垂直平分线,线段的垂直平分线的性质:
(1)根据尺规作线段的垂直平分线的步骤进行作图即可;
(2)线段的垂直平分线上的点到线段两端的距离相等,由此可得,等量代换可得.
【详解】(1)解:边的垂直平分线如图:
(2)解:如图,连接,
是边的垂直平分线,
,
,
即的周长为14.
6.如图,已知.
(1)利用尺规作图作出的边上的中线(其中点在边上,只保留作图痕迹,不必写出作法);
(2)若,且中线恰好将的周长分成16和11的两部分,求边的长.
【答案】(1)见解析
(2)12
【分析】本题考查作图基本作图,尺规作中垂线,三角形中线的概念,掌握垂直平分线的作图方法是解题的关键.
(1)作的垂直平分线,交于点D,连接,即为所求;
(2)根据题意得到,然后由中点得到,得到,然后结合求解即可.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)又点为边中点,
,
,中线恰好将的周长分成16和11的两部分,
得,,
,
,
,
.
【题型三 作垂线(尺规作图】
1.按要求画图.
(1)过点画出直线的平行线;
(2)过点画出直线的垂线,垂足为.
【答案】(1)图见详解
(2)图见详解
【分析】本题主要考查了平行线和垂线的作图方法,熟练掌握以上知识是解题的关键.
(1)以点为顶点,在外作,根据内错角相等可得,即可画出.
(2)按照画垂线的方法,过点作的垂线,垂足为点即可.
【详解】(1)解:作法:以点为顶点,在外作,即射线就是所求作的图形.
(2)解:过点作的垂线,垂足为点,直线就是所求作的图形.
2.如图,已知中,,请利用尺规作图法,在上求作一点,使得是中边上的高.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】作图见解析
【分析】本题考查了作三角形的高,经过点作的垂线即可,掌握过一点作已知直线的垂线是解题的关键.
【详解】解:如图所示,线段即为所求.
3.如图所示,在中:
(1)画出边上的高和中线.
(2)若,,求和的度数.
【答案】(1)详见解析
(2),
【分析】本题主要考查尺规作图—钝角三角形的高,中线的作法,三角形内角和定理,直角三角形的性质的综合,掌握以上知识是解题的关键.
(1)根据钝角三角形画高,画中线的方法即可求解;
(2)在中,根据三角形内角和定理可求出的度数,在中,根据直角三角形的性质可求出的度数,根据可求出的度数,由此即可求解.
【详解】(1)解:如图所示,过点作延长线于点,作的垂直平分线得到中点,连接,
∴即为边上高,即为边的中线.
(2)解:在中,,,
∴,
由(1)的作图可知,是直角三角形,,即,
在中,,,
∴,
∴.
【题型四 角平分线的性质定理的应用】
1.如图,为的角平分线,于点,,则的长不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了角平分线的性质,垂线段最短,熟练掌握以上知识点是解题的关键.过点作于点,根据角平分线的性质,可知,再根据垂线段最短,可知,从而得出答案.
【详解】解:过点作于点,如图所示:
为的角平分线,于点,,
,
,
,
的长度不可能为1,
故选:D.
2.如图,是的角平分线,于点,的面积是10,若,则点到的距离是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】本题考查的是角平分线的性质,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解题的关键.作于,根据角平分线的性质得到,根据三角形的面积公式计算即可.
【详解】解:作于,
∵是中的角平分线,,,
∴,
∵的面积是10,若,
∴,
∴,
∴,即点到的距离是4,
故选:C.
3.如图,在中,,以点为圆心,适当长为半径作弧,分别交,于点D,E,再分别以点,为圆心,以大于的长度为半径作弧,两弧交于点,作射线交于点,若,,则的面积是( )
A.12 B.18 C.24 D.36
【答案】B
【分析】本题考查了尺规作图作角平分线,角平分线的性质.
过点G作于点H,根据题意得,是的角平分线,得,根据三角形面积公式,即可求出的面积.
