专题08 角平分线的性质(题型专练)数学新教材浙教版八年级上册
2026-07-08
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3份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学浙教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 1.7 角平分线的性质 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 角平分线的性质与判定,角平分线 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.06 MB |
| 发布时间 | 2026-07-08 |
| 更新时间 | 2026-07-08 |
| 作者 | 勤十二 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58712790.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以角平分线性质为核心,构建“概念-性质-应用-综合”四层方法体系,通过11类题型系统训练距离计算、面积转化、辅助线构造等关键能力,培养几何直观与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础应用|题型1-4(4题型)|垂线段等量代换、等面积法|从性质定义到距离/面积/线段长计算|
|作图与位置|题型5-7(3题型)|尺规作图步骤、内心性质|结合作图痕迹分析与位置确定|
|综合应用|题型8-11(4题型)|全等转化、辅助线(作垂线)、截长法|性质与全等、几何证明的综合迁移|
内容正文:
专题08 角平分线的性质
(题型突破·举一反三)
▌题型01 利用角平分线的性质求点到直线的距离
【典例1】D.
【变式1-1】A.
【变式1-2】B.
【变式1-3】B.
▌题型02 利用角平分线的性质求面积
【典例1】A.
【变式1-1】A.
【变式1-2】D.
【变式1-3】D.
▌题型03 利用角平分线的性质求线段长
【典例1】B.
【变式1-1】B.
【变式1-2】B.
【变式1-3】C.
▌题型04 利用角平分线的性质确定位置
【典例1】D.
【变式1-1】A.
【变式1-2】C.
【变式1-3】D.
▌题型05 通过尺规作图的痕迹得到角平分线
【典例1】B.
【变式1-1】B.
【变式1-2】7.
【变式1-3】3.
▌题型06 周长与面积之间的联系(等面积法)
【典例1】A.
【变式1-1】A.
【变式1-2】D.
【变式1-3】D.
▌题型07 尺规作图(角平分线)
【典例1】
【解答】解:如图所示:点E即为所求作的点,理由如下:
过C作CH⊥OB于H,
由作图知CE⊥OA,
∵OM平分∠AOB,
∴CE=CH,
∵△OCD的面积OD•CH=24,
∵OD=12,
∴CH=4,
∴CE=4.
【变式1-1】
【解答】解:(1)如图所示,
(2)如图所示,过点D作DE⊥AB于点E,
由条件可知DE=DC,
设DE=DC=x,
在Rt△ABC中,∵BC=6,AC=8,AB=10,
∴,
∴,
解得:x=3,
即CD的长为3.
【变式1-2】
【解答】解:(1)∠ABC的平分线如图所示.
(2)作DH⊥AB于H.
∵BD平分∠ABC,DC⊥BC,DH⊥AB,
∴CD=DH=3,
∴△ABC的面积
=S△BCD+S△ABD
BC•CDAB•DH
3BC3AB
(BC+AB)
3×16=24.
【变式1-3】
【解答】解:如图所示,作线段CD的垂直平分线和∠AOB的角平分线,二者的交点即为点P的位置.
▌题型08 角平分线的性质与全等三角形结合
【典例1】
【解答】解:(1)在DE上截取DH=DA,连接FH,如图1所示:
在△ODE中,∠DOE=60°,
∴∠ODE+∠OED=180°﹣∠DOE=120°,
∵DF,EF分别是∠ODE,∠OED的平分线,
∴∠FDE=∠FDA∠ODE,∠FED=∠FEB∠OED,
∴∠FED+∠FDE(∠OED+∠ODE)=60°,
∵∠AFD是△DEF的外角,
∴∠AFD=∠FED+∠FDE=60°,
∴∠BFE=∠AFD=60°,∠DFE=180°﹣∠AFD=60°,
在△DAF和△DHF中,
,
∴△DAF≌△DHF(SAS),
∴∠DFA=∠DFH=60°,DH=AD,
∴∠HFE=∠DFE﹣∠DFH=60°,
∴∠EFH=∠BFE=60°,
在△EFH和△BFE中,
,
∴△EFH≌△BFE(ASA),
∴HE=BE,
∴DE=DH+HE=AD+BE,
∴BE=DE﹣AD,
∵AD=5,DE=8,
∴BE=3,
故答案为:3;
(2)线段DE与AD、BE的数量关系是:DE=AD+BE,理由如下:
在DE上截取DH=DA,连接FH,如图2所示:
在△ODE中,∠DOE=60°,
∴∠ODE+∠OED=180°﹣∠DOE=120°,
∵DF,EF分别是∠ODE,∠OED的平分线,
∴∠FDE=∠FDA∠ODE,∠FED=∠FEB∠OED,
∴∠FED+∠FDE(∠OED+∠ODE)=60°,
∵∠AFD是△DEF的外角,
∴∠AFD=∠FED+∠FDE=60°,
∴∠BFE=∠AFD=60°,∠DFE=180°﹣∠AFD=60°,
在△DAF和△DHF中,
,
∴△DAF≌△DHF(SAS),
∴∠DFA=∠DFH=60°,DH=AD,
∴∠HFE=∠DFE﹣∠DFH=60°,
∴∠EFH=∠BFE=60°,
在△EFH和△BFE中,
,
∴△EFH≌△BFE(ASA),
∴HE=BE,
∴DE=DH+HE=AD+BE.
【变式1-1】
【解答】证明:∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠DEB=∠DFC=90°,
∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
在△BED和△CFD中,
,
∴△BED≌△CFD(AAS),
∴DE=DF,
∵DE⊥AB于E,DF⊥AC于点F,
∴点D在∠BAC的角平分线上,
∴AD平分∠BAC.
【变式1-2】
【解答】证明:∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,∠C=90°,
∴DC=DE,
在△DCF和△DEB中,
,
∴△DCF≌△DEB,(SAS),
∴BD=DF.
【变式1-3】
【解答】证明:在△ABD和△CBD中,
∴△ABD≌△CBD(SAS),
∴∠ADB=∠CDB.
又PM⊥AD,PN⊥CD,
∴PM=PN.
▌题型09 利用角平分线的性质作辅助线
【典例1】
【解答】证明:如图,过点D作DE⊥AB交BA的延长线于E,作DF⊥BC于F,
∵BD平分∠ABC,
∴DE=DF,
∵∠BAD与∠BCD互补,∠EAD+∠BAD=180°
∴∠DAE=∠C,
在△ADE和△CDF中,
,
∴△ADE≌△CDF(AAS),
∴AD=CD.
【变式1-1】
【解答】证明:如图,过M作ME⊥AD于点E,
∵DM平分∠ADC,∠B=∠C=90°,ME⊥AD,
∴MC=ME,2∠ADM=∠ADC,
∵M为BC的中点,
∴BM=MC=ME,
∵ME⊥AD,
∴AM是∠DAB的平分线,
∴2∠DAM=∠DAB.
∵∠B=∠C=90°,
∴∠B+∠C=180°,
∴AB∥CD,
∴∠BAD+∠ADC=180°,
∴2∠DAM+2∠ADM=180°,
∴∠ADM+∠DAM=90°,
∴∠ADM+∠DAM=90°.
∴∠DMA=90°.
【变式1-2】
【解答】解:(1)结论:MD平分∠ADC.
理由:过点M作ME⊥AD于点E.
∵AB∥CD,
∴∠B+∠C=180°,
∵∠B=90°,
∴∠C=90°,
∵M是BC的中点,
∴MB=MC,
∵AM平分∠DAB,ME⊥AD,MB⊥AB,
∴MB=ME,
∴ME=MC,
∵ME⊥DA,MC⊥CD,
∴DM平分∠ADC;
(2)结论:AM⊥DM.
理由:∵AB∥CD,
∴∠DAB+∠ADC=180°,
∵AM平分∠DAB,DM平分∠ADC,
∴∠ADM∠ADC,∠DAM∠DAB,
∴∠ADM+∠DAM∠ADC∠DAB(∠ADC+∠DAB)=90°,
∴∠AMD=90°,
∴AM⊥DM.
【变式1-3】
【解答】解:(1)①∵BE、BD分别平分∠ABC及其补角,
∴,
∵∠BMC=20°,
∴∠BDC=90°﹣∠BMC=70°,
同理∠MCE=90°,
∴∠MEC=90°﹣∠MBC=70°,
∴∠EBC+∠ECB=∠MEC=70°,∠BEC=180°﹣∠MEC=180°﹣70°=110°,
∵BE、CE分别平分∠ABC、∠ACB,
∴∠ABC=2∠EBC,∠ACB=2∠ECB,
∴∠ABC+∠ACB=2(∠EBC+∠ECB)=140°,
∴∠BAC=180°﹣(∠ABC+∠ACB)=180°﹣140°=40°;
故答案为:70°,110°,40°;
②过点M分别作射线BA、线段AC、射线BC的垂线,垂足分别为G、H、N,如图1,
∵BE平分∠ABC,
∴MG=MN(角平分线的性质),
∵CD平分∠ACB的外角,且点M在直线CD上,
∴CM平分∠ACN,
∴MH=MN(角平分线的性质),
∴MG=MH,
∴点M为∠CAG的平分线,
∴(角平分线的性质),
由①知,∠BAC=40°,
∴;
(2)如图2,过点M分别作射线BA、线段AC的垂线,垂足分别为G、H,
∵BM平分∠ABC,
∴MG=MN(角平分线的性质),
∵CM平分∠ACN,
∴MH=MN(角平分线的性质),
即MG=MH=MN,
设MN=a,则MG=MH=MN=a,
∵四边形ABCM的面积等于S△ABC+S△AMC=S△ABM+S△ACM,
∴,
即15×8+17a=15a+8a,
整理得,6a=120,
解得a=20,
即MN=20cm.
