内容正文:
1.5 角平分线
第1课时 角平分线的性质与判定
1.(新教材P40引例)如图,OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E.求证:
PD=PE.
证明:∵PD⊥OA,PE⊥OB,
∴∠PDO=∠PEO=90°.
∵OC是∠AOB的平分线,
∴∠1=∠2.
又∵OP=OP,∴△PDO≌△PEO(AAS).
∴PD=PE.
角平分线上的点到角两边的距离相等.
几何语言:如图,
∵________________,
__________,
__________,
∴__________.
AP平分∠BAC
PB⊥AB
PC⊥AC
PB=PC
证明:∵AD是∠BAC的平分线,
DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF,∠DEB=∠DFC=90°.
∵D是BC中点,∴BD=CD.
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL).
∴BE=CF.
2. (新教材P44T1)如图,在△ABC中,D是BC的中点,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F.求证:BE=CF.
3.如图,OC是∠AOB的平分线,AC⊥OB于点D,BC⊥OA于点E.求证:AC=BC.
证明:∵OC是∠AOB的平分线,
AC⊥OB,BC⊥OA,
∴CE=CD,∠AEC=∠BDC=90°.
又∵∠ACE=∠BCD,
∴△ACE≌△BCD(ASA).
∴AC=BC.
4.(新教材P40尝试·思考)如图,P为∠AOB内一点,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E,且PD=PE.求证:OP平分AOB.
证明:∵PD⊥OA,PE⊥OB,
∴∠ODP=∠OEP=90°.
∵PD=PE,OP=OP,
∴Rt△DOP≌Rt△EOP(HL).
∴∠1=∠2.
∴OP平分∠AOB.
角的内部到角两边的距离相等的点在角平分线上.
几何语言:如图,
∵_____________,
_____________,
_____________,
∴AP平分∠BAC.
PB=PC
PB⊥AB
PC⊥AC
5. (新教材P41例1)如图,在△ABC中,∠BAC=60°,点D在BC上,AD=10,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F,DE=DF,求DE的长.
解:∵DE⊥AB,DF⊥AC,DE=DF,
∴AD平分∠BAC.
∵∠BAC=60°,∴∠BAD=30°.
在Rt△AED中,
∠AED=90°,∠EAD=30°,
∴DE= AD= ×10=5.
6.如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F,BE=CF.
求证:AD平分∠BAC.
证明:∵D是BC的中点,∴DB=DC.
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠DEB=∠DFC=90°.
又∵BE=CF,
∴Rt△DEB≌Rt△DFC(HL).
∴DE=DF.
又∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴AD平分∠BAC.
7.(2025·韶关期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,DE⊥AB于点E.若CD=3,则DE的长为 ( )
A. 1.5
B.3
C.4
D.6
B
8.(2025·深圳期末)如图,点F在射线OA上,∠EFA=30°,点E在∠AOB的平分线上,EC⊥OB,EC=4.如果EF∥OC,那么△OFE的面积是 ( )
A. 4
B.8
C.16
D.18
C
9.如图,BE⊥AC于点E,CF⊥AB于点F,BE,CF相交于点D.若BD=CD,求证:AD平分∠BAC.
证明:∵BE⊥AC,CF⊥AB,
∴∠DEC=∠DFB=90°.
又∵∠CDE=∠BDF,CD=BD,
∴△DEC≌△DFB(AAS).
∴DE=DF.
又∵DE⊥AC,DF⊥AB,
∴AD平分∠BAC.
10.(新教材P44T2)已知:如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AD是△ABC的角平分线.求证:BD=2CD.
证明:如图,过点D作DE⊥AB于点E.
∵AD是△ABC的角平分线,∠C=90°,DE⊥AB,
∴DE=CD.
在Rt△BDE中,∠B=30°,
∴BD=2DE.∴BD=2CD.
解:当AD与EF满足AD垂直平分EF时,
AD是△ABC的角平分线.理由如下:
如图,设AD与EF相交于点G.
∵AD垂直平分EF,
∴∠EGD=∠FGD=90°,EG=FG.
11.(新教材P45T6)如图,在△ABC中,点D在BC上,DE⊥
AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F,连接AD,EF.当AD与EF满足什么条件时,AD是△ABC的角平分线?为什么?
又∵GD=GD,
∴△EGD≌△FGD(SAS).
∴ED=FD.
又∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴点D在∠BAC的平分线上.
∴AD是△ABC的角平分线.
证明:(1)∵OP平分∠AOB,
PC⊥OA,PD⊥OB,
∴PC=PD,∠OCP=∠ODP=90°.
又∵OP=OP,
∴Rt△OCP≌Rt△ODP(HL).
∴OC=OD.
12.(新教材P44T4)如图,P是∠AOB平分线上的一点,PC⊥OA,PD⊥OB,垂足分别为C,D.求证:
(1)OC=OD;
证明:(2)由(1)得PC=PD,OC=OD,
∴点O,P在CD的垂直平分线上.
∴OP是CD的垂直平分线.
(2)OP是CD的垂直平分线.
第2课时 三角形中角平分线的性质
1.填空:
几何语言:如图,
∵AP平分∠BAC,PB⊥AB,
PC⊥AC,
∴___________.
PB=PC
2.填空:
几何语言:如图,
∵PB=PC,PB⊥AB,
PC⊥AC,
∴_______________________.