【详解】解:过点G作于点H,
根据题意得,是的角平分线,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
【题型五 角平分线的性质在实际中的应用】
1.如图所示,是一块三角形的草坪,现要在草坪上建一凉亭供大家休息,要使凉亭到草坪三条边的距离相等,凉亭的位置应选在( )
A.的三条中线的交点 B.三边的垂直平分线的交点
C.三条角平分线的交点 D.三条高所在直线的交点
【答案】C
【分析】本题考查了角平分线的性质定理,熟练掌握角平分线的性质定理是解题关键.根据角的平分线上的点到角的两边的距离相等即可得.
【详解】解:∵角的平分线上的点到角的两边的距离相等,
∴要使凉亭到草坪三条边的距离相等,凉亭的位置应选在三条角平分线的交点.
故选:C.
2.如图两条笔直的公路、相交于点O,公路的旁边建三个加工厂A、B、D,已知,,C村到公路的距离为,则C村到公路的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查三角形全等的判定和性质,角平分线的性质,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
证明,可得,根据角平分线的性质,即可得C村到公路的距离.
【详解】解:在和中,
,
∴,
∴,
∴为的角平分线,
∴点到的距离与点到的距离相等,
∵C村到公路的距离为,
∴C村到公路的距离是.
故选:D.
3.如图,直线,,表示三条公路的位置.若在这三条公路的旁边修建一个加油站,使得这个加油站到这三条公路的距离相等,这样的位置有( )
A.一处 B.两处 C.三处 D.四处
【答案】D
【分析】本题考查了角平分线的性质,根据角平分线上的点到角的两边距离相等,分情况找加油站的位置即可.
【详解】解:①三角形两个内角平分线的交点,共一处;
②三个外角两两平分线的交点,共三处,
∴加油站可选择的点共有四处.
故选:D.
4.如图是某校的局部平面图,学校有三条小路和,已知与相交.学校计划修建一个亭子,使其到小路的距离均相等,则亭子可以选择的修建位置有( )
A.4处 B.3处 C.2处 D.1处
【答案】C
【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成为解题的关键.
由角平分线的交点到角边的距离相等,则两同旁内角平分线的交点满足条件;据此作图即可解答.
【详解】解:如图所示:
∵和的平分线的交点到距离相等,
∴这两个角的平分线的交点满足条件;
∵和的平分线的交点到AB、MN、PQ距离相等,
∴这两个角的平分线的交点满足条件;
∴满足这条件的点有2个.
故选:C.
5.如图,的三边AC、BC、AB的长分别是8、12、16,点O是三条角平分线的交点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】过点O作于点D,于点E,于点F,根据角平分线的性质定理可知.再由三角形的面积公式计算,作比即可.
【详解】如图,过点O作于点D,于点E,于点F,
∵点是三条角平分线的交点,
∴.
∵,
,
,
∴.
故选A.
【点睛】本题主要考查角平分线的性质定理.正确作出辅助线,由角平分线的性质定理得出是解题关键.
【题型六 角平分线的性质的判定】
1.如图,,垂足分别为,.求证:平分.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了角平分线的判定定理,全等三角形的性质和判定,
先根据“斜边直角边”证明,可得,再根据角平分线的判定定理得出答案.
【详解】证明:,
.
在和中,
,
.
,
∴平分.
2.已知,于点,于点,交点,,.求证:
(1)点在的平分线上;
(2).
【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.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
又∵,,
∴点在的平分线上;
(2)证明:由()可知,
∴,
又∵,
∴,
∴.
3.如图,在四边形中,,,平分交于点E,连接,若点E是边的中点,求的度数.
【答案】
【分析】过点E作于点F,利用角的平分线的性质和判定解答即可.
本题考查了角的平分线的性质和判定,熟练掌握判定和性质是解题的关键.
【详解】解:如解图,过点E作于点F,
∵,平分,
∴,
∵点E是边的中点,
∴,
∴,
∵,,
∴平分,
∴.
