14.3《角平分线》分层作业(基础过关+进阶思维+中考链接) 2026-2027学年人教版八年级数学上册
2026-08-17
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摘要:
**基本信息**
分层清晰,从基础巩固到中考衔接,覆盖角平分线全知识点,梯度合理,适配新授课教学,培养几何直观与推理能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础过关题|尺规作图、性质/判定定理、内心性质等单一知识点|含作图题(如作角平分线)、选择填空(性质应用)及基础证明(证线段相等),夯实基础|
|进阶思维题|性质与判定综合、面积计算、内心角度计算|多知识点融合(如结合中点证角平分线),选择填空解答结合,提升推理能力|
|中考链接题|中考真题综合应用|直接选用中考题(如全等证明、面积求解),对接中考,强化应用意识|
内容正文:
人教版八年级上册
第14章 全等三角形
14.3角平分线
本节知识点总结
1.角平分线的尺规作图:①以顶点为圆心作弧交两边于两点;②分别以这两点为圆心作弧交于一点;③过顶点和交点作射线即为角平分线。
2.角平分线的性质定理:角的平分线上的点到角两边的距离相等。("距离"指垂线段的长度)
3.角平分线的判定定理:角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上。(性质定理的逆定理)
4.性质定理与判定定理的区别:性质定理是"已知角平分线→距离相等";判定定理是"已知距离相等→在角平分线上"。
5.三角形三条角平分线交于一点,这个点叫做三角形的内心,内心到三角形三边的距离相等。
6.角平分线性质的应用:证明线段相等、求点到直线的距离、确定到两边距离相等的点的位置。
7.几何命题证明的一般步骤:①明确已知和求证;②画出图形,用数学符号表示;③分析并写出证明过程。
8.注意:"距离"必须是垂线段的长度,不是任意线段;运用性质定理时必须先说明点在角平分线上,且有垂直条件。
分层作业
📅 一、基础过关题
题型01 角平分线的尺规作图
1.(2024秋·北京海淀·期中)用尺规作图作一个角的平分线,不写作法,保留作图痕迹。已知∠AOB,求作射线OC,使OC平分∠AOB。
2.(2024秋·上海浦东·月考)用尺规作图作角平分线时,下列说法正确的是( )
A.以角的顶点为圆心,任意长为半径作弧
B.分别以两交点为圆心,任意长为半径作弧
C.两弧的交点一定在角的内部
D.所作射线就是角平分线,不需要证明
3.(2024秋·广东深圳·单元测)如图,用尺规作图作∠AOB的平分线OC,作图痕迹中,弧DE是以______为圆心,适当长为半径作的弧;两弧的交点C到点D和点E的距离______(填"相等"或"不相等")。
题型02 角平分线性质定理的理解与识别
4.(2024秋·江苏南京·期中)如图,OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA于点D,PE⊥OB于点E。若PD=3,则PE的长为( )
A.2
B.3
C.4
D.6
5.(2024秋·浙江杭州·月考)下列说法正确的是( )
A.角平分线上的点到角两边的线段相等
B.角平分线上的点到角两边的距离相等
C.到角两边距离相等的点在角平分线上
D.角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上
6.(2024秋·山东济南·期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于点E。若CD=4,则点D到AB的距离为______。
题型03 利用角平分线性质证明线段相等
7.(2024秋·湖北武汉·月考)如图,OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA于D,PE⊥OB于E。求证:PD=PE。
8.(2024秋·湖南长沙·期中)如图,在△ABC中,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,且BE=CF。求证:BD=CD。
9.(2024秋·河南郑州·月考)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,点F在AC上,且DF=DB。求证:CF=EB。
题型04 角平分线判定定理的应用
10.(2024秋·河北石家庄·期中)如图,点P在∠AOB的内部,PD⊥OA于D,PE⊥OB于E,且PD=PE。下列结论正确的是( )
A.OP平分∠AOB
B.OP是∠AOB的平分线
C.点P在∠AOB的平分线上
D.以上都正确
11.(2024秋·陕西西安·月考)如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,且DE=DF。求证:AD平分∠BAC。
12.(2024秋·辽宁沈阳·期中)如图,BE⊥AC于E,CF⊥AB于F,BE、CF相交于点D,且BD=CD。求证:AD平分∠BAC。
题型05 三角形角平分线交点(内心)的性质
13.(2024秋·重庆沙坪坝·月考)三角形三条角平分线的交点叫做三角形的( )
A.重心
B.垂心
C.内心
D.外心
14.(2024秋·天津南开·期中)在△ABC中,∠A=60°,∠B=80°,点I是△ABC的内心,则∠BIC=______。
15.(2024秋·四川成都·月考)在△ABC中,点O是△ABC的内心,OD⊥BC于D,OE⊥AC于E,OF⊥AB于F。求证:OD=OE=OF。
题型06 角平分线性质的综合应用
16.(2024秋·安徽合肥·期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,且AB=10,AC=8,BC=6。求△BDE的周长。
17.(2024秋·福建福州·月考)如图,在△ABC中,AD是角平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,AB=8,AC=6,△ABC的面积为28。求DE的长。
18.(2024秋·江西南昌·期中)如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=BC,AD平分∠BAC,DE⊥AC于E,AC=10。求△DEC的周长。