▌题型10 利用角平分线的性质进行证明
【典例1】
【解答】(1)证明:如图,过点O分别作OF⊥BD,OG⊥AC,OH⊥BE,垂足分别为点F、G、H,
∵AO平分∠CAD,CO平分∠ACE,
∴OF=OG,OH=OG,
∴OF=OH(等量代换),
∵OF⊥BD,OH⊥BE,
∴点O在∠ABC的角平分线上,
即BO平分∠ABC;
(2)解:∵△AOC的面积为12,
∴,
∵AC=6,
∴,
∴OG=4,
∴OF=OH=OG=4,
∵S△ABO+S△BCO=S△ABC+S△AOC=12+18=30,
∴,
即,
整理得AB+BC=15,
∴AB+BC+AC=15+6=21,
△ABC的周长为21.
【变式1-1】
【解答】证明:∵BD为∠ABC的平分线,
∴∠ABD=∠CBD,
在△ABD和△CBD中,
,
∴△ABD≌△CBD(SAS),
∴∠ADB=∠CDB,
∵点P在BD上,PM⊥AD,PN⊥CD,
∴PM=PN.
【变式1-2】
【解答】证明:(1)作PQ⊥AC于点Q,
∵∠ABC,∠EAC的平分线BP,AP交于点P,
∴PM=PN,PM=PQ,
∴PN=PQ,
∴点P在∠ACF的平分线上,
∴CP平分∠ACF.
(2)∵AP平分∠EAC,CP平分∠ACF,
∴∠PAC∠EAC(180°﹣∠BAC),∠PCA∠ACF(180°﹣∠BCA),
∴∠APC=180°﹣∠PAC﹣∠PCA=180°(180°﹣∠BAC)(180°﹣∠BCA)(∠BAC+∠BCA),
∴2∠APC=∠BAC+∠BCA=180°﹣∠ABC,
∴∠ABC+2∠APC=180°.
【变式1-3】
【解答】(1)证明,过点G作GD⊥AB于点D,GE⊥BC于点E,GF⊥AC于点F,如图所示:
∵BG,CG是△ABC的角平分线,
∴GE=GD,GE=GF,
∴GE=GD=GF,
∴点G到三边AB,BC,AC的距离相等;
(2)解:过点P作PM⊥BD于点M,PN⊥BA,交BA的延长线于点N,如图所示:
∵BP是∠ABC的平分线,CP是∠ACD的平分线,
∴PM=PN,PM=PQ,
∴PN=PQ,
又∵点P在∠NAC的内部,且PQ⊥AC,PN⊥BA,
∴点P在∠NAC的平分线上,
∴AP是∠NAC的平分线,
∴∠PAC∠NAC,
∵∠BAC=60°,
∴∠NAC=180°﹣∠BAC=120°,
∴∠PAC∠NAC=60°.
▌题型11 角平分线与截长法
【典例1】
【解答】解:在△ABC中,∠ACB=90°,
∵AB>AC,
在AB上截取AE=AC,连接DE,如图所示:
∵AD平分∠BAC,
∴∠EAD=∠CAD,
在△EAD和△CAD中,
,
∴△EAD≌△CAD(SAS),
∴ED=CD,∠AED=∠C=90°,
在△BDE中,∠BED=180°﹣∠AED=90°,
∴BD>DE,
∴BD>CD.
【变式1-1】
【解答】解:(1)∵AC∥BD,∴∠CAB+∠ABD=180°.
∵AE平分∠CAB,∴∠EAB∠CAB.
同理可得∠EBA∠ABD.
∴∠EAB+∠EBA=90°,
∴∠AEB=90°;
(2)如图,在AB上截取AF=AC,连接EF,
在△ACE和△AFE中,
∴△ACE≌△AFE(SAS).
∴CE=FE,∠CEA=∠FEA.
∵∠CEA+∠DEB=90°,∠FEA+∠FEB=90°,
∴∠DEB=∠FEB.
在△DEB和△FEB中
∴△DEB≌△FEB(ASA).
∴ED=EF.
∴ED=CE.
【变式1-2】
【解答】证明:在BC上截取BE=BA,连接DE,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠EBD,
在△ABD和△EBD中
∴△ABD≌△EBD,
∴∠A=∠BED,AD=DE,
∵AD=DC,
∴DE=DC,
∴∠C=∠DEC,
∵∠BED+∠DEC=∠A+∠DEC=∠A+C=180°,
即∠BAD+∠C=180°.
【变式1-3】
【解答】解:(1)AB=AC+BD,理由是:
如图1,∵四边形ABCD是长方形,
∴∠C=∠D=∠CAB=∠ABD=90°,
∵∠CAB和∠ABD的平分线恰好交于CD边上的点E,
∴∠CAE∠CAB45°,∠DBE∠ABD=45°,
∴△ACE和△BDE都是等腰直角三角形,
∴AC=CE,DE=BD,
∴CD=CE+DE=AC+BD=AB,
故答案为:=;
(2)AB=AC+BD,理由是:
如图2,过E作EG⊥AB于G,
∵AC⊥CD,AC∥BD,
∴CD⊥BD,
∵AE平分∠CAB,BE平分∠ABD,
∴CE=EG=ED,
∵AE=AE,
∴Rt△ACE≌Rt△AGE(HL),
∴AC=AG,
同理可得:BG=BD,
∴AB=AG+BG=AC+BD;
(3),(2)题的结论还成立,
理由是:如图3,在AB上取一点G,使AG=AC,连接EG,
∵∠CAE=∠GAE,AE=AE,
∴△CAE≌△GAE(SAS),
∴∠C=∠AGE,
∵AC∥BD,
∴∠C+∠D=180°,
∵∠EGB+∠AGE=180°,
∴∠D=∠EGB,
∵BE=BE,∠DBE=∠EBG,
∴△DBE≌△GBE(AAS),
∴BD=BG,
∴AB=AG+BG=AC+BD.
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专题08 角平分线的性质
(题型突破·举一反三)
题型01 利用角平分线的性质求点到直线的距离
题型02 利用角平分线的性质求面积
题型03 利用角平分线的性质求线段长
题型04 利用角平分线的性质确定位置
题型05 通过尺规作图的痕迹得到角平分线
题型06 周长与面积之间的联系(等面积法)
题型07 尺规作图(角平分线)
题型08 角平分线的性质与全等三角形结合
题型09 利用角平分线的性质作辅助线
题型10 利用角平分线的性质进行证明
题型11 角平分线与截长法
▌题型01 利用角平分线的性质求点到直线的距离
1. 角平分线上的任意一点,到角两边的垂线段长度相等。
几何语言:
∵ OP 平分∠AOB,PC⊥OA,PD⊥OB
∴ PC=PD
2. 解题步骤
①识别角平分线
找到平分角的射线,确定角的两条边。
②作两条垂线段
过角平分线上的点,分别向角的两边作垂线,标出直角。
③等量代换
两条垂线段长度相等,已知一条就能求另一条。
④代入数值计算
【典例1】(2026•碑林区校级模拟)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,若CD=3,则点D到AB的距离为( )
A.4 B.3.5 C.3.2 D.3
【分析】作DF⊥AB于点F,由AD平分∠BAC,DF⊥AB于点F,CD⊥AC于点C,根据角平分线的性质得DF=CD=3,则点D到AB的距离为3,于是得到问题的答案.
【解答】解:作DF⊥AB于点F,
∵∠C=90°,∴CD⊥AC于点C,
∵AD平分∠BAC,DF⊥AB于点F,CD⊥AC于点C,
∴DF=CD=3,
∴点D到AB的距离为3,
故选:D.
【变式1-1】(2026春•即墨区期末)如图,BM是∠ABC的平分线,点D是BM上一点,点P为直线BC上的一个动点.若△ABD的面积为10,AB=5,则线段DP的长不可能是( )
A.3 B.4 C.5 D.5.5
【分析】过D作DG⊥AB于G,DH⊥BC于H,由角平分线的性质推出DH=DG,由三角形的面积公式求出DG=4,由垂线段最短得到DP≥DH,于是得到答案.
【解答】解:过D作DG⊥AB于G,DH⊥BC于H,
∵BM是∠ABC的平分线,
∴DH=DG,
∵△ABD的面积AB•DG=10,AB=5,
∴DG=4,
∴DH=4,
∵DP≥DH,
∴线段DP的长不可能是3.
故选:A.
【变式1-2】(2026春•龙岗区期中)如图,AD是△ABC中∠BAC的平分线,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F.若S△ABC=16.8,DE=2.8,AC=5,则AB的长是( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【分析】由角平分线的性质推出DF=DE=2.8,由三角形的面积公式得到(AB+AC)•DE=16.8,即可求出AB的长.
【解答】解:∵AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,
∴DF=DE=2.8,
∵△ABD的面积+△ACD的面积=△ABC的面积,
∴AB•DEAC•DF(AB+AC)•DE=16.8,
∵DE=2.8,AC=5,
∴AB=7.
故选:B.
【变式1-3】(2025秋•张家川县期末)如图,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,垂足为E,S△ABC=9,DE=2,AB=5,则AC长为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【分析】过点D作DF⊥AC于F,然后利用△ABC的面积公式列式计算即可得解.
【解答】解:如图,过点D作DF⊥AC于F,
∵AD是△ABC的角平分线,DF⊥AC,DE⊥AB,
∴DE=DF=2,
∵S△ABC=S△ABD+S△ADC=9,
∴,
∵AB=5,
∴,
∴AC=4,
故选:B.
▌题型02 利用角平分线的性质求面积
角平分线上任意一点,到角两边的距离相等。
求面积关键:用这条相等的垂线段作高,结合底算面积。
已知:平分,则,
则
【典例1】(2026春•新城区期末)如图,BD为∠ABC的角平分线,DE⊥BC于点E,AB=5,DE=2,则△ABD的面积是( )
A.5 B.7 C.7.5 D.10
【分析】过D点作DH⊥AB于H,如图,根据角平分线的性质得到DH=DE=2,然后根据三角形面积公式计算.