4.如图,,是的中点,平分,求证:平分.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了角平分线的判定与性质、平行线的判定和性质,解决本题的关键是掌握角平分线的性质系.过点作,根据角平分线的性质可证,根据中点的定义可知,所以可证,根据到角两边的距离相等的点在角平分线上,可证平分.
【详解】证明:如图所示,过点作,
平分,,
,
,
是的中点,
,
,
平分.
5.如图,在四边形中,,,平分,且,连接并延长,交的延长线于点.
(1)求证:平分;
(2)若的面积是,,求长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了角平分线的判定和性质,平行线的性质,全等三角形的判定和性质,三角形面积,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(1)过点作于点,由, 平分,得到,,推出,即可得到结论;
(2)由(1)知,得到,证明,得到,推出,求出.
【详解】(1)证明:过点作于点,
,垂足为,且平分,
,,
,
,
,
,即,
平分;
(2)解:由(1)知,
,
在和中,
,
,
,
,
,
.
6.如图,中,,点D在边延长线上,的平分线交于点E,过点E作,垂足为H,且.
(1)求的度数;
(2)求证:平分;
(3)若,,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)的面积为15
【分析】本题考查了角的平分线判定定理和性质定理,三角形内角和定理,一元一次方程的应用,熟练掌握角的平分线的判定和性质是解题的关键.
(1)利用平角的定义和三角形内角和定理分别求出的度数即可得到答案;
(2)过点作于点,作于点,利用角平分线的性质定理,推出,再利用角的平分线的判定证明即可.
(3)设,利用,求出,从而求出的面积即可.
【详解】(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:如上图,过点作于点,作于点,
由(2)已得:,
设,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
又∵,
∴,
,
∵,
∴的面积为.
【题型七 角平分线的性质的判定和性质综合】
1.如图,在四边形中,,为的中点,平分.
(1)求证:平分;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查角平分线的判定和性质,全等三角形的性质和判定,掌握相关知识是解决问题的关键.
(1)作,垂足为,根据角平分线的性质定理以及判定定理即可证明.
(2)证明得,同理可证,则题目可证.
【详解】(1)证明:作,垂足为,
平分,,,
,
,
,
,,
平分;
(2)证明:由(1)可知:,
在和中,
,
,
,同理可证:
,即.
2.如图,、两点分别在射线、上,点在的内部,且,,,垂足分别为,,且.
(1)求证:平分;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明过程见解析;
(2)的长为.
【分析】本题考查三角形全等的判定和性质,角平分线的判定.
(1)证明,可得,结合已知即可证得结论;
(2)由,可得,从而可得,证明,可得,从而可得的长.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,,
∴平分.
(2)解:由(1)得,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴的长为.
3.如图,四边形中,,,于D.
(1)求证:平分;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)4
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的性质等知识点,正确作出辅助线、构造全等三角形成为解题的关键.
(1)如图:作于E,易得;再证明可得,最后根据角平分线的性质即可证明结论;
(2)由全等三角形的性质以及已知条件可得,再证明可得,最后根据线段的和差即可解答.
【详解】(1)证明:如图:作于E,
∵,,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴平分.
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∴.
【题型八 尺规作图-角平分线】
1.如图,地块中,边.
(1)尺规作图:现要在地块中修建绿化带,使是的角平分线,请作出,保留作图痕迹;
(2)过点D作,则___________(填“”“”“”)
(3)若地块的面积为,求地块的面积.
【答案】(1)图见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查尺规作图—作角平分线,角平分线的性质,熟练掌握角平分线的性质,是解题的关键:
(1)根据尺规作角平分线的方法,作图即可;
(2)根据角平分线的性质作答即可;
(3)根据三角形的面积公式和角平分线的性质,进行求解即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)∵是的角平分线,,
∴;
故答案为:;
(3)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
2.如图,在中,,,请用尺规作图法在边上确定点,连接,使得.保留作图痕迹,不写作法
【答案】见解析
【分析】本题考查作图:复杂作图、三角形内角和定理、三角形的外角性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.作的平分线交于点,可得,则,则点即为所求.
