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专题12线段的垂直平分线与角平分线
常考题型·精准突破
·考点一线段的垂直平分线与角平分线
●
◆题型1线段垂直平分线的性质
1.D
【详解】解:,点P在线段AB的垂直平分线上,
∴.PB=PA,
PA=3.
.PB=3
2.D
【详解】解:△ABD的周长是l5,
.AB+AD+DB=15.
AB=6」
AD+DB=15-6=9」
DE垂直平分BC,
.'DB=DC,
.AD+DC=AD+DB=9.
.AC=9」
3.8
【详解】解:连接AD,AM,
A
M
垂直平分
D
C.EF
AB
.AM BM,
∴.BM+DM=AM+DM,
.当点A,点M,点D共线且AD⊥BC时,AM+DM有最小值,即BM+DM有最小值为垂线段AD的
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长,
此时5ar=8CAD=×3xAD=12,
2
∴.AD=8cm
4.证明::BD⊥AC,垂足为点E,AE=CE,
∴.BD垂直平分AC,
∴.AD=CD,AB=CB,
∴.AB+CD=AD+CB
【详解】略。
◆题型2线段垂直平分线的判定
5.B
【详解】解:连接AC,BD,交于点O,
.AB=AD,CB=CD
.AC⊥BD,DO=BO
.B正确,
A,C,D错误,
C
6.证明:如图,连接PA,PB,PC,
E
点P在边AB的垂直平分线上,
∴PA=PB(线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等),
同理:PB=PC,
..PA=PB=PC.
∴,点P在线段AC的垂直平分线上(到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),
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∴边AC的垂直平分线经过点P.
【详解】略
7.
证明::AB⊥BP,AC⊥PC,
∴.∠ABP=∠ACP=90°
在Rt△ABP和Rt△ACP中,
AP=AP,AB=AC.
.RteABPS≌Rt△ACP(HL).
.BP=CP
∴点P在线段BC的垂直平分线上.
.AB=AC.
∴点A在线段BC的垂直平分线上.
∴AP垂直平分BC
【详解】略
8.(1)
证明:,DE平分∠ADC,
∴.∠EDC=∠EDF,
.EF⊥AD,
∴.∠DFE=∠EFA=90°,
在△EDC和△EDF中,
[∠EDC=∠EDF
,·{∠C=∠DFE=90°
ED-ED
.aEDC≌aEDF(AAS).
.EC=EF,
,E是BC的中点,
.EC=EB,
∴.EB=EF,
在Rt△EAB和Rt△EAF中,
「EB=EF
AE=AE'
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..RtEABSRtEAF(HL).
∴.∠EAB=∠EAF
.AE是∠DAB的平分线:
(2)
证明:由(1)知Rt△EAB≌Rt△EAF,
.AB=AF,
.EB=EF,
∴线段AE垂直平分BF.
【详解】(1)略
(2)略
◆题型3作已知线段的垂直平分线
9.B
【详解】解:由尺规作图的方法可得,直线MN是线段AC的垂直平分线,
根据线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等,
∴AD=DC
点D为BC的中点,BC=8,
:.DC=1BC=1x8-4.
2
.AD=DC=4
10.F
【详解】解:如图,
BD
由图可知:与点B重合的是点F
11
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线段AD的垂直平分线与直线的交点即为所求点C,
【详解】略
12.如图所示,点D为所求点:
【详解】略
◆题型4作角平分线(尺规作图)
13.A
【详解】解:,在△ABC中,∠B=40°,∠C=70°,
∴.∠BAC=180°-∠B-∠C=180°-40°-70°=70°,
由作图可知:AD平分∠BAC,
∠BAD=)∠BAC=)
×70°=35°
2
14.如图,BD即为所作.(作法不唯一)
D
B
【详解】略
15.
F B
【详解】略.
16.(1)
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(2)74°
【详解】(1)略
(2)解:,∠ACB=90°,∠B=58」
.∠CAB=180°-∠ACB-∠B=180°-90°-58°=32°,
:AQ平分∠CAB,
·.∠BA0=21
∠C4B=2x32=16°,
1
2
CD⊥AB,
.∠ADC=90°,
.∠CP0=∠APD=180°-90°-∠BA0=180°-90°-16°=74°
◆题型5角平分线的性质定理
17.B
【详解】解:作DE⊥AB,如图所示:
E
,
D
B
.∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,
∴.DE=CD
BC=5,BD=3」
∴.DE=CD=BC-BD=2
∴点D到AB的距离是2.
