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数 学
河北
二轮专项突破
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小专题培优2 与角平分线有关的常见辅助线作法
一、小专题培优
方法解读
【图示】
【条件】OP 平分∠MON,PA⊥OM.
【辅助线作法】过点P 作射线ON 的垂线PB.
【结论】PA= ,△AOP≌ .
PB
△BOP
例1 (2024承德期末变式)如图,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于点
E,S△ABC=9,DE=2,AC=4,则AB的长是( C )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
C
【解析】如解图,过点D作DF⊥AC于点F. ∵AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,∴DE=DF=2.又∵S△ABC=S△ABD+S△ACD=9,AC=4,∴ AB×2+ ×4×2=9,解得AB=5.
针对训练1 如图,E是AD的中点,BE平分∠ABC. 若∠A=∠D=90°.求证:CE平分∠DCB.
证明:过点E作EM⊥BC于点M.
∵∠A=∠D=90°,
∴DA⊥AB,DA⊥CD.
∵BE平分∠ABC,
∴AE=ME.
∵E是AD的中点,
∴AE=DE=ME.
∵DA⊥CD,EM⊥BC,
∴CE平分∠DCB.
方法解读
【图示】
【条件】OP 平分∠MON,AP⊥OP.
【辅助线作法】延长AP 交ON 于点B .
【结论】△AOB是 三角形,OA= ,△AOP≌ .
等腰
OB
△BOP
例2 如图,在四边形ACDB中,AB=13,AD平分∠BAC,BD⊥AD于
点D,连接CD,AC= ,则CD的长为 .
【解析】延长BD,AC交于点E. ∵AD平分∠BAC,AD⊥BD,∴AE=AB=13.∵AC= ,∴C是AE的中点,∴在Rt△ADE中,CD= AE= .
针对训练2 如图,M是△ABC的边AB的中点,∠ACN=∠BCN,且
CN⊥AN,AC=3,AB=5,MN= ,求△ABC的周长.
解:如解图,延长AN交BC于点D.
∵CN⊥AN,∴∠ANC=∠DNC=90°.
又∵∠ACN=∠DCN,CN=CN,
∴△ANC≌△DNC(ASA),∴CD=AC=3,AN=ND.
又∵M是边AB的中点,
∴MN是△ABD的中位线,
∴BD=2MN=2× = ,
∴△ABC的周长=AC+AB+BC=3+5+3+ = .
方法解读
【图示】
【条件】OP 平分∠MON.
【辅助线作法】PQ∥ON.
【结论】∠1=∠3,△OPQ是 三角形.
等腰
【拓展】也可作角平分线的平行线,如:
作QC∥OP交NO的延长线于点C,
则∠3=∠4,△COQ是等腰三角形.
例3 (2024秦皇岛校级模拟)如图,∠AOB=30°,OP平分∠AOB,
PD⊥OB于点D,PC∥OB交OA于点C. 若PC=10,则OC= ,
PD= .
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【解析】∵OP平分∠AOB,∴∠AOP=∠BOP. ∵PC∥OB,∴∠CPO=∠BOP,∴∠CPO=∠AOP,∴PC=OC.∵PC=10,∴OC=10.如解图,过点P作PE⊥OA于点E. ∵PD⊥OB,OP平分∠AOB,∴PD=PE. ∵PC∥OB,∠AOB=30°,∴∠ECP=∠AOB=30°.在Rt△ECP中,PE= PC=5,∴PD=PE=5.
针对训练3 如图,在△ABC中,AB=4,BC=8,点D在AC边上,且
BD平分∠ABC,求 的值.
解:解法1:过点D作DE∥AB交BC于点E,
则∠ABD=∠BDE.
∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠DBC,
∴∠BDE=∠DBC,∴BE=DE.
设BE=DE=a,则CE=8-a.
∵DE∥AB,∴△CDE∽△CAB,
∴ = ,即 = ,解得a= ,
∴BE=DE= ,CE= ,∴ = =2.
解法2:过点A作AF∥BD交CB的延长线于点F,
则∠FAB=∠ABD,∠F=∠DBC.
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC,
∴∠FAB=∠F,
∴FB=AB=4.
∵AF∥BD,
∴ = =2.
方法解读
【图示】
【条件】OP 平分∠MON.
【辅助线作法】作AP关于OP 的对称线段BP.
【结论】△AOP≌ .
△BOP
例4 如图,在四边形ABCD中,BC>BA,AD=CD,BD平分∠ABC,
求证:∠A+∠C=180°.
证明:在BC上截取BE=BA,连接DE.
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠EBD.
又∵AB=BE,BD=BD,
∴△ABD≌△EBD,
∴AD=ED,∠A=∠BED.
∵AD=CD,∴ED=CD,
∴∠DEC=∠C.
∵∠BED+∠DEC=180°,
∴∠A+∠C=180°.
针对训练4 如图,在△ABC中,∠A=100°,∠ABC=40°,BD是
∠ABC的平分线,延长BD至点E,使DE=AD,连接CE. 求证:BC=
AB+CE.
证明:在BC上截取BF=AB,连接DF.
∵BD是∠ABC的平分线,
∴∠1=∠2.
在△ABD和△FBD中,
∴△ABD≌△FBD(SAS),
∴DF=DA=DE,∠A=∠BFD.
又∵∠A=100°,∠ABC=40°,
∴∠ACB=40°=∠ABC,
∠DFC=180°-∠BFD=80°,
∠ABD=20°,
∴∠FDC=60°.
∵∠EDC=∠ADB=180°-∠ABD-∠A=60°,
∴∠FDC=∠EDC,
∴△DCE≌△DCF(SAS),
∴CE=CF,
∴BC=BF+CF=AB+CE,即BC=AB+CE.
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