题型07 角平分线在实际问题中的应用
19.(2024秋·广西南宁·月考)
如图,两条公路OA、OB相交于点O,在∠AOB的内部有一个村庄P。现要在两条公路之间建一个仓库,使仓库到两条公路的距离相等,且到村庄P的距离最近。请用尺规作图确定仓库的位置(不写作法,保留作图痕迹)。
20.(2024秋·云南昆明·期中)某市有一块三角形的空地ABC,现要在这块空地上建一个花坛,使花坛中心到三条边的距离相等。请说明花坛中心的位置,并简述理由。
二、进阶思维题
(一)选择题
1.(2024秋·北京朝阳·期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E。下列结论错误的是( )
A.BD+DE=BC
B.DE平分∠ADB
C.AD平分∠CDE
D.AC=AE
2.(2024秋·上海闵行·月考)如图,在△ABC中,AB=AC,AD是角平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F。下列结论正确的个数是( )
①AD上任意一点到AB、AC的距离相等;
②AD上任意一点到B、C的距离相等;
③AE=AF;
④∠BDE=∠CDF。
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
3.(2024-2025八年级上·广东广州·单元测)在△ABC中,点O是△ABC的内心,若∠AOB=125°,则∠C的度数为( )
A.60°
B.70°
C.80°
D.90°
4.(2024秋·江苏苏州·期中)如图,在△ABC中,AD是角平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F。若AB=10,AC=8,△ABD的面积为20,则△ACD的面积为( )
A.12 B.16 C.18 D.20
5.(2024-2025八年级上·浙江宁波·月考)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E。若AB=6,则△DBE的周长为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
6.(2024秋·山东青岛·期中)如图,在△ABC中,点P是∠BAC的平分线上一点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F。下列结论中不一定正确的是( )
A.PE=PF
B.AE=AF
C.AP垂直平分EF
D.PE=AP
(二)填空题
7.(2024秋·湖北武汉·月考)在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,若DC=3,AB=8,则△ABD的面积为______。
8.(2024秋·湖南长沙·期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,AB=5,AC=3,且CD=1.5,则点D到AB的距离为______。
9.(2024秋·河南郑州·月考)在△ABC中,点O是内心,若∠BOC=130°,则∠A=______。
10.(2024秋·河北石家庄·期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,且DE=3,BD=5,则BC=______。
11.(2024秋·陕西西安·月考)在△ABC中,AB=AC,∠A=40°,点O是△ABC的内心,则∠BOC=______。
(三)解答题
12.(2024秋·辽宁沈阳·期中)如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,且BE=CF。
(1)求证:AD平分∠BAC;
(2)若AB=8,AC=6,且△ABC的面积为28,求DE的长。
13.(2024秋·重庆渝中·月考)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,点F在AC上,且BD=DF。
(1)求证:CF=EB;
(2)若AE=6,BE=3,求AF的长。
14.(2024秋·天津和平·期中)如图,在△ABC中,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,连接EF。
(1)求证:AE=AF;
(2)求证:AD垂直平分EF。
三、中考链接题
1.(2024·四川成都中考)如图,在△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=7,则△ACD的周长为( )
A.12 B.13 C.14 D.15
2.(2024·浙江杭州中考)如图,在△ABC中,AB=AC,AD是角平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F。下列结论中正确的是( )
A.BD=CD
B.AE=BE
C.AD=BC
D.∠B=∠BAD
3.(2024·山东济南中考)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,DE⊥AB于点E,点F在AC上,且DF=DB。
(1)求证:CF=EB;
(2)若AE=5,EB=2,求AF的长。
4.(2024·湖北武汉中考)如图,在△ABC中,∠BAC的平分线AD交BC于点D,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F。
(1)求证:△ADE≌△ADF;
(2)若AB=10,AC=6,△ABC的面积为32,求DE的长。
5.(2024·陕西中考)如图,在△ABC中,AD是角平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,连接EF交AD于点O。
(1)求证:AE=AF;
(2)求证:AD垂直平分EF。
6.(2024·河南中考)如图,在△ABC中,AB=AC,AD是角平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F。
(1)求证:DE=DF;
(2)若AB=10,△ABC的面积为40,求DE的长。
