专题3 与角平分线相关的综合问题(重难点培优讲义)2026-2027学年人教版八年级数学上册
2026-09-20
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摘要:
本讲义聚焦角平分线的判定与性质、尺规作图及与全等三角形的综合应用,通过知识梳理夯实基础,分题型(证明、性质判定综合、作图等)逐步深化,配合A/B/C组分层训练,构建完整学习支架。
资料以分层设计融合核心素养,典例精析结合变式训练培养推理能力,尺规作图强调依据提升几何直观,综合题联动全等三角形强化数学表达。课中助力分层教学,课后通过不同组别练习帮助学生查漏补缺。
内容正文:
专题3 与角平分线相关的综合问题
资料板块目录表
知识梳理
针对训练
题型1:角平分线的证明
题型2:角平分线中的证明题
题型3:角平分线的性质与判定综合
题型4:尺规作图——作角平分线
题型5:角平分线与全等三角形的综合
A组 基础巩固
B组 拔高提升
C组 思维拓展
必备知识
知识点1 角的平分线的判定与性质
1.角平分线的判定和性质
图形
性质
∵
∴
判定
∵
∴
【针对训练】
1. 如图,平分,在的两边上分别取点C,D,连接
(1)在射线上求作一点M,使得点M到的距离相等要求:尺规作图,保留作图痕迹,不必写作法和证明;
(2)在(1)的条件下,若,且与的面积分别是6和5,求线段的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查作图-复杂作图、三角形的面积、角平分线的性质,熟练掌握角平分线的性质是解答本题的关键.
(1)结合角平分线的性质,作的平分线,交射线OP于点M,则点M为所求.
(2)连接DM,过点M作于点E,于点F,于点H,由角平分线的性质可得,由,可得再由,可得
【详解】(1)解:如图,作的平分线,交射线OP于点M,
则点M为所求.
(2)解:连接DM,过点M作于点E,于点F,于点H,
平分,点M在OP上,
平分,
,
,
,
,
2. 如图,以点为圆心,适当长为半径画弧,分别交于点,分别以点为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点,画射线;已知,且于点.若,则线段长为 .
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的画法和性质,全等三角形的判定和性质,余角性质,延长交的延长线于点,由作图可知,为的角平分线,据此可证,得到,即得,再证明,得到,即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:延长交的延长线于点,
由作图可知,为的角平分线,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
故答案为:.
3. 如图,四边形中,,平分,于点F,的延长线于点E.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了直角三角形全等的判定与性质,角平分线的性质定理,掌握这两个知识点是解题的关键.
(1)由角平分线的性质定理得,再由可证明,从而有;由即可求证结论成立;
(2)证明,则;由得,则,由此即可求解.
【详解】(1)证明:∵平分,,,
∴;
∴,
∴,
∴;
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
知识点2 作已知角的平分线
用尺规作已知角的平分线.已知:∠AOB,求作:∠AOB的平分线.
作法:(1)以点O为圆心,适当长为半径画弧,交OA于点M,交OB于点N.
(2)分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在∠AOB的内部相交于点C.
(3)画射线OC.射线OC即为所求.
如图所示:
★作图依据:构造△OMC≌△ONC(SSS).
【针对训练】
1. 如图,是内部的一条射线,点在上,连接、,,过点作,,,分别是垂足,且,求证:平分.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,角平分线的判定定理,熟练掌握角平分线的判定定理是解题关键;
先由角平分线的性质定理得到,再证明,得到,即可证明结论.
【详解】证明: ,,,
为的角平分线,
,
,
在和中,
,
,
平分.
2. 小明将两把完全相同的长方形直尺如图放置在上,两把直尺的接触点为,边与其中一把直尺边缘的交点为,点、在这把直尺上的刻度读数分别是2、5,则的长度是 .
【答案】
【分析】本题考查角平分线性质定理的逆定理,平行线的性质,过作于,由角平分线性质定理的逆定理推出平分,得到,由平行线的性质推出,得到,因此,由,即可得到的长度是.
【详解】解:过作于,
由题意得:,,,
平分,
,
∵,
,
,
,
、在这把直尺上的刻度读数分别是2、5,
,
的长度是.
故答案为:.
3. 如图,锐角的两条高相交于点O,且.
(1)求证:;
(2)求证:判断点O是否在的平分线上,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)点O在的平分线上.理由见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的判定,以及等腰三角形的性质和判定,解决此题的关键是找到.
(1)根据等边对等角先求出,再证明即可解决问题.
(2)先由(1)的全等得到,再得到,即可得到点在角平分线上.