20.
1
18.13
【详解】解:过点I作IE⊥BC于点E,
A
父
平分
交于点,
于点,
d
BED
C..CI
∠ACB AD
IIH⊥ACH
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:IE=IH,
CD=5BD,BC=6,S.ABD=2,
:CD-8C=5,Sm=5So=10,
:S.ACD=S.AcI+S.DCI,AC=8,
:AC-H+}cD-1B=10.
六*8Hx5H=10,
2
解得H=20
13
19.
证明:~DE⊥AB,DF⊥AC,∠ADE=∠ADF,
.AE=AF,
.BE=CF,
.AE+BE=AF+CF,
.AB=AC
【详解】略
20.证明::BD平分∠ABC,
∴.∠ABD=∠CBD,
在△ABD和△CBD中,
AB=BC
∠ABD=∠CBD
BD=BD
.△ABD≌aCBD(SAS),
.∠ADB=∠CDB
又PM⊥AD,PW⊥CD.
.PM=PN
【详解】略
◆题型6角平分线的判定定理
21.50
【详解】解:BD=DE,∠B=90°,DE⊥AC,
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.CD平分∠ACB
∴.∠BCD=∠ACD=20°,
.∠ACB=40°,
.∠A=90°-∠ACB=50°
22.证明::∠E=90°,DF⊥AC,
∴.∠E=∠CFD=90°,
BE=CF,DB=DC,
.RtABDES≌RtACDF(HL),
.DE DF,
AD是∠BAC的平分线.
【详解】略
23.过点0作
B
A MD
P
OM⊥BD,ON⊥BE,OP⊥AC,
:AO平分∠DAC,CO平分∠ACE,
..OM=OP,ON =OP,
..OM =ON
∴.BO平分∠EBD
【详解】解:略
24.(1)证明::∠CAE=∠BAD=90°,
.∠CAD=∠BAE
.AD=AB,AC=AE,
.△ADC≌△ABE(SAS)
(2)∠AFD=∠AFE,理由如下:
如图,过A作AM⊥DC于M,AN⊥BE于N,
.'△ACD≌△AEB
.SAACD=S△MBE,DC=BE,
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IDCX AM=I BEXAN,
2
.:AM=AN,
∴.∠AFD=∠AFE.
E
M
B
【详解】(1)略
(2)略
◆题型7角平分线性质的实际应用
25.D
【详解】解:要求喷水头到三角形花坛三条边的距离全都相等,喷水装置应安装在三角形三条角平分线的
交点处
26.B
【详解】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∠AB,由角平分线的性质定理得到O到小路AB,PP的距离相等.
.甲、乙两个方案,只有乙对.
故选:B
27.B
【详解】解:如图:过点B作BF⊥DE,垂足为点F,
B
C是
的中点,
D
FE
AB
AB=12cm
小BC=3AB=ocm,
,CD⊥AB,BF⊥DE,射线DB是∠CDE的平分线,
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∴.BF=BC=6cm.
故选:B.
28.(1如图,点乃,B,乃,P即为所求.
(2)到角两边距离相等的点在角的平分线上
【详解】(1)略
(2)略
综合攻坚知能拔高
一、选择题
1.C2.C3.B
二、填空题
4.4
5.4
24
6.5
三、解答题
7.
(1)解:如图,点P即为所求作:
C
--B
(2)解:在△ABC中,∠ACB=90°,
.∠CAB+∠CBA=90°,
,∠A、∠B的平分线相交于点P,
:∠PAB=∠CAB,∠PBA=1∠CBA
2
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∠P4B+PaA-C4B+∠CB)=45
.∠APB=180°-(∠PAB+∠PBA)=135°
8.
(1)证明::BE平分∠ABC,CD平分∠ACB,
aE=∠C8E-4c=a.4cD=∠cD-Acg=p
.设
:.∠BAC=180°-∠ABC-∠ACB=180°-2a-2p,∠B0C=180°-∠CB0-∠BC0=180°-a-B,
∠BOC=90+∠BAC
2
(2)证明:过O作OF⊥AB于点F,作OG⊥BC于点G,作OH⊥AC于点H,
A
B
G
图2
:BE平分∠ABC,
..OF=0G,
CD平分∠ACB,
..OG=OH,
..OF =OH
∴.OA平分∠BAC,
9.