7.(2024·河北中考)如图,在△ABC中,AB=10,BC=8,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,DE⊥AB于点E。
(1)求证:△ACD≌△AED;
(2)若S△ABD=10,求BD的长。
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第14章 全等三角形
14.3角平分线
本节知识点总结
1.角平分线的尺规作图:①以顶点为圆心作弧交两边于两点;②分别以这两点为圆心作弧交于一点;③过顶点和交点作射线即为角平分线。
2.角平分线的性质定理:角的平分线上的点到角两边的距离相等。("距离"指垂线段的长度)
3.角平分线的判定定理:角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上。(性质定理的逆定理)
4.性质定理与判定定理的区别:性质定理是"已知角平分线→距离相等";判定定理是"已知距离相等→在角平分线上"。
5.三角形三条角平分线交于一点,这个点叫做三角形的内心,内心到三角形三边的距离相等。
6.角平分线性质的应用:证明线段相等、求点到直线的距离、确定到两边距离相等的点的位置。
7.几何命题证明的一般步骤:①明确已知和求证;②画出图形,用数学符号表示;③分析并写出证明过程。
8.注意:"距离"必须是垂线段的长度,不是任意线段;运用性质定理时必须先说明点在角平分线上,且有垂直条件。
分层作业
📅 一、基础过关题
题型01 角平分线的尺规作图
1.(2024秋·北京海淀·期中)用尺规作图作一个角的平分线,不写作法,保留作图痕迹。已知∠AOB,求作射线OC,使OC平分∠AOB。
【答案】作图见详解
【分析】按照尺规作角平分线的三步法作图:以O为圆心作弧交OA、OB于D、E,再分别以D、E为圆心作弧交于C,作射线OC。
【详解】作法:
(1)以点O为圆心,适当长为半径作弧,交OA于点D,交OB于点E;
(2)分别以点D、E为圆心,大于DE的长为半径作弧,两弧在∠AOB的内部交于点C;
(3)作射线OC。
则射线OC即为所求作的∠AOB的平分线。
作图依据:由作图可知OD=OE,DC=EC,又OC=OC,∴△ODC≌△OEC(SSS),∴∠DOC=∠EOC,即OC平分∠AOB。
2.(2024秋·上海浦东·月考)用尺规作图作角平分线时,下列说法正确的是( )
A.以角的顶点为圆心,任意长为半径作弧
B.分别以两交点为圆心,任意长为半径作弧
C.两弧的交点一定在角的内部
D.所作射线就是角平分线,不需要证明
【答案】C
【分析】根据尺规作角平分线的步骤和原理判断。
【详解】解:A选项,应以适当长为半径,不是任意长(太短可能交不到两边),错误;
B选项,应以大于½两交点间距离的长为半径,不是任意长,错误;
C选项,两弧的交点在角的内部,正确;
D选项,所作射线需要通过SSS全等证明是角平分线,错误。
故选:C。
3.(2024秋·广东深圳·单元测)如图,用尺规作图作∠AOB的平分线OC,作图痕迹中,弧DE是以__点O____为圆心,适当长为半径作的弧;两弧的交点C到点D和点E的距离___相等___(填"相等"或"不相等")。
【答案】点O;相等
【分析】第一步以O为圆心作弧交两边于D、E;第二步以D、E为圆心作弧交于C,所以CD=CE。
【详解】解:由尺规作角平分线的步骤可知:
第一步以点O为圆心,适当长为半径作弧,交OA于D,交OB于E,所以弧DE是以点O为圆心的弧。
第二步分别以D、E为圆心,大于DE的长为半径作弧,两弧交于C,所以CD=CE,即点C到D和E的距离相等。
故答案为:点O;相等。
题型02 角平分线性质定理的理解与识别
4.(2024秋·江苏南京·期中)如图,OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA于点D,PE⊥OB于点E。若PD=3,则PE的长为( )
A.2
B.3
C.4
D.6
【答案】B
【分析】角平分线上的点到角两边的距离相等,PD和PE都是点P到角两边的距离。
【详解】解:∵ OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA,PE⊥OB,
∴ 根据角平分线的性质定理,PD = PE。
∵ PD = 3,∴ PE = 3。
故选:B。
5.(2024秋·浙江杭州·月考)下列说法正确的是( )
A.角平分线上的点到角两边的线段相等
B.角平分线上的点到角两边的距离相等
C.到角两边距离相等的点在角平分线上
D.角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上
【答案】B
【分析】区分性质定理和判定定理,注意"距离"是垂线段长度。
【详解】解:A选项,应为"距离相等",不是"线段相等",错误;
B选项,角平分线的性质定理,正确;
C选项,缺少"角的内部"这个条件,在角外部也可能有到两边距离相等的点,错误;
D选项是判定定理,虽然本身正确,但本题问的是性质定理的理解,B更直接。
故选:B。
6.(2024秋·山东济南·期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于点E。若CD=4,则点D到AB的距离为___4___。
【答案】4
【分析】AD是角平分线,DC⊥AC,DE⊥AB,根据角平分线性质定理,DE=CD=4。
【详解】解:∵ ∠C=90°,∴ DC⊥AC。
∵ AD平分∠BAC,DE⊥AB,DC⊥AC,
∴ 根据角平分线的性质定理,DE = CD。
∵ CD = 4,∴ DE = 4。
即点D到AB的距离为4。
题型03 利用角平分线性质证明线段相等
7.(2024秋·湖北武汉·月考)如图,OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA于D,PE⊥OB于E。求证:PD=PE。
【答案】PD=PE,证明见详解
【分析】利用AAS证明△OPD≌△OPE,从而得到PD=PE。
【详解】证明:∵ PD⊥OA,PE⊥OB,∴ ∠ODP = ∠OEP = 90°。
∵ OC是∠AOB的平分线,∴ ∠DOP = ∠EOP。
在△OPD和△OPE中:
∠ODP = ∠OEP(已证),