【详解】解:如图,作的平分线交于点,
,,
,
,
,
则点即为所求.
.
3.如图,在中,点D为边上一点,将沿直线翻折,使点C落在边上的点E处.
(1)用无刻度的直尺和圆规作出直线与点E;
(2)连接,若,求的度数.
【答案】(1)图见解析
(2)
【分析】本题考查折叠的性质,尺规作图—作角平分线和线段,熟练掌握折叠的性质,是解题的关键:
(1)以为圆心,的长为半径画弧,交于点,作的角平分线,交于点,得到直线即可;
(2)折叠得到,三角形的外角求出的度数,再根据折叠的性质,平角的定义,求出的度数即可.
【详解】(1)解:由题意,作图如下:
(2)由折叠可得,,,
∵,,
∴,
∴.
4.如图,在中,是高,,.
(1)画出的角平分线,分别交,于点,.(要求:尺规作图并保留作图痕迹,不写作法,标明字母)
(2)求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题考查作图—作角平分线及三角形内角和定理的应用,三角形外角的性质,解题关键在于根据题意作出图形.
(1)利用基本作图(作已知角的角平分线)作平分即可;
(2)先求,再根据角平分线求出,进而利用三角形外角的性质根据求出结论.
【详解】(1)如图所示,即为所求.
(2)∵,,
∴
∵是的平分线
∴
∵是边上的高
∴
∴.
1.如图,点是的中点,,,平分,下列结论:①;②;③;④.四个结论中成立的是( )
A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①③
【答案】A
【分析】本题考查了角平分线的性质:角平分线上的点到角的两边的距离相等.也考查了三角形全等的判定与性质.过作于,证,得到,,;而点是的中点,得到,则可证得,得到,,也可得到,,即可判断出正确的结论.
【详解】解:过作于,如图,
,平分,
,,
在和中,
,
,
,,;
而点是的中点,
,所以③错误,不符合题意;
,
,,所以②正确,符合题意;
,所以④正确,符合题意;
,所以①正确,符合题意;
故选:A.
2.如图,,的平分线与的平分线相交于点,作于点,若,则点到与的距离之和为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【分析】本题主要考查了平行线的性质,角平分线的性质,平行线间的距离等等,掌握角平分线的性质是解题的关键.如图所示,过点P作于F,延长交于G,先证明,由角平分线的性质得到,,则,由此即可得到答案.
【详解】解:如图所示,过点P作于F,延长交于G,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
又∵平分,平分,
∴,,
∴,
∴点P到与的距离之和为,
故选:D.
3.如图,在中,,,于R,于S,则下列三个结论:①;②;③,其中正确的结论是( )
A.①②③ B.①② C.②③ D.①③
【答案】B
【分析】先证明平分,则,再证明,即可解决问题.
本题考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质以及平行线的判定等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
【详解】解:,,,
平分,
,
在与中,
,
,
,故①正确,
,
,
,
,
,故②正确,
在与中,只能得到,不能判断三角形全等;
综上所述,正确的结论是①②,
故选:B
4.如图,在中,,的角平分线、相交于点,过作交的延长线于点,交于点.则对于以下结论:①②③.④,其中正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质和角平分线的性质,解题的关键是熟练运用角平分线的性质、全等三角形的判定定理来分析各个结论.
依次对每个结论进行分析,通过角平分线的性质、三角形内角和以及全等三角形的判定与性质,判断结论的正确性.
【详解】解:在中,,
∵分别平分,
,
,
,
.
又∵,
∴,
∴,
在和中,
∵
∴(ASA),故结论①正确;
由,得,无法确定,故结论②错误;
由,得,,
又∵.
在和中,
∵,
∴,
∴又∵,
即,故结论③正确;
由,
∴,
∴,故结论④正确.