证明:BP为∠MBN的平分线,AP恰为∠MAC的平分线,
∴.PE=PG,PE=PF,
:PF =PG,
PF⊥AC,PG⊥BN.
∴.点P在∠ACN的平分线上.
10.
(1)证明:CD⊥AB,且BD=DE,
∴.CD垂直平分BE,
∴BC=EC,
:EF垂直平分AC,
.AE=EC.
.AE=BC:
(2)解:EF垂直平分AC,
.AE=EC,
:△ABC的周长为21,AC=8,
.BC+AB=13,
.BC+AE+BE=13
∴.BC+EC+BE=13
即△BCE的周长为l3,
11.
(1)证明:AD∥BC,
∴.∠EAD=∠F,∠D=∠ECF
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又,E为CD的中点,
.DE=CE,
∠EAD=∠F
∠D=∠ECF
在△ADE和△FCE中(
DE=CE,
:△ADE≌aFCE(AAS)
∴,AD=FC
(2)证明:△ADE≌aFCE,
.'AE =FE,
又,BE⊥AE,
∴,BE是AF的垂直平分线:
(3)结论:AB=BC+AD,理由如下:
在△AEB和△FEB中,
AE=FE
∠AEB=∠FEB=90°
BE=BE
∴△AEB≌△FEB(SAS)
.AB=FB,
由(1)可知FC=AD
.AB=FB=BC+FC=BC+AD.
即AB=BC+AD
12.
(1)证明:.DF⊥AC,DE⊥AB,
.∠AED=∠AFD,
AD平分∠BAC,
∴.∠EAD=∠FAD,
在△AED和△AFD中,
∠AED=∠AFD
∠EAD=∠FAD
AD=AD
:∴△AED≌△AFD(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:由(1)得△ADE≌△ADF,
∠AED=∠AFD=90°,DE=DF,
Sawc-AB DE+AC-DF-DE(B+4C)=36
2
2
.DE=4
..AB+AC=18.
.BC=12
△ABC的周长为30.
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专题12 线段的垂直平分线与角平分线
常考题型·精准突破
考点一线段的垂直平分线与角平分线
题型1 线段垂直平分线的性质(重)
题型2线段垂直平分线的判定
题型3作已知线段的垂直平分线
题型4作角平分线(尺规作图)
题型5角平分线的性质定理(重)
题型6角平分线的判定定理
题型7角平分线性质的实际应用(高频)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 线段的垂直平分线与角平分线
◆题型1 线段垂直平分线的性质
1.线段的垂直平分线上有一点,若,则的长为( )
A.4 B.2 C.5 D.3
【答案】D
【分析】根据线段垂直平分线的性质进行解答即可.
【详解】解:∵点在线段的垂直平分线上,
∴,
∵,
∴.
2.如图,已知在中,垂直平分,若,的周长是,则线段的长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据线段垂直平分线的性质,结合已知条件,等量代换,即可得线段的长.
【详解】解:∵的周长是,
∴,
∵,
∴,
∵垂直平分,
∴,
∴,
∴.
3.如图,的边的长为,面积为,边的垂直平分线交于点,若为边上的动点,为线段上一个动点,则的最小值为________.
【答案】
【分析】由线段垂直平分线的性质可得,则,当点,点,点共线且时,有最小值,即有最小值为垂线段的长,再由面积公式可求解.
【详解】解:连接,,
垂直平分,
,
,
当点,点,点共线且时,有最小值,即有最小值为垂线段的长,
此时,
.
4.如图,,垂足为点,.求证:.
【答案】证明:∵,垂足为点,,
∴垂直平分,
∴,,
∴.
【分析】由题意可得垂直平分,再结合线段垂直平分线的性质证明即可.
【详解】略.
5.如图,四边形中,若,则称四边形为筝形.筝形一定具有的性质是( )
A.对角线互相平分 B.对角线互相垂直
C.两组对边分别平行 D.两组对边分别相等
【答案】B
【分析】连接,交于点,利用线段垂直平分线的判定定理即可得出结论.