∠DOP = ∠EOP(已证),
OP = OP(公共边),
∴ △OPD ≌ △OPE(AAS)。
∴ PD = PE(全等三角形的对应边相等)。
8.(2024秋·湖南长沙·期中)如图,在△ABC中,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,且BE=CF。求证:BD=CD。
【答案】BD=CD,证明见详解
【分析】先由角平分线性质得DE=DF,再利用HL证明Rt△BDE≌Rt△CDF。
【详解】证明:∵ AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴ DE = DF(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
∵ DE⊥AB,DF⊥AC,∴ ∠DEB = ∠DFC = 90°。
在Rt△BDE和Rt△CDF中:
DE = DF(已证),
BE = CF(已知),
∴ Rt△BDE ≌ Rt△CDF(HL)。
∴ BD = CD(全等三角形的对应边相等)。
9.(2024秋·河南郑州·月考)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,点F在AC上,且DF=DB。求证:CF=EB。
【答案】CF=EB,证明见详解
【分析】先由角平分线性质得DC=DE,再利用HL证明Rt△DCF≌Rt△DEB。
【详解】证明:∵ ∠C=90°,∴ DC⊥AC。
∵ AD平分∠BAC,DE⊥AB,DC⊥AC,
∴ DC = DE(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
∵ DE⊥AB,∴ ∠DEB = 90° = ∠C。
在Rt△DCF和Rt△DEB中:
DF = DB(已知),
DC = DE(已证),
∴ Rt△DCF ≌ Rt△DEB(HL)。
∴ CF = EB(全等三角形的对应边相等)。
题型04 角平分线判定定理的应用
10.(2024秋·河北石家庄·期中)如图,点P在∠AOB的内部,PD⊥OA于D,PE⊥OB于E,且PD=PE。下列结论正确的是( )
A.OP平分∠AOB
B.OP是∠AOB的平分线
C.点P在∠AOB的平分线上
D.以上都正确
【答案】D
【分析】角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上,所以OP是角平分线。
【详解】解:∵ 点P在∠AOB的内部,PD⊥OA,PE⊥OB,且PD=PE,
∴ 根据角平分线的判定定理,点P在∠AOB的平分线上。
即OP平分∠AOB,OP是∠AOB的平分线。
A、B、C三个选项都正确。
故选:D。
11.(2024秋·陕西西安·月考)如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,且DE=DF。求证:AD平分∠BAC。
【答案】AD平分∠BAC,证明见详解
【分析】由DE=DF且DE⊥AB、DF⊥AC,根据角平分线判定定理,点D在∠BAC的平分线上。
【详解】证明:∵ DE⊥AB,DF⊥AC,且DE = DF,
∴ 点D在∠BAC的平分线上(角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上)。
∴ AD平分∠BAC。
12.(2024秋·辽宁沈阳·期中)如图,BE⊥AC于E,CF⊥AB于F,BE、CF相交于点D,且BD=CD。求证:AD平分∠BAC。
【答案】AD平分∠BAC,证明见详解
【分析】先证△BDF≌△CDE(AAS),得DF=DE,再由判定定理得AD平分∠BAC。
【详解】证明:∵ BE⊥AC,CF⊥AB,∴ ∠BFD = ∠CED = 90°。
在△BDF和△CDE中:
∠BFD = ∠CED(已证),
∠BDF = ∠CDE(对顶角相等),
BD = CD(已知),
∴ △BDF ≌ △CDE(AAS)。
∴ DF = DE(全等三角形的对应边相等)。
又∵ DF⊥AB,DE⊥AC,
∴ 点D在∠BAC的平分线上(角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上)。
∴ AD平分∠BAC。
题型05 三角形角平分线交点(内心)的性质
13.(2024秋·重庆沙坪坝·月考)三角形三条角平分线的交点叫做三角形的( )
A.重心
B.垂心
C.内心
D.外心
【答案】C
【分析】三角形三条角平分线交于一点,这个点叫做内心。
【详解】解:三角形三条角平分线的交点叫做三角形的内心,内心到三边的距离相等。
重心是三条中线的交点,垂心是三条高的交点,外心是三边垂直平分线的交点。
故选:C。
14.(2024秋·天津南开·期中)在△ABC中,∠A=60°,∠B=80°,点I是△ABC的内心,则∠BIC=___110°___。
【答案】110°
【分析】内心是角平分线交点,∠IBC=½∠B=40°,∠ICB=½∠C=20°,∠BIC=180°-40°-20°=120°。
【详解】解:在△ABC中,∠C = 180° - ∠A - ∠B = 180° - 60° - 80° = 40°。
∵ 点I是△ABC的内心,∴ BI平分∠ABC,CI平分∠ACB。
∴ ∠IBC = ∠ABC = ×80° = 40°,
∠ICB = ∠ACB = ×40° = 20°。
在△IBC中,∠BIC = 180° - ∠IBC - ∠ICB = 180° - 40° - 20° = 120°。
故答案为:120°。
15.(2024秋·四川成都·月考)在△ABC中,点O是△ABC的内心,OD⊥BC于D,OE⊥AC于E,OF⊥AB于F。求证:OD=OE=OF。
【答案】OD=OE=OF,证明见详解
【分析】内心是三条角平分线的交点,分别在三个角的平分线上,由性质定理得OD=OE,OE=OF。
【详解】证明:∵ 点O是△ABC的内心,
∴ 点O在∠ABC的平分线上,也在∠ACB的平分线上。
∵ 点O在∠ABC的平分线上,OD⊥BC,OF⊥AB,
∴ OD = OF(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
∵ 点O在∠ACB的平分线上,OD⊥BC,OE⊥AC,
