内容正文:
1.6《线段垂直平分线的性质》
一、单选题
1.如图,在△ABC中,AC=7,BC=10,AB边的垂直平分线分别与AB、BC交于点D、E,
连接AE,则△ACE的周长为()
A.17
B.24
C.26
D.27
2.如图,在△ABC中,AC=5,AD=2,观察图中尺规作图的痕迹,BD的长为()
N
A.1
B.2
C.3
D.6
3.如图,在△ABC中,BC=6,∠BAC>90°,AB的垂直平分线交BC于点E,AC的垂直平分
线交BC于点F,垂足分别为D,G.则△AEF的周长是()
A.3
B.4
C.5
D.6
4.如图,在△ABC中,AB=9,BC=7,AC=4,直线m是△ABC中BC边的垂直平分线,点P
是直线上一动点,△ACP周长的最小值为()
m
A.11
B.13
C.14
D.16
5.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC交AC于点D,作BD的中垂线交AB于点E,交BC于点
7,连接D,者1DB=2∠C,则图中与C相等的角(不增加箱助线,除C外)共有
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
二、填空题
6.如图,在△ABC中,DE是AC的垂直平分线,AE=3cm,△ABD的周长为13cm,则△ABC
的周长为cm.
7.如图,在△ABC中,AB的垂直平分线分别交线段AB,BC于点M,P,AC的垂直平分线
分别交线段AC,BC于点N,D,BC=10,△APO的周长为16,则P№的长度为
N
B
0
8,如图,在已知的。ABC中,按以下步骤作图:①分别以B,C为圆心,以大于BC的长为
半径作弧,两弧相交于两点M,N;②作直线MN交AB于点D,连接CD,若AC=5,AB=11,
则△ACD的周长为
9.如图,在四边形ABCD中,AD=3,BC=4,E是AB的中点,∠CED=90°,则CD长的最大
值是
10.如图,在△ABC中,BC=6,△ABC的面积是18,MN是AC的垂直平分线,点P,D分别
在MN和BC上,则PC+PD的最小值为
三、解答题
11.如图,已知△ABC.请利用尺规作图法在BC下方求作一点D,使得DB=DC,且AD=AB
·(不写作法,保留作图痕迹)
B
12.如图,在等腰△ABC中,AB=AC=20,DE垂直平分AB.
D
B
(1)若△DBC的周长为35,求BC的长度;
(2)若BC=13,求△DBC的周长.
I3.如图,在△ABC中,AD是△ABC的高,E是BC上一点,BD=DE,且EF垂直平分AC,交
AC
于点R连接E
(1)若∠BAE=50°,求∠C的度数;
(2)若△ABC的周长为20,AC=8,求DC的长.
14.如图,在△ABC中,D是BC上的一点,连接AD,作DE⊥AB交AB于点E,DF⊥AC交AC
于点F,且AD平分∠BAC,连接EF.
(1)证明:AD垂直平分EF.
(2)若△ABC的周长为18,面积为24,BC=6,求DE的长.
15.【模型背景】相传,有一位将军拜访古希腊数学家海伦,求教一个百思不得其解的问题:
如图①,将军从A地出发,到一条笔直的河边1饮马,然后到B地,到河边什么地方饮马可
使他所走的路线全程最短?海伦利用轴对称的知识回答了这个问题,这个问题后来被称为
“将军饮马问题”.
【模型解决】如图①,小明将A,B两地抽象为两个点,将河1抽象为一条直线.如图②,小
明作点B关于直线1的对称点B,连接AB与直线1交于点C,点C就是饮马的地方,此时所
走的路程就是最短的,小明对此进行了说明,以下是说明流程:
如图③,在直线1上另取任意一点C'(与点C不重合),连接AC',BC',B'C',
“点B与点5关于直线1对称,
B'
直线1是
B'
的垂直平分线.
.CB=
CB=
..AC+CB=AC+=
△ACB
AB'<AC+C'B'
在
中,
4C+CB<AC+CB即4C+CB最小.
请你完成上面填空.
B
A
图①
图②
图③
【模型应用】如图④,在△ABC中,直线m是边BC的垂直平分线,点P是直线m上的动点.
