内容正文:
第十一章 三角形的证明及其应用
6 角平分线
第2课时 角平分线的应用
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三角形中三条角平分线的性质
1.(2025陕西西安经开区月考)如图,在△ABC中,∠CAB和∠CBA的
平分线交于点P,若AB∶BC∶AC=3∶2∶4,则△PAB,△PBC,△PAC的面积之比为 ( )
A.2∶3∶4 B.3∶2∶4
C.4∶9∶16 D.9∶4∶16
B
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解析 如图,过点P作PD⊥AB于点D,PE⊥BC于点E,PF⊥AC于点F,
∵∠CAB和∠CBA的平分线交于点P,
∴PD=PE=PF,∵S△PAB= AB·PD,S△PBC= BC·PE,S△PAC= AC·PF,
∴S△PAB∶S△PBC∶S△PAC=AB∶BC∶AC=3∶2∶4.故选B.
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2.(2025山东枣庄市中期中)如图,在△ABC中,∠B=80°,点D在
△ABC内部,且到三边的距离相等,则∠ADC=___________°.
130
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解析 ∵点D在△ABC内部,且到三边的距离相等,∴AD平分
∠BAC,CD平分∠ACB,
∴∠DAC= ∠BAC,∠DCA= ∠ACB,
∵∠ADC=180°-∠DAC-∠DCA,
∴∠ADC=180°- (∠BAC+∠ACB),
∵∠BAC+∠ACB=180°-∠B,
∴∠ADC=180°- (180°-∠B)=90°+ ∠B,
∵∠B=80°,∴∠ADC=90°+ ×80°=130°.
故答案为130.
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角平分线的应用
3.(2025陕西西安新城三模)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,∠ACB的平分线交AB于点D,DE⊥AC于点E,若AB=3,AC=5,则△ADE的周长为 ( )
A.4 B.5 C.6 D.7
A
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解析 在Rt△ABC中,BC= =4,
∵DE⊥AC,∴∠DEC=90°=∠B,
∵CD是∠ACB的平分线,∴DE=DB,
∵DC=DC,∴Rt△DBC≌Rt△DEC(HL),
∴CE=BC=4,∵AC=5,∴AE=1,
∴△ADE的周长为AD+DE+AE=AD+DB+AE=AB+AE=3+1=4.
故选A.
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4.(2025山东枣庄滕州期末)如图,在△ABC中,AC=BC,∠C=90°,
AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB于点E,若CD=1,求AB的长.
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解析 ∵∠C=90°,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB于点E,
∴DE=CD=1,
∵AC=BC,∴∠B=45°,
∵∠DEB=90°,∴∠BDE=45°=∠B,
∴BE=DE=1,∴BD= = ,
∴BC=CD+BD=1+ =AC,
∴AB= = =2+ .
∴AB的长为2+ .
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5.【学科特色·方程思想】(2025山东临沂莒南期中,★★☆)如
图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以点B为圆心,适当的长为半径作
弧,分别交BC,BA于点D,E,再分别以点D,E为圆心,大于 DE的
长为半径作弧,两弧在∠ABC的内部相交于点P,作射线BP交
AC于点F.已知CF=3,AF=5,则BC的长为_________.
6
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解析 如图,过点F作FG⊥AB于点G,
由作图得BF平分∠ABC,
∵FG⊥AB,∠C=90°,CF=3,AF=5,
∴GF=CF=3,AC=AF+CF=8,
在Rt△AFG中,根据勾股定理得AG= = =4,
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∵BF=BF,FG=CF,
∴Rt△GBF≌Rt△CBF(HL),∴BG=BC,
设BG=BC=x,则AB=4+x,在Rt△ABC中,根据勾股定理得AC2+
BC2=AB2,
即82+x2=(4+x)2,解得x=6,∴BC=6.
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6.(2025山东烟台蓬莱期中,★★☆)如图,画∠AOB=90°,并画
∠AOB的平分线OC,将三角尺的直角顶点落在OC上的一点P
处,使三角尺的两条直角边与∠AOB的两边分别相交于点E,F,
试猜想PE,PF的大小关系,并说明理由.
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解析 PE=PF.
理由:如图,过点P作PM⊥OA,PN⊥OB,垂足分别是M,N,则
∠PME=∠PNF=90°,
∵OP平分∠AOB,∴PM=PN,
∵∠AOB=∠PME=∠PNF=90°,
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∴∠MPN=90°,
∵∠EPF=90°,∴∠MPN-∠EPN=∠EPF-∠EPN,即∠MPE=
∠NPF,
在△PEM和△PFN中,
∴△PEM≌△PFN(ASA),∴PE=PF.
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7.(2025福建厦门期末改编,★★☆)如图,在△ABC中,AP平分
∠BAC,CP平分∠ACB,作PD⊥AB于点D,连接BP.
(1)求证:BP平分∠ABC.
(2)若AB=7,BC=5,AC=8,求BD的长.
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解析 (1)证明:如图,过P作PE⊥BC,PF⊥AC,垂足分别为E,F,
∵AP平分∠BAC,CP平分∠ACB,
PD⊥AB,∴PD=PF,PE=PF,
∴PD=PE,∴BP平分∠ABC.
(2)如图,∵BP平分∠ABC,
∴∠PBC=∠PBA,
在△PBE和△PBD中,
∴△PBE≌△PBD(AAS),∴BE=BD,
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同理可得CE=CF,AD=AF,
设BD=BE=x,则AD=AF=AB-BD=7-x,CE=CF=BC-BE=5-x,
∴AF+CF=7-x+5-x=AC=8,
解得x=2,即BD=2.
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