【详解】(1)解: 是的高,
,
,
又 是公共边,
.
(2)解:点在的角平分线上.
理由如下:
,
,
又,
,即:
又,
点在的角平分线上.
典例精析
【题型1:角平分线的证明】
【例1】如图,在中,,,于点,点在上,.
求证:平分.
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的判定定理,首先根据可证,根据全等三角形的性质可证,根据到角两边距离相等的点在角的平分线上可证结论成立.
【详解】证明:于点,
,
,
,
在和中,
,
,
平分.
【变式训练】如图,在中,和的平分线交于点,过点作,,,垂足分别为.
(1)求证:点在的平分线上;
(2)若的周长和面积都为24,求的长.
【分析】本题考查角平分线的性质和判定,三角形的面积,熟练掌握角平分线的性质是解题的关键.
(1)利用角平分线的性质证得,然后利用角平分线的判定定理,即可得出结论;
(2)连接,由(1)知,然后由求得,根据的周长和面积都为24列式求解即可.
【详解】(1)证明:∵和的平分线交于点,过点作,,,
∴,,
∴,
∵,,
∴点在的平分线上;
(2)解:连接,
由(1)知,
∴
,
∵的周长和面积都为24,
∴,
∴.
【题型2:角平分线中的证明题】
【例1】的平分线与的平分线交于点E,.求证:.
【分析】本题主要考查了角平分线的性质,平行线的判定定理,解题的关键是熟练掌握以上性质.
根据角平分线的性质和得出,,即可得出结论.
【详解】证明:、平分、.
,.
,
,
.
【变式训练】如图,在直角中,,的平分线交于,于点E,交于点F,取,连结,求证:.
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的性质,平行线的判定,熟练掌握这些知识点是本题解题的关键.
如图,作于H,证得,则;由平分,可知,根据等角的余角相等可知,所以;由可知;由根据以上条件可证,得到,所以.
【详解】证明:如图所示,作于H,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,平分,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
在和中
∴,
∴,
∴,
∴.
【题型3:角平分线的性质与判定综合】
【例1】如图,已知四边形中,对角线平分,并且,那么的度数为( )
A. B. C. D.
【分析】本题主要考查了角平分线的性质定理、角平分线的判定定理、三角形内角和定理等知识,熟练掌握相关知识是解题关键.延长,,过点作、,垂足为,过点作于点,首先根据“角平分线上的点到角的两边的距离相等”可得,再证明,由“角的内部到角的两边距离相等的点,都在这个角的平分线上”可知,进而可得,易得
平分,然后分别计算,的值,利用三角形内角和定理计算的度数即可.
【详解】解:如下图,延长,,过点作、,垂足为,
过点作于点,
∵平分,、,
∴,
∵,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴平分,即,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故选:D.
【变式训练】如图,在中,,点D在的外部,且平分,过点D作,交的延长线于点E,,交于点F,连接.若,,则的度数为 .
【分析】本题考查了角平分线的判定和性质,三角形的外角性质等知识点,熟练掌握其性质并能正确进行计算是解决此题的关键.如图,连接,过点作,交的延长线于点,证明平分平分,利用三角形的外角性质求得,进一步计算即可求解.
【详解】解:如图,连接,过点作,交的延长线于点,
,,,
平分,
平分,,,
,
,
平分,
,
,
,
故答案为:.
【题型4:尺规作图——作角平分线】
【例1】如图,用直尺和圆规作图,以点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交OB,OA于点E、D,再分别以点E、D为圆心,大于ED的长为半径画弧,两弧交于点C,连接OC,则△ODC≌OEC的理由是( )
A.SSS B.SAS C.AAS D.ASA
【分析】连接EC,CD.根据全等三角形的判定方法解决问题即可.
【详解】解:连接EC,CD.
在△ODC和△OEC中,
,
∴△ODC≌△OEC(SSS).
故选:A.
【点睛】本题考查作图-基本作图,全等三角形的判定等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
【变式训练】角平分线的作法(尺规作图)
①以点为圆心,任意长为半径画弧,交、于、两点;
②分别以、为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点;
③过点作射线,射线即为所求.
作角平分线的作法依据的是 .
【分析】本题考查了角平分线的作图方法与作图原理,解题的关键是要理解作图过程得出,,.
连接、,由作图可证,则,而证明的条件就是作图的依据.
【详解】解:如图④所示:连接、
在与中,由作图可知:
故答案为:.