若AB=5,AC=4,BC=7,则△APC周长的最小值为-·
m
A
B
B
D
M
图④
图⑤
图⑥
【模型拓展】1.如图⑤,已知∠MON=40°,P为∠MON内一定点,OM上有一点A,ON上有
一点B,当△PAB的周长取最小值时,∠APB的大小是为_度,
2.如图⑥,边长为a的等边△ABC中,BF是AC上的中线且BF=b,点D在BF上,连接AD,
在AD的右侧作等边△ADE;连接EF,则△AEF周长的最小值是多少?此时∠CFE为多少度?
参考答案
一、单选题
1.A
解:,DE是AB边的垂直平分线,
.'AE=BE,
∴.△ACE的周长=AE+CE+AC=BE+CE+AC=BC+AC=1I0+7=17.
2.C
解:由尺规作图可得MN垂直平分线段BC,
.BD=CD=AC-AD=5-2=3.
3.D
,DE垂直平分AB,FG垂直平分AC,
.'AE=BE,AF=CF,
∴.△AEF的周长是AE+AF+EF=BE+CF+EF=BC=6.
4.B
解:如图,连接BP,
m
--“
B
:直线m是△ABC中BC边的垂直平分线,
∴BP=CP,
∴.△ACP周长为AC+AP+CP=4+AP+BP≥4+AB,
∴.当A、P、B三点共线时,△ACP周长取得最小值4+9=13.
5.C
解:∠ADB是△BDC的外角,
∴.∠ADB=∠DBC+∠C
:∠ADB=2LC
∴.2∠C=∠DBC+∠C
即∠DBC=∠C,
BD
∠ABC
平分
.∠ABD=∠DBC
∴.∠ABD=∠C
EF
垂直平分
BD
∴EB=ED
∴.∠EDB=∠EBD
.∠EDB=∠C
:∠EDB=∠C∠DBC=∠C
∴.∠EDB=∠DBC
∴.ED∥BC
∴.∠ADE=∠C
综上所述,图中与∠C相等的角有∠DBC、∠ABD、∠EDB、∠ADE,共4个.
二、填空题
6.19
解:,DE是AC的垂直平分线,
.AD=CD,AE CE=3cm
∴.AC=AE+CE=6cm
已知△ABD的周长为13cm,即AB+BD+AD=13cm,
将AD=CD代入,得AB+BD+CD=AB+BC=13Cm,
∴.△ABC
=AB+BC+AC=13+6=19cm
的周长
7.3
解::PM垂直平分AB,PN垂直平分AC,
∴.AP=BP,A0=C2,
.△AP2的周长为16,
.AP+PQ+AO=BP+PQ+CQ=BQ+PQ+PQ+PQ+PC
=BO+PO+PC+PO+PO
BC+2PO
=BC+2PQ=16
.BC=10,
PQ=216-Bc)=3
故答案为:3
8.16
解:由尺规作图可知,MN是BC的垂直平分线,
点D在MN上,
∴.BD=CD,
∴.△ACD的周长为AC+AD+CD=AC+AD+BD=AC+AB=16.
9.7
解:如图,延长CE至点F,使得EF=CE,连接AF,DF
、E
IA
:E是MB的中点
.AE=BE
在△AEF和△BEC
AE=BE
∠AEF=∠BEC
中
EF=CE
.∴△AEF≌△BEC(SAS)
..AF=BC=4
:∠CED=90°
∴.DE⊥CF
又:CE=EF
DE是线段CF的垂直平分线
CF
..CD=DF
DF≤AD+AF
当点D,A,F三点共线时,DF取得最大值,最大值为AD+AF
AD=3 AF=4
..DF
+4=7
的最大值为
..CD
7
的最大值为
10.6
解:如图所示,连接AP,过点A作AE⊥BC于点E,
N
D
,MN是AC的垂直平分线,
∴.PA=PC,
∴.PC+PD=PA+PD≥AE,
在△ABC中,BC=6,△ABC的面积是18,
×6AE=18
.2
解得,AE=6,
.PC+PD的最小值为6.