【解答】解:过D点作DH⊥AB于H,如图,
∵BD为∠ABC的角平分线,DE⊥BC,DH⊥AB,
∴DH=DE=2,
∴S△ABD5×2=5.
故选:A.
【变式1-1】(2026春•南海区校级期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,AB=8,CD=3,则△ABD的面积是( )
A.12 B.14 C.16 D.18
【分析】作DE⊥AB于点E,根据角平分线的性质和三角形面积公式即可求解.
【解答】解:作DE⊥AB于点E,如图,
由条件可知CD=DE=3,
∴.
故选:A.
【变式1-2】(2026•海州区二模)如图,在△ABC中,,∠ABC的平分线BD交AC边于点D.若△ABC的面积为25,则△BCD的面积是( )
A.6 B.9 C.10 D.15
【分析】因为BD是∠ABC的角平分线,所以可根据角平分线的性质,得到点D到AB、BC的距离相等,即△ABD和△BCD的高相等;因为两个三角形高相等,所以面积比等于对应底AB和BC的长度比,结合已知BC与AB的比例,可得到△ABD和△BCD的面积比;因为△ABC的面积是△ABD和△ABD的面积之和,所以结合总面积和两个三角形的面积比,可求出△BCD的面积.
【解答】解:过点D作DE⊥AB,DF⊥BC,
∵BD平分∠ABC,
∴DE=DF(角平分线的性质),
∵,
即,
∴,
∴,
又∵△ABC的总面积25,
∴S△ABC=S△ABD+S△BCD=25,
∴,
解得S△BCD=15,
则△BCD的面积是15,
故选:D.
【变式1-3】(2026春•闵行区校级月考)如图,在△ABC中,BC>BA,在BC上截取BD=BA,作∠ABC的平分线与AD相交于点P,连接PC.若△ABC的面积为4,则△BPC的面积为( )
A.0.5 B.1 C.1.5 D.2
【分析】利用全等三角形的性质和三角形中线平分其面积的性质,可推出△BPC的面积是△ABC面积的一半.
【解答】解:∵BP平分∠ABD,
∴∠ABP=∠DBP,
∵BD=BA,PB=PB,
∴,
∴AP=PD,
∴BP为△ABD的中线,P为AD中点,
∴CP为△CAD的中线,
∵S△ABC=4,
∴,,
∵S△BPC=S△BPD+S△CPD,S△ABC=S△ABD+S△ACD,
∴,即,
∴.
故选:D.
▌题型03 利用角平分线的性质求线段长
1. 过角平分线上的点,向角两边作垂直;
2. 写出两条垂线段相等;
3. 结合面积、全等列等式;
4. 解方程求出目标线段。
【典例1】(2026春•雁塔区校级月考)如图,在△ABC中,CD平分∠ACB,DE⊥BC于点E,△ABC的面积为28,DE=4,BC=9,则AC的长是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【分析】过点D作DF⊥AC于点F,利用角平分线的性质得出DF=DE=4,再根据S△ABC=S△ACD+S△BCD即可求解.
【解答】解:过点D作DF⊥AC于点F,
∵CD平分∠ACB,DE⊥BC,DE=4,
∴DF=DE=4(角平分线的性质),
∴,
∵S△ABC=28,BC=9,
∴28=2AC+18,
解得AC=5,
故选:B.
【变式1-1】(2026春•温江区校级月考)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BE平分∠ABC,DE⊥AB于点D,如果AC=3cm,那么AE+DE等于( )
A.2cm B.3cm C.4cm D.5cm
【分析】直接利用角平分线的性质得出EC=DE,进而得出答案.
【解答】解:∵∠ACB=90°,
∴CE⊥BC,
∵BE平分∠ABC,DE⊥AB于点D,AC=3cm,
∴EC=DE,
∴AE+DE=AE+EC=AC=3cm.
故选:B.
【变式1-2】(2026春•禅城区校级期中)如图,AB∥CD,BP和CP分别平分∠ABC和∠DCB,AD过点P,且与AB垂直.若BC=6且△BCP的面积为6,则AD的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【分析】作PE⊥BC于点E,由BC=6,S△BCP=6,得S△BCP6PE=6,求得PE=2,由AB∥CD,AD过点P,AD⊥AB,得∠PDC=180°﹣∠PAB=90°,由BP和CP分别平分∠ABC和∠DCB,根据角平分线的性质得PA=PE=2,PD=PE=2,则AD=PA+PD=4,于是得到问题的答案.
【解答】解:作PE⊥BC于点E,
∵S△BCPBC•PE,且BC=6,S△BCP=6,
∴6PE=6,
∴PE=2,
∵AB∥CD,AD过点P,AD⊥AB,
∴∠PAB=90°,
∴∠PDC=180°﹣∠PAB=90°,
∵BP和CP分别平分∠ABC和∠DCB,PA⊥BA于点A,PE⊥BC于点E,PD⊥CD于点D,
∴PA=PE=2,PD=PE=2,
∴AD=PA+PD=4,
故选:B.
【变式1-3】(2025秋•安阳县期末)如图,在△ABC中,CD平分∠ACB,DE⊥BC于点E,S△ABC=30,DE=4,BC=10,则AC的长是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】过点D作DF⊥AC,垂足为F,根据角平分线的性质可得DE=DF=4,然后利用面积法,进行计算即可解答.
【解答】解:过点D作DF⊥AC,垂足为F,
∵CD平分∠ACB,DE⊥BC,DF⊥AC,
∴DE=DF=4,
∵S△ABC=30,BC=10,
∴△ADC的面积+△CDB的面积=30,
∴AC•DFBC•DE=30,
∴AC•410×4=30,
∴AC=5,
故选:C.
▌题型04 利用角平分线的性质确定位置
角平分线上的点到角两边的距离相等,那么到三角形三边距离相等的点是三角形三个角平分线的交点。
【典例1】(2026春•榕城区期中)如图,某市有一块由三条马路围成的三角形绿地,现决定在其中修建一个亭子,使亭子中心到三条马路的距离相等,则亭子应建在( )
A.在边AC,BC两条高的交点处
B.在边AC,BC两条中线的交点处
C.在边AC,BC两条垂直平分线的交点处
D.在∠ABC和∠ACB两条角平分线的交点处
【分析】根据角平分线的性质求解即可.
【解答】解:∵亭子中心到三条马路的距离相等,
∴亭子中心就是△ABC的三个内角的平分线的交点,
因此A、B、C三个选项都不符合要求,
设∠ABC和∠ACB两条角平分线的交于点P,作PD⊥AB于点E,PE⊥BC于点E,PF⊥AC于点F,如图所示,
∵BP平分∠ABC,PD⊥AB,PE⊥BC,
∴PD=PE,
同理可得:PE=PF,
∴PD=PE=PF,
即点P到三边的距离相等,
亭子应建在点P,因此,D选项正确.
故选:D.
【变式1-1】(2026•奉贤区二模)已知点H在△ABC内,如果点H到边AB、AC的距离相等,且S△ABH=S△BCH,那么点H的位置是( )
A.∠BAC的角平分线与AC边上中线的交点
B.∠BAC的角平分线与AB边上中线的交点
C.∠ABC的角平分线与AB边上中线的交点
D.∠ABC的角平分线与BC边上中线的交点
【分析】根据角平分线的性质定理可得点H在∠BAC的角平分线上,再根据三角形的中线性质可得S△ABE=S△BCE,S△AHE=S△CHE,然后利用等式的性质可得S△ABH=S△CBH,即可解答.
【解答】解:如图:
∵AD平分∠BAC,点H在AD上,
∴点H到AB、AC的距离相等,
∵BE是AC边上的中线,
∴S△ABE=S△BCE,S△AHE=S△CHE,
∴S△ABE﹣S△AHE=S△BCE﹣S△CHE,
∴S△ABH=S△CBH,
∴点H是∠BAC的角平分线与AC边上中线的交点,
故选:A.
【变式1-2】(2026春•宝山区校级期中)幸福小区的三个出口A,B,C的位置如图所示.物业公司计划在不妨碍小区规划的前提下,在小区内修建一个电动车充电桩,要求到3个出口的距离都相等以方便业主,则充电桩应建在△ABC的( )
A.3条高的交点处
B.3条中线的交点处
C.3条边的垂直平分线的交点处
D.3条角平分线的交点处
【分析】根据线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等解答.
【解答】解:要使电动车充电桩到3个出口的距离都相等,
那么充电桩应建在△ABC的3条边的垂直平分线的交点处,
故选:C.
【变式1-3】(2026春•市南区校级期末)一块三角形的草坪如图所示,现要在草坪上建一凉亭供大家休息,要使凉亭到草坪3条边的距离相等,凉亭的位置应选在( )
A.△ABC的3条中线的交点
B.△ABC的3边垂直平分线的交点
C.△ABC的3条高所在直线的交点
D.△ABC的3条角平分线的交点
【分析】由角平分线的性质,即可得到答案.
【解答】解:∵角平分线上的点到角两边的距离相等,
∴凉亭的位置应在△ABC3条角平分线的交点.
故选:D.
▌题型05 通过尺规作图的痕迹得到角平分线
作已知角的角平分线。
已知:如图,∠AOB,
求作:射线OP, 使∠AOP=∠BOP(即OP平分∠AOB)。
作法:
(1)以O为圆心,任意长度为半径画弧,分别交OA,OB于M,N;
(2)分别以M、N为圆心,大于的线段长 为半径画弧,两弧交∠AOB内于P;
(3)作射线OP,则射线OP就是∠AOB的角平分线。
【典例1】(2025秋•兴安盟期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以顶点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AC、AB于点M、N,再分别以点M、N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点P,作射线P交BC于点D,若CD=5,AB=18,则△ABD的面积是( )
A.30 B.45 C.60 D.90
【分析】根据题意可知AP为∠CAB的平分线,由角平分线的性质得出CD=DH,再由三角形的面积公式可得出结论.