【题型5:角平分线与全等三角形的综合】
【例1】如图,是的角平分线,,垂足为,点E、G分别在上且,和的面积分别为50和40,则的面积为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【分析】本题主要考查了角平分线的性质,直角三角形的判定定理,解题的关键是熟练掌握角平分线的性质.
过点作交于点,得到和,然后利用三角形面积的和差即可求解.
【详解】解:如图,过点作交于点,
∵是的角平分线,,
又∵,
∴
.
故选:B.
【变式训练】如图,在中,,平分,,,垂足分别为E,F,已知,.求阴影部分面积为( )
A.12 B.24 C.18 D.20
【分析】本题考查了角平分线的性质定理,全等三角形的判定与性质,添加辅助线,构造全等三角形是解题的关键.在上取点G,使得,连结,根据角平分线的性质定理证明,得到,再证明,即可根据三角形面积公式求解.
【详解】解:在上取点G,使得,连结,
,,,
,
,
平分,,,
,,
,
,,,
,
,
,
,
即阴影部分面积为12.
故选:A.
1.如图,在中,是内一点且到三边的距离相等,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】角平分线的性质定理、三角形内角和定理的应用
【分析】本题主要考查了角平分线的性质、三角形内角和定理等知识点,掌握角平分线上的点到两边距离相等成为解题的关键.
由题意可知平分,即,再运用三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:∵是内一点且到三边的距离相等,
∴平分,
∴,
∵,
∴.
故选:B.
2.如图,中,的平分线与的外角平分线相交于点D,连结,则下列结论中正确的是( )
A.平分的外角 B.平分
C. D.
【答案】A
【知识点】角平分线的性质定理、角平分线的判定定理
【分析】过点D作于点E,于点N,于点G,利用角的平分线的判定和性质,解答即可.本题考查了角的平分线的判定和性质,熟练掌握性质和解析式是解题的关键.
【详解】解:过点D作于点E,于点N,于点G,
∵的平分线与的外角平分线相交于点D,
∴,,
∴,
∴点D一定在的角平分线上,
则平分的外角,
故选:A.
3.在中,,的平分线交于点,过点作,垂足为,若,,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【知识点】角平分线的性质定理
【分析】利用角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,先求出的长度,再得出的长度.本题主要考查角平分线的性质,熟练掌握“角平分线上的点到角的两边的距离相等”是解题的关键.
【详解】解:在中,,是的平分线,
.
又,
故选:B .
4.如图,在中,,,点在的内部,于点,于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】角平分线的判定定理
【分析】本题考查角平分线的定义及判定,熟练掌握“到一个角的两边距离相等的点在这个角的平分线上”是解题的关键.根据,,判断是的角平分线,即可求解.
【详解】解:∵,,,
∴点O到、的距离相等,
∴是的角平分线,
∴.
故选:D.
5.在中,为钝角,用直尺和圆规在边上确定一点,使(保留作图痕迹),则符合要求的作图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】作角平分线(尺规作图)
【分析】本题考查了作图—作角的平分线,根据角平分线的作法对各选项进行判断.
【详解】解:∵,
∴是的平分线,
符合要求的作图是D选项,
故选:D.
6.如图,在中,,是上一点,过点D作于点,,连接.若,,则的长为_____.
【答案】10
【知识点】角平分线的性质定理
【分析】此题考查角平分线的判定和性质,根据,,,得到,由此得到,再根据角平分线的性质得到,即可求出的长.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
故答案为10.
7.如图,在上作一点,使它到,的距离相等,则点是( )
A.线段的中点 B.与的垂直平分线的交点
C.与的平分线的交点 D.与的垂直平分线的交点
【答案】C
【知识点】角平分线的判定定理
【分析】本题考查角平分线的判定定理,熟知在一个角的内部,到角的两边距离相等的点在这个角的平分线上是解答的关键.
根据角平分线的判定定理求解即可.
【详解】解:∵点P到,的距离相等,
∴点P在的平分线上,
又点P在上,
∴P点是与的平分线的交点,
故选:C.
8.如图,中,,用尺规作图法作出射线,交于点,,为上一动点,则的最小值为_____.
【答案】
【知识点】角平分线的性质定理、作角平分线(尺规作图)、垂线段最短
【分析】本题考查尺规作图、角平分线的性质、垂线段最短,熟练掌握角平分线的性质是解答本题的关键.过点作于点,由尺规作图痕迹可知,为的平分线,则,由图可知,当点与点重合时,取得最小值,即可得出答案.
【详解】解:过点作于点,
由尺规作图痕迹可知,为的平分线,
,
,
为上一动点,
当点与点重合时,取得最小值,
的最小值为2.