【详解】解:连接,交于点,
∵,
∴,
∴正确,错误.
◆题型2线段垂直平分线的判定
6.已知:如图,在中,边的垂直平分线与边的垂直平分线相交于点P,垂足分别为D,E.求证:边的垂直平分线经过点P.
【答案】证明:如图,连接,
∵点P在边的垂直平分线上,
∴(线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等),
同理:,
∴,
∴点P在线段的垂直平分线上(到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),
∴边的垂直平分线经过点P.
【分析】如图,连接,利用垂直平分线的性质以及等量代换可得,即点 P在线段的垂直平分线上,从而证明结论.
【详解】略
7.如图,在中,,过点作的垂线,过点作的垂线,两条垂线交于点,作直线.求证:垂直平分;
【答案】
证明:∵,,
∴.
在和中,
,,
∴.
∴.
∴点在线段的垂直平分线上.
∵,
∴点在线段的垂直平分线上.
∴垂直平分.
【分析】本题主要考查全等三角形的判定,线段垂直平分线的判定,容易证得,得到,结合,根据“到线段两端距离相等的点在这条线段的垂直平分线上”,即可证明结论.
【详解】略
8.如图,,点E为的中点,平分,过点E作,垂足为F,连接、.
(1)求证:是的平分线.
(2)求证:线段垂直平分.
【答案】(1)
证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∵是的中点,
∴,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∴是的平分线;
(2)
证明:由(1)知,
∴,
∵,
∴线段垂直平分.
【分析】(1)先利用证出,得到,再利用证出,得到,即可证明结论;
(2)由(1)知,得到,再利用,即可证明结论.
【详解】(1)略
(2)略
◆题型3作已知线段的垂直平分线
9.如图,在中,分别以点和点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于、两点,作直线分别与边、相交于点,连接.若点为的中点,,则的长为( ).
A.3 B.4 C.5 D.7
【答案】B
【分析】由作图步骤可知直线是线段的垂直平分线,根据垂直平分线性质得又为中点,结合长度求出,即可得到的长.
【详解】解:由尺规作图的方法可得,直线是线段的垂直平分线,
根据线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等,
.
点为的中点,,
,
.
10.如图,方格纸中的每个小方格的边长为1,是格点三角形(即顶点恰好是小方格的顶点).若将方格纸折叠,使得点与点重合,则与点重合的是点______.
【答案】
【分析】在方格纸中作的垂直平分线,然后问题可求解.
【详解】解:如图,
由图可知:与点重合的是点.
11.如图,某学校与公交车站在小路上,现要在公路上建一个小商店,使得小商店在的垂直平分线上,请用尺规作图法作出点.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】
线段的垂直平分线与直线的交点即为所求点.
【详解】略
12.尺规作图:如图,已知,请在边上找一点,使得点到、两点的距离相等.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】如图所示,点为所求点:
【分析】作线段的垂直平分线交于即可.
【详解】略
◆题型4作角平分线(尺规作图)
13.如图,在中,,.以点为圆心,适当长为半径作弧,交于点,交于点;分别以,为圆心,大于的一半的长为半径作弧,两弧在的内部相交于点;作射线,交于点.则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角形内角和定理求出的度数,再根据尺规作图的痕迹判断是的角平分线,最后计算即可.
【详解】解:∵在中,,,
∴,
由作图可知:平分,
∴.
14.如图,在中,.请用尺规作图法作的平分线交边于点(保留作图痕迹,不写作法).
【答案】如图,即为所作.(作法不唯一)
【分析】根据角平分线的作图方法作图即可.
【详解】略
15.如图,点在直线上,在上方作射线,.请你用尺规作图法在内部作射线,使得.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】
【分析】根据题目可知,,所以射线为的角平分线.先以为圆心,任意长为半径画弧分别交、于点、,再分别以、为圆心,大于长为半径画弧,交于点,连接并延长,即可得到满足题目要求的射线.
【详解】略.
16.如图,在中,,于点D.
(1)尺规作图:作的平分线,分别交、于点(不写作法,保留作图痕迹).
(2)在(1)的条件下,若,求的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据角平分线的作法画出图形即可;
(2)由三角形内角和定理得,由角平分线的定义得,再根据三角形内角和定理和对顶角的性质解答即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵,,
,
平分,
,
,
,
∴.
