内容正文:
第1章 三角形
第1课时 线段垂直平分线的性质与判定
1.4 线段垂直平分线与角平分线
线段垂直平分线的性质
1.(2024四川凉山州中考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,DE
垂直平分AB交BC于点D,若△ACD的周长为50 cm,则AC+BC
= ( )
A.25 cm B.45 cm C.50 cm D.55 cm
C
解析 ∵DE垂直平分AB交BC于点D,∴AD=DB,
∵△ACD的周长为50 cm,
∴AC+AD+CD=AC+CD+DB=AC+BC=50 cm,
故选C.
2.(2024江苏镇江中考)如图,△ABC的边AB的垂直平分线交
AC于点D,连接BD.若AC=8,CD=5,则BD= .
3
解析 ∵AC=8,CD=5,∴AD=8-5=3,∵D在AB的垂直平分线
上,∴BD=AD=3.
线段垂直平分线的判定
3.(2025江苏扬州江都期中)如图,在△ABC中,AB的垂直平分线l1交AB于点M,交BC于点D,AC的垂直平分线l2交AC于点N,交BC于点E,l1与l2相交于点O,△ADE的周长为12.请你解答下列问题:
(1)求BC的长.
(2)试判断点O是否在边BC的垂直平分线上,并说明理由.
解析 (1)∵l1垂直平分AB,∴DB=DA,
同理EA=EC,
∴BC=BD+DE+EC=DA+DE+EA=12.
(2)点O在边BC的垂直平分线上,
理由:如图,连接AO,BO,CO,
∵l1与l2是AB,AC的垂直平分线,
∴AO=BO,CO=AO,∴OB=OC,
∴点O在边BC的垂直平分线上.
4.(2025江苏徐州睢宁期中,★★☆)如图,在△ABC中,AB的垂
直平分线分别交AB,AC于点E,D,连接BD,若△ABC的周长为
27 cm,△BCD的周长为21 cm,则AE的长为 ( )
A.10 cm B.9 cm C.6 cm D.3 cm
D
解析 ∵DE垂直平分AB,∴DA=DB,AE= AB,
∵△ABC的周长为27 cm,∴AB+AC+BC=27 cm,
∵△BCD的周长为21 cm,∴DB+DC+BC=21 cm,
∴DA+DC+BC=AC+BC=21 cm,
∴AB=27-21=6(cm),∴AE= AB=3 cm,故选D.
5.【新考向·尺规作图】(2022湖北宜昌中考,★☆☆)如图,在
△ABC中,分别以点B和点C为圆心,大于 BC的长为半径画弧,
两弧相交于点M,N.作直线MN,交AC于点D,交BC于点E,连接
BD.若AB=7,AC=12,BC=6,则△ABD的周长为( )
A.25 B.22 C.19 D.18
C
解析 由题意得MN垂直平分BC,∴DB=DC,∵AB=7,AC=12,
∴△ABD的周长=AB+BD+AD=AB+DC+AD=AB+AC=19.故选C.
6.(2025江苏南通通州月考,★★☆)如图,在△ABC中,PM,QN
分别是线段AB,AC的垂直平分线,若∠BAC=110°,则∠PAQ的
度数是 ( )
A.40° B.50° C.60° D.70°
A
解析 ∵∠BAC=110°,∴∠B+∠C=180°-∠BAC=70°,
∵PM,QN垂直平分线段AB,AC,
∴AP=BP,CQ=AQ,易得∠BAP=∠B,∠CAQ=∠C,
∴∠BAP+∠CAQ=∠B+∠C=70°,∵∠BAC=110°,
∴∠PAQ=∠BAC-(∠BAP+∠CAQ)=110°-70°=40°,故选A.
7.(2025天津津南期中,★★☆)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,
AB=6,AC=8,BC=10,EF垂直平分BC,点P为直线EF上的任意一
点,则AP+BP的最小值是 ( )
A.6 B.7 C.8 D.10
C
解析 连接PC,如图,∵EF垂直平分BC,∴BP=PC,
∴PA+BP=AP+PC≥AC,
∴当点A,P,C在一条直线上,即点P在AC上时,AP+BP有最小
值,最小值=AC=8.故选C.