故答案为:2
9.如图,是的平分线,点在上,,垂足分别为,.点,分别在,上,,连接,.求证:.
【答案】证明过程见解析
【知识点】角平分线的性质定理、全等的性质和SAS综合(SAS)
【分析】本题考查角平分线的性质,三角形全等的判定和性质,解题的关键是熟练掌握相关的定理.
由角平分线的性质,可得,可证得,根据三角形全等的性质,即可证得结论.
【详解】证明:∵,,
∴,,
∴,
∵是的平分线,点在上,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
10.如图,的角平分线,相交于点.求证:
(1)点到三边,,的距离相等;
(2)的三条角平分线交于一点.
【答案】(1)
证明:作于点,于点,于点,
∵的角平分线,相交于点,
∴,,
∴,
∴点到三边,,的距离相等.
(2)
证明:由(1)可知,
又∵,,
∴点在的角平分线上,
又∵的角平分线,相交于点,
∴的三条角平分线交于一点.
【知识点】角平分线的性质定理、角平分线的判定定理
【分析】本题考查角平分线的性质,角平分线的判定,解题的关键是熟练掌握角平分线的判定和性质.
(1)作,,,由角平分线的性质,可得,,即可证得结论;
(2)由(1)可知,根据角平分线的判定即可证得结论.
【详解】(1)略
(2)略
11.如图,在中,,以点为圆心,适当长度为半径画弧,交,于点,,再分别以点,为圆心,大于为半径画弧.两弧在内相交于点,作射线交边于点,若,下列结论正确的是( )
A. B.
C.点到的距离为4 D.
【答案】C
【知识点】角平分线的性质定理、作角平分线(尺规作图)
【详解】解:由作图得,平分
∵,
∴点到的距离,故C正确;
根据题意无法得到,,,故A,B,D错误.
12.如图,在中,,用直尺和圆规在边上确定一点,作图痕迹如图,过点作,交于点,则的大小是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】两直线平行内错角相等、作角平分线(尺规作图)、三角形内角和定理的应用
【分析】本题考查了角平分线的尺规作图,平行线的性质,三角形内角和定理.
根据三角形内角和定理得到,根据图示判断是的角平分线,继而得到的度数,继而根据两直线平行内错角相等得到的度数.
【详解】解:,
,
如图所示,是的角平分线,
,
,
.
13.如图,的三边,,的长分别是,,,是内一点,且,则等于( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】B
【知识点】三角形内角和定理的应用、角平分线的判定定理
【分析】此题考查了角平分线的判定定理,三角形内角和定理,解题的关键是掌握以上知识点.
如图所示,过点O作于点D,过点O作于点E,过点O作于点F,根据得到,求出,,,然后利用三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:如图所示,过点O作于点D,过点O作于点E,过点O作于点F,
∵的三边,,的长分别是,,,且,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
又∵,,
∴,,
∴.
故选:B.
14.如图,在中,,平分交于D,于E,点F在上,点G在上,,平分,下列结论中正确的个数( ).
①;②平分,③;④;⑤.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【知识点】角平分线的性质定理、全等的性质和HL综合(HL)、角平分线的判定定理
【分析】本题考查角平分线的性质与判定,三角形内角和定理,直角三角形全等的判定和性质,正确作出辅助线是解题的关键.
根据角平分线的性质定理可判断①正确;过点D作于点H,则,结合可得,根据角平分线的判定定理可判断②正确;由角平分线的定义及三角形内角和定理可判断③正确;证明,可得,根据题意,无法得到与的大小关系,可判断④错误;证明,,可判断⑤正确.
【详解】解:①∵平分,,,
∴,故结论①正确;
②过点D作于点H,如图所示:
∵平分,,,
∴,
又∵,
∴,
∴点D在的平分线上,
∴平分,故结论②正确;
③∵平分,平分,
∴,,
∴,,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
∴,故结论③正确;
④在和中,
,
∴,
∴,
根据题意,无法得到与的大小关系,
∴无法得到和的大小关系,故结论④错误;
⑤在和中,
,
∴,
∴,
同理证明:,
∴,
∴,
即,故结论⑤正确,
综上所述:正确的结论是①②③⑤,共4个.
故选:C.
15.如图,在中,按以下步骤作图:①以点为圆心,适当长为半径作弧,分别交,于点,;②分别以点,为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于点;③作射线交于点,若;的面积为6,则的面积为__________.