◆题型5角平分线的性质定理
17.如图,在中,是的平分线,若,则点到的距离是( )
A.1 B.2 C.3 D.5
【答案】B
【分析】作,根据角平分线的性质得到,即可求解.
【详解】解:作,如图所示:
∵,是的平分线,
∴
∵,
∴
∴点D到的距离是.
18.如图,在中,点在边上,连接,,平分交于点,于点,若,则的长为_____.
【答案】/
【分析】过点I作于点E,根据角平分线的性质得到,根据得到,,根据求解即可.
【详解】解:过点I作于点E,
平分交于点,于点,
,
,,
,,
,,
,
,
解得.
19.如图,已知,垂足分别为点E和点.求证:.
【答案】
证明:,,
∴.
∵,
,
∴.
【分析】由角平分线的性质得到;再结合,通过线段相加即可证出.
【详解】略
20.如图,在四边形中,对角线平分,点在上,于点于点.试说明:.
【答案】证明:∵平分,
∴,
在和中,
∴,
∴,
又∵,
∴.
【分析】利用角平分线的定义得出,证明,由全等三角形的性质得出,根据角平分线的性质即可得出.
【详解】略
◆题型6角平分线的判定定理
21.如图,在中,,点是边上一点,连接,于点,,若,则的度数为___________.
【答案】
【分析】由角平分线的判定定理求出的大小,再由直角三角形的两个锐角互余即可得.
【详解】解:,,,
平分,
,
,
.
22.如图,在中,,点在边上,点在边上,连接、,过点作于点,,.求证:是的平分线.
【答案】证明:∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴是的平分线.
【分析】先证明,则,再根据角平分线的判定定理可得是的平分线.
【详解】略
23.如图,平分,平分,求证:平分.
【答案】过点O作
∵平分,平分,
∴,
∴,
∴平分.
【详解】解:略
24.如图,在和中,,,.
(1)求证:;
(2)和的大小关系,并说明理由.
【答案】(1)证明:∵∠,
∴,
∵,,
∴
(2),理由如下:
如图,过作于,于,
,
,,
,
,
.
【分析】(1)求出,根据推出两三角形全等即可;
(2)根据全等三角形的性质得出两三角形面积相等和,根据面积公式求出,根据角平分线的判定得出结论即可.
【详解】(1)略
(2)略
◆题型7角平分线性质的实际应用
25.如图,一块三角形造型的花坛,想要在花坛中心位置安装一处自动喷水装置,要求喷水头到三角形花坛三条边的距离全都相等,喷水装置应安装在( )
A.三角形最长的边的中点处 B.三角形三条中线的交点处
C.三角形三条高线的交点处 D.三角形三条角平分线的交点处
【答案】D
【分析】本题考查了角平分线的性质定理,角平分线上的点到角的两边距离相等,根据角平分线的性质即可得出答案.
【详解】解:要求喷水头到三角形花坛三条边的距离全都相等,喷水装置应安装在三角形三条角平分线的交点处.
26.计划在滹沱河某个绿化区增设3条漫步小路,小路,小路与,均相交.若要在小路上修建一个凉亭O,使其到小路,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
【答案】B
【分析】本题考查角平分线的性质,关键是掌握角平分线的性质定理.角平分线上的点到角两边的距离相等,由此即可判断.
【详解】解:甲方案:O在的垂直平分线上,O到A、B的距离相等,O不一定到和的距离相等,
乙方案:平分,由角平分线的性质定理得到O到小路,的距离相等.
∴甲、乙两个方案,只有乙对.
故选:B.
27.如图1,这是一个平板电脑支架,图2是其侧面结构示意图,现量得恰好是的中点.当,且射线恰好是的平分线时,此时点到直线的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了角平分线的性质,掌握角平分线上的点到角两边的距离相等是解题的关键.
如图:过点作,垂足为点F,根据C是的中点可求的长度,再根据角平分线的性质求解即可.
【详解】解:如图:过点作,垂足为点F,
∵C是的中点,,
∴,
∵,,射线是的平分线,
.
故选:B.
28.如图,三条公路两两相交于点A、B、C,现在要在公路边建一所加油站P,要求加油站P的位置到三条公路的距离都相等.