∴正确的个数是3.
故选:C.
5.如图,在中,,平分交于D,于E,点F在上,点G在上,,平分,下列结论中正确的个数( )
①;②平分;③;④.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】本题考查角平分线的性质与判定,三角形内角和定理,直角三角形全等的判定和性质,正确做出辅助线是解题的关键.
根据角平分线的性质定理可判断①正确;过点D作于点H,则,结合可得,根据角平分线的判定定理可判断②正确;由角平分线的定义及三角形内角和定理可判断③正确;证明,,可判断④正确.
【详解】解:①∵平分,,,
∴,
故结论①正确;
②过点D作于点H,如图所示:
∵平分,,,
∴,
又∵,
∴,
∴点D在的平分线上,
∴平分,
故结论②正确;
③∵平分,平分,
∴,,
∴,,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
∴,
故结论③正确;
④在和中,
,
∴,
∴,
同理证明:,
∴,
∴,
即,
故结论④正确,
综上所述:正确的结论是①②③④,共4个.
故选:D.
6.下面是“作的平分线”的尺规作图过程:该尺规作图可直接利用三角形全等说明,其中三角形全等的依据是( )
A.SSS B.SAS C.ASA D.AAS
【答案】A
【分析】本题考查了作图-基本作图,掌握全等三角形的判定定理是解题的关键.
根据SSS证明三角形全等.
【详解】解:连接,,
由作图得:,,,
≌,
.
故选:.
7.如图,,,,,交于点H,连接
(1)求证: ;
(2)求;用含的式子表示
(3)求证:平分
【答案】(1)见解析
(2)
(3)见解析
【分析】此题考查了全等三角形的判定与性质以及角平分线的定义.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.
(1)由,利用,即可证明;
(2)由,可得,继而求得;
(3)首先作于M,于N,由,可得,即可证得平分
【详解】(1)证明:,
,
即,
在和中,
,
;
(2)解:,
,
又,
;
(3)证明:过点C作于M,于N,
,
,,
平分
8.如图,中,点D在BC边上, 的平分线交AC于点E,过点E作 垂足为F,且 连接DE.
(1)求的度数;
(2)求证:平分;
(3)若,且 求 的面积.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了角平分线的性质和判定定理和三角形的面积计算,由角的平分线上的点到角的两边的距离相等,得出是解题的关键.
(1)根据直角三角形的性质求出,根据补角的定义计算,得到答案;
(2)过点E作,垂足分别为G,H,根据角平分线的性质得到,,等量代换得到,根据角平分线的判定定理证明结论;
(3)根据三角形的面积公式求出,再根据三角形的面积公式计算,得到答案.
【详解】(1)解:∵,
∴.
∵,
;
(2)证明:如图,过点E作,垂足分别为G,H.
∵,
∴.
∵平分,,
∴.
∴.
∵,
∴平分.
(3)解:,
即 ,
解得
,
∴的面积.
9.如图,平分,为上的一点,的两边分别与、相交于点、.
(1)如图1,若,,判断与的数量关系,并说明理由;
(2)若,,请直接写出与的数量关系.
(3)若将条件变为,猜想和的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1),理由见解析
(2)
(3),见解析
【分析】本题考查了角平分线的性质定理、三角形全等的判定与性质
(1)过点作于点,过点作于点,证明即可;
(2)过点作于点,过点作于点,证明即可;
(3)过点作于点,过点作于点,证明即可.
【详解】(1)解:,理由如下:
过点作于点,过点作于点,如图所示:
平分,,,
,,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
;
(2)解:,理由如下:
过点作于点,过点作于点,如图所示:
平分,,,
,,
∵,,
,
,
,
在和中,
,
,
;
(3)解:,理由如下:
过点作于点,过点作于点,如图所示:
平分,,,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
.