∴ OD = OE(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
∴ OD = OE = OF。
题型06 角平分线性质的综合应用
16.(2024秋·安徽合肥·期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,且AB=10,AC=8,BC=6。求△BDE的周长。
【答案】△BDE的周长为8
【分析】由角平分线性质得CD=DE,证△ACD≌△AED得AC=AE=8,BE=AB-AE=2,△BDE周长=BD+DE+BE=BD+CD+BE=BC+BE=6+2=8。
【详解】解:∵ AD平分∠BAC,∠C=90°即DC⊥AC,DE⊥AB,
∴ CD = DE(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
在Rt△ACD和Rt△AED中:
AD = AD(公共边),
CD = DE(已证),
∴ Rt△ACD ≌ Rt△AED(HL)。
∴ AC = AE = 8(全等三角形的对应边相等)。
∴ BE = AB - AE = 10 - 6 = 4。
△BDE的周长 = BD + DE + BE = BD + CD + BE = BC + BE = 6 + 2 = 8。
答:△BDE的周长为8。
17.(2024秋·福建福州·月考)如图,在△ABC中,AD是角平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,AB=8,AC=6,△ABC的面积为28。求DE的长。
【答案】DE=4
【分析】由角平分线性质得DE=DF,S△ABC=S△ABD+S△ACD=AB·DE+AC·DF=(AB+AC)·DE。
【详解】解:∵ AD是角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴ DE = DF(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
S△ABC = S△ABD + S△ACD
= ·AB·DE + ·AC·DF
= ·AB·DE + ·AC·DE
= (AB + AC)·DE。
∵ S△ABC = 28,AB = 8,AC = 6,
∴ (8 + 6)·DE = 28,即 7DE = 28,
解得 DE = 4。
答:DE的长为4。
18.(2024秋·江西南昌·期中)如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=BC,AD平分∠BAC,DE⊥AC于E,AC=10。求△DEC的周长。
【答案】△DEC的周长为10
【分析】由角平分线性质得BD=DE,证△ABD≌△AED得AB=AE,△DEC周长=DE+DC+EC=BD+DC+EC=BC+EC=AB+EC=AE+EC=AC=10。
【详解】解:∵ AD平分∠BAC,∠B=90°即DB⊥AB,DE⊥AC,
∴ BD = DE(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
在Rt△ABD和Rt△AED中:
AD = AD(公共边),
BD = DE(已证),
∴ Rt△ABD ≌ Rt△AED(HL)。
∴ AB = AE(全等三角形的对应边相等)。
∵ AB = BC,∴ AE = BC。
△DEC的周长 = DE + DC + EC = BD + DC + EC = BC + EC = AE + EC = AC = 10。
答:△DEC的周长为10。
题型07 角平分线在实际问题中的应用
19.(2024秋·广西南宁·月考)
如图,两条公路OA、OB相交于点O,在∠AOB的内部有一个村庄P。现要在两条公路之间建一个仓库,使仓库到两条公路的距离相等,且到村庄P的距离最近。请用尺规作图确定仓库的位置(不写作法,保留作图痕迹)。
【答案】仓库在∠AOB的平分线与过P且垂直于角平分线的直线的交点处
【分析】到两条公路距离相等的点在∠AOB的平分线上,到P距离最近的点是P到角平分线的垂足。
【详解】解:(1)作∠AOB的平分线OC;
(2)过点P作PD⊥OC于点D,则点D即为所求仓库的位置。
理由:∵ 点D在∠AOB的平分线上,∴ 点D到OA、OB的距离相等。
又∵ PD⊥OC,∴ 点D是角平分线上到点P距离最近的点(垂线段最短)。
20.(2024秋·云南昆明·期中)某市有一块三角形的空地ABC,现要在这块空地上建一个花坛,使花坛中心到三条边的距离相等。请说明花坛中心的位置,并简述理由。
【答案】花坛中心是△ABC三条角平分线的交点(内心)
【分析】到三角形三边距离相等的点是三条角平分线的交点,即内心。
【详解】解:花坛中心应建在△ABC三条角平分线的交点处(即△ABC的内心)。
理由:设点I是△ABC三条角平分线的交点。
∵ 点I在∠A的平分线上,∴ 点I到AB、AC的距离相等。
∵ 点I在∠B的平分线上,∴ 点I到AB、BC的距离相等。
∴ 点I到AB、BC、AC三边的距离都相等。
因此,花坛中心建在三条角平分线的交点处,到三条边的距离相等。
二、进阶思维题
(一)选择题
1.(2024秋·北京朝阳·期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E。下列结论错误的是( )
A.BD+DE=BC
B.DE平分∠ADB
C.AD平分∠CDE
D.AC=AE
【答案】B
【分析】由角平分线性质得CD=DE,证△ACD≌△AED得AC=AE、∠CDA=∠EDA。
【详解】解:∵ AD平分∠BAC,∠C=90°,DE⊥AB,
∴ CD=DE,∴ BD+DE=BD+CD=BC,A正确。
在Rt△ACD和Rt△AED中,AD=AD,CD=DE,
∴ Rt△ACD≌Rt△AED(HL),∴ AC=AE,D正确。
∴ ∠CDA=∠EDA,即AD平分∠CDE,C正确。
B选项DE平分∠ADB不一定成立,错误。
故选:B。
2.(2024秋·上海闵行·月考)如图,在△ABC中,AB=AC,AD是角平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F。下列结论正确的个数是( )
①AD上任意一点到AB、AC的距离相等;
②AD上任意一点到B、C的距离相等;
