内容正文:
人教版(2024)八年级数学上册 第十五章 轴对称
15.1.2线段的垂直平分线
学习目标
1. 理解线段垂直平分线的性质和判定.
2. 能运用线段垂直平分线的性质和判定解决实际问题.
3.了解互逆命题、互逆定理的概念.
角的对称轴是该角的
平分线所在的直线.
线段的对称轴是
其垂直平分线.
轴对称图形的对称轴是连接其对称点的线段的垂直平分线.
线段和角是轴对称图形,你能画出它们的对称轴吗?
角平分线的性质是什么?
线段和角是轴对称图形,你能画出它们的对称轴吗?
E
D
P
角平分线的性质是什么?
角的平分线上的点到
角两边的距离相等.
类比角的平分线,线段的垂直平分线上的点与线段的两个端点的距离的关系是什么?
发现:P1A=P1B,P2A=P2B,P3A=P3B,…
活动一:探究线段的垂直平分线的性质
如果把线段AB沿直线l对折,线段P1A与P1B、线
段P2A与P2B、线段P3A与P3B……都是重合的,因此它们也分别相等.
如图,直线l垂直平分线段AB,点P1,P2,P3,…在l上,分别比
较点P1,P2,P3,…与点A的距离和这些点与点B的距离,你有什
么发现?
探究新知
探究:
下图中的六角星有几条对称轴?如何作出这些对称轴呢?
A
B
作法:
(1)找出六角星的一对对称点A和B,连接AB.
(2)作出线段AB的垂直平分线 l.
则l 就是这个六角星的一条对称轴.
l
用同样的方法,一共可以找出六条对称轴,
所以六角星有六条对称轴.
对称轴的作法:
对于轴对称图形,只要找到任意一组对称点,作出对称点所连线段的垂直平分线,即能得此图形的对称轴.
归纳方法
【结论】线段垂直平分线的判定:与一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
符号语言:
∵PA =PB,
∴点P 在AB 的垂直平分线上.
A
B
l
┐
O
P
1、从上面两个结论可以看出,在线段AB的垂直平分线l上的点与点A,B的距离都相等.
2、反过来,与A,B的距离相等的点都在l上,所以直线 l 可以看成与两点A,B的距离相等的所有点的集合.
A
B
l
┐
O
P
证明:
(1)如图,当点P在线段AB上时,若PA=PB,则点P为线段AB的中点,点P必在线段AB的垂直平分线上.
已知: PA=PB,
求证:点P为线段AB垂直平分线上的点.
(2)如图,当点P在线段AB外,
已知: PA=PB,
求证:点P为线段AB垂直平分线上的点.
方法点拨:我们需要过点P作出一条辅助线,然后证明这条辅助线是线段AB的垂直平分线.
注意:这条辅助线不能同时体现出垂直与平分两个性质,所以要让辅助线满足其中一个性质,再以此作为条件通过证明得到另外一个性质.因此,当点P在线段AB外时,我们有两种证明思路:
例3 尺规作图:经过已知直线外一点作这条直线的垂线.
已知:直线 AB 和 AB 外一点 C .
求作:AB 的垂线,使它经过点 C.
A
B
C
分析:假设所求作直线已经作出,
则它不仅过点 C 与直线 AB 垂直,而且是连接 AB 上与垂足距离相等的两点的线段的垂直平分线.
先确定这两点
在直线 AB 上且与点 C 的距离相等即可
探究新知
A
B
C
作法:如图.
(1)以点 C 为圆心,适当长为半径作弧,交直线 AB 于点 D 和点 E.
E
D
由(1)可知,点 C 在线段 DE 的垂直平分线上.
因而再作出与 D,E 距离相等的另一点 F,就能得到线段 DE 的垂直平分线.
探究新知
5.尺规作图:经过已知直线上的一点作这条直线的垂线.
已知:直线 AB 和 AB 上一点 C.
求作:AB 的垂线,使它经过点 C.
(1)以点 C 为圆心,适当长为半径作弧,交直线 AB 于点 D 和点 E.
(3)作直线 CF,则 CF 就是所求作的垂线 .
A
B
C
E
D
F
(2)分别以点 D 和点 E 为圆心,大于 DE 长为半径作弧,两弧相交于点 F.
课堂练习
图形代号 ① ② ③ ④ ⑤
对称轴条数
6.指出下列图各有几条对称轴,画出每个图的对称轴.
① ② ③ ④ ⑤
2
2
4
6
3
课堂练习
新课讲解
练一练
1. 如图,已知线段a,求作直角三角形,使一直角边长为a,斜边长为2a. (尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
解:如图,Rt△AOB即为所求.
新课讲解
练一练
(1) 过点C作射线BF的垂线,垂足为M;(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
解:(1) 如图所示.
(2) 在(1)的条件下,若BM=8,求S△ABM.
2. 如图,在△ABC中,∠ABC=90°,F是AC上一点,AE⊥BF,AB=BC.
(2) 如图,连接AM.
由(1)知,CM⊥BM,∴∠BMC=90°.
∵AE⊥BF,
∴∠AEB=∠BMC=90°,
∴∠BAE+∠ABE=90°.
∵∠ABC=90°,
∴∠CBM+∠ABE=90°,
∴∠BAE=∠CBM.
在△ABE和△BCM中,
∴△ABE≌△BCM(AAS),
∴AE=BM=8,
∴S△ABM= BM·AE= ×8×8=32.
6.如图所示,在△ABC中,AD平分∠BAC,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,
试说明AD与EF的关系.
解:AD垂直平分EF.
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠EAD=∠FAD,∠AED=∠AFD=90°.
又∵AD=AD,
∴△ADE≌△ADF,
∴AE=AF,DE=DF.
∴ A、D均在线段EF的垂直平分线上,
即直线AD垂直平分线段EF.
A
B
C
D
E
F
总结归纳
解题秘方:紧扣互逆命题“题设、结论正好相反”这一特征写逆命题.
课堂小结
线段的
垂直平分线
性质
判定
知垂直平分线,得线段相等
互逆
知线段相等,得点在垂直平分线
集合定义线段
垂直平分线
练习7 如图,在某条公路的同旁有两座城市A、B,为了方便市民就医治疗,政府决定在公路边建一所医院,这所医院建在什么地方,能使两座城市到这所医院的路程一样长?(不用写做法,保留作图痕迹)
解:如图:作
的垂直平分线,交公路为点P,则点P为医院.
理由:垂直平分线的点到线段两端点的距离相等.
$