【答案】
【知识点】角平分线的性质定理、作角平分线(尺规作图)
【分析】作于点,于点,由作图可得平分,由角平分线的性质定理可得,再结合三角形的面积公式计算即可得出结果.
【详解】解:如图,作于点,于点,
由作图可得平分,
∴,
∵,,,
∴,
∵的面积为6,
∴的面积为,
∴的面积为.
16.如图,是的一条角平分线,是边上的中线,若的面积是18,的面积是6,,则的长为________.
【答案】6
【知识点】角平分线的性质定理、根据三角形中线求面积
【分析】先根据三角形中线的性质求出,即可求解,过点D作于F,过D作于G,然后根据角平分线的性质定理得到,再由三角形面积公式求解即可.
【详解】解:∵的面积是6,是边上的中线,
∴,
∵的面积是18
∴
如图所示,过点D作于F,过D作于G,
是的角平分线,
,
,
,
∴.
17.如图,是等边三角形,,于点,于点,,有下列四个结论:①点P在的平分线上; ②;③ ;④.其中,正确的是 _________ .(填序号)
【答案】①②③④
【知识点】用HL证全等(HL)、等边三角形的性质、角平分线的判定定理
【分析】本题考查了角平分线的性质与全等三角形的判定与性质,根据题意先判定是的角平分线;进而证明,得出②④正确,根据三角形的外角的性质得出可得是等边三角形进而判断③.
【详解】解:是等边三角形,,,且,
在的平分线上,故①正确;
由①可知,, ,
,故④正确,
,
,故②正确;
,
,,
,故③正确;
故答案为:①②③④.
18.如图,在中,,的平分线,交于点,延长,,,,下列说法正确的是________.
①平分;②; ;
【答案】
【知识点】角平分线的性质定理、全等的性质和HL综合(HL)、角平分线的判定定理
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的判定与性质等知识,过点作于点,由角平分线的性质得到,即可判断,假设,进一步得到,与题意矛盾,可判断,由,,得到,可判断,由,
得到,,进而得到,可判断,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】解:过点作于点,如图:
∵平分,平分,,
∴,
∴,
∴点在平分线上,
∴平分,故符合题意;
假设,
∵,
∴,
∵平分平分,
∴,
∴,
∵,
∴假设不成立,故不符合题意;
由可知,,
∴,
∴,
∴,故符合题意;
由得,,
∴,,
∴,
∵,
∴,故符合题意;
故答案为:.
19.如图,在中,,垂足为点.
(1)尺规作图:(保留作图痕迹,不写作法)
①在上截取;
②作的平分线,交于点,在下方的射线上任取一点,连接;
(2)求证:;
(3)求的度数.
【答案】(1)①;②
(2)证明:∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(3)
【知识点】与角平分线有关的三角形内角和问题、作角平分线(尺规作图)、全等的性质和SAS综合(SAS)、作线段(尺规作图)
【分析】(1)①以点A为圆心,的长为半径画弧,交于点E,则点E即为所求;②根据角平分线的尺规作图方法以及题意作图即可;
(2)证明,即可证明;
(3)由三角形内角和定理和角平分线的定义可求出的度数,再由垂线的定义和三角形内角和定理求出的度数即可得到答案.
【详解】(1)①略;
②略;
(2)略
(3)解:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
20.如图,已知点是内一点,且点到三边的距离相等.
(1)求证:;
(2)若的周长为12,面积为18,求点到三边的距离.
【答案】(1)见解析
(2)3
【知识点】角平分线的性质定理、与角平分线有关的三角形内角和问题、角平分线的判定定理
【分析】(1)过点分别作于点,于点于点,根据角平分线的判定定理得,再根据三角形内角和定理求解即可;
(2)连接,根据即可求解
【详解】(1)证明:过点分别作于点,于点于点,如图.
,平分,
,
平分,
.
,
,
,
.
(2)解:连接,如图.
根据题意,得
,
,
.
点到三边的距离为3.
21.如图,线段分别是的角平分线、中线和高线,则下列结论中错误的是( )
A.点D到和的距离相等 B.
C. D.
【答案】D
【知识点】角平分线的性质定理、三角形角平分线的定义、根据三角形中线求面积、垂线段最短
【分析】根据角平分线的性质,三角形的中线平分面积,以及垂线段最短,进行判断即可.
【详解】解:∵线段分别是的角平分线、中线和高线,
∴点D到和的距离相等,,,,
∴错误的是选项D.
22.如图,在中,平分,交于点D,点分别在边上,连接,过D作于F.已知,,,则的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】A
【知识点】角平分线的性质定理、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】过点作,利用角平分线的性质,证得和,根据等量代换进行求解.