③AE=AF;
④∠BDE=∠CDF。
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
【答案】D
【分析】①角平分线性质;②等腰三角形三线合一,AD是BC的垂直平分线;③④由全等可得。
【详解】解:①∵ AD是角平分线,∴ AD上任意一点到AB、AC的距离相等,正确;
②∵ AB=AC,AD是角平分线,∴ AD也是BC边上的中线和高,即AD垂直平分BC,∴ AD上任意一点到B、C的距离相等,正确;
③由角平分线性质得DE=DF,又AD=AD,∴ Rt△ADE≌Rt△ADF(HL),∴ AE=AF,正确;
④∵ AB=AC,∴ ∠B=∠C,又∠BED=∠CFD=90°,∴ ∠BDE=∠CDF,正确。
4个结论都正确,
故选:D。
3.(2024-2025八年级上·广东广州·单元测)在△ABC中,点O是△ABC的内心,若∠AOB=125°,则∠C的度数为( )
A.60°
B.70°
C.80°
D.90°
【答案】B
【分析】内心是角平分线交点,∠AOB=90°+∠C,所以∠C=2(125°-90°)=70°。
【详解】解:∵ 点O是△ABC的内心,
∴ OA平分∠BAC,OB平分∠ABC。
∴ ∠OAB = ∠BAC,∠OBA = ∠ABC。
在△AOB中,∠AOB = 180° - (∠OAB + ∠OBA)
= 180° - (∠BAC + ∠ABC)
= 180° - (180° - ∠C)
= 90° + ∠C。
∵ ∠AOB = 125°,∴ 90° + ∠C = 125°,
解得 ∠C = 70°。
故选:B。
4.(2024秋·江苏苏州·期中)如图,在△ABC中,AD是角平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F。若AB=10,AC=8,△ABD的面积为20,则△ACD的面积为( )
A.12 B.16 C.18 D.20
【答案】B
【分析】由角平分线性质得DE=DF,先由△ABD面积求DE,再求△ACD面积。
【详解】解:∵ AD是角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,∴ DE=DF。
∵ S△ABD = ·AB·DE = 20,AB=10,
∴ ×10×DE = 20,解得 DE = 4。
∴ DF = DE = 4。
S△ACD = ·AC·DF = ×8×4 = 16。
故选:B。
5.(2024-2025八年级上·浙江宁波·月考)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E。若AB=6,则△DBE的周长为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【答案】C
【分析】由角平分线性质得CD=DE,证△ACD≌△AED得AC=AE,△DBE周长=BD+DE+BE=BC+BE=AE+BE=AB=6。
【详解】解:∵ AD平分∠BAC,∠C=90°,DE⊥AB,∴ CD=DE。
在Rt△ACD和Rt△AED中,AD=AD,CD=DE,
∴ Rt△ACD≌Rt△AED(HL),∴ AC=AE。
∵ AC=BC,∴ AE=BC。
△DBE的周长 = BD+DE+BE = BD+CD+BE = BC+BE = AE+BE = AB = 6。
故选:C。
6.(2024秋·山东青岛·期中)如图,在△ABC中,点P是∠BAC的平分线上一点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F。下列结论中不一定正确的是( )
A.PE=PF
B.AE=AF
C.AP垂直平分EF
D.PE=AP
【答案】D
【分析】A由性质定理;B由HL全等;C由等腰三角形三线合一;D不一定成立。
【详解】解:A选项,∵ AP平分∠BAC,PE⊥AB,PF⊥AC,∴ PE=PF,正确;
B选项,在Rt△APE和Rt△APF中,AP=AP,PE=PF,∴ Rt△APE≌Rt△APF(HL),∴ AE=AF,正确;
C选项,∵ AE=AF,AP平分∠EAF,∴ AP垂直平分EF(等腰三角形三线合一),正确;
D选项,PE=AP只有在∠PAE=30°时才成立,不一定正确。
故选:D。
(二)填空题
7.(2024秋·湖北武汉·月考)在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,若DC=3,AB=8,则△ABD的面积为___12___。
【答案】12
【分析】由角平分线性质,点D到AB的距离等于DC=3,S△ABD=½×8×3=12。
【详解】解:过点D作DE⊥AB于E。
∵ AD平分∠BAC,∠C=90°即DC⊥AC,DE⊥AB,
∴ DE = DC = 3(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
S△ABD = ·AB·DE = ×8×3 = 12。
故答案为:12。
8.(2024秋·湖南长沙·期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,AB=5,AC=3,且CD=1.5,则点D到AB的距离为_1.5_____。
【答案】1.5
【分析】角平分线上的点到角两边的距离相等,点D到AB的距离=CD=1.5。
【详解】解:∵ AD平分∠BAC,∠C=90°即DC⊥AC,
∴ 点D到AB的距离等于点D到AC的距离,即等于CD的长。
∵ CD = 1.5,∴ 点D到AB的距离为1.5。
故答案为:1.5。
9.(2024秋·河南郑州·月考)在△ABC中,点O是内心,若∠BOC=130°,则∠A=___80°___。
【答案】80°
【分析】∠BOC=90°+½∠A,所以∠A=2(130°-90°)=80°。
【详解】解:∵ 点O是△ABC的内心,
∴ OB平分∠ABC,OC平分∠ACB。
∴ ∠OBC = ∠ABC,∠OCB = ½∠ACB。
∠BOC = 180° - (∠OBC + ∠OCB)
= 180° - (∠ABC + ∠ACB)
= 180° - (180° - ∠A)
= 90° + ∠A。
∵ ∠BOC = 130°,∴ 90° + ∠A = 130°,
