内容正文:
青岛版2024·八年级上册
4.2线段的垂直平分线
第1课时 线段垂直平分线的性质定理
第4章
图形的轴对称
导入新课
前面我们学习了轴对称图形,线段是轴对称图形吗?
线段是轴对称图形。
你能找出线段的对称轴吗?
学 习 目 标
1
2
3
理解线段的垂直平分线的概念;(重点)
掌握线段的垂直平分线的性质定理;(重点)
利用线段垂直平分线的性质定理解决距离最短问题(难点)
新知探究
图4.2-1①
图4.2-1②
操作:在纸上画一条线段AB(图4.2-1①),将这张纸折叠,使A,B两点重合,将纸展开后铺平,把折痕记为MN,折痕与线段AB的交点记为O(图4.2-1②)。
折叠、展平
MN⊥AB
AO=B0
你发现形成的折痕直线MN与线段AB有什么关系?
你能说明其中的道理吗?
新知探究
线段是轴对称图形。直线MN 是线段AB 的对称轴,它垂直于线段AB,并且平分线段 AB。
垂直且平分一条线段的直线叫作这条线段的垂直平分线
新知生成
直线MN是线段AB的垂直平分线。
MN⊥AB
AO=B0
线段的垂直平分线:
新知探究
如图4.2-1③,在直线MN上取一点P,连接PA,PB。线段PA和PB有什么数量关系?改变点P的位置,结论还成立吗?为什么?
4.2-1③
因为线段AB 是轴对称图形,直线MN是它的对称轴,所以沿直线MN对折后,点A与点B重合,而点P在对称轴上,于是PA与 PB 重合,所以PA=PB。
你能利用三角形全等证明上述结论吗?
PA=PB
新知探究
已知:如图,线段AB和它的垂直平分线l,垂足为O,P为直线l上任意一点,连接PA,PB.
求证:PA=PB.
证明:在△PAO 和△PBO 中,
AO=BO(垂直平分线的意义),
∠POA=∠POB=90°(同上), PO=PO(公共边),
∴△PAO ≌△PBO(SAS).
∴.PA=PB(全等三角形的对应边相等).
当点P在线段AB上时,结论还成立吗?
你能得到什么结论?
新知探究
线段垂直平分线的性质定理:
总结归纳
线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等.
几何语言:
∵ 点P 在AB 的垂直平分线上
∴ PA =PB,
典例分析
例1 海伦(Heron of Alexandria,生卒年不详)是古希腊的一位数学家。相传一位将军曾向他请教过一个问题:“我每天策马往返于河岸同侧的两个一边防站之间,途中要到河边让马饮水。怎样走才能使路径最短呢?”此问题也叫“将军饮马问题”,抽象成数学问题可表达为:如图,已知A,B两点在直线l的同侧,在直线l上求作一点P,使AP+BP的值最小。
分析:
我们知道两点之间线段最短,那么想办法把将不同线的三点转化为同线的三点。
典例分析
解:如图,作点B关于直线l的对称点 B',连接AB',交直线l于点P。点P就是所求作的点。理由如下:
因为点B,B'关于直线l对称,
所以l是BB'的垂直平分线。
所以 PB=PB'(线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等)。
所以AP+PB=AP+PB'=AB'。
在直线l上另外任取一点P',连接AP',P'B',P'B。同理P'B=P'B'。
因为 AP'+P'B'>AB',所以AP'+P'B>AP+PB。所以AP+PB 的值最小。
新知应用
基础巩固题
1.下列表述是否正确:
(1)经过线段中点的直线就是这条线段的垂直平分线. ( )
(2)垂直于一条线段的直线就是这条线段的垂直平分线 ( )
(3)若直线MN是线段AB的垂直平分线,则MN与AB互相垂直平分. ( )
垂直且平分一条线段的直线叫作这条线段的垂直平分线
新知应用
基础巩固题
2.如图,已知AB是线段CD的垂直平分线,E是AB上的一点,
如果EC=7cm,那么ED= cm;
如果∠ECD=60°,那么∠EDC=______.
E
D
A
B
C
7
60°
线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等.
3.如图,四边形ABCD中,AC垂直平分BD,垂足为E,下列结论不一定成立的是 ( C )
C
A.AB=AD B.AC平分∠BCD
C.AB=BD D.△BEC≌△DEC
新知应用
基础巩固题
4、如图,在△ABC 中,BC =18,AB 的垂直平分线交BC于D,AC 的垂直平分线交BC 与E,则△ADE 的周长等于______.
A
B
C
D
E
18
见垂直平分线,得线段相等
新知应用
基础巩固题
5.如图,已知线段AB,BC的垂直平分线l1,l2交于点M,则线段AM,CM的大小关系是( )
A.AM>CM
B.AM=CM
C.AM<CM
D.无法确定
B
见垂直平分线,得线段相等
新知应用
基础巩固题
6.如图,点P,C,D是线段AB的垂直平分线MN上的任意三点,分别连接AP, BP,AC,BC,AD,BD,指出图中相等的线段。
AP=BP
AC=BC
AO=BO
AD=BD
线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等.
新知应用
基础巩固题
7.如图,在△ABC中,AB=5,AC=7,直线DE垂直平分BC,垂足为点E,交 AC于点D,连接BD。求△ABD的周长。
解:
∵DE垂直平分BC
∴CD=BD
∴△ABD的周长为:
AB+AD+BD=AB+AD+CD
=AB+AC
=5+7
=12
5
7
新知应用
能力提升题
8.如图所示,在△ABC中,AD垂直平分BC,AC=EC,点B,D,
C,E在同一条直线上,则AB+DB与DE之间的数量关系是( )
A. AB+DB>DE B. AB+DB<DE C. AB+DB=DE D. 无法判断
【解:】因为AD垂直平分BC,
所以 AB=AC,BD=CD,
因为AC=EC,
所以AB+DB=AC+DC=EC+DC=DE .
C
新知应用
能力提升题
9.如图,在△ABC中,DM、EN分别垂直平分AC和BC,交AB于M、N两点,DM与EN相交于点F.
(1)若△CMN的周长为15 cm,求AB的长;
(2)若∠MFN=70°,求∠MCN的度数.
解:(1)∵DM、EN分别垂直平分AC和BC,
∴AM=CM,BN=CN,
∴△CMN的周长=CM+MN+CN=AM+MN+BN=AB,
∵△CMN的周长为15 cm,
∴AB=15 cm.
新知应用
能力提升题
(2)∵∠MFN=70°,
∴∠MNF+∠NMF=180°-70°=110°,
∵∠AMD=∠NMF,∠BNE=∠MNF,
∴∠AMD+∠BNE=∠MNF+∠NMF=110°,
∴∠A+∠B=90°-∠AMD+90°-∠BNE=180°-110°=70°,
∵AM=CM,BN=CN,
∴∠A=∠ACM,∠B=∠BCN,
∴∠MCN=180°-2(∠A+∠B)=180°-2×70°=40°.
(2)若∠MFN=70°,求∠MCN的度数.
课堂小结
线段垂直平分线的性质定理
内容
见垂直平分线,得线段相等
线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等
路线最短问题
线段垂直平分线的概念
感谢聆听!
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