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专题06 垂直平分线和角平分线的性质和判定
(八大题型)
【题型一 线段垂直平分线的性质】......................................................................................1
【题型二 作已知线段的垂直平分线】..................................................................................3
【题型三 作垂线(尺规作图】................................................................................................5
【题型四 角平分线的性质定理的应用】...............................................................................5
【题型五 角平分线的性质在实际中的应用】........................................................................6
【题型六 角平分线的性质的判定】.......................................................................................7
【题型七 角平分线的性质的判定和性质综合】....................................................................10
【题型八 尺规作图-角平分线】..............................................................................................11
【题型一 线段垂直平分线的性质】
1.如图,在中,垂直平分,交边于点D,交边于点E,连接.若,的周长为10,则的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.如图,在中,,垂足为点,垂直平分,交于点,交于点,连接,若,的周长为,,则的长为( )
A. B. C. D.
3.如图,,,是某景区临近的三座山的山顶,为了促进当地旅游发展,要在三个山顶组成的三角形平面内修建一个空中观景台.要使这个空中观景台到三个山顶的距离相等,应选择的位置是( )
A.各边垂直平分线的交点 B.中线的交点
C.高的交点 D.内角平分线的交点
4.如图,在中,分别以点和点为圆心,大于的长 为半径画弧,两弧相交于点,,作直线,交于点,连接.若,,则的周长为( )
A.12 B.14 C.16 D.24
5.如图,在四边形中,垂直平分,垂足为点E,下列结论不一定成立的是( )
A. B. C. D.
6.如图,点在线段的垂直平分线上.若,则四边形的周长是( )
A. B. C. D.
【题型二 作已知线段的垂直平分线】
1.如图,中,,使,那么符合要求的作图痕迹是( )
A.B.C. D.
2.如图,在中,,.用直尺和圆规在边上确定一点P,使点P到点A,点B的距离相等,则符合要求的作图痕迹是( )
A. B.
C. D.
3.如图,在中,已知,,完成以下问题:
(1)利用尺规作图,作出的中线;(不写作法,保留作图痕迹).
(2)过点M与垂直的直线交于点 D,求的周长.
4.为了迎接九十校庆,学校要修建一处公共设施,使它到校史馆、办公楼、体育馆的距离相等,若、、的位置如图①所示,请你在图中确定这处公共设施(用点表示)的位置.(不写作法,仅保留作图痕迹)
5.如图,在中.
(1)作边的垂直平分线,分别与相交于点D、E(尺规作图,保留痕迹).
(2)若,求的周长.
6.如图,已知.
(1)利用尺规作图作出的边上的中线(其中点在边上,只保留作图痕迹,不必写出作法);
(2)若,且中线恰好将的周长分成16和11的两部分,求边的长.
【题型三 作垂线(尺规作图】
1.按要求画图.
(1)过点画出直线的平行线;
(2)过点画出直线的垂线,垂足为.
2.如图,已知中,,请利用尺规作图法,在上求作一点,使得是中边上的高.(保留作图痕迹,不写作法)
3.如图所示,在中:
(1)画出边上的高和中线.
(2)若,,求和的度数.
【题型四 角平分线的性质定理的应用】
1.如图,为的角平分线,于点,,则的长不可能是( )
A. B. C. D.
2.如图,是的角平分线,于点,的面积是10,若,则点到的距离是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.如图,在中,,以点为圆心,适当长为半径作弧,分别交,于点D,E,再分别以点,为圆心,以大于的长度为半径作弧,两弧交于点,作射线交于点,若,,则的面积是( )
A.12 B.18 C.24 D.36
【题型五 角平分线的性质在实际中的应用】
1.如图所示,是一块三角形的草坪,现要在草坪上建一凉亭供大家休息,要使凉亭到草坪三条边的距离相等,凉亭的位置应选在( )
A.的三条中线的交点 B.三边的垂直平分线的交点
C.三条角平分线的交点 D.三条高所在直线的交点
2.如图两条笔直的公路、相交于点O,公路的旁边建三个加工厂A、B、D,已知,,C村到公路的距离为,则C村到公路的距离是( )