解得 ∠A = 80°。
故答案为:80°。
10.(2024秋·河北石家庄·期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,且DE=3,BD=5,则BC=__8____。
【答案】8
【分析】由角平分线性质得CD=DE=3,BC=CD+BD=3+5=8。
【详解】解:∵ AD平分∠BAC,∠C=90°即DC⊥AC,DE⊥AB,
∴ CD = DE = 3(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
∴ BC = CD + BD = 3 + 5 = 8。
故答案为:8。
11.(2024秋·陕西西安·月考)在△ABC中,AB=AC,∠A=40°,点O是△ABC的内心,则∠BOC=___110°___。
【答案】110°
【分析】先求∠B=∠C=70°,内心处∠BOC=90°+½∠A=90°+20°=110°。
【详解】解:∵ AB=AC,∠A=40°,
∴ ∠B = ∠C = °= 70°。
∵ 点O是△ABC的内心,
∴ ∠BOC = 90° + ∠A = 90° + 20° = 110°。
故答案为:110°。
(三)解答题
12.(2024秋·辽宁沈阳·期中)如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,且BE=CF。
(1)求证:AD平分∠BAC;
(2)若AB=8,AC=6,且△ABC的面积为28,求DE的长。
【答案】(1)证明见详解;(2)DE=4
【分析】(1)先证△BDE≌△CDF得DE=DF,再由判定定理得AD平分∠BAC;(2)S△ABC=(AB+AC)·DE。
【详解】(1)证明:∵ D是BC的中点,∴ BD=CD。
∵ DE⊥AB,DF⊥AC,∴ ∠DEB=∠DFC=90°。
在Rt△BDE和Rt△CDF中:
BD=CD(已证),BE=CF(已知),
∴ Rt△BDE≌Rt△CDF(HL)。
∴ DE=DF(全等三角形的对应边相等)。
又∵ DE⊥AB,DF⊥AC,
∴ 点D在∠BAC的平分线上(角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上)。
∴ AD平分∠BAC。
(2)解:∵ AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,∴ DE=DF。
S△ABC = S△ABD + S△ACD = ·AB·DE + ·AC·DF
= (AB+AC)·DE = (8+6)·DE = 7DE。
∵ S△ABC = 28,∴ 7DE = 28,解得 DE = 4。
答:DE的长为4。
13.(2024秋·重庆渝中·月考)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,点F在AC上,且BD=DF。
(1)求证:CF=EB;
(2)若AE=6,BE=3,求AF的长。
【答案】(1)证明见详解;(2)AF=3
【分析】(1)由角平分线性质得DC=DE,证Rt△DCF≌Rt△DEB(HL);(2)由全等得AC=AE,AF=AC-CF=AE-EB=6-3=3。
【详解】(1)证明:∵ ∠C=90°,∴ DC⊥AC。
∵ AD平分∠BAC,DE⊥AB,DC⊥AC,
∴ DC=DE(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
在Rt△DCF和Rt△DEB中:
DF=DB(已知),DC=DE(已证),
∴ Rt△DCF≌Rt△DEB(HL)。
∴ CF=EB(全等三角形的对应边相等)。
(2)解:在Rt△ACD和Rt△AED中:
AD=AD(公共边),DC=DE(已证),
∴ Rt△ACD≌Rt△AED(HL)。
∴ AC=AE=6(全等三角形的对应边相等)。
由(1)知CF=EB=3,
∴ AF = AC - CF = 6 - 3 = 3。
答:AF的长为3。
14.(2024秋·天津和平·期中)如图,在△ABC中,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,连接EF。
(1)求证:AE=AF;
(2)求证:AD垂直平分EF。
【答案】证明见详解
【分析】(1)由角平分线性质得DE=DF,证Rt△ADE≌Rt△ADF(HL);(2)由AE=AF且AD平分∠EAF,等腰三角形三线合一。
【详解】(1)证明:∵ AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴ DE=DF(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
在Rt△ADE和Rt△ADF中:
AD=AD(公共边),DE=DF(已证),
∴ Rt△ADE≌Rt△ADF(HL)。
∴ AE=AF(全等三角形的对应边相等)。
(2)证明:由(1)知AE=AF,
∴ △AEF是等腰三角形。
又∵ AD平分∠BAC,即AD平分等腰△AEF的顶角∠EAF,
∴ AD垂直平分EF(等腰三角形顶角的平分线也是底边上的中线和高)。
三、中考链接题
1.(2024·四川成都中考)如图,在△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=7,则△ACD的周长为( )
A.12 B.13 C.14 D.15
【答案】A
【分析】MN是BC的垂直平分线,所以CD=BD,△ACD周长=AC+AD+CD=AC+AD+BD=AC+AB=5+7=12。
【详解】解:由作图可知,MN是BC的垂直平分线。
∵ 点D在MN上,∴ CD = BD(线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等)。
△ACD的周长 = AC + AD + CD = AC + AD + BD = AC + AB = 5 + 7 = 12。
故选:A。
2.(2024·浙江杭州中考)如图,在△ABC中,AB=AC,AD是角平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F。下列结论中正确的是( )
A.BD=CD
B.AE=BE
