内容正文:
第十四章 全等三角形
第2课时
14.3 角的平分线
人教版(2024)数学八年级上册
1.探索并证明角的平分线的判定定理,感受互逆的数学思想,发展推理能力和解题能力;
2.能够运用角的平分线的判定定理解决相关问题.
学习目标
几何语言描述:∵ OC平分∠AOB,点P在OC上,且PD⊥OA, PE⊥OB.
∴ PD= PE.
角的平分线上的点到角两边的距离相等.
回顾复习 叙述角的平分线的性质定理.
(不必再证全等)
课堂导入
例1:如图,要在S区建一个贸易市场,使它到铁路和公路距离相等, 离公路与铁路交叉处500米,这个集贸市场应建在何处(比例尺为1︰20000)?
D
C
S
解:作夹角的角平分线OC,
截取OD=2.5cm ,D即为所求.
O
方法点拨:根据角平分线的判定定理,要求作的点到两边的距离相等,一般需作这两边直线形成的角的平分线,再在这条角平分线上根据要求取点.
动手操作
分别画出下列三角形三个内角的平分线,你发现了什么?
结论:三角形的三条角平分线相交于一点
Lenovo (L) - 处理方式:让学生分组交流讨论,说出自己的答案以及理由,教师适当引导学生发现其中的差异,分析找出存在差异的原因是标准不同。
动手操作
分别过交点作三角形三边的垂线,用刻度尺量一量,每组垂线段,你发现了什么?
结论:三角形的三条角平分线交于一点,并且这点到三边的距离相等.
已知:如图,△ABC的角平分线BM,CN相交于点P,
求证:(1)点P到三边AB,BC,CA的距离相等.
证明结论
D
E
F
A
B
C
P
N
M
分析:(1)由已知可得点P到边AB、BC的距离相等,点P到边BC,CA的距离相等,由此可得点P到三边的距离相等。
同理PE=PF.
∴PD=PE=PF.
即点P到三边AB、BC、CA的距离相等.
证明:(1)过点P作PD⊥AB,PE⊥BC,PF⊥CA,垂足分别为D、E、F.
∵BM是△ABC的角平分线,点P在BM上,
∴PD=PE.
求证:(2)△ABC的三条角平分线交于一点.
探究与应用
【探究2】三角形的内角平分线
证明结论
D
E
F
A
B
C
P
N
M
分析:要证△ABC的三条角平分线交于一点,
只要证点P也在∠A的平分线上.
证明:由(1)得,点P到边AB,CA的距离相等,
∴点P在∠A的平分线上.
∴△ABC的三条角平分线交于一点.
结论:三角形的三条角平分线交于一点,并且这点到三边的距离相等.
证明 ∵PD⊥OA,PE⊥OB,
∴∠PDO=∠PEO=90°.
在Rt△OPD和Rt△OPE中,
∴ Rt△OPD≌Rt△OPE(HL).
∴ ∠POD=∠POE,即OP平分∠AOB,
∴点P在∠AOB的平分线上.
已知:
求证:
点P是∠AOB内部一点,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E.PD=PE.
点P在∠AOB的平分线上.
角的平分线的判定:
角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
在角的内部,角的平分线(顶点除外)可以看成到角两边距离相等的所有点的集合.
∵PD⊥OA,PE⊥OB,PD=PE.
∴ OP平分∠AOB .
例2 如图,△ABC的角平分线BM,CN相交于点P.求证:
(1)点P到三边AB,BC,CA的距离相等;
证明 (1)过点P作PD⊥AB,PE⊥BC,PF⊥CA,垂足分别为D,E,F.
∵BM是△ABC的角平分线,点P在BM上,
∴PD=PE.
同理PE=PF.
∴PD=PE=PF.
即点P到三边AB,BC,CA的距离相等.
分析 (1)由已知可得点P到边AB,BC的距离相等,点P到边BC,CA的距离相等,由此可得点P到三边的距离相等.
