内容正文:
4 线段的垂直平分线
第 1 课时 线段的垂直平分线(1)
教学目标
1.理解线段垂直平分线的概念.
2.掌握线段垂直平分线的性质定理及逆定理.
3.能运用线段的垂直平分线的有关知识进行证明或计算.
教学重难点
运用线段的垂直平分线的有关知识进行证明或计算.
教学过程
一、导入新知
1.如图,A、B表示两个仓库,要在A、B一侧的河岸边建造一个码头,使它到两个仓库的距离相等,码头应建在什么位置?
2.某区政府为了方便居民的生活,计划在三个住宅小区A、B、C之间修建一个购物中心,试问该购物中心应建于何处,才能使得它到三个小区的距离相等?
二、课堂新授
知识点1 线段垂直平分线的性质
思考:等腰三角形顶角平分线有哪些性质?
垂直底边,并且平分底边.
垂直且平分一条线段的直线是这条线段的垂直平分线.
AD所在的直线即线段BC的垂直平分线 .
观察:
已知点A与点A′关于直线l 对称,如果线段AA′沿直线l折叠,则点A与点A′重合,AD=A′D,∠1=∠2= 90°,即直线l 既平分线段AA′,又垂直线段AA′.
由上可知:
线段是轴对称图形,线段的垂直平分线是它的对称轴.
探究发现:
如图,直线l垂直平分线段AB,P1,P2,P3,…是l 上的点,请你量一量线段P1A,P1B,P2A,P2B,P3A,P3B的长,你能发现什么?请猜想点P1,P2,P3,… 到点A 与点B 的距离之间的数量关系.
猜想:
点P1,P2,P3,… 到点A 与点B 的距离分别相等.
由此你能得到什么结论?
线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.
猜想证明:
如图,直线l⊥AB,垂足为C,AC =CB,点P 在l 上.求证:PA =PB.
证明:∵ l⊥AB,∴ ∠PCA =∠PCB.
又AC =CB,PC =PC, ∴△PCA ≌△PCB(SAS).∴PA =PB.
线段垂直平分线的性质定理
文字语言:
线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.
几何语言:
∵P在线段AB的垂直平分线上,
∴PA=PB.
素养考点
如图,在四边形ABCD中,AC垂直平分BD,垂足为E,下列结论不一定成立的是 ( )
A.AB=AD
B.AC平分∠BCD
C.AB=BD
D.△BEC≌△DEC
变式训练
如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于点D,将AB边沿AD折叠,发现B点的对应点E正好在AC的垂直平分线上,则∠C=_________.
知识点2 线段垂直平分线的判定
定理:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.
逆命题:定理:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.
它是真命题吗?你能证明吗?
想一想:如果PA=PB,那么点P是否在线段AB的垂直平分线上呢?
证明:(1)当点P在线段AB上时,
∵PA=PB,∴点P为线段AB的中点,
显然此时点P在线段AB的垂直平分线上;
(2)当点P在线段AB外时,如右图所示.
∵PA=PB,∴△PAB是等腰三角形.
过顶点P作PC⊥AB,垂足为点C,
∴底边AB上的高PC也是底边AB上的中线.
即 PC⊥AB,且AC=BC.
∴直线PC是线段AB的垂直平分线,
此时点P也在线段AB的垂直平分线上.
结论:线段垂直平分线的判定定理
文字语言:
到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
几何语言:
∵PA=PB,∴点P在线段AB的垂直平分线上.
作用:判断一个点是否在线段的垂直平分线上.
素养考点 线段垂直平分线的判定定理
已知:如图,在△ABC中,AB=AC,O是△ABC内一点,且OB=OC.求证:直线AO垂直平分线段BC.
证明:∵AB=AC,
∴点A在线段BC的垂直平分线上(到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上).
同理,点O在线段BC的垂直平分线上.
∴直线AO是线段BC的垂直平分线(两点确定一条直线).
已知:如图,点E是∠AOB的平分线上一点,EC⊥OA,ED⊥OB,垂足分别为C,D,连接CD.
求证:OE是CD的垂直平分线.
证明:∵OE平分∠AOB,EC⊥OA,ED⊥OB,∴DE=CE.
在Rt△EDO和Rt△ECO中,ED=EC,OE=OE
∴Rt△EDO≌Rt△ECO(HL).
∴OD=OC.
∴O,E都在CD的垂直平分线上,
∴ OE是CD的垂直平分线.
三、巩固练习
基础巩固题
1. 如图,在△ABC中,AB=5,AC=6,BC=4,边AB的垂直平分线交AC于点D,则△BDC的周长是 ( )
A.8 B.9 C.10 D.11
2.如图,在四边形ABCD中,E为AB的中点,DE⊥AB于点E,∠A=66°,∠ABC=90°,BC=AD,则∠C的大小为 .
3. 如图所示,在△ABC中,BC=8cm,边AB的垂直平分线交AB于点D,交边AC于点E, △BCE的周长等于18cm,则AC的长是 .
4.下列说法:
①若点P、E是线段AB的垂直平分线上两点,则EA=EB,PA=PB;
②若PA=PB,EA=EB,则直线PE垂直平分线段AB;
③若PA=PB,则点P必是线段AB的垂直平分线上的点;
④若EA=EB,则经过点E的直线垂直平分线段AB.
其中正确的有 (填序号).
5.两组邻边分别相等的四边形我们称它为筝形.
如图,在四边形ABCD中,AB=AD,BC=DC,AC与BD相交于点O,下列判断正确的有 (填序号).
①AC⊥BD;②AC,BD互相平分;③CA平分∠BCD.
能力提升题
1.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=40°,
(1)作边AB的垂直平分线MN.(保留作图痕迹,不写作法)
解:如图:
(2)在已知的图中,若MN交AC于点D,连接BD,求∠DBC的度数.
解: ∵AB的垂直平分线MN交AC于点D,∴AD=BD,
∵∠A=40°,∴∠ABD=∠A=40°,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C= (180°-∠A)=70°,
∴∠DBC=∠ABC-∠ABD=70°-40°=30°.
2.如图,在△ABC中,BD是∠ABC的平分线,EF垂直平分BD.
求证:AB∥DF.
证明:∵EF垂直平分BD,
∴FB=FD,∴∠FBD=∠BDF,
∵BD是∠ABC的平分线,
∴∠ABD=∠FBD,
∴∠ABD=∠BDF,∴AB∥DF.
拓广探索题
在△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线与AC所在的直线相交所得到锐角为50°,则∠B等于 .
解:根据△ABC中∠A为锐角与钝角,分为两种情况:
①当∠A为锐角时,
∵AB的垂直平分线与AC所在的直线
相交所得到锐角为50°,∴∠A=40°,
∴∠B===70°.
②当∠A为钝角时,
∵AB的垂直平分线与AC所在的直线相交所得到锐角为50°,
∴∠1=40°,∴∠BAC=140°,
∴∠B=∠C==20°.
综上所述,∴∠B等于70°或20°.
四、课堂小结
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