8.(2025江苏泰州姜堰月考,★★☆)在△ABC中,AB的垂直平分
线分别交AB,BC于点D,E,AC的垂直平分线分别交AC,BC于点
F,G,AE=5,AG=6,EG=2,则BC=_______.
13或9
解析 如图,
∵DE垂直平分AB,GF垂直平分AC,
∴EA=EB,GA=GC,
∵AE=5,AG=6,EG=2,∴AE+EG+AG=13,
∴BC=BE+EG+GC=AE+EG+AG=13;
如图,
同理,BC=BE+GC-GE=AE+AG-GE=9.
综上所述,BC=13或9.
故答案为13或9.
9.【新考向·尺规作图】(★★☆)如图,已知点A,B在直线l两侧,
以点A为圆心,AB长为半径作弧交直线l于C,D两点.分别以C,D
为圆心,AB长为半径作弧,两弧在l下方交于点E,连接AE.
(1)根据题意,利用直尺和圆规补全图形.
(2)证明:l垂直平分AE.
解析 (1)如图所示.
(2)证明:如图,连接AC,CE,ED,AD,∵AC=AD=AB,CE=ED=AB,
∴AC=CE,AD=DE,
∴点C,D在AE的垂直平分线上,
∴l垂直平分AE.
10.(2025江苏常州新北月考,★★☆)如图,AB=CD,线段AC的
垂直平分线与线段BD的垂直平分线相交于点E.求证:∠ABE=
∠CDE.
证明 连接AE,CE(图略),
∵AC,BD的垂直平分线相交于E,
∴AE=CE,BE=DE,
在△ABE和△CDE中,
∴△ABE≌△CDE(SSS),∴∠ABE=∠CDE.
11.(2024江苏徐州睢宁期末,★★☆)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=
90°,D是AB上的一点,BD=BC,过点D作AB的垂线交AC于点E,
CD交BE于点F.求证:BE垂直平分CD.
证明 ∵ED⊥AB,∴∠EDB=90°.
在Rt△ECB和Rt△EDB中,
∴Rt△ECB≌Rt△EDB(HL),∴∠EBC=∠EBD.
在△BFC和△BFD中,
∴△BFC≌△BFD(SAS),
∴∠BFC=∠BFD=90°,CF=DF,∴BE垂直平分CD.
$第1章 三角形
第2课时 角平分线的性质与判定
1.4 线段垂直平分线与角平分线
角平分线的性质
1.(2024青海中考)如图,OC平分∠AOB,点P在OC上,PD⊥OB,
PD=2,则点P到OA的距离是 ( )
A.4 B.3 C.2 D.1
C
解析 过P作PE⊥AO于E(图略),
∵OC平分∠AOB,点P在OC上,PD⊥OB,
∴PE=PD=2,∴点P到OA的距离是2.故选C.
2.(2025江苏无锡梁溪期中)如图所示,点O是△ABC内一点,
BO平分∠ABC,OD⊥BC于点D,连接OA,若OD=5,AB=20,
则△AOB的面积是( )
A.20 B.30 C.50 D.100
C
解析 如图,过点O作OE⊥AB于点E,
∵BO平分∠ABC,OD⊥BC于点D,∴OE=OD=5,
∴△AOB的面积= AB·OE= ×20×5=50,故选C.
3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以点A为圆心,适当长为半径作
弧,交AB于点F,交AC于点E,分别以点E,F为圆心,大于 EF的
长为半径作弧,两弧在∠BAC的内部交于点G,作射线AG交BC
于点D.若AC=5,BC=12,AB=13,则CD=_________.
解析 如图,过D作DH⊥AB于点H.由题意可知AD平分∠CAB,
∴CD=DH.
∵S△ABC= AC·BC=S△ACD+S△ABD= AC·CD+ AB·DH,
∴AC·BC=AC·CD+AB·DH.
设CD=DH=x,
∴5×12=5x+13x,∴x= ,即CD= .