【详解】解:如图所示,过点作交于点,
∵平分,,,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵平分,,,
∴,
在和中,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
解得.
23.如图,已知是的角平分线,,点E是边上的中点,连接,则与的面积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】角平分线的性质定理、根据三角形中线求面积
【分析】根据三角形的中位线平分面积,得到,根据角平分线的性质得到,综合可得结果.
【详解】解:点是边上的中点,
,
是的角平分线,
点到、的距离相等,设点到、的距离为,
则,
又,
.
24.如图,是外的一点,的延长线于点,于点,的延长线于点,连接,.若,,则的度数为().
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】三角形的外角的定义及性质、与角平分线有关的三角形内角和问题、角平分线的判定定理
【分析】本题考查了角平分线的判定与性质、三角形内角和定理以及三角形外角性质,解题关键是利用角平分线的判定定理得出角平分线,再结合三角形内角和与外角性质进行角度计算.
利用角平分线判定定理得出相关角的平分线,再结合三角形外角性质和角的和差关系求出的度数.
【详解】解:∵,,且,
∴平分.即:,
同理可得:,
又∵,,
∴,
∴
在中,,
∴.
故选为:C.
25.如图,点A,C分别为两边上的点,,的平分线交于点P,过点P分别作于点M,于点N,连接,若,,则的长为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】D
【知识点】角平分线的性质定理、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、角平分线的判定定理
【分析】此题重点考查角平分线的性质与判定、全等三角形的判定与性质等知识,正确地作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
作于点F,由平分、平分,且于点M,于点N,得,,所以,则平分,再证明,同理,所以,,由,据此可算出的长度.
【详解】解:作于点F,
∵、的角平分线、交于点P,于点M,于点N,
∴,,,
∴,
∴点P在的平分线上,
∴平分,
在和中,
,
∴,
同理,
∴,,
∴,
∵,,,
∴.
故选:D.
26.如图,是的角平分线,于点,是的中线,动点在边上,连接.若,的面积是3,则的最小值为______________.
【答案】2
【知识点】角平分线的性质定理、与三角形的高有关的计算问题、根据三角形中线求面积、垂线段最短
【分析】因为是的中线,所以和面积相等,可先求出的面积.已知的面积和的长度,结合,用三角形面积公式可求出的长度.因为是角平分线,根据角平分线的性质,点D到和的距离相等,可得D到的距离等于.因为G在上,根据垂线段最短,的最小值即为D到的距离.
【详解】解:∵是的中线,,
∴.
∵ ,,,
∴ ,
解得.
∵ 是的角平分线,
∴点到的距离等于.
又∵点在上,
∴的最小值就是点到的距离,
即.
27.如图,在中,,是的高,是的中线,平分交于点,交于点,给出以下结论:①;②;③;④,上述结论中,所有正确结论的序号是_____.
【答案】②③④
【知识点】角平分线的性质定理、同(等)角的余(补)角相等的应用、根据三角形中线求面积、对顶角相等、直角三角形的两个锐角互余
【分析】作于点M,结合角平分线的性质定理和垂心段最短可判断①错误;根据直角三角形两锐角互余判断②;根据角平分线的定义、等角的余角相等及对顶角相等判断③;根据三角形中线的性质判断④.
【详解】解:如图,作于点M,
平分,
∴,
∵,
∴,故①错误;
,
在中,,故②正确;
,
,
,
,
,
平分,
,
,
,
,故③正确;
是的中线,
,
,故④正确;
综上所述,正确的结论是②③④.
28.已知,于点,平分,交于点.
(1)如图1,若,,则______;
(2)如图2,点为上一点,连接,,,求的长.
【答案】(1)50
(2)
【知识点】角平分线的性质定理、全等的性质和SAS综合(SAS)、全等的性质和HL综合(HL)
【分析】(1)依据角平分线定义得,结合,用证,由全等性质得,结合求出.
(2)作,由得(等腰三线合一),结合推出,再用证明,得.
【详解】(1)解:平分,
,
在和中,
,
,
,
,
.
(2)解:过点作于点,如图2所示:
,
,
,
,
,
又,
,
,
平分,于点,于点,
,,
在和中,
,
,
.
29.如图,在中,,.
(1)尺规作图:过点A作射线平分交于点D,保留作图痕迹.
(2)过点D作交于点E,求证:.
(3)在(2)的条件下求证:.