【解答】解:由题意可知AP为∠CAB的平分线,过点D作DH⊥AB于点H,
∵∠C=90°,CD=5,
∴CD=DH=5(角平分线的性质).
∵AB=18,
∴根据三角形的面积公式得,,
则△ABD的面积是45.
故选:B.
【变式1-1】(2025秋•张北县期末)计划在滹沱河某个绿化区增设3条漫步小路,小路MN∥PQ,小路AB与MN,PQ均相交.若要在小路MN上修建一个凉亭O,使其到小路AB,PQ的距离相等,关于如图所示的甲、乙两个方案,下列判断正确的是( )
A.只有甲对 B.只有乙对
C.甲、乙均对 D.甲、乙均不对
【分析】角平分线上的点到角两边的距离相等,由此即可判断.
【解答】解:甲方案:O在AB的垂直平分线上,O到A、B的距离相等,O不一定到AB和PQ的距离相等,
乙方案:OB平分∠ABQ,由角平分线的性质定理得到O到小路AB,PQ的距离相等.
∴甲、乙两个方案,只有乙对.
故选:B.
【变式1-2】(2025秋•惠州期末)如图,在△ABC中,∠C=90°,以顶点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AB,AC于点E,F,再分别以点E,F为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在∠BAC内部交于点P,作射线AP交BC于点D.若CD=2,S△ABD=7,则AB的长为 7 .
【分析】过D作DH⊥AB于H,由角平分线的性质推出DH=CD=2,由三角形的面积公式得到S△ABDAB•DH=7,即可求出AB的长.
【解答】解:过D作DH⊥AB于H,
∵∠C=90°,
∴DC⊥AC,
由题意知AD平分∠BAC,
∴DH=CD=2,
∵S△ABDAB•DH=7,
∴AB=7.
故答案为:7.
【变式1-3】(2026•大庆模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以点C为圆心,以小于BC的长为半径画弧,分别交AC,BC于点E,F;再分别以点E、F为圆心,以大于EF的长为半径画弧,两弧交于点O,作射线CO交AB于点G.若BG=3,AG=4,H为AC上一动点,则GH最短为 3 .
【分析】过点G作GH′⊥AC于点H′,证明BG=H′G=3,由垂线段最短的含义可得答案.
【解答】解:如图,过点G作GH′⊥AC于点H′,
由作图知CG是∠ACB的平分线,
∵∠B=90°,BG=3,
∴BG=H′G=3,
∴GH最短为3,
故答案为:3.
▌题型06 周长与面积之间的联系(等面积法)
三角形三个内角平分线交于点,于点,于点,于点,
则,
则,
即
【典例1】(2025秋•金平区期末)如图,已知△ABC的周长是48cm,∠ABC和∠ACB的角平分线交于点O,OD⊥BC于点D,若OD=3.5cm,则△ABC的面积是( )cm2.
A.84 B.31.5 C.42 D.24
【分析】过O点作OE⊥AB于点E,OF⊥AC于点F,连接OA,根据角平分线的性质得OE=OD=3.5,OF=OD=3.5,由于S△ABC=S△OAB+S△OBC+S△OAC,所以根据三角形的面积公式可计算出△ABC的面积.
【解答】解:过O点作OE⊥AB于点E,OF⊥AC于点F,连接OA,如图,
∵OB平分∠ABC,OD⊥BC,OE⊥AB,
∴OE=OD=3.5,
同理可得OF=OD=3.5,
∴S△ABC=S△OAB+S△OBC+S△OAC
OE×ABOD×BCOF×AC
3.5×(AB+BC+AC),
∵△ABC的周长是48cm,
∴S△ABC3.5×48=84(cm2).
故选:A.
【变式1-1】(2026春•高碑店市月考)如图,△ABC的周长是20,BO,CO分别平分∠ABC和∠ACB,OD⊥BC于点D,且OD=3,则△ABC的面积是( )
A.30 B.25 C.60 D.40
【分析】过点O作OE⊥AB于点E,OF⊥AC于点F,连接OA,得出OD=OE=OF=3,根据S△ABC=S△AOB+S△BOC+S△AOC求出结论即可.
【解答】解:如图所示,过点O作OE⊥AB于点E,OF⊥AC于点F,连接OA,
∵BO,CO分别平分∠ABC和∠ACB,OD⊥BC,
∴OD=OE=OF=3(角平分线的性质),
∵△ABC的周长是20,
∴AB+BC+AC=20,
∴S△ABC=S△AOB+S△BOC+S△AOC
=30,
则△ABC的面积是30,
故选:A.
【变式1-2】(2025秋•西山区期末)如图,△ABC的角平分线BD、CD交于点D,且点D到BC的距离等于2cm,△ABC的面积是40cm2,则△ABC的周长为( )
A.25cm B.30cm C.35cm D.40cm
【分析】过D作DH⊥BC于H,DM⊥AB于M,DN⊥AC于N,由角平分线的性质推出DM=DN=DH=2cm,由三角形的面积公式得到(AB+BC+AC)•DH=40,求出AB+BC+AC=40cm,即可得到答案.
【解答】解:过D作DH⊥BC于H,DM⊥AB于M,DN⊥AC于N,
∵△ABC的角平分线BD、CD交于点D,且点D到BC的距离等于2cm,
∴DM=DN=DH=2cm,
∵△ABC的面积=△ABD的面积+△BCD的面积+△ACD的面积,
∴△ABC的面积AB•DMBC•DHAC•DN(AB+BC+AC)•DH=40,
∴AB+BC+AC=40cm,
∴△ABC的周长是40cm,
故选:D.
【变式1-3】(2025秋•潮南区期末)如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的外角平分线BP、CP交于点P,PE⊥AC于点E.若△ABC的面积为10,△BPC的面积为7,PE=4,则△ABC的周长为( )
A.8 B.10 C.11 D.12
【分析】连接AP,过点P作PF⊥BC于点F,PG⊥AB,交AB的延长线于G,根据角平分线的性质得到PG=PF=PE=4,根据三角形面积公式分别求出BC、AB+AC,再根据三角形周长公式计算即可.
【解答】解:如图,连接AP,过点P作PF⊥BC于点F,PG⊥AB,交AB的延长线于G,
∵∠ABC和∠ACB的外角平分线BP、CP交于点P,PE⊥AC,PF⊥BC于点F,PG⊥AB,
∴PG=PF=PE=4,
∵△BPC的面积为7,
∴BC×4=7,
∴BC,
∵△ABC的面积为10,
∴AB×4AC×4﹣7=10,
∴AB+AC,
∴△ABC的周长=AB+AC+BC12.
故选:D.
▌题型07 尺规作图(角平分线)
作已知角的角平分线。
已知:如图,∠AOB,
求作:射线OP, 使∠AOP=∠BOP(即OP平分∠AOB)。
作法:
(1)以O为圆心,任意长度为半径画弧,分别交OA,OB于M,N;
(2)分别以M、N为圆心,大于的线段长 为半径画弧,两弧交∠AOB内于P;
(3)作射线OP,则射线OP就是∠AOB的角平分线。
【典例1】(2026•碑林区校级模拟)如图,点C在∠AOB的平分线OM上,点D在边OB上,且OD=12,△OCD的面积为24.请利用尺规作图法,在边OA上求作一点E,使CE=4.(保留作图痕迹,不写作法)
【分析】以C为圆心画弧交OA于K、L,分别以K、L为圆心大于KL的长为半径画弧交于点F,作直线CF交OA于点E,点E即为所求作的点.
【解答】解:如图所示:点E即为所求作的点,理由如下:
过C作CH⊥OB于H,
由作图知CE⊥OA,
∵OM平分∠AOB,
∴CE=CH,
∵△OCD的面积OD•CH=24,
∵OD=12,
∴CH=4,
∴CE=4.
【变式1-1】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)尺规作图作射线BP,交AC于点D,并使D到BC,AB的距离相等.
(2)在(1)的条件下,若BC=6,AC=8,AB=10,求CD的长.
【分析】(1)步骤:①以点B为圆心,任意长为半径作弧,分别交AB、CB于点M、N;②分别以点M、N为圆心,大于为半径作弧,相交于点P;③作射线BP,交AC于点D,BP即为所求的平分线,则点D到BC,AB的距离相等;
(2)过点D作DE⊥AB于点E,则DE=DC,设DE=DC=x,根据,列出方程,解方程即可求解.
【解答】解:(1)如图所示,
(2)如图所示,过点D作DE⊥AB于点E,
由条件可知DE=DC,
设DE=DC=x,
在Rt△ABC中,∵BC=6,AC=8,AB=10,
∴,
∴,
解得:x=3,
即CD的长为3.
【变式1-2】如图,在△ABC中,∠C=90°.
(1)过点B作∠ABC的平分线交AC于点D(尺规作图,保留作图痕迹,标注有关字母,不用写作法和证明);
(2)若CD=3,AB+BC=16,求△ABC的面积.
【分析】(1)根据角平分线的作法,画出图形即可;
(2)作DH⊥AB于H.只要证明CD=DH,根据三角形的面积公式即可解决问题.
【解答】解:(1)∠ABC的平分线如图所示.
(2)作DH⊥AB于H.
∵BD平分∠ABC,DC⊥BC,DH⊥AB,
∴CD=DH=3,
∴△ABC的面积
=S△BCD+S△ABD
BC•CDAB•DH
3BC3AB
(BC+AB)
3×16=24.
【变式1-3】尺规作图:如图,相关部门要修建一个车站,要求车站到两个村庄C,D的距离相等,且车站到两条公路OA、OB的距离相等,在∠AOB内部确定车站的位置点P.(保留作图痕迹,不写作法)
【分析】根据到两个村庄C,D的距离相等,则点P在线段CD的垂直平分线上,到两条公路OA、OB的距离相等,则点P在∠AOB的角平分线上,据此作图即可.