A. B. C. D.
3.如图,直线,,表示三条公路的位置.若在这三条公路的旁边修建一个加油站,使得这个加油站到这三条公路的距离相等,这样的位置有( )
A.一处 B.两处 C.三处 D.四处
4.如图是某校的局部平面图,学校有三条小路和,已知与相交.学校计划修建一个亭子,使其到小路的距离均相等,则亭子可以选择的修建位置有( )
A.4处 B.3处 C.2处 D.1处
5.如图,的三边AC、BC、AB的长分别是8、12、16,点O是三条角平分线的交点,则的值为( )
A. B. C. D.
【题型六 角平分线的性质的判定】
1.如图,,垂足分别为,.求证:平分.
2.已知,于点,于点,交点,,.求证:
(1)点在的平分线上;
(2).
3.如图,在四边形中,,,平分交于点E,连接,若点E是边的中点,求的度数.
4.如图,,是的中点,平分,求证:平分.
5.如图,在四边形中,,,平分,且,连接并延长,交的延长线于点.
(1)求证:平分;
(2)若的面积是,,求长.
6.如图,中,,点D在边延长线上,的平分线交于点E,过点E作,垂足为H,且.
(1)求的度数;
(2)求证:平分;
(3)若,,且,求的面积.
【题型七 角平分线的性质的判定和性质综合】
1.如图,在四边形中,,为的中点,平分.
(1)求证:平分;
(2)求证:.
2.如图,、两点分别在射线、上,点在的内部,且,,,垂足分别为,,且.
(1)求证:平分;
(2)若,,求的长.
3.如图,四边形中,,,于D.
(1)求证:平分;
(2)若,求的长.
【题型八 尺规作图-角平分线】
1.如图,地块中,边.
(1)尺规作图:现要在地块中修建绿化带,使是的角平分线,请作出,保留作图痕迹;
(2)过点D作,则___________(填“”“”“”)
(3)若地块的面积为,求地块的面积.
2.如图,在中,,,请用尺规作图法在边上确定点,连接,使得.保留作图痕迹,不写作法
3.如图,在中,点D为边上一点,将沿直线翻折,使点C落在边上的点E处.
(1)用无刻度的直尺和圆规作出直线与点E;
(2)连接,若,求的度数.
4.如图,在中,是高,,.
(1)画出的角平分线,分别交,于点,.(要求:尺规作图并保留作图痕迹,不写作法,标明字母)
(2)求的度数.
1.如图,点是的中点,,,平分,下列结论:①;②;③;④.四个结论中成立的是( )
A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①③
2.如图,,的平分线与的平分线相交于点,作于点,若,则点到与的距离之和为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
3.如图,在中,,,于R,于S,则下列三个结论:①;②;③,其中正确的结论是( )
A.①②③ B.①② C.②③ D.①③
4.如图,在中,,的角平分线、相交于点,过作交的延长线于点,交于点.则对于以下结论:①②③.④,其中正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.如图,在中,,平分交于D,于E,点F在上,点G在上,,平分,下列结论中正确的个数( )
①;②平分;③;④.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.下面是“作的平分线”的尺规作图过程:该尺规作图可直接利用三角形全等说明,其中三角形全等的依据是( )
A.SSS B.SAS C.ASA D.AAS
7.如图,,,,,交于点H,连接
(1)求证: ;
(2)求;用含的式子表示
(3)求证:平分
8.如图,中,点D在BC边上, 的平分线交AC于点E,过点E作 垂足为F,且 连接DE.
(1)求的度数;
(2)求证:平分;
(3)若,且 求 的面积.
9.如图,平分,为上的一点,的两边分别与、相交于点、.
(1)如图1,若,,判断与的数量关系,并说明理由;
(2)若,,请直接写出与的数量关系.
(3)若将条件变为,猜想和的数量关系,并证明你的结论.
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