内容正文:
第十一章 三角形的证明及其应用
5 线段的垂直平分线
第2课时 三角形三条边的垂直平分线
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三角形三条边垂直平分线的性质
1.【学科特色·教材变式】(2025山东青岛崂山月考)如图所示
的是一块三角形的草坪,现要在草坪上建一座凉亭,要使凉亭
到草坪三个顶点的距离相等,凉亭应选的位置是 ( )
A.△ABC三条中线的交点
B.△ABC三条角平分线的交点
C.△ABC三条边的垂直平分线的交点
D.△ABC三条高所在直线的交点
C
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解析 ∵线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等,∴
要使凉亭到草坪三个顶点的距离相等,凉亭应选的位置是△
ABC三条边的垂直平分线的交点.
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2.(2025山东聊城莘县期末)如图,在△ABC中,边AC,BC的垂直
平分线相交于点P.若∠C=110°,则∠APB=___________度.
140
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解析 如图,连接CP,
∵边AC,BC的垂直平分线相交于点P,
∴PA=PC=PB,∠PMC=∠PNC=90°,
∴∠APM=∠CPM,∠CPN=∠BPN,
∵∠C=110°,∴∠MPN=70°,
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∴∠CPM+∠CPN=70°,∴∠APB=∠APM+∠CPM+∠CPN+∠
BPN=2∠MPN=140°.
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与线段的垂直平分线有关的作图
3.如图,在△ABC中,∠BAC=38°,根据图中的尺规作图痕迹,可
得∠CAD的度数是___________.
33°
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解析 由作图可知CA=BA,直线ED是线段AB的垂直平分线,
∴∠ABC=∠ACB,AD=BD,
∵∠BAC=38°,∴∠ABC=∠ACB= ×(180°-38°)=71°,
∴∠DAB=∠ABC=71°,
∴∠CAD=∠BAD-∠BAC=33°.
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4.【新考向·尺规作图】(2025河北保定竞秀期末)如图,△ABC
中,AB=5,AC=8,∠C=30°.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作△ABC中BC边上的高线AD.
(保留作图痕迹,不写作法)
(2)求BD的长度.
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解析 (1)如图,AD即为所求作.
(2)∵AD为BC边上的高,
∴∠ADC=∠ADB=90°,
∵∠C=30°,AC=8,∴AD= AC=4,
∵AB=5,∴BD= = =3.
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5.【学科特色·多解法】(2025山东枣庄滕州期中,★★☆)如图,
在△ABC中,边AB,AC的垂直平分线交于点P,连接BP,CP,若
∠A=50°,则∠BPC= ( )
A
A.100°
B.95°
C.90°
D.50°
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解析 【解法一】如图,连接AP,延长BP交AC于点D,
∵∠PDC是△ABD的外角,∴∠PDC=∠BAC+∠ABP,
∵∠BPC是△PCD的外角,
∴∠BPC=∠PDC+∠ACP=∠BAC+∠ABP+∠ACP,
∵点P是AB,AC的垂直平分线的交点,
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∴PA=PB=PC,∴∠ABP=∠BAP,∠ACP=∠CAP,
∴∠BPC=∠BAC+∠BAP+∠CAP=2∠BAC=2×50°=100°.
【解法二】如图,连接AP.
∵点P是AB,AC的垂直平分线的交点,
∴PA=PB=PC,
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∴∠ABP=∠BAP,∠ACP=∠CAP,
∴∠PBC+∠PCB=180°-(∠ABP+∠BAP+∠ACP+∠CAP)=180°
-2∠BAC=180°-2×50°=80°,
∴∠BPC=180°-(∠PBC+∠PCB)=180°-80°=100°.
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6.(2025陕西西安新城二模,★★☆)如图,点A在直线l外,点A到
直线l的距离为4.请利用尺规作图法,作等腰△ABC,使B,C在直
线l上,且S△ABC=8(作一个满足条件的三角形即可,不写作法,保
留作图痕迹).
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解析 如图所示,△ABC即为所求.
提示:由作图得,AC⊥BC,AC=BC=4,
∴△ABC是等腰三角形,且S△ABC= ×4×4=8.
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7.(2025山东德州陵城期末,★★☆)如图,在△ABC中,∠BAC>9
0°,AB的垂直平分线分别交AB,BC于点E,F,AC的垂直平分线
分别交AC,BC于点M,N,直线EF,MN交于点P,连接AF,AN.
(1)求证:点P在线段BC的垂直平分线上.
(2)已知∠FAN=56°,求∠FPN的度数.
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解析 (1)证明:如图,连接PB,AP,PC,
∵PE垂直平分AB,PM垂直平分AC,
∴PA=PB,PA=PC,∴PB=PC,
∴点P在线段BC的垂直平分线上.
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(2)∵PE垂直平分AB,PM垂直平分AC,
∴PE⊥AB,PM⊥AC,FA=FB,NA=NC,∴∠AEP=∠AMP=90°,
∠ABF=∠BAF,∠ACN=∠CAN,
设∠ABF=∠BAF=x,∠ACN=∠CAN=y,
∵∠ABF+∠ACN+∠BAC=180°,∠FAN=56°,
∴2x+2y+56°=180°,∴2(x+y)=124°,
∴x+y=62°,∴∠BAC=x+y+56°=118°,
∵∠FPN+∠AEP+∠BAC+∠AMP=360°,∴∠FPN=360°-90°-118°-90°=62°.
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