(1)请你找出加油站P的位置(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出结论);
(2)你的作图依据是 .
【答案】(1)如图,点即为所求.
(2)到角两边距离相等的点在角的平分线上
【分析】(1)利用角平分线的性质作出图形即可;
(2)利用角平分线的判定解答即可.
【详解】(1)略
(2)略
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.上海正建设一批精品口袋公园,如图所示,是一个正在修建的口袋公园,要在公园里修建一座凉亭,使该凉亭到公路、、的距离都相等,则凉亭是的( )
A.三条中线的交点 B.三条高的交点
C.三条角平分线的交点 D.三条边的垂直平分线的交点
【答案】C
【分析】此题主要考查角平分线的性质,熟练掌握角平分线的性质是解题关键.
根据角平分线的性质求解即可.
【详解】解:∵是一个正在修建的口袋公园,要在公园里修建一座凉亭,使该凉亭到公路、、的距离都相等,
∴应建在三条角平分线的交点.
故选:C.
2.如图,在中,以点为圆心,的长为半径作圆弧交于点,再分别以点和点为圆心,大于的长为半径作圆弧,两弧分别交于点和点,连接交于点.若,,则的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由作图可得,垂直平分,则根据线段垂直平分线的性质得到,然后利用等量代换即可得到的周长.
【详解】解:由作图可得,垂直平分,
∴,
∴的周长为.
3.如图,四边形中,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作于,于,于,根据角平分线的性质定理得到,可知平分,即,根据三角形外角的性质求出的值即可.
【详解】解:如图,作于,于,于,
∵,
∴平分,
∵,,
,
∵,
∴,
∴,
∴平分,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
平分,
∴,
∵,,,
∴,,
∴,
∴.
二、填空题
4.如图,在中,,分别以A、C为圆心,大于长为半径画弧,两弧相交于点M、N,连接与交于点E,若,则的长度为_______.
【答案】4
【分析】根据画图过程可得垂直平分,则,进而可得答案.
【详解】解:由作图过程得垂直平分,
,
∴.
5.如图,已知在中,,的垂直平分线分别交于点,,的周长为,的周长为,那么底边______.
【答案】
【分析】根据线段垂直平分线的性质得出,从而将的周长转化为,结合的周长及建立等量关系求解即可.
【详解】解:∵是的垂直平分线,
∴,
∵的周长为,
∴,
∴,即,
∵的周长为,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得,
∴.
6.如图,在中,,,,,、分别是、上的动点,连接、,则的最小值为___________.
【答案】
【分析】延长至点,使得,连接,,,先得出的最小值为的长,再得出当时,的长最小,然后利用三角形的面积公式求解即可.
【详解】解:如图,延长至点,使得,连接,,,
∵,
∴,
又∵,
∴垂直平分,,
∴,,
∴,
由两点之间线段最短可知,当三点共线时,的值最小,最小值为的长,即的最小值为的长,
由垂线段最短可知,当时,的长最小,
∴此时有,
∵,
∴,
解得,
即的最小值为.
【点睛】本题的难点在于通过作辅助线,将两点线段和的最小值问题进行转化,进而利用两点之间线段最短和垂线段最短确定最小值.
三、解答题
7.如图,在中,,.
(1)尺规作图:分别作、的平分线相交于点P;
(2)在(1)的条件下,求的度数.
【答案】(1)解:如图,点P即为所求作;
(2)
【分析】(1)依题意分别作、的平分线相交于点P即可;
(2)先求出,进而求出,即可求出结论.
【详解】(1)略
(2)解:在中,,
,
∵、的平分线相交于点P,
,
,
.
8.已知中,平分,交于点,平分,交于点D,与交于点.
(1)如图1.求证:;
(2)如图2,连接,求证:平分.
【答案】(1)证明:平分,平分,
设,,
,,
;
(2)证明:过作于点,作于点,作于点,
平分,
,
平分,
,
.
平分.
【分析】(1)根据角平分线的定义和三角形内角和定理得到,,即可得到结论;
(2)过作于点,作于点,作于点,根据角平分线的性质得到,,则.根据角平分线的判定即可得到结论.
【详解】(1)略
(2)略
9.如图,为的平分线,点A、C分别在、上,连接、,恰为的平分线,过P作于E,于F,于G.求证:点P在的平分线上.