4.【学科特色·教材变式】如图,BD是△ABC的角平分线,DE
⊥AB,垂足为E,AB=12,BC=8.
(1)求△CBD与△ABD的面积之比.
(2)若△ABC的面积为50,求DE的长.
解析 (1)如图,过点D作DF⊥BC于点F.
∵BD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,DF⊥BC,
∴DE=DF.∵AB=12,BC=8,
∴S△CBD∶S△ABD= ∶ =BC∶AB=8∶12=2∶3,
∴△CBD与△ABD的面积之比为2∶3.
(2)∵△ABC的面积为50,△CBD与△ABD的面积之比为2∶3,
∴△ABD的面积为30.又∵AB=12,
∴ ×12DE=30,∴DE=5.
角平分线的判定
5.(2024江苏南通如皋期末)已知△ABC,两个完全一样的三角
尺摆放如图,它们的一组对应直角边分别在AB,AC上,且这组
对应边所对的顶点重合于点M,点M一定在 ( )
A
A.∠A的平分线上 B.AC边的高上
C.BC边的垂直平分线上 D.AB边的中线上
解析 如图,连接AM.
由题意得,MG=MH,MG⊥AB,MH⊥AC,
∴AM是∠BAC的平分线,点M一定在∠BAC的平分线上.故选A.
6.(2025江苏苏州虎丘月考)如图,△ABC中,点D在边BC的延长
线上,∠ACB=108°,∠ABC的平分线交AD于点E,过点E作EH⊥
BD,垂足为H,且∠CEH=54°.
(1)求∠ACE的度数.
(2)请判断AE是否平分∠CAF,并说明理由.
(3)若AC+CD=10,AB=6,且S△ACD=15,求△ABE的面积.
解析 (1)∵∠ACB=108°,
∴∠ACD=180°-108°=72°,
∵EH⊥BD,∴∠CHE=90°,
∵∠CEH=54°,∴∠ECH=90°-54°=36°,
∴∠ACE=72°-36°=36°.
(2)AE平分∠CAF,理由如下:
如图,过E点分别作EM⊥BF于点M,EN⊥AC于点N,
∵BE平分∠ABC,∴EM=EH,
∵∠ACE=∠ECH=36°,∴CE平分∠ACD,
∴EN=EH,∴EM=EN,∴AE平分∠CAF.
(3)∵AC+CD=10,S△ACD=15,EM=EN=EH,
∴S△ACD=S△ACE+S△CED= AC·EN+ CD·EH= (AC+CD)·EM=15,
即 ×10EM=15,解得EM=3,
∵AB=6,∴S△ABE= AB·EM= ×6×3=9.
7.(2024四川绵阳中考,★★☆)如图,在△ABC中,AB=5,AD平分
∠BAC交BC于点D,DE⊥AC,垂足为E,△ABD的面积为5,则DE
的长为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.5
B
解析 过D作DF⊥AB于点F,如图.
∵AD平分∠BAC,DE⊥AC,DF⊥AB,∴DE=DF,
∵△ABD的面积为5,∴ AB·DF=5,
∵AB=5,∴DF=2,∴DE=2,故选B.
8.(2024江苏南京建邺月考,★★☆)如图,OP是∠AOB的平分
线,PM⊥OB,N是射线OA上的动点,若PM=2,则PN的最小值为
_________.
2
解析 过P点作PH⊥OA于H,如图,
∵OP是∠AOB的平分线,PM⊥OB,PH⊥OA,
∴PH=PM=2.
∵点N是射线OA上的一个动点,∴PN≥PH,
∴PN的最小值为2.故答案为2.
9.(2025江苏南京鼓楼月考,★★☆)如图,在Rt△ABC中,∠BAC
=90°,∠ABC的平分线交AC于点D,DE⊥BC于点E,若△ABC与
△CDE的周长分别为13和3,则AB的长为 .