【答案】(1)如图,射线即为所求;
(2)证明:∵在中,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵平分,,,
∴,
∴;
(3)证明:在和中,
,
∴,
∴,
由(2)得,
∴.
【知识点】角平分线的性质定理、等腰三角形的性质和判定、作角平分线(尺规作图)、全等的性质和HL综合(HL)
【分析】(1)根据角平分线的作图方法作图即可;
(2)由已知求出,则,再根据角平分线的性质得,即可证明;
(3)证明得到,再结合(2)的结论即可证明.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
30.在四边形中,为对角线,,.
(1)如图1,求证:平分;
(2)如图2,点G在上,点F在上,连接、,交于点E,,且,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接交于点K,,,求的长.
【答案】(1)证明:如图,作于E,延长线于F,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
,,
平分;
(2)证明:如图,连接,
,,
又,
,
,,
,
,
,
,
;
(3)4
【知识点】角平分线的性质定理、等腰三角形的性质和判定、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、全等的性质和SAS综合(SAS)、角平分线的判定定理
【分析】(1)如图,作于E,延长线于F,证明,再进一步证明即可;
(2)如图,连接,证明,,进一步可得,可得;
(3)过点K作于M,于N,证明,可得,,再进一步求解即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:如图,过点K作于M,于N.
由(2)知,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴3,
∴,
∵平分,,,
∴,
∵,
∴,
∴.
试卷第1页(共3页)
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专题3 与角平分线相关的综合问题
资料板块目录表
知识梳理
针对训练
题型1:角平分线的证明
题型2:角平分线中的证明题
题型3:角平分线的性质与判定综合
题型4:尺规作图——作角平分线
题型5:角平分线与全等三角形的综合
A组 基础巩固
B组 拔高提升
C组 思维拓展
必备知识
知识点1 角的平分线的判定与性质
1.角平分线的判定和性质
图形
性质
∵
∴
判定
∵
∴
【针对训练】
1. 如图,平分,在的两边上分别取点C,D,连接
(1)在射线上求作一点M,使得点M到的距离相等要求:尺规作图,保留作图痕迹,不必写作法和证明;
(2)在(1)的条件下,若,且与的面积分别是6和5,求线段的长度.
2. 如图,以点为圆心,适当长为半径画弧,分别交于点,分别以点为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点,画射线;已知,且于点.若,则线段长为 .
3. 如图,四边形中,,平分,于点F,的延长线于点E.
(1)求证:.
(2)若,求的长.
知识点2 作已知角的平分线
用尺规作已知角的平分线.已知:∠AOB,求作:∠AOB的平分线.
作法:(1)以点O为圆心,适当长为半径画弧,交OA于点M,交OB于点N.
(2)分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在∠AOB的内部相交于点C.
(3)画射线OC.射线OC即为所求.
如图所示:
★作图依据:构造△OMC≌△ONC(SSS).
【针对训练】
1. 如图,是内部的一条射线,点在上,连接、,,过点作,,,分别是垂足,且,求证:平分.
2. 小明将两把完全相同的长方形直尺如图放置在上,两把直尺的接触点为,边与其中一把直尺边缘的交点为,点、在这把直尺上的刻度读数分别是2、5,则的长度是 .
3. 如图,锐角的两条高相交于点O,且.
(1)求证:;
(2)求证:判断点O是否在的平分线上,并说明理由.
典例精析
【题型1:角平分线的证明】
【例1】如图,在中,,,于点,点在上,.
求证:平分.
【变式训练】如图,在中,和的平分线交于点,过点作,,,垂足分别为.
(1)求证:点在的平分线上;
(2)若的周长和面积都为24,求的长.
【题型2:角平分线中的证明题】
【例1】的平分线与的平分线交于点E,.求证:.
【变式训练】如图,在直角中,,的平分线交于,于点E,交于点F,取,连结,求证:.
【题型3:角平分线的性质与判定综合】
【例1】如图,已知四边形中,对角线平分,并且,那么的度数为( )
A. B. C. D.
【变式训练】如图,在中,,点D在的外部,且平分,过点D作,交的延长线于点E,,交于点F,连接.若,,则的度数为 .
【题型4:尺规作图——作角平分线】
【例1】如图,用直尺和圆规作图,以点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交OB,OA于点E、D,再分别以点E、D为圆心,大于ED的长为半径画弧,两弧交于点C,连接OC,则△ODC≌OEC的理由是( )
A.SSS B.SAS C.AAS D.ASA
【变式训练】角平分线的作法(尺规作图)
①以点为圆心,任意长为半径画弧,交、于、两点;
②分别以、为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点;
③过点作射线,射线即为所求.
