内容正文:
14.3 角的平分线
第1课时 角的平分线的性质
学习目标
1.会用尺规作一个角的平分线,知道作法的合理性.
2.通过操作、验证等方式,探究并掌握角平分线的性质定理.
3.能运用角的平分线性质解决简单的几何问题,掌握几何证明题的一般步骤.
学习重难点
用尺规作一个角的平分线,角的平分线的性质.
角的平分线性质的探究.
难点
重点
复习回顾
角的平分线的概念
一条射线把一个角分成两个相等的角,这条射线叫作这个角的平分线.
O
B
C
A
1
2
3
新课导入
如图,OC是∠AOB的平分线,P是OC上的任意一点,M,N分别是OA,OB上的点,我们研究PM与PN的关系.研究几何图形的关系时,我们往往关注其中的一些特殊情况.在图中,当OM与ON满足什么关系时,PM=PN?
4
在△OPM和△OPN中,OP=OP,∠POM=∠PON.
如果OM=ON,那么△OPM≌△OPN (SAS),就有PM=PN.
5
问题1:在纸上画一个角,你能得到这个角的平分线吗?
用量角器度量,也可用折纸的方法.
问题2:如果把前面的纸片换成木板、钢板等,还能用对折的方法得到木板、钢板的角平分线吗?
6
7
问题3:如图,是一个角平分仪,其中AB=AD,BC=
DC.将点A放在角的顶点,AB和AD沿着角的两边放下,沿AC画一条射线AE,AE就是角的平分线,你能说明它的道理吗?
A
B
C
(E)
D
其依据是SSS,两全等三角形的
对应角相等.
问题:如果没有此仪器,我们用数学作图工具——尺规,能实现该仪器的功能吗?
A
B
O
提示:
(1)已知什么?求作什么?
(2)把平分角的仪器放在角的两边,仪器的顶点与角的顶点重合,且仪器的两边相等,怎样在作图中体现这个过程?
(3)在平分角的仪器中,BC=DC,怎样在作图中体现这个过程?
(4)你能说明为什么OC是∠AOB的平分线吗?
尺规作角的平分线
A
B
M
N
C
O
已知:∠AOB.
求作:∠AOB的平分线.
仔细观察步骤
作角的平分线是最基本的尺规作图,大家一定要掌握噢!
作法:
(1)以点O为圆心,适当长为半径作弧,交OA于点M,交OB于点N.
(2)分别以点M,N为圆心,大于
MN的长为半径作弧,两弧在∠AOB的内部相交于点C.
(3)作射线OC.射线OC即为所求.
讲授新课
知识点1 角的平分线的尺规作图
(1)以“适当长为半径”是为了方便作图,不能太长,也不能太短.
(2)“以大于 MN的长为半径作弧”
是因为小于 MN的长为半径作弧时
两弧没有交点,等于 MN的长为半
径作弧时不容易操作.
A
B
M
N
C
O
(3)应该在角的内部找所作两弧的交点,因为所作的射线为角的平分线,而角的平分线应该在角的内部.
(4)“作射线OC ”不能说成“连接OC ”,因为连接OC得到的是线段,而角的平分线是一条射线.
A
B
M
N
C
O
已知:平角∠AOB.
求作:平角∠AOB的角平分线.
结论:作平角的平分线的方法就是过直线上一点作这条直线的垂线的方法.
A
B
O
C
知识点2 角的平分线的性质
1. 操作测量:取点P的三个不同的位置,分别过点P作PD⊥OA,PE⊥OB,点D,E为垂足,测量PD,PE的长.将三次数据填入下表:
2. 观察测量结果,猜想线段PD与PE的大小关系,写出结:__________
PD PE
第一次
第二次
第三次
C
O
B
A
PD=PE
P
D
E
实验:OC是∠AOB的平分线,点P是射线OC上的任意一点.
猜想:角的平分线上的点到角两边的距离相等.
验证结论
已知: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.
P
A
O
B
C
D
E
证明:
∵OC是∠AOB的平分线,
∴∠AOC=∠BOC.
∵ PD⊥OA,PE⊥OB,
∴ ∠PDO= ∠PEO=90 °.
在△OPD和△OPE中,
∠PDO= ∠PEO,
∠AOC= ∠BOC,
OP= OP,
∴ △OPD ≌ △OPE(AAS).
∴PD=PE.
一般情况下,要证明一个几何命题时,可以按照类似的步骤进行,即
1.明确命题中的已知和求证;
2.根据题意,画出图形,并用数学符号表示已知和求证;
3.经过分析,找出由已知推出要证的结论的途径,写出证明过程.
性质定理: 角的平分线上的点到角两边的距离相等.