【解答】解:如图所示,作线段CD的垂直平分线和∠AOB的角平分线,二者的交点即为点P的位置.
▌题型08 角平分线的性质与全等三角形结合
1. 角平分线两大性质
1)定义性质:角平分线分角为两个相等角(∠1=∠2),直接提供一组等角,证全等常用。
2)距离性质(重点):角平分线上任意一点,到角两边的垂线段长度相等。
几何语言:
若OP平分∠AOB,PM⊥OA,PN⊥OB,则 PM=PN。
2. 全等三角形判定(常用4种)
SSS、SAS、ASA、AAS。
【典例1】(2026春•榆树市期中)如图,△DOE的角平分线OF、EF相交于点F,若∠DOE=60°,EF交OD于A、DF交OE于B.
(1)若AD=5,DE=8,则BE= 3 (直接写出答案).
(2)线段DE与AD、BE、有怎样的数量关系?写出说明理由.
【分析】(1)先求出∠BFE=∠AFD=60°,∠DFE=60°,在DE上截取DH=DA,连接FH,证明△DAF和△DHF全等得∠DFA=∠DFH=60°,DH=AD,由此得∠EFH=∠BFE=60°,进而证明△EFH和△BFE全等得HE=BE,由此得DE=DH+HE=AD+BE,再根据AD=5,DE=8即可得出BE的长;
(2)先求出∠BFE=∠AFD=60°,∠DFE=60°,在DE上截取DH=DA,连接FH,证明△DAF和△DHF全等得∠DFA=∠DFH=60°,DH=AD,由此得∠EFH=∠BFE=60°,进而证明△EFH和△BFE全等得HE=BE,据此即可得出线段DE与AD、BE的数量关系.
【解答】解:(1)在DE上截取DH=DA,连接FH,如图1所示:
在△ODE中,∠DOE=60°,
∴∠ODE+∠OED=180°﹣∠DOE=120°,
∵DF,EF分别是∠ODE,∠OED的平分线,
∴∠FDE=∠FDA∠ODE,∠FED=∠FEB∠OED,
∴∠FED+∠FDE(∠OED+∠ODE)=60°,
∵∠AFD是△DEF的外角,
∴∠AFD=∠FED+∠FDE=60°,
∴∠BFE=∠AFD=60°,∠DFE=180°﹣∠AFD=60°,
在△DAF和△DHF中,
,
∴△DAF≌△DHF(SAS),
∴∠DFA=∠DFH=60°,DH=AD,
∴∠HFE=∠DFE﹣∠DFH=60°,
∴∠EFH=∠BFE=60°,
在△EFH和△BFE中,
,
∴△EFH≌△BFE(ASA),
∴HE=BE,
∴DE=DH+HE=AD+BE,
∴BE=DE﹣AD,
∵AD=5,DE=8,
∴BE=3,
故答案为:3;
(2)线段DE与AD、BE的数量关系是:DE=AD+BE,理由如下:
在DE上截取DH=DA,连接FH,如图2所示:
在△ODE中,∠DOE=60°,
∴∠ODE+∠OED=180°﹣∠DOE=120°,
∵DF,EF分别是∠ODE,∠OED的平分线,
∴∠FDE=∠FDA∠ODE,∠FED=∠FEB∠OED,
∴∠FED+∠FDE(∠OED+∠ODE)=60°,
∵∠AFD是△DEF的外角,
∴∠AFD=∠FED+∠FDE=60°,
∴∠BFE=∠AFD=60°,∠DFE=180°﹣∠AFD=60°,
在△DAF和△DHF中,
,
∴△DAF≌△DHF(SAS),
∴∠DFA=∠DFH=60°,DH=AD,
∴∠HFE=∠DFE﹣∠DFH=60°,
∴∠EFH=∠BFE=60°,
在△EFH和△BFE中,
,
∴△EFH≌△BFE(ASA),
∴HE=BE,
∴DE=DH+HE=AD+BE.
【变式1-1】(2025秋•阳新县期末)如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB于E,DF⊥AC于点F,且∠BDE=∠CDF.求证:AD平分∠BAC.
【分析】求出∠DEB=∠DFC=90°,BD=CD,根据全等三角形的判定得出△BED≌△CFD,根据全等三角形的性质得出DE=DF,再推出答案即可.
【解答】证明:∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠DEB=∠DFC=90°,
∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
在△BED和△CFD中,
,
∴△BED≌△CFD(AAS),
∴DE=DF,
∵DE⊥AB于E,DF⊥AC于点F,
∴点D在∠BAC的角平分线上,
∴AD平分∠BAC.
【变式1-2】(2025秋•洛宁县期末)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,DE⊥AB于点E,点F在AC上,BE=FC.求证:BD=DF.
【分析】因为∠C=90°,DE⊥AB,所以∠C=∠DEB,又因为AD平分∠BAC,所以CD=DE,已知BE=FC,则可根据SAS判定△CDF≌△EDB,根据全等三角形的性质即可得到结论.
【解答】证明:∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,∠C=90°,
∴DC=DE,
在△DCF和△DEB中,
,
∴△DCF≌△DEB,(SAS),
∴BD=DF.
【变式1-3】(2025秋•长春期末)如图所示,BD平分∠ABC,AB=BC,点P在BD上,PM⊥AD,PN⊥CD,M、N为垂足.求证:PM=PN.
【分析】根据已知条件结合三角形全等的判定方法通过SAS证明△ABD≌△CBD,得∠ADB=∠CBD,从而根据角平分线的性质即可证明结论.
【解答】证明:在△ABD和△CBD中,
∴△ABD≌△CBD(SAS),
∴∠ADB=∠CDB.
又PM⊥AD,PN⊥CD,
∴PM=PN.
▌题型09 利用角平分线的性质作辅助线
见角平分线上一点,向两边作垂线。
题目给出角平分线,求证线段相等、求线段长度、证面积相等。
操作步骤
(1)过平分线上的点,分别作角两条边的垂线段;
(2) 根据角平分线性质:两条垂线段相等;
(3)利用相等垂线,证明三角形全等;
(4)等量代换得到目标边相等。
【典例1】如图,已知四边形ABCD中,对角线BD平分∠ABC,且∠BAD与∠BCD互补,求证:AD=CD.
【分析】过点D作DE⊥AB交BA的延长线于E,作DF⊥BC于F,根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得DE=DF,再求出∠DAE=∠C,然后利用“角角边”证明△ADE和△CDF全等,根据全等三角形对应边相等证明即可.
【解答】证明:如图,过点D作DE⊥AB交BA的延长线于E,作DF⊥BC于F,
∵BD平分∠ABC,
∴DE=DF,
∵∠BAD与∠BCD互补,∠EAD+∠BAD=180°
∴∠DAE=∠C,
在△ADE和△CDF中,
,
∴△ADE≌△CDF(AAS),
∴AD=CD.
【变式1-1】如图,∠B=∠C=90°,M是BC中点,DM平分∠ADC,求证:∠DMA=90°.
【分析】先利用角平分线的性质证明MC=ME,根据角平分线的意义,得出2∠DAM=∠BAD,再利用中点的意义结合已知证明BM=MC=ME,从而可判定AM平分∠DAB,根据角平分线的意义,得出2∠ADM=∠ADC,再证明AB∥CD,根据平行线的性质得出∠BAD+∠ADM=180°,从而可得∠ADM+∠DAM=90°,再利用三角形内角和定理得出∠DMA=90°.
【解答】证明:如图,过M作ME⊥AD于点E,
∵DM平分∠ADC,∠B=∠C=90°,ME⊥AD,
∴MC=ME,2∠ADM=∠ADC,
∵M为BC的中点,
∴BM=MC=ME,
∵ME⊥AD,
∴AM是∠DAB的平分线,
∴2∠DAM=∠DAB.
∵∠B=∠C=90°,
∴∠B+∠C=180°,
∴AB∥CD,
∴∠BAD+∠ADC=180°,
∴2∠DAM+2∠ADM=180°,
∴∠ADM+∠DAM=90°,
∴∠ADM+∠DAM=90°.
∴∠DMA=90°.
【变式1-2】如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,AB∥CD,M为BC的中点,AM平分∠DAB.
(1)DM是否平分∠ADC?请证明你的结论.
(2)线段DM与AM有怎样的位置关系?请说明理由.
【分析】(1)结论:MD平分∠ADC.过点M作ME⊥AD于点E.证明ME=MC即可;
(2)结论:AM⊥DM.证明∠ADM+∠DAM∠ADC∠DAB(∠ADC+∠DAB)=90°,可得结论.
【解答】解:(1)结论:MD平分∠ADC.
理由:过点M作ME⊥AD于点E.
∵AB∥CD,
∴∠B+∠C=180°,
∵∠B=90°,
∴∠C=90°,
∵M是BC的中点,
∴MB=MC,
∵AM平分∠DAB,ME⊥AD,MB⊥AB,
∴MB=ME,
∴ME=MC,
∵ME⊥DA,MC⊥CD,
∴DM平分∠ADC;
(2)结论:AM⊥DM.
理由:∵AB∥CD,
∴∠DAB+∠ADC=180°,
∵AM平分∠DAB,DM平分∠ADC,
∴∠ADM∠ADC,∠DAM∠DAB,
∴∠ADM+∠DAM∠ADC∠DAB(∠ADC+∠DAB)=90°,
∴∠AMD=90°,
∴AM⊥DM.
【变式1-3】在△ABC中,作出∠ABC、∠ACB的内、外角平分线,两个内角平分线交于E点,两个外角平分线交于D点,直线BE与直线CD交于M点.
(1)如图1,若∠BMC=20°,
①直接写出∠BDC,∠BEC,∠BAC的度数.∠BDC= 70° ,∠BEC= 110° ,∠BAC= 40° .
②连接AM,求出∠CAM的度数.