5
解析 ∵∠BAC=90°,BD平分∠ABC,DE⊥BC,
∴AD=DE,∴Rt△ABD≌Rt△EBD(HL),∴∠ADB=∠BDE,AB=
BE,∵△ABC与△CDE的周长分别为13和3,∴AB+BC+AC=AB
+AC+BE+EC=13,DE+EC+DC=AD+EC+DC=AC+EC=3,
∴AB+BE=10,∴AB=BE=5.
10.(2025山东临沂实验中学月考,★★☆)如图,在∠AOB的两
边OA,OB上分别取点M,N,连接MN.若MP平分∠AMN,NP平分
∠MNB.
(1)求证:OP平分∠AOB.
(2)若MN=8,△PMN与△OMN的面积分别是16和24,求线段OM
与ON的长度之和.
解析 (1)证明:如图,过点P作PC⊥OA,PD⊥MN,PE⊥OB,垂足
分别为点C,D,E,
∵MP平分∠AMN,PC⊥OA,PD⊥MN,∴PC=PD.
∵NP平分∠MNB,PD⊥MN,PE⊥OB,∴PD=PE,
∴PC=PE,∴OP平分∠AOB.
(2)∵△PMN的面积是16,MN=8,
∴ MN·PD=16,即 ×8PD=16,
∴PD=4,∴PE=PC=PD=4.
∵△OMN的面积是24,∴四边形MONP的面积=△PMN的面积
+△OMN的面积=16+24=40,
∴△POM的面积+△PON的面积=40,
∴ OM·PC+ ON·PE=40,
∴ OM·4+ ON·4=40,∴OM+ON=20,
∴线段OM与ON的长度之和为20.
11.【新课标·推理能力】已知点C是∠MAN的平分线上一点,
∠BCD的两边CB,CD分别与射线AM,AN相交于B,D两点,且
∠ABC+∠ADC=180°.过点C作CE⊥AM,垂足为E.
(1)如图1,当点E在线段AB上时,求证:BC=DC.
(2)如图2,当点E在线段AB的延长线上时,探究线段AB,AD与
BE之间的数量关系.
(3)如图3,在(2)的条件下,若∠MAN=60°,连接BD,作∠ABD的
平分线BF交AD于点F,交AC于点O,连接DO并延长交AB于点
G,若BG=1,DF=2,求线段DB的长.
解析 (1)证明:如图,过点C作CF⊥AN,垂足为F.
∵AC平分∠MAN,CE⊥AB,CF⊥AN,
∴CE=CF,∠CEB=∠CFD=90°,
∵∠CBE+∠ADC=180°,∠CDF+∠ADC=180°,
∴∠CBE=∠CDF.
在△BCE和△DCF中,
∴△BCE≌△DCF(AAS),
∴BC=DC.
(2)如图,过点C作CF⊥AD,垂足为F.
∵AC平分∠MAN,CE⊥AM,CF⊥AD,
∴CE=CF,∠CFA=∠CEA=90°,
易证△ACE≌△ACF,
∴AE=AF.
∵∠ABC+∠ADC=180°,∠ABC+∠CBE=180°,
∴∠CDF=∠CBE.
在△BCE和△DCF中,
∴△BCE≌△DCF(AAS),∴BE=DF,
∴AD=AF+DF=AE+DF=AB+BE+DF=AB+2BE,
∴AD-AB=2BE.
(3)如图,在BD上截取BH=BG,连接OH.
∵BF平分∠ABD,
∴∠ABF=∠DBF,
在△OBH和△OBG中,
∴△OBH≌△OBG(SAS),
∴∠OHB=∠OGB,∠BOG=∠BOH.
∵AO是∠MAN的平分线,BO是∠ABD的平分线,
∴DO平分∠ADB,∴∠ODH=∠ODF.
∵∠OHB=∠ODH+∠DOH,∠OGB=∠ODF+∠DAB,
∴∠DOH=∠DAB=60°,∴∠GOH=180°-∠DOH=120°,
∴∠BOG=∠BOH=60°,∴∠DOF=∠BOG=60°,
∴∠DOH=∠DOF.
在△ODH和△ODF中,
∴△ODH≌△ODF(ASA),∴DH=DF,
∴DB=DH+BH=DF+BG=2+1=3.
$