三、解容题
11.所作图形如图所示:
12.(1)解:DE是AB的垂直平分线,
:.DA=DB
△DBC
的周长为35,
.DB+DC+BC=35
∴.DA+DC+BC=35
∴.AC+BC=35
∴.BC=35-AC=35-20=15
(2)解:由(1)知,△DBC的周长为DB+DC+BC=AC+BC=20+13=33,
13.(1)解:AD是△ABC的高,BD=DE,
∴.AD是线段BE的垂直平分线,
.AB=AE,
∴.∠ABE=∠AEB,
.∠BAE=50°,
∠ABE=∠AEB=2080°-∠BME)=65°,
.EF垂直平分AC,
.'AE=CE,
.∠EAC=∠C,
.∠AEB是△AEC的外角,
∴.∠AEB=∠EAC+∠C=65°,
∴.∠EAC=∠C=32.5°;
(2)解:,△ABC的周长为20,
∴.AB+BC+AC=20,
AC=8,
∴.AB+BC=12,
.AE=CE=AB,BD=DE,
∴AB+BE+EC=12,
∴.2DE+2EC=12,
.∴.DE+EC=6,
∴.DC=DE+EC=6.
14.(1)证明:DF⊥AC,DE⊥AB
∴.∠AED=∠AFD,
.AD平分∠BAC,
∴.∠EAD=∠FAD,
在△AED和△AFD中,
I∠AED=∠AFD
∠EAD=∠FAD
AD=AD
y
△AED≌AAFD(AAS)
.DE=DF,AE =AF
∴.点A和点D在EF的垂直平分线上,
∴.AD垂直平分EF;
(2)解:,BC=6,△ABC的周长为18,
.AB+AC=12,
由(1)得△ADE≌△ADF,
∴.∠AED=∠AFD=90°,
:S.wc-AB-DE+AC.DF-DE(AB+AC)-24.
2
2
2
.1DE×12=24,
··2
∴.DE=4.
15.解:模型解决:如图③,在直线1上另取任意一点C(与点C不重合),连接AC',BC,
B'C'
“点B与点B关于直线1对称,
直线1是BB的垂直平分线.
..CB=CB'CB=C'B'
∴.AC+CB=AC+CB'=AB
·△ACB
AB'<AC'+CB'
在
中,
.AC+CB<AC+C'B
,即1C+CB
最小
故答案为:CB,CB',CB,AB,
模型应用:如图,设直线m与AB交于点D,
m
P
B
,直线m垂直平分BC,
∴.B、C关于直线m对称,
∴当P和D重合时,AP+CP的值最小,最小值等于AB的长,
,AB=5,AC=4,△APC的周长=AP+CP+AC,
∴.△APC周长的最小值是AB+AC=5+4=9.
故答案为:9:
模型拓展1:分别作点P关于OM、ON的对称点P、P,连接OP、OP”、P'p”,交OM、ON
于点A、B,连接PA、PB,此时△PAB周长的最小值等于PP”.
由轴对称性质可得,OP=OP"=OP,∠P'OA=∠POA,∠POB=∠POB,
∴.∠P'OP"=2∠MON=2×40°=80°
:.20Pp=∠0Pp=(180°-80°)+2=50
又.∠BPO=∠OP"B=50°,∠APO=∠AP'O=50°,
∴.∠APB=∠APO+∠BPO=100°
故答案为:100;
2:连接CE并延长,作点A关于射线CE的对称点M,连接AM,CM,连接FM交CE的延长
线于点N,连接AW,如下图:
D
:aAC和△1DE是等边三角形,
∴.AB=ACAD=AE∠BAC=∠ABC=∠ACB=∠DAE=60°
∴.∠BAD+∠DAC=∠DAC+∠CAE
∠BAD=∠CAE
∴.△BAD≌△CAE(SAS)
∴.∠ABD=∠ACE
.AB=AC BF
是4C上的中线,
.BF⊥AC
且B
平分
∠ABC
∴.∠ABD=∠CBD=∠ACE=30°
∴.∠BCE=∠ACB+∠ACE=90°
CE
,即点B在射线CE上运动,
点4和点M关于射线CE对称,
A
CE
∴.∠MCE=∠ACE=30°CE⊥AMCA=CM
∴.∠ACM=60°
,△ACM
是等边三角形,
.AM=AC=AB
.△ACM和△ABC是两个全等的等边三角形,
同理可得MF⊥AC,
:BF⊥AC
.∴.FM=BF=b
又C△MEF=AF+AE+EF=)a+AE+EF
六当G+最小时(此时点E与点N重合),B
的周长取得最小值,
:AE+EF的最小值为FN+MN=MF=b,
1
Cou-za+b
此时∠CFE=90°