点P在∠BAC的平分线上
3. (新教材P43T1改编)如图,在△ABC中,角平分线BM与角平分线CN相交于点P,过点P分别作AB,BC,AC的垂线,垂足分别为D,E,F.
(1)求证:PD=PE=PF.
(1)证明:∵BP平分∠ABC,
PD⊥AB,PE⊥BC,
∴PD=PE.
同理PE=PF.∴PD=PE=PF.
(2)解:点P在∠BAC的平分线上.理由如下:
由(1)得PD=PF.
又∵PD⊥AB,PF⊥AC,
∴点P在∠BAC的平分线上.
(2)点P在∠BAC的平分线上吗?说明理由.
证明:如图,过P分别作PD⊥AB于点D,PE⊥AC于点E,PF⊥BC于点F.
∵BP平分∠CBN,PD⊥AB,PF⊥BC,
∴PD=PF.
同理PE=PF.∴PD=PE.
又∵PD⊥AB,PE⊥AC,
∴点P在∠CAB的平分线上,即AP平分∠BAC.
4.如图,CP,BP分别是△ABC的外角∠BCM,∠CBN的平分线.求证:AP平分∠BAC.
5. (新教材P45T8)如图,在∠AOB内部作一点P,使PC=PD,并且点P到∠AOB两边的距离相等.
解:如图,点P即为所求.
解:(1)如图,点P即为所求.
(2)如图,过点P作PD⊥AB于点D.
∵AP平分∠CAB,∠C=90°,
∴PD=PC.
在Rt△ADP和Rt△ACP中,
6.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,在边BC上找一点P,使得点P到点C的距离与点P到边AB的距离相等.
(1)找出点P的位置(用尺规作图);
(2)求BP的长.
∴Rt△ADP≌Rt△ACP(HL).∴AD=AC=3.
在Rt△ABC中,由勾股定理,得AB=5,
∴BD=5-3=2.
设PC=x,则PD=x,BP=4-x.
在Rt△BDP中,由勾股定理,得(4-x)2=x2+22,
解得x=1.5,
∴BP=4-1.5=2.5.
7.如图,∠AOC=∠BOC,点P在OC上,PD⊥OA于点D,PE⊥OB于点E.若OD=8,OP=10,则PE的长为 ( )
A. 5
B.6
C.7
D.8
B
8.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6,以顶点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AC,AB于点E,F;再分别以点E,F 为圆心,大于 EF的长为半径画弧,两弧交于点P,作射线AP交BC于点D.若∠B=∠CAD,则BD的长为____.
4
证明:如图,过点F分别作FM⊥AB于点M,FN⊥BC于点N,FG⊥AC于点G.
∵BF平分∠CBD,FM⊥AB,FN⊥BC,
∴FM=FN.
同理FG=FN.∴FM=FG.
又∵FM⊥AB,FG⊥AC,
∴点F在∠DAE的平分线上.
9.(新教材P44T3)已知:如图,△ABC的外角∠CBD和∠BCE的平分线相交于点F.
求证:点F在∠DAE的平分线上.
10.(2025·广州期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8.
(1)尺规作图:作∠BAC的平分线AD交BC于D;(不写作法,保留作图痕迹);
解:(1)如图,AD即为所求.
解:(2)如图,过点D作DE⊥AB于点E.
∵AD平分∠BAC,∠C=90°,
∴CD=ED.
在Rt△ABC中,由勾股定理,得
(2)求CD的长.
AB= =10.
∵S△ACB=S△ACD+S△ABD,
∴ AC·BC= CD·AC+ AB·ED.
∴ ×6×8= CD·6+ ×10CD,
解得CD=3.
11.(新教材P43T1改编)【问题背景】如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°∠B=60°,AD,CE是角平分线,AD与CE相交于点F,FM⊥AB,FN⊥BC,垂足分别为M,N.
【思考说理】(1)求证:FE=FD.
(1)证明:如图1,连接BF.
∵F是△ABC的角平分线的交点,∴BF是角平分线.
∵FM⊥AB,FN⊥BC,
∴FM=FN,∠DNF=∠EMF=90°.
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,
∠ABC=60°,
∴∠ECA= ∠ACB=45°,∠BAC=30°.
在△DNF和△EMF中,
∴∠CEA=105°,∠DAC= ∠BAC=15°.
∴∠MEF=75°,∠CDA=75°.
∴△DNF≌△EMF(AAS).∴FE=FD.
(2)解:小强的发现正确.证明如下:
如图2,连接BF.由(1)得BF是角平分线.
∵FM⊥AB,FN⊥BC,
∴FM=FN,∠BNF=∠BMF=90°.
∵∠ABC=60°,
∠ABC+∠BNF+∠BMF+∠NFM=360°,
∴∠NFM=120°,∠ACB+∠BAC=120°.
【反思提升】(2)爱思考的小强尝试将条件“∠ACB=90°”去掉,其他条件不变,观察发现(1)中结论(即FE=FD)仍成立,你认为小强的发现正确吗?如果不正确,请举例说明;如果正确,请就图2给出证明.
在△DNF和△EMF中,
∴∠ACE= ∠ACB,∠CAD= ∠BAC.
∴∠DFE=120°=∠NFM.∴∠DFN=∠EFM.
∴∠CFA=180°-∠ACF-∠CAF
=180°- (∠ACB+∠BAC)=120°.
∴△DNF≌△EMF(ASA).∴FE=FD.
∵AD,CE是角平分线,
$