作角平分线的作法依据的是 .
【题型5:角平分线与全等三角形的综合】
【例1】如图,是的角平分线,,垂足为,点E、G分别在上且,和的面积分别为50和40,则的面积为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【变式训练】如图,在中,,平分,,,垂足分别为E,F,已知,.求阴影部分面积为( )
A.12 B.24 C.18 D.20
1.如图,在中,是内一点且到三边的距离相等,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,中,的平分线与的外角平分线相交于点D,连结,则下列结论中正确的是( )
A.平分的外角 B.平分
C. D.
3.在中,,的平分线交于点,过点作,垂足为,若,,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
4.如图,在中,,,点在的内部,于点,于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.在中,为钝角,用直尺和圆规在边上确定一点,使(保留作图痕迹),则符合要求的作图是( )
A. B. C. D.
6.如图,在中,,是上一点,过点D作于点,,连接.若,,则的长为_____.
7.如图,在上作一点,使它到,的距离相等,则点是( )
A.线段的中点 B.与的垂直平分线的交点
C.与的平分线的交点 D.与的垂直平分线的交点
8.如图,中,,用尺规作图法作出射线,交于点,,为上一动点,则的最小值为_____.
9.如图,是的平分线,点在上,,垂足分别为,.点,分别在,上,,连接,.求证:.
10.如图,的角平分线,相交于点.求证:
(1)点到三边,,的距离相等;
(2)的三条角平分线交于一点.
11.如图,在中,,以点为圆心,适当长度为半径画弧,交,于点,,再分别以点,为圆心,大于为半径画弧.两弧在内相交于点,作射线交边于点,若,下列结论正确的是( )
A. B.
C.点到的距离为4 D.
12.如图,在中,,用直尺和圆规在边上确定一点,作图痕迹如图,过点作,交于点,则的大小是( ).
A. B. C. D.
13.如图,的三边,,的长分别是,,,是内一点,且,则等于( )
A. B. C. D.不能确定
14.如图,在中,,平分交于D,于E,点F在上,点G在上,,平分,下列结论中正确的个数( ).
①;②平分,③;④;⑤.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
15.如图,在中,按以下步骤作图:①以点为圆心,适当长为半径作弧,分别交,于点,;②分别以点,为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于点;③作射线交于点,若;的面积为6,则的面积为__________.
16.如图,是的一条角平分线,是边上的中线,若的面积是18,的面积是6,,则的长为________.
17.如图,是等边三角形,,于点,于点,,有下列四个结论:①点P在的平分线上; ②;③ ;④.其中,正确的是 _________ .(填序号)
18.如图,在中,,的平分线,交于点,延长,,,,下列说法正确的是________.
①平分;②; ;
19.如图,在中,,垂足为点.
(1)尺规作图:(保留作图痕迹,不写作法)
①在上截取;
②作的平分线,交于点,在下方的射线上任取一点,连接;
(2)求证:;
(3)求的度数.
20.如图,已知点是内一点,且点到三边的距离相等.
(1)求证:;
(2)若的周长为12,面积为18,求点到三边的距离.
21.如图,线段分别是的角平分线、中线和高线,则下列结论中错误的是( )
A.点D到和的距离相等 B.
C. D.
22.如图,在中,平分,交于点D,点分别在边上,连接,过D作于F.已知,,,则的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
23.如图,已知是的角平分线,,点E是边上的中点,连接,则与的面积之比为( )
A. B. C. D.
24.如图,是外的一点,的延长线于点,于点,的延长线于点,连接,.若,,则的度数为().
A. B. C. D.
25.如图,点A,C分别为两边上的点,,的平分线交于点P,过点P分别作于点M,于点N,连接,若,,则的长为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
26.如图,是的角平分线,于点,是的中线,动点在边上,连接.若,的面积是3,则的最小值为______________.
27.如图,在中,,是的高,是的中线,平分交于点,交于点,给出以下结论:①;②;③;④,上述结论中,所有正确结论的序号是_____.
28.已知,于点,平分,交于点.
(1)如图1,若,,则______;
(2)如图2,点为上一点,连接,,,求的长.
29.如图,在中,,.
(1)尺规作图:过点A作射线平分交于点D,保留作图痕迹.
(2)过点D作交于点E,求证:.
(3)在(2)的条件下求证:.
30.在四边形中,为对角线,,.
(1)如图1,求证:平分;
(2)如图2,点G在上,点F在上,连接、,交于点E,,且,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接交于点K,,,求的长.
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