C.AD=BC
D.∠B=∠BAD
【答案】A
【分析】等腰三角形三线合一,AD是角平分线也是中线和高,所以BD=CD。
【详解】解:∵ AB=AC,AD是角平分线,
∴ AD也是BC边上的中线和高(等腰三角形三线合一),
∴ BD=CD,A正确。
B选项AE=BE不一定成立;C选项AD=BC不一定成立;D选项∠B=∠BAD不一定成立。
故选:A。
3.(2024·山东济南中考)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,DE⊥AB于点E,点F在AC上,且DF=DB。
(1)求证:CF=EB;
(2)若AE=5,EB=2,求AF的长。
【答案】(1)证明见详解;(2)AF=3
【分析】(1)由角平分线性质得DC=DE,证Rt△DCF≌Rt△DEB;(2)AC=AE=5,CF=EB=2,AF=AC-CF=3。
【详解】(1)证明:∵ ∠C=90°,∴ DC⊥AC。
∵ AD平分∠BAC,DE⊥AB,DC⊥AC,
∴ DC=DE(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
在Rt△DCF和Rt△DEB中:
DF=DB(已知),DC=DE(已证),
∴ Rt△DCF≌Rt△DEB(HL)。
∴ CF=EB(全等三角形的对应边相等)。
(2)解:在Rt△ACD和Rt△AED中,AD=AD,DC=DE,
∴ Rt△ACD≌Rt△AED(HL),∴ AC=AE=5。
由(1)知CF=EB=2,
∴ AF = AC - CF = 5 - 2 = 3。
答:AF的长为3。
4.(2024·湖北武汉中考)如图,在△ABC中,∠BAC的平分线AD交BC于点D,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F。
(1)求证:△ADE≌△ADF;
(2)若AB=10,AC=6,△ABC的面积为32,求DE的长。
【答案】(1)证明见详解;(2)DE=4
【分析】(1)由角平分线性质得DE=DF,HL全等;(2)S△ABC=(AB+AC)·DE。
【详解】(1)证明:∵ AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴ DE=DF(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
在Rt△ADE和Rt△ADF中:
AD=AD(公共边),DE=DF(已证),
∴ Rt△ADE≌Rt△ADF(HL)。
(2)解:∵ DE=DF,
S△ABC = S△ABD + S△ACD = ·AB·DE + ·AC·DF
= (AB+AC)·DE = (10+6)·DE = 8DE。
∵ S△ABC = 32,∴ 8DE = 32,解得 DE = 4。
答:DE的长为4。
5.(2024·陕西中考)如图,在△ABC中,AD是角平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,连接EF交AD于点O。
(1)求证:AE=AF;
(2)求证:AD垂直平分EF。
【答案】证明见详解
【分析】(1)由角平分线性质得DE=DF,HL全等;(2)等腰三角形三线合一。
【详解】(1)证明:∵ AD是角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴ DE=DF(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
在Rt△ADE和Rt△ADF中,AD=AD,DE=DF,
∴ Rt△ADE≌Rt△ADF(HL),
∴ AE=AF(全等三角形的对应边相等)。
(2)证明:∵ AE=AF,∴ △AEF是等腰三角形。
又∵ AD平分∠BAC,即AD平分∠EAF,
∴ AD垂直平分EF(等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合)。
6.(2024·河南中考)如图,在△ABC中,AB=AC,AD是角平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F。
(1)求证:DE=DF;
(2)若AB=10,△ABC的面积为40,求DE的长。
【答案】(1)证明见详解;(2)DE=4
【分析】(1)角平分线性质定理;(2)S△ABC=2×S△ABD=AB·DE。
【详解】(1)证明:∵ AD是角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴ DE=DF(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
(2)解:∵ AB=AC,AD是角平分线,∴ AD也是BC边上的中线,
∴ S△ABD = S△ACD = S△ABC = 20。
又∵ S△ABD = ·AB·DE = ×10×DE = 5DE,
∴ 5DE = 20,解得 DE = 4。
答:DE的长为4。
7.(2024·河北中考)如图,在△ABC中,AB=10,BC=8,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,DE⊥AB于点E。
(1)求证:△ACD≌△AED;
(2)若S△ABD=10,求BD的长。
【答案】(1)证明见详解;(2)BD=4
【分析】(1)由角平分线性质得CD=DE,HL全等;(2)在Rt△BDE中,∠B=30°,BD=2DE=2CD=4。
【详解】(1)证明:∵ AD平分∠BAC,∠C=90°即DC⊥AC,DE⊥AB,
∴ CD=DE(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
在Rt△ACD和Rt△AED中:
AD=AD(公共边),CD=DE(已证),
∴ Rt△ACD≌Rt△AED(HL)。
(2)解:∵S△ABD=×AB×DE=10,AB=10,
∴×10×DE=10,
∴DE=2.
∵CD=DE,
∴CD=2,。
∵AB=8,
∴BD=AB-CD=8-2=4
答:BD的长为4。
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