(2)如图2,△ABC中,∠ABC=90°,BC=8cm,AB=15cm,AC=17cm,∠ABC的内角平分线和∠ACB的外角平分线交于M点,过M作MN⊥BC,垂足为N,求MN的长度.
【分析】(1)①利用角平分线的性质易得∠DBM=90°,则可求得∠BDC=70°,同理得∠MEC=70°,得∠EBC+∠ECB=70°,由角平分线性质得∠ABC+∠ACB=140°,由三角形内角和即可求得∠BAC;
②过点M分别作射线BA、线段AC、射线BC的垂线,垂足分别为G、H、N,由角平分线的性质定理得MG=MN,MH=MN,从而得MG=MH,点M在∠CAG的平分线上,
则,再由①所求即可求解;
(2)过点M分别作射线BA、线段AC的垂线,垂足分别为G、H,由角平分线的性质定理得MG=MN,MH=MN,从而MG=MH=MN,设MN=a,利用四边形ABCM的面积等于S△ABC+S△AMC=S△ABM+S△ACM,得到关于a的方程,解方程即可.
【解答】解:(1)①∵BE、BD分别平分∠ABC及其补角,
∴,
∵∠BMC=20°,
∴∠BDC=90°﹣∠BMC=70°,
同理∠MCE=90°,
∴∠MEC=90°﹣∠MBC=70°,
∴∠EBC+∠ECB=∠MEC=70°,∠BEC=180°﹣∠MEC=180°﹣70°=110°,
∵BE、CE分别平分∠ABC、∠ACB,
∴∠ABC=2∠EBC,∠ACB=2∠ECB,
∴∠ABC+∠ACB=2(∠EBC+∠ECB)=140°,
∴∠BAC=180°﹣(∠ABC+∠ACB)=180°﹣140°=40°;
故答案为:70°,110°,40°;
②过点M分别作射线BA、线段AC、射线BC的垂线,垂足分别为G、H、N,如图1,
∵BE平分∠ABC,
∴MG=MN(角平分线的性质),
∵CD平分∠ACB的外角,且点M在直线CD上,
∴CM平分∠ACN,
∴MH=MN(角平分线的性质),
∴MG=MH,
∴点M为∠CAG的平分线,
∴(角平分线的性质),
由①知,∠BAC=40°,
∴;
(2)如图2,过点M分别作射线BA、线段AC的垂线,垂足分别为G、H,
∵BM平分∠ABC,
∴MG=MN(角平分线的性质),
∵CM平分∠ACN,
∴MH=MN(角平分线的性质),
即MG=MH=MN,
设MN=a,则MG=MH=MN=a,
∵四边形ABCM的面积等于S△ABC+S△AMC=S△ABM+S△ACM,
∴,
即15×8+17a=15a+8a,
整理得,6a=120,
解得a=20,
即MN=20cm.
▌题型10 利用角平分线的性质进行证明
角平分线两大性质
1)定义性质:角平分线分角为两个相等角(∠1=∠2),直接提供一组等角,证全等常用。
2)距离性质(重点):角平分线上任意一点,到角两边的垂线段长度相等。
几何语言:
若OP平分∠AOB,PM⊥OA,PN⊥OB,则 PM=PN。
【典例1】如图,已知OA、OC分别是△ABC的外角∠DAC和∠ACE的平分线,连接OB.
(1)求证:BO平分∠ABC;
(2)若AC=6,且△AOC与△ABC的面积分别是12和18,求△ABC的周长.
【分析】(1)如图,过点O分别作OF⊥BD,OG⊥AC,OH⊥BE,由角平分线的性质可得OF=OG,OH=OG,进而得OF=OH,再根据角平分线的判定即可求证;
(2)由△AOC的面积为12可得OG=OF=OH=4,再根据S△ABO+S△BCO=S△ABC+S△AOC=30可得AB+BC=15,进而即可求解.
【解答】(1)证明:如图,过点O分别作OF⊥BD,OG⊥AC,OH⊥BE,垂足分别为点F、G、H,
∵AO平分∠CAD,CO平分∠ACE,
∴OF=OG,OH=OG,
∴OF=OH(等量代换),
∵OF⊥BD,OH⊥BE,
∴点O在∠ABC的角平分线上,
即BO平分∠ABC;
(2)解:∵△AOC的面积为12,
∴,
∵AC=6,
∴,
∴OG=4,
∴OF=OH=OG=4,
∵S△ABO+S△BCO=S△ABC+S△AOC=12+18=30,
∴,
即,
整理得AB+BC=15,
∴AB+BC+AC=15+6=21,
△ABC的周长为21.
【变式1-1】如图,已知BD为∠ABC的平分线,AB=BC,点P在BD上,PM⊥AD于M,PN⊥CD于N,求证:PM=PN.
【分析】根据角平分线的定义可得∠ABD=∠CBD,然后利用“边角边”证明△ABD和△CBD全等,根据全等三角形对应角相等可得∠ADB=∠CDB,然后根据角平分线上的点到角的两边的距离相等证明即可.
【解答】证明:∵BD为∠ABC的平分线,
∴∠ABD=∠CBD,
在△ABD和△CBD中,
,
∴△ABD≌△CBD(SAS),
∴∠ADB=∠CDB,
∵点P在BD上,PM⊥AD,PN⊥CD,
∴PM=PN.
【变式1-2】如图,在△ABC中,∠ABC,∠EAC的平分线BP,AP交于点P,延长BA,BC,PM⊥BE,PN⊥BF.求证:
(1)CP平分∠ACF;
(2)∠ABC+2∠APC=180°.
【分析】(1)作PQ⊥AC于点Q,由∠ABC,∠EAC的平分线BP,AP交于点P,根据角平分线的性质得PM=PN,PM=PQ,则PN=PQ,所以点P在∠ACF的平分线上,即可证明CP平分∠ACF.
(2)由∠PAC∠EAC(180°﹣∠BAC),∠PCA∠ACF(180°﹣∠BCA),推导出∠APC=180°﹣∠PAC﹣∠PCA(∠BAC+∠BCA),则2∠APC=∠BAC+∠BCA=180°﹣∠ABC,所以∠ABC+2∠APC=180°.
【解答】证明:(1)作PQ⊥AC于点Q,
∵∠ABC,∠EAC的平分线BP,AP交于点P,
∴PM=PN,PM=PQ,
∴PN=PQ,
∴点P在∠ACF的平分线上,
∴CP平分∠ACF.
(2)∵AP平分∠EAC,CP平分∠ACF,
∴∠PAC∠EAC(180°﹣∠BAC),∠PCA∠ACF(180°﹣∠BCA),
∴∠APC=180°﹣∠PAC﹣∠PCA=180°(180°﹣∠BAC)(180°﹣∠BCA)(∠BAC+∠BCA),
∴2∠APC=∠BAC+∠BCA=180°﹣∠ABC,
∴∠ABC+2∠APC=180°.
【变式1-3】(2026春•郑州校级期中)课本再现
我们知道,角平分线上的点到角的两边的距离相等.同时,角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上.
(1)如图1,已知BG,CG是△ABC的角平分线,求证:点G到三边AB,BC,AC的距离相等;
(2)如图2,BP,CP分别是△ABC的一个内角及一个外角的平分线,PQ⊥AC,连接AP,若∠BAC=60°,求∠PAC的度数.
【分析】(1)过点G作GD⊥AB于点D,GE⊥BC于点E,GF⊥AC于点F,根据角平分线性质得GE=GD,GE=GF,进而得GE=GD=GF,由此即可得出结论;
(2)过点P作PM⊥BD于点M,PN⊥BA,交BA的延长线于点N,根据角平分线性质得PM=PN,PM=PQ,进而得PN=PQ,由此的AP是∠NAC的平分线,则∠PAC∠NAC,再根据∠BAC=60°得∠NAC=120°,据此即可得出∠PAC的度数.
【解答】(1)证明,过点G作GD⊥AB于点D,GE⊥BC于点E,GF⊥AC于点F,如图所示:
∵BG,CG是△ABC的角平分线,
∴GE=GD,GE=GF,
∴GE=GD=GF,
∴点G到三边AB,BC,AC的距离相等;
(2)解:过点P作PM⊥BD于点M,PN⊥BA,交BA的延长线于点N,如图所示:
∵BP是∠ABC的平分线,CP是∠ACD的平分线,
∴PM=PN,PM=PQ,
∴PN=PQ,
又∵点P在∠NAC的内部,且PQ⊥AC,PN⊥BA,
∴点P在∠NAC的平分线上,
∴AP是∠NAC的平分线,
∴∠PAC∠NAC,
∵∠BAC=60°,
∴∠NAC=180°﹣∠BAC=120°,
∴∠PAC∠NAC=60°.
▌题型11 角平分线与截长法
截长法
①在线段AB(最长线段)上截取AC(某条较短线段),使得AC=EF,连接……
②过某点作AB(最长线段)的垂线
截长:即在一条较长的线段上截取一段较短的线段
在线段上截取
条件:结论:。
在上截取,连接.
在和中
,,
∴
∴,
又∵
∴,
∴
∴.
【典例1】(2025秋•杨浦区期末)如图,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,点D在边BC上,且AD平分∠BAC.求证:BD>CD.
【分析】由∠ACB=90°得AB>AC,于是在AB上截取AE=AC,连接DE,进而依据“SAS”判定和△EAD和△CAD全等得ED=CD,∠AED=∠C=90°,然后在△BDE中,根据∠BED=90°得BD>DE,据此可得出结论.
【解答】解:在△ABC中,∠ACB=90°,
∵AB>AC,
在AB上截取AE=AC,连接DE,如图所示:
∵AD平分∠BAC,
∴∠EAD=∠CAD,
在△EAD和△CAD中,
,
∴△EAD≌△CAD(SAS),
∴ED=CD,∠AED=∠C=90°,
在△BDE中,∠BED=180°﹣∠AED=90°,
∴BD>DE,
∴BD>CD.