【答案】证明:为的平分线,恰为的平分线,
,,
,
,,
∴点P在的平分线上.
【分析】根据角平分线的性质定理得到,,可知,根据角平分线的判定定理证明即可.
【详解】略.
10.如图,在中,,垂足为,点在边上,且,垂直平分,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)若的周长为,,求的周长.
【答案】(1)证明:,且,
垂直平分.
,
垂直平分,
,
;
(2)13
【分析】(1)根据垂直平分线的判定与性质证明即可;
(2)根据的周长以及的长度可得的长度,再根据垂直平分线的性质得到边长相等,由此求解即可.
【详解】(1)略
(2)解:垂直平分,
,
的周长为,,
,
即的周长为.
11.如图,在四边形中,,为的中点,连接,,,延长交的延长线于点.求证:
(1);
(2)是的垂直平分线;
(3)猜想:线段,,之间关系,并说明理由.
【答案】(1)证明:,
,
又∵E为的中点,
,
在和中,
∴,
∴.
(2)证明:∵,
∴,
又∵,
∴是的垂直平分线;
(3)结论:,理由如下:
在和中,
,
,
,
由(1)可知,
,
即.
【分析】(1)先根据平行线的性质可得,再根据线段中点的定义可得,然后根据三角形全等的判定定理与性质即可得证;
(2)由(1)得,再由垂直平分线的判定即可证明;
(3)根据全等三角形的判定和性质得出,确定,由(1)可知,根据即可证明.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
12.如图,在中,是上的一点,连接,作交于点,交于点,且平分,连接.
(1)证明:垂直平分;
(2)若面积为,求的周长.
【答案】(1)证明:,,
,
平分,
,
在和中,
,
,
点和点在的垂直平分线上,
垂直平分;
(2)30
【分析】(1)证明,可得,从而得到点和点在的垂直平分线上即可.
(2)由三角形的面积可求出,根据三角形周长公式即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)得,
,,
,
,
的周长为30.
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专题12 线段的垂直平分线与角平分线
常考题型·精准突破
考点一线段的垂直平分线与角平分线
题型1 线段垂直平分线的性质(重)
题型2线段垂直平分线的判定
题型3作已知线段的垂直平分线
题型4作角平分线(尺规作图)
题型5角平分线的性质定理(重)
题型6角平分线的判定定理
题型7角平分线性质的实际应用(高频)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 线段的垂直平分线与角平分线
◆题型1 线段垂直平分线的性质
1.线段的垂直平分线上有一点,若,则的长为( )
A.4 B.2 C.5 D.3
2.如图,已知在中,垂直平分,若,的周长是,则线段的长是( )
A. B. C. D.
3.如图,的边的长为,面积为,边的垂直平分线交于点,若为边上的动点,为线段上一个动点,则的最小值为________.
4.如图,,垂足为点,.求证:.
5.如图,四边形中,若,则称四边形为筝形.筝形一定具有的性质是( )
A.对角线互相平分 B.对角线互相垂直
C.两组对边分别平行 D.两组对边分别相等
◆题型2线段垂直平分线的判定
6.已知:如图,在中,边的垂直平分线与边的垂直平分线相交于点P,垂足分别为D,E.求证:边的垂直平分线经过点P.
7.如图,在中,,过点作的垂线,过点作的垂线,两条垂线交于点,作直线.求证:垂直平分;
8.如图,,点E为的中点,平分,过点E作,垂足为F,连接、.
(1)求证:是的平分线.
(2)求证:线段垂直平分.
◆题型3作已知线段的垂直平分线
9.如图,在中,分别以点和点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于、两点,作直线分别与边、相交于点,连接.若点为的中点,,则的长为( ).
A.3 B.4 C.5 D.7
10.如图,方格纸中的每个小方格的边长为1,是格点三角形(即顶点恰好是小方格的顶点).若将方格纸折叠,使得点与点重合,则与点重合的是点______.