应用所具备的条件:
(1)角的平分线;
(2)点在该平分线上;
(3)垂直距离.
定理的作用:
证明线段相等.
应用格式:
∵OP 是∠AOB的平分线,
∴PD = PE.
推理的理由有三个,必须写完全,不能少了任何一个.
知识要点
PD⊥OA,PE⊥OB,
B
A
D
O
P
E
C
判一判:(1)∵ 如图,AD平分∠BAC(已知),
∴ = ,( )
角的平分线上的点到角两边的距离相等
BD CD
×
B
A
D
C
(2)∵ 如图, DC⊥AC,DB⊥AB (已知),
∴ = ,
( )
角的平分线上的点到角两边的距离相等
BD CD
×
B
A
D
C
例 已知:如图,在△ABC中,AD是它的角平分线,且BD=CD,
DE⊥AB, DF⊥AC.垂足分别为E,F.
求证:EB=FC.
A
B
C
D
E
F
分析:先利用角平分线的性质定理得到DE=DF,再利用“HL”证明Rt△BDE ≌ Rt△CDF.
例题精析
A
B
C
D
E
F
证明: ∵AD是∠BAC的角平分线, DE⊥AB, DF⊥AC,
∴ DE=DF, ∠DEB=∠DFC=90 °.
在Rt△BDE 和 Rt△CDF中,
DE=DF,
BD=CD,
∴ Rt△BDE ≌ Rt△CDF(HL).
∴ EB=FC.
角平分线
尺规作图
属于基本作图,必须熟练掌握
性质定理
一个点:角平分线上的点;
二距离:点到角两边的距离;
两相等:两条垂线段相等
辅助线
添加
过角平分线上一点向两边作垂线段
小 结
2.△ABC中, ∠C=90°,AD平分∠CAB,且BC=8,BD=5,则点D到AB的距离是 .
A
B
C
D
3
E
1. 如图,DE⊥AB,DF⊥BG,垂足分别是E,F, DE =DF, ∠EDB= 60°,则 ∠EBF= 度,BE= .
60
BF
E
B
D
F
A
C
G
随 堂 小 测
23
3.用尺规作图作一个已知角的平分线的示意图如图所示,则能说明∠AOC=∠BOC的依据是( )
A.SSS B.ASA
C.AAS D.角平分线上的点到角两边的距离相等
A
B
M
N
C
O
A
4.已知用三角尺可按下面方法画角平分线:在已知∠AOB的两边上,分别取OM=ON,再分别过点M,N作OA,OB的垂线,交点为P,画射线OP,则OP平分∠AOB.为什么?
A
O
B
M
N
P
解:在△MOP和△NOP中,
OM=ON,
OP=OP,
∴△MOP≌△NOP(HL).
∵△MOP≌△NOP,
∴∠MOP=∠NOP,即OP平分∠AOB.
14.3 角的平分线
第2课时 角的平分线的判定
学习目标
1.理解角的平分线判定定理.
2.掌握角的平分线判定定理内容的证明方法并应用其解题.
3.会判断一个点是否在一个角的平分线上.
学习重难点
角的平分线判定定理内容的证明及应用.
角的平分线判定定理的理解.
难点
重点
复习回顾
O
D
P
P到OA的距离
P到OB的距离
角平分线上的点
几何语言描述:
∵ OC平分∠AOB,
且PD⊥OA, PE⊥OB.
∴ PD= PE.
A
C
B
角的平分线上的点到角两边的距离相等.
1.叙述角的平分线的性质定理
不必再证全等
E
28
新课导入
P
A
O
B
C
D
E
角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
问题:交换角的平分线的性质中的已知和结论,你能得到什么结论,这个新结论正确吗?
角的平分线的性质:
角的平分线上的点到角两边的距离相等.
猜想:
思考:这个结论正确吗?如何证明?
29
已知:如图,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别是D,E,PD=PE.求证:点P在∠AOB的角平分线上.
证明:
作射线OP,
∴点P在∠AOB 角的平分线上.
在Rt△PDO和Rt△PEO 中,
(全等三角形的对应角相等).
OP=OP(公共边),
PD= PE(已知 ),
B
A
D
O
P
E
∵PD⊥OA,PE⊥OB.
∴∠PDO=∠PEO=90°,
∴Rt△PDO≌Rt△PEO( HL).
∴∠AOP=∠BOP
证明猜想
讲授新课
30
判定定理:
角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
P
A
O
B
C
D
E
应用时所具备的条件:
(1)位置关系:点在角的内部;
(2)数量关系:该点到角两边距离相等.
定理的作用:判断点是否在角的平分线上.