【变式1-1】如图,已知AC∥BD,AE,BE分别平分∠CAB和∠DBA,点E在线段CD上.
(1)求∠AEB的度数;
(2)求证:CE=DE.
【分析】(1)由平行线得到∠CAB+∠ABD=180°,根据角平分线定义表示出∠EAB、∠EBA,计算这两个的和,便可求∠AEB度数;
(2)在AB上截取AF=AC,连接EF,分别证明△ACE≌△AFE,△DEB≌△FEB,借助CE=EF,DE=EF,可证CE=DE.
【解答】解:(1)∵AC∥BD,∴∠CAB+∠ABD=180°.
∵AE平分∠CAB,∴∠EAB∠CAB.
同理可得∠EBA∠ABD.
∴∠EAB+∠EBA=90°,
∴∠AEB=90°;
(2)如图,在AB上截取AF=AC,连接EF,
在△ACE和△AFE中,
∴△ACE≌△AFE(SAS).
∴CE=FE,∠CEA=∠FEA.
∵∠CEA+∠DEB=90°,∠FEA+∠FEB=90°,
∴∠DEB=∠FEB.
在△DEB和△FEB中
∴△DEB≌△FEB(ASA).
∴ED=EF.
∴ED=CE.
【变式1-2】如图,在四边形ABCD中,BC>BA,AD=DC,BD平分∠ABC.
求证:∠BAD+∠C=180°.
【分析】在BC上截取BE=BA,连接DE,推出△ABD≌△EBD,推出∠A=∠BED,AD=DE=DC,推出∠BED+∠C=180°,即可得出答案.
【解答】证明:在BC上截取BE=BA,连接DE,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠EBD,
在△ABD和△EBD中
∴△ABD≌△EBD,
∴∠A=∠BED,AD=DE,
∵AD=DC,
∴DE=DC,
∴∠C=∠DEC,
∵∠BED+∠DEC=∠A+∠DEC=∠A+C=180°,
即∠BAD+∠C=180°.
【变式1-3】(1)如图1,已知四边形ABDC为长方形,∠CAB和∠ABD的平分线恰好交于CD边上的点E,试判断:AB = AC+BD(填>、<或=)
(2)如图2,已知AC∥BD,EA、EB分别平分∠CAB和∠ABD,CD过点E,且CD⊥AC试探究AB、AC与BD之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在(2)题中,如果没有“CD⊥AC”这个条件,(2)题的结论还成立吗,请说明理由.
【分析】(1)证明△ACE和△BDE都是等腰直角三角形,可得AC=CE,DE=BD,根据线段的和可得结论;
(2)作辅助线,构建角平分线到角两边的距离,根据角平分线的性质得:CE=EG=ED,证明△ACE≌Rt△AGE(HL),得AC=AG,同理可得:BG=BD,相加可得结论;
(3)作辅助线,同理证明三角形全等可得结论.
【解答】解:(1)AB=AC+BD,理由是:
如图1,∵四边形ABCD是长方形,
∴∠C=∠D=∠CAB=∠ABD=90°,
∵∠CAB和∠ABD的平分线恰好交于CD边上的点E,
∴∠CAE∠CAB45°,∠DBE∠ABD=45°,
∴△ACE和△BDE都是等腰直角三角形,
∴AC=CE,DE=BD,
∴CD=CE+DE=AC+BD=AB,
故答案为:=;
(2)AB=AC+BD,理由是:
如图2,过E作EG⊥AB于G,
∵AC⊥CD,AC∥BD,
∴CD⊥BD,
∵AE平分∠CAB,BE平分∠ABD,
∴CE=EG=ED,
∵AE=AE,
∴Rt△ACE≌Rt△AGE(HL),
∴AC=AG,
同理可得:BG=BD,
∴AB=AG+BG=AC+BD;
(3),(2)题的结论还成立,
理由是:如图3,在AB上取一点G,使AG=AC,连接EG,
∵∠CAE=∠GAE,AE=AE,
∴△CAE≌△GAE(SAS),
∴∠C=∠AGE,
∵AC∥BD,
∴∠C+∠D=180°,
∵∠EGB+∠AGE=180°,
∴∠D=∠EGB,
∵BE=BE,∠DBE=∠EBG,
∴△DBE≌△GBE(AAS),
∴BD=BG,
∴AB=AG+BG=AC+BD.
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专题08 角平分线的性质
(题型突破·举一反三)
题型01 利用角平分线的性质求点到直线的距离
题型02 利用角平分线的性质求面积
题型03 利用角平分线的性质求线段长
题型04 利用角平分线的性质确定位置
题型05 通过尺规作图的痕迹得到角平分线
题型06 周长与面积之间的联系(等面积法)
题型07 尺规作图(角平分线)
题型08 角平分线的性质与全等三角形结合
题型09 利用角平分线的性质作辅助线
题型10 利用角平分线的性质进行证明
题型11 角平分线与截长法
▌题型01 利用角平分线的性质求点到直线的距离
1. 角平分线上的任意一点,到角两边的垂线段长度相等。
几何语言:
∵ OP 平分∠AOB,PC⊥OA,PD⊥OB
∴ PC=PD
2. 解题步骤
①识别角平分线
找到平分角的射线,确定角的两条边。
②作两条垂线段
过角平分线上的点,分别向角的两边作垂线,标出直角。
③等量代换
两条垂线段长度相等,已知一条就能求另一条。
④代入数值计算
【典例1】(2026•碑林区校级模拟)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,若CD=3,则点D到AB的距离为( )
A.4 B.3.5 C.3.2 D.3
【变式1-1】(2026春•即墨区期末)如图,BM是∠ABC的平分线,点D是BM上一点,点P为直线BC上的一个动点.若△ABD的面积为10,AB=5,则线段DP的长不可能是( )
A.3 B.4 C.5 D.5.5
【变式1-2】(2026春•龙岗区期中)如图,AD是△ABC中∠BAC的平分线,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F.若S△ABC=16.8,DE=2.8,AC=5,则AB的长是( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【变式1-3】(2025秋•张家川县期末)如图,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,垂足为E,S△ABC=9,DE=2,AB=5,则AC长为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
▌题型02 利用角平分线的性质求面积
角平分线上任意一点,到角两边的距离相等。
求面积关键:用这条相等的垂线段作高,结合底算面积。
已知:平分,则,
则
【典例1】(2026春•新城区期末)如图,BD为∠ABC的角平分线,DE⊥BC于点E,AB=5,DE=2,则△ABD的面积是( )
A.5 B.7 C.7.5 D.10
【变式1-1】(2026春•南海区校级期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,AB=8,CD=3,则△ABD的面积是( )
A.12 B.14 C.16 D.18
【变式1-2】(2026•海州区二模)如图,在△ABC中,,∠ABC的平分线BD交AC边于点D.若△ABC的面积为25,则△BCD的面积是( )
A.6 B.9 C.10 D.15
【变式1-3】(2026春•闵行区校级月考)如图,在△ABC中,BC>BA,在BC上截取BD=BA,作∠ABC的平分线与AD相交于点P,连接PC.若△ABC的面积为4,则△BPC的面积为( )
A.0.5 B.1 C.1.5 D.2
▌题型03 利用角平分线的性质求线段长
1. 过角平分线上的点,向角两边作垂直;
2. 写出两条垂线段相等;
3. 结合面积、全等列等式;
4. 解方程求出目标线段。
【典例1】(2026春•雁塔区校级月考)如图,在△ABC中,CD平分∠ACB,DE⊥BC于点E,△ABC的面积为28,DE=4,BC=9,则AC的长是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【变式1-1】(2026春•温江区校级月考)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BE平分∠ABC,DE⊥AB于点D,如果AC=3cm,那么AE+DE等于( )
A.2cm B.3cm C.4cm D.5cm
【变式1-2】(2026春•禅城区校级期中)如图,AB∥CD,BP和CP分别平分∠ABC和∠DCB,AD过点P,且与AB垂直.若BC=6且△BCP的面积为6,则AD的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【变式1-3】(2025秋•安阳县期末)如图,在△ABC中,CD平分∠ACB,DE⊥BC于点E,S△ABC=30,DE=4,BC=10,则AC的长是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
▌题型04 利用角平分线的性质确定位置
角平分线上的点到角两边的距离相等,那么到三角形三边距离相等的点是三角形三个角平分线的交点。
【典例1】(2026春•榕城区期中)如图,某市有一块由三条马路围成的三角形绿地,现决定在其中修建一个亭子,使亭子中心到三条马路的距离相等,则亭子应建在( )
A.在边AC,BC两条高的交点处
B.在边AC,BC两条中线的交点处
C.在边AC,BC两条垂直平分线的交点处
D.在∠ABC和∠ACB两条角平分线的交点处
【变式1-1】(2026•奉贤区二模)已知点H在△ABC内,如果点H到边AB、AC的距离相等,且S△ABH=S△BCH,那么点H的位置是( )
A.∠BAC的角平分线与AC边上中线的交点
B.∠BAC的角平分线与AB边上中线的交点
C.∠ABC的角平分线与AB边上中线的交点
D.∠ABC的角平分线与BC边上中线的交点
【变式1-2】(2026春•宝山区校级期中)幸福小区的三个出口A,B,C的位置如图所示.物业公司计划在不妨碍小区规划的前提下,在小区内修建一个电动车充电桩,要求到3个出口的距离都相等以方便业主,则充电桩应建在△ABC的( )
A.3条高的交点处
B.3条中线的交点处
C.3条边的垂直平分线的交点处
D.3条角平分线的交点处
【变式1-3】(2026春•市南区校级期末)一块三角形的草坪如图所示,现要在草坪上建一凉亭供大家休息,要使凉亭到草坪3条边的距离相等,凉亭的位置应选在( )
A.△ABC的3条中线的交点
B.△ABC的3边垂直平分线的交点
C.△ABC的3条高所在直线的交点
D.△ABC的3条角平分线的交点
▌题型05 通过尺规作图的痕迹得到角平分线
作已知角的角平分线。
已知:如图,∠AOB,
求作:射线OP, 使∠AOP=∠BOP(即OP平分∠AOB)。
作法:
(1)以O为圆心,任意长度为半径画弧,分别交OA,OB于M,N;
(2)分别以M、N为圆心,大于的线段长 为半径画弧,两弧交∠AOB内于P;
(3)作射线OP,则射线OP就是∠AOB的角平分线。
【典例1】(2025秋•兴安盟期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以顶点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AC、AB于点M、N,再分别以点M、N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点P,作射线P交BC于点D,若CD=5,AB=18,则△ABD的面积是( )
A.30 B.45 C.60 D.90
【变式1-1】(2025秋•张北县期末)计划在滹沱河某个绿化区增设3条漫步小路,小路MN∥PQ,小路AB与MN,PQ均相交.若要在小路MN上修建一个凉亭O,使其到小路AB,PQ的距离相等,关于如图所示的甲、乙两个方案,下列判断正确的是( )
A.只有甲对 B.只有乙对
C.甲、乙均对 D.甲、乙均不对
【变式1-2】(2025秋•惠州期末)如图,在△ABC中,∠C=90°,以顶点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AB,AC于点E,F,再分别以点E,F为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在∠BAC内部交于点P,作射线AP交BC于点D.若CD=2,S△ABD=7,则AB的长为 .