11.如图,某学校与公交车站在小路上,现要在公路上建一个小商店,使得小商店在的垂直平分线上,请用尺规作图法作出点.(不写作法,保留作图痕迹)
12.尺规作图:如图,已知,请在边上找一点,使得点到、两点的距离相等.(保留作图痕迹,不写作法)
◆题型4作角平分线(尺规作图)
13.如图,在中,,.以点为圆心,适当长为半径作弧,交于点,交于点;分别以,为圆心,大于的一半的长为半径作弧,两弧在的内部相交于点;作射线,交于点.则( )
A. B. C. D.
14.如图,在中,.请用尺规作图法作的平分线交边于点(保留作图痕迹,不写作法).
15.如图,点在直线上,在上方作射线,.请你用尺规作图法在内部作射线,使得.(不写作法,保留作图痕迹)
16.如图,在中,,于点D.
(1)尺规作图:作的平分线,分别交、于点(不写作法,保留作图痕迹).
(2)在(1)的条件下,若,求的度数.
◆题型5角平分线的性质定理
17.如图,在中,是的平分线,若,则点到的距离是( )
A.1 B.2 C.3 D.5
18.如图,在中,点在边上,连接,,平分交于点,于点,若,则的长为_____.
19.如图,已知,垂足分别为点E和点.求证:.
20.如图,在四边形中,对角线平分,点在上,于点于点.试说明:.
◆题型6角平分线的判定定理
21.如图,在中,,点是边上一点,连接,于点,,若,则的度数为___________.
22.如图,在中,,点在边上,点在边上,连接、,过点作于点,,.求证:是的平分线.
23.如图,平分,平分,求证:平分.
24.如图,在和中,,,.
(1)求证:;
(2)和的大小关系,并说明理由.
◆题型7角平分线性质的实际应用
25.如图,一块三角形造型的花坛,想要在花坛中心位置安装一处自动喷水装置,要求喷水头到三角形花坛三条边的距离全都相等,喷水装置应安装在( )
A.三角形最长的边的中点处 B.三角形三条中线的交点处
C.三角形三条高线的交点处 D.三角形三条角平分线的交点处
26.计划在滹沱河某个绿化区增设3条漫步小路,小路,小路与,均相交.若要在小路上修建一个凉亭O,使其到小路,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
27.如图1,这是一个平板电脑支架,图2是其侧面结构示意图,现量得恰好是的中点.当,且射线恰好是的平分线时,此时点到直线的距离是( )
A. B. C. D.
28.如图,三条公路两两相交于点A、B、C,现在要在公路边建一所加油站P,要求加油站P的位置到三条公路的距离都相等.
(1)请你找出加油站P的位置(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出结论);
(2)你的作图依据是 .
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.上海正建设一批精品口袋公园,如图所示,是一个正在修建的口袋公园,要在公园里修建一座凉亭,使该凉亭到公路、、的距离都相等,则凉亭是的( )
A.三条中线的交点 B.三条高的交点
C.三条角平分线的交点 D.三条边的垂直平分线的交点
2.如图,在中,以点为圆心,的长为半径作圆弧交于点,再分别以点和点为圆心,大于的长为半径作圆弧,两弧分别交于点和点,连接交于点.若,,则的周长为( )
A. B. C. D.
3.如图,四边形中,,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
二、填空题
4.如图,在中,,分别以A、C为圆心,大于长为半径画弧,两弧相交于点M、N,连接与交于点E,若,则的长度为_______.
5.如图,已知在中,,的垂直平分线分别交于点,,的周长为,的周长为,那么底边______.
6.如图,在中,,,,,、分别是、上的动点,连接、,则的最小值为___________.
三、解答题
7.如图,在中,,.
(1)尺规作图:分别作、的平分线相交于点P;
(2)在(1)的条件下,求的度数.
8.已知中,平分,交于点,平分,交于点D,与交于点.
(1)如图1.求证:;
(2)如图2,连接,求证:平分.
9.如图,为的平分线,点A、C分别在、上,连接、,恰为的平分线,过P作于E,于F,于G.求证:点P在的平分线上.
10.如图,在中,,垂足为,点在边上,且,垂直平分,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)若的周长为,,求的周长.
11.如图,在四边形中,,为的中点,连接,,,延长交的延长线于点.求证:
(1);
(2)是的垂直平分线;
(3)猜想:线段,,之间关系,并说明理由.
12.如图,在中,是上的一点,连接,作交于点,交于点,且平分,连接.
(1)证明:垂直平分;
(2)若面积为,求的周长.
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