例2 如图,△ABC的角平分线BM,CN相交于点P.求证:
(2)△ABC的三条角平分线交于一点.
证明 (2)由(1)得,点P到边AB,CA的距离相等,
∴点P在∠A的平分线上,
∴△ABC的三条角平分线交于一点.
分析 (2)要证△ABC的三条角平分线交于一点,只要证点P也在∠A的平分线上.
面积如何求?与角的平分线有何联系?
例3
如图,△ABC的三边AB,BC,CA的长分别为4,5,6,其三条角平分线交于点O,求S△ABO∶S△BCO∶S△CAO.
解:∵OA,OB,OC为三条角平分线,
∴点O到AB,AC,BC的距离相等为r,
∴S△ABO∶S△BCO∶S△CAO= ·AB·r: ·BC·r: ·AC·r
=4:5:6.
M
N
H
┐
┐
┐
例4
在∠AOB的平分线上
在正方形网格中,∠AOB的位置如图所示,到∠AOB两边距离相等的点应是( )
A.点M B.点N C.点P D.点Q
A
解:到∠AOB两边距离相等的点在∠AOB的平分线上
由网格可知,∠AOB的平分线为射线l,
而点M在射线l上,故选A.
l
看到角的平分线就要想其性质
例5
如图,CP,BP是△ABC两外角的平分线,PE⊥AC且与AC的延长线交于点E,PF⊥AB且与AB的延长线交于点F,试探究BC,CE,BF三条线段有什么关系?
解:如图,作PD⊥BC,垂足为D.
∵CP平分∠BCE,PE⊥AC,∴PE=PD,
在Rt△PDC和Rt△PEC中,
PD=PE,
PC=PC,
∴Rt△PDC ≌ Rt△PEC(HL),
∴CD=CE.同理可证BD=BF.
∴CD+BD=CE+BF,即BC=CE+BF.
将三角形面积的表达式写出来再思考
如图,在△ABC中,请证明:
(1)若AD为∠BAC的平分线,则S△ABD∶S△ACD=AB∶AC;
例6
证明:如图,过D作DE⊥AB于E,DF⊥AC于F.
(1)∵AD平分∠BAC且DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF.
∴S△ABD∶S△ACD=( AB •DE)∶( AC •DF)
=AB∶AC.
例6
和第(1)问的条件与结论互换,你还会证明吗?
如图,在△ABC中,请证明:
(2)设D为BC上的一点,连结AD,若S△ABD∶S△ACD=AB∶AC,
则AD为∠BAC 的平分线.
(2)∵S△ABD∶S△ACD=AB∶AC
∴DE=DF.
又∵DE⊥AB,DF⊥AC,∴AD为∠BAC的平分线.
∴ ( AB •DE)∶( AC •DF) =AB∶AC,
1.如图,P是△ABC外部一点,PD⊥AB,交AB的延长线于点D,PE⊥AC,交AC的延长线于点E,PF⊥BC于点F,且PD=PE=PF.
关于点P有下列三种说法:
①点P在∠DBC的平分线上;
②点P在∠BCE的平分线上;
③点P在∠BAC的平分线上.
其中说法正确的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
D
C
A
E
B
D
F
P
┐
┐
作业布置
作业布置
2.如图,直线l1,l2,l3表示三条两两相互交叉的公路,现在拟建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离都相等,则可供选择的地址有____处.
3.如图所示,已知△ABC的周长是10,OC、OB分别平分∠ABC和∠ACB,OD⊥BC于D,且OD=1,则△ABC的面积是_______.
4
5
作业布置
4. 如图所示,已知△ABC中,PE∥AB交BC于点E,PF∥AC交BC于点F,点P是AD上一点,且点D到PE的距离与到PF的距离相等,判断AD是否平分∠BAC,并说明理由.
解:AD平分∠BAC.理由如下:
∵D到PE的距离与到PF 的距离相等,
∴点D在∠EPF 的平分线上.