【变式1-3】(2026•大庆模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以点C为圆心,以小于BC的长为半径画弧,分别交AC,BC于点E,F;再分别以点E、F为圆心,以大于EF的长为半径画弧,两弧交于点O,作射线CO交AB于点G.若BG=3,AG=4,H为AC上一动点,则GH最短为 .
▌题型06 周长与面积之间的联系(等面积法)
三角形三个内角平分线交于点,于点,于点,于点,
则,
则,
即
【典例1】(2025秋•金平区期末)如图,已知△ABC的周长是48cm,∠ABC和∠ACB的角平分线交于点O,OD⊥BC于点D,若OD=3.5cm,则△ABC的面积是( )cm2.
A.84 B.31.5 C.42 D.24
【变式1-1】(2026春•高碑店市月考)如图,△ABC的周长是20,BO,CO分别平分∠ABC和∠ACB,OD⊥BC于点D,且OD=3,则△ABC的面积是( )
A.30 B.25 C.60 D.40
【变式1-2】(2025秋•西山区期末)如图,△ABC的角平分线BD、CD交于点D,且点D到BC的距离等于2cm,△ABC的面积是40cm2,则△ABC的周长为( )
A.25cm B.30cm C.35cm D.40cm
【变式1-3】(2025秋•潮南区期末)如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的外角平分线BP、CP交于点P,PE⊥AC于点E.若△ABC的面积为10,△BPC的面积为7,PE=4,则△ABC的周长为( )
A.8 B.10 C.11 D.12
▌题型07 尺规作图(角平分线)
作已知角的角平分线。
已知:如图,∠AOB,
求作:射线OP, 使∠AOP=∠BOP(即OP平分∠AOB)。
作法:
(1)以O为圆心,任意长度为半径画弧,分别交OA,OB于M,N;
(2)分别以M、N为圆心,大于的线段长 为半径画弧,两弧交∠AOB内于P;
(3)作射线OP,则射线OP就是∠AOB的角平分线。
【典例1】(2026•碑林区校级模拟)如图,点C在∠AOB的平分线OM上,点D在边OB上,且OD=12,△OCD的面积为24.请利用尺规作图法,在边OA上求作一点E,使CE=4.(保留作图痕迹,不写作法)
【变式1-1】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)尺规作图作射线BP,交AC于点D,并使D到BC,AB的距离相等.
(2)在(1)的条件下,若BC=6,AC=8,AB=10,求CD的长.
【变式1-2】如图,在△ABC中,∠C=90°.
(1)过点B作∠ABC的平分线交AC于点D(尺规作图,保留作图痕迹,标注有关字母,不用写作法和证明);
(2)若CD=3,AB+BC=16,求△ABC的面积.
【变式1-3】尺规作图:如图,相关部门要修建一个车站,要求车站到两个村庄C,D的距离相等,且车站到两条公路OA、OB的距离相等,在∠AOB内部确定车站的位置点P.(保留作图痕迹,不写作法)
▌题型08 角平分线的性质与全等三角形结合
1. 角平分线两大性质
1)定义性质:角平分线分角为两个相等角(∠1=∠2),直接提供一组等角,证全等常用。
2)距离性质(重点):角平分线上任意一点,到角两边的垂线段长度相等。
几何语言:
若OP平分∠AOB,PM⊥OA,PN⊥OB,则 PM=PN。
2. 全等三角形判定(常用4种)
SSS、SAS、ASA、AAS。
【典例1】(2026春•榆树市期中)如图,△DOE的角平分线OF、EF相交于点F,若∠DOE=60°,EF交OD于A、DF交OE于B.
(1)若AD=5,DE=8,则BE= (直接写出答案).
(2)线段DE与AD、BE、有怎样的数量关系?写出说明理由.
【变式1-1】(2025秋•阳新县期末)如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB于E,DF⊥AC于点F,且∠BDE=∠CDF.求证:AD平分∠BAC.
【变式1-2】(2025秋•洛宁县期末)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,DE⊥AB于点E,点F在AC上,BE=FC.求证:BD=DF.
【变式1-3】(2025秋•长春期末)如图所示,BD平分∠ABC,AB=BC,点P在BD上,PM⊥AD,PN⊥CD,M、N为垂足.求证:PM=PN.
▌题型09 利用角平分线的性质作辅助线
见角平分线上一点,向两边作垂线。
题目给出角平分线,求证线段相等、求线段长度、证面积相等。
操作步骤
(1)过平分线上的点,分别作角两条边的垂线段;
(2) 根据角平分线性质:两条垂线段相等;
(3)利用相等垂线,证明三角形全等;
(4)等量代换得到目标边相等。
【典例1】如图,已知四边形ABCD中,对角线BD平分∠ABC,且∠BAD与∠BCD互补,求证:AD=CD.
【变式1-1】如图,∠B=∠C=90°,M是BC中点,DM平分∠ADC,求证:∠DMA=90°.
【变式1-2】如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,AB∥CD,M为BC的中点,AM平分∠DAB.
(1)DM是否平分∠ADC?请证明你的结论.
(2)线段DM与AM有怎样的位置关系?请说明理由.
【变式1-3】在△ABC中,作出∠ABC、∠ACB的内、外角平分线,两个内角平分线交于E点,两个外角平分线交于D点,直线BE与直线CD交于M点.
(1)如图1,若∠BMC=20°,
①直接写出∠BDC,∠BEC,∠BAC的度数.∠BDC= ,∠BEC= ,∠BAC= .
②连接AM,求出∠CAM的度数.
(2)如图2,△ABC中,∠ABC=90°,BC=8cm,AB=15cm,AC=17cm,∠ABC的内角平分线和∠ACB的外角平分线交于M点,过M作MN⊥BC,垂足为N,求MN的长度.
▌题型10 利用角平分线的性质进行证明
角平分线两大性质
1)定义性质:角平分线分角为两个相等角(∠1=∠2),直接提供一组等角,证全等常用。
2)距离性质(重点):角平分线上任意一点,到角两边的垂线段长度相等。
几何语言:
若OP平分∠AOB,PM⊥OA,PN⊥OB,则 PM=PN。
【典例1】如图,已知OA、OC分别是△ABC的外角∠DAC和∠ACE的平分线,连接OB.
(1)求证:BO平分∠ABC;
(2)若AC=6,且△AOC与△ABC的面积分别是12和18,求△ABC的周长.
【变式1-1】如图,已知BD为∠ABC的平分线,AB=BC,点P在BD上,PM⊥AD于M,PN⊥CD于N,求证:PM=PN.
【变式1-2】如图,在△ABC中,∠ABC,∠EAC的平分线BP,AP交于点P,延长BA,BC,PM⊥BE,PN⊥BF.求证:
(1)CP平分∠ACF;
(2)∠ABC+2∠APC=180°.
【变式1-3】(2026春•郑州校级期中)课本再现
我们知道,角平分线上的点到角的两边的距离相等.同时,角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上.
(1)如图1,已知BG,CG是△ABC的角平分线,求证:点G到三边AB,BC,AC的距离相等;
(2)如图2,BP,CP分别是△ABC的一个内角及一个外角的平分线,PQ⊥AC,连接AP,若∠BAC=60°,求∠PAC的度数.
▌题型11 角平分线与截长法
截长法
①在线段AB(最长线段)上截取AC(某条较短线段),使得AC=EF,连接……
②过某点作AB(最长线段)的垂线
截长:即在一条较长的线段上截取一段较短的线段
在线段上截取
条件:结论:。
在上截取,连接.
在和中
,,
∴
∴,
又∵
∴,
∴
∴.
【典例1】(2025秋•杨浦区期末)如图,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,点D在边BC上,且AD平分∠BAC.求证:BD>CD.
【变式1-1】如图,已知AC∥BD,AE,BE分别平分∠CAB和∠DBA,点E在线段CD上.
(1)求∠AEB的度数;
(2)求证:CE=DE.
【变式1-2】如图,在四边形ABCD中,BC>BA,AD=DC,BD平分∠ABC.
求证:∠BAD+∠C=180°.
【变式1-3】(1)如图1,已知四边形ABDC为长方形,∠CAB和∠ABD的平分线恰好交于CD边上的点E,试判断:AB AC+BD(填>、<或=)
(2)如图2,已知AC∥BD,EA、EB分别平分∠CAB和∠ABD,CD过点E,且CD⊥AC试探究AB、AC与BD之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在(2)题中,如果没有“CD⊥AC”这个条件,(2)题的结论还成立吗,请说明理由.
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