应用格式:
∵ PD⊥OA,PE⊥OB,PD=PE,
∴点P 在∠AOB的平分线上.
知识点1 角的平分线的判定
1. 使用该判定定理的前提是这个点必须在角的内部.
2. 角的平分线的判定是由两个条件(垂线,线段相等) 得到一个结论( 角平分线).
3. 角的平分线的判定定理是证明两角相等的重要依据, 它比利用三角形全等证两角相等更快捷.
例1 如图,要在S区建一个贸易市场,使它到铁路和公路距离相等, 离公路与铁路交叉处500米,这个集贸市场应建在何处(比例尺为1︰20000)?
D
C
S
解:作夹角的角平分线OC,
截取OD=2.5cm ,D即为所求.
O
知识点2 三角形的角平分线
活动1 分别画出下列三角形三个内角的平分线,你发现了什么?
发现:三角形的三条角平分线相交于一点.
活动2 分别过交点作三角形三边的垂线,用刻度尺量一量,每组垂线段,你发现了什么?
发现:过交点作三角形三边的垂线段相等.
如何证明这个结论?
例2 已知:如图,△ABC的角平分线BM,CN相交于点P.
求证:
(1)点P到三边AB,BC,CA的距离相等.
(2)△ABC的三条角平分线交于一点.
A
B
C
P
N
M
D
E
F
证明:(1)过点P作PD⊥AB,PE⊥BC,PF⊥CA,垂足分别为D,E,F.
∵BM是△ABC的角平分线,
点P在BM上,
∴PD=PE.同理PE=PF.
∴PD=PE=PF.
即点P到三边AB,BC,CA的距离相等.
(2)由(1)得,点P到边AB,CA的距离相等,
∴点P在∠A的平分线上.
∴△ABC的三条角平分线交于一点.
A
B
C
P
N
M
结论:三角形的三条角平分线交于一点,并且这点到三边的距离相等.
这个交点叫作三角形的内心.
M
E
N
A
B
C
P
O
D
变式1:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AP平分∠BAC,BD平分∠ABC,AP,BD交于点O,过点O作OM⊥AC,若OM=4,
(1)求点O到△ABC三边的距离和.
温馨提示:不存在垂线段———构造应用
12
解:如图,连接OC.
M
E
N
A
B
C
P
O
D
(2)若△ABC的周长为32,求△ABC的面积.
小 结
角平分线
的判定定理
内容
角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上
作用
判断一个点是否在角的平分线上
结论
三角形的角平分线相交于内部一点
1.如图,P是△ABC外部一点,PD⊥AB,交AB的延长线于点D,PE⊥AC,交AC的延长线于点E,PF⊥BC于点F,且PD=PE=PF.关于点P有下列三种说法:
①点P在∠DBC的平分线上;
②点P在∠BCE的平分线上;
③点P在∠BAC的平分线上.
其中说法正确的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
D
C
A
E
B
D
F
P
┐
┐
随 堂 小 测
2.如图,在CD上求一点P,使它到边OA,OB的距离相等, 则点P是( )
A.线段CD的中点
B.CD与过点O作CD的垂线的交点
C.CD与∠AOB的平分线的交点
D.以上均不对
C
3.如图,△ABC的三边AB,BC,CA的长分别为40,
50,60,其三条角平分线交于点O,则
S△ABO∶S△BCO∶S△CAO= ______________.
4 ∶5 ∶6
4. 如图,某个居民小区C附近有三条两两相交的道路MN,OA,OB,拟在MN上建造一个大型超市,使得它到OA,OB的距离相等,请确定该超市的位置P.
P
A
O
B
M
N
5. 如图所示,已知△ABC中,PE∥AB交BC于点E,PF∥AC交BC于点F,点P是AD上一点,且点D到PE的距离与到PF的距离相等,判断AD是否平分∠BAC,并说明理由.
解:AD平分∠BAC.理由如下:
∵D到PE的距离与到PF的距离相等,
∴点D在∠EPF的平分线上.
∴∠1=∠2.
又∵PE∥AB,∴∠1=∠3.
同理,∠2=∠4.
∴∠3=∠4,∴AD平分∠BAC.
A
B
C
E
F
D
(
(
(
(
3
4
1
2
P
6.如图,已知△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.
证明:
过点F作FG⊥AE于G,FH⊥AD于H,FM⊥BC于M.
∵点F在∠BCE的平分线上, FG⊥AE, FM⊥BC.
∴FG=FM.
又∵点F在∠CBD的平分线上, FH⊥AD, FM⊥BC,
∴FM=FH,
∴FG=FH.
∴点F在∠DAE的平分线上.
G
H
M
A
B
C
F
E
D
$