∴∠1=∠2.
又∵PE∥AB,∴∠1=∠3.
同理,∠2=∠4.
∴∠3=∠4,∴AD平分∠BAC.
A
B
C
E
F
D
(
(
(
(
3
4
1
2
P
作业布置
5. 如图,电信部门要在 S 区修建一座发射塔 P. 按照设计要求,发射塔 P 到两个城镇 A、B 的距离必须相等,到两条高速公路 m 和 n 的距离也必须相等,发射塔 P 应建在什么位置? 在图上标出它的位置.
(尺规作图:只保留作图痕迹,不写作图过程).
B
A
O
S
P
解:如右图所示.
6. 如图,在 Rt△ABC 中,∠C = 90°,在边 AC 上求作一点 P,使点 P 到边 BC 和边 AB 的距离相等 .
【教材P52习题14.3 第4题】
解:如图所示.
作业布置
课堂练习
7. 如图,在△ABC中,AD 是它的角平分线,P 是 AD 上一点,PE // AB,交 BC 于点 E,PF // AC,交 BC 于点 F. 求证:点 D 到 PE 和 PF 的距离相等 .
作业布置
课堂练习
证明:如图,过点 D 分别作 DM⊥PE,DN⊥PF,垂足分别为 M,N.
∵AD 是∠BAC 的平分线,
∴∠1 =∠2.
又 PE∥AB,PF∥AC,
∴∠3 =∠1,∠4 =∠2.
∴∠3 =∠4,即 PD 是∠EPF 的平分线.
∴DM = DN,即点 D 到 PE 和 PF 的距离相等.
课堂练习
8. 如图,OC 是∠AOB 的平分线,P 是 OC 上的一点,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E,F 是 OC 上的另一点,连接 DF,EF,求证 DF = EF.
【教材P53习题14.3 第6题】
作业布置
课堂练习
证明:∵OC 是∠AOB 的平分线,PD⊥OA,PE⊥OB,
∴PD = PE,∠PDO =∠PEO = 90°.
在 Rt△PDO 和 Rt△PEO 中,
OP = OP,
PD = PE,
∴Rt△PDO≌Rt△PEO(HL).
∴∠OPD =∠OPE.
课堂练习
∴∠DPF =∠EPF(等角的补角相等).
PD = PE,
∠DPF =∠EPF,
PF = PF,
∴△DPF≌△EPF(SAS).
∴DF = EF.
在 △DPF 和△EPF 中,
课堂练习
9.如图,P是△ABC内的一点,且PD=PE=PF,则点P是( )
A.△ABC三条中线的交点
B.△ABC三条角平分线的交点
C.△ABC三条高所在直线的交点
D.以上选项均可以
B
作业布置
10.如图,△ABC的三边AB,BC,AC的长分别为4,6,8,其三条角平分线将△ABC分为三个三角形,则S△OAB:S△OBC:S△OAC=________________.
2∶3∶4
作业布置
11.如图,铁路OA和铁路OB交于O处,河道AB与铁路分别交于A处和B处,试在河岸上建一座水厂M,要求M到铁路OA,OB的距离相等,则该水厂M应建在图中什么位置?请在图中标出点M的位置.
解:图略.提示:作∠AOB的平分线,与AB的交点即为点M的位置.
作业布置
12. 如图,为了促进当地旅游发展,某地要在三条公路AB,AC,BC两两相交围成的一块平地上修建一个度假村.要使这个度假村到三条公路的距离相等,应选择的位置是△ABC三条____________(填“中线”“角平分线”或“高所在直线”)的交点,这样的点一共有____处.
角平分线
4
作业布置
13. 如图,现有两把一样的半截直尺,将其中一把直尺的边与射线OA重合,另一把直尺的边与射线OB重合,两把直尺的另一边在∠AOB的内部交于点P,作射线OP,若∠AOB=50°,则∠AOP的度数为( )
A.25° B.30° C.40° D.50°
A
作业布置
$