内容正文:
14.3角的平分线(1)
【感知数学】
如图是一个平分角的仪器,其中AB=AD,BC=DC.将点A放在角的顶点,AB和AD沿着角的两边放下,画一条射线AE,AE就是∠DAB的平分线.你能说明它的道理吗?
【新知学习】
1.通过上面的探究,你有什么启发?你能用尺规作图作已知角的平分线吗?请你对照作法做一做.
已知:∠AOB
求作:∠AOB的角平分线.
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MN为圆心,大于MN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.
2.做一做,写出你的结论,并给出证明.
如图,将∠AOB对折,再折出一个直角三角形(使第一条折痕为斜边),然后展开.观察两次折叠形成的三条折痕,你能得出什么结论?试着证明你的结论.
你得到的结论: .
已知:OC是∠AOB的平分线,点P是射线OC上的一点.
求证:
证明:
归纳:角的平分线的性质定理(文字语言):
角的平分线上的点到角的两边的距离 .
用数学语言来表述:
∵ OC是∠AOB的平分线,PA⊥OB,PD⊥OA
∴ PD=PE
3.试一试,你会的!
(1)判断下列推理是否正确:
①∵如左图,AD平分∠BAC(已知),
∴ BD= CD
(在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等)
②∵ 如右图,DC⊥AC,DB⊥AB(已知).
∴ BD= CD (角的平分线上的点到角的两边的距离相等)
归纳:定理的作用:证明线段相等.①+②→③
①一个点:角平分线上的点;
②二距离:点到角两边的距离;
③两相等:两条垂线段相等.
(2)下面四个图中,点P都在∠AOB的平分线上,则下列图形中能保证PD=PE的是( ).
4.例1:已知:如图,在△ABC中,AD是它的角平分线,且BD=CD,DE⊥AB, DF⊥AC.垂足分别为E,F.
求证:EB=FC.
证明:∵AD是∠BAC的角平分线,DE⊥AB, DF⊥AC,
∴DE=DF, ∠DEB=∠DFC=90°.
在Rt△BDE 和 Rt△CDF中,
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL).
∴EB=FC.
5.例2:如图,AM是∠BAC的平分线,点P在AM上,PD⊥AB,PE⊥AC,垂足分别是D、E,PD=4cm,则PE=_____cm.
变式:如图,在Rt△ABC中,AC=BC,∠C=90°,AP平分∠BAC交BC于点P,若PC=4, AB=14,则点P到AB的距离为_______;S△ABP=_______.
例2图 例2变式图
思路方法:题目有角平分线,存在两条垂线段,一般直接应用性质;只存在一条垂线段,就要考虑构造另一条垂线段,再应用性质.
【学习检测】
1.用尺规作图作一个已知角的平分线的示意图如图所示,则能说明∠AOC=∠BOC的依据是( )
A.SSS B.ASA C.AAS D.角平分线上的点到角两边的距离相等
第1题图 第2题图
2.(2024青海)如图,OC平分∠AOB,点P在OC上,PD⊥OB,PD=2,则点P到OA的距离是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.(2023福建)阅读以下作图步骤:
①在OA和OB上分别截取OC,OD,使OC=OD;
②分别以C,D为圆心,以大于CD的长为半径作弧,两弧在∠AOB内交于点M;
③作射线OM,连接CM,DM,如图所示.
根据以上作图,一定可以推得的结论是( )
A.∠1=∠2且CM=DM B.∠1=∠3且CM=DM
C.∠1=∠2且OD=DM D.∠2=∠3且OD=DM
第3题图 第4题图 第5题图
4.如图,在四边形ABCD中,∠A=90°,AD=3,BC=5,对角线BD平分∠ABC,则△BCD的面积为( )
A.8 B.7.5 C.15 D.无法确定
5.(2024绵阳)如图,在△ABC中,AB=5,AD平分∠BAC交BC于点D,DE⊥AC,垂足为E,△ABD的面积为5,则DE的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.5
6.如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,DE⊥AB.若AC=2,DE=1,则S△ACD=_______.
7.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,DE⊥AB于E,若CD=3,∠B=45°,则BE的长为______.
第6题图 第7题图
8.如图,点E在∠BOA的平分线上,EC⊥OB于点,点在 上,若∠AFE=,EC=3,则______.
9.(2024湘潭)如图,点P是∠AOC的角平分线上一点,PD⊥OA,垂足为点D,且PD=3,点M是射线OC上一动点,则PM的最小值为________.
第8题图 第9题图
10.如图,已知AD∥BC,P是∠BAD与 ∠ABC的平分线的交点,PE⊥AB于E,且PE=3,求AD与BC之间的距离.
11.已知,如图,AB=AC,BD=CD,DE⊥AB于点,DF⊥AC于点,求证:DE=DF.
12.如图所示,D是∠ACG的平分线上的一点.DE⊥AC, DF⊥CG,垂足分别为E,F.求证:CE=CF.
13.在S区有一个贸易市场P,它建在公路与铁路所成角的平分线上,要从P点建两条路,一条到公路,一条到铁路,怎样修才能使路最短?它们有怎样的数量关系呢?
14.在一节数学课上,老师要求同学们练习一道题,题目的图形如图所示,图中的BD是∠ABC的平分线,在同学们忙于画图和分析题目时,小明同学忽然兴奋地大声说:“我有个发现!”原来他感到自己创造了一个在直角三角形中画锐角的平分线的方法,他的方法是这样的,在AB上取点E,使BE=BC,然后画DE⊥AB交AC于D,那么BD就是∠ABC的平分线.
有的同学对小明的画法表示怀疑,你认为他的画法对不对呢?请说明理由.
参考答案
14.3角的平分线(1)
【感知数学】
解答:△ABC与△ADC中,
∵AB=AD,BC=DC,AC=AC,
∴△ABC≌△ADC(SSS),
∴∠BAC=∠DAC.
即AE平分∠BAD.
不论∠DAB是大还是小,始终有AE平分∠BAD.
【新知学习】
2.已知:如图,∠AOC=∠BOC,点P在OC上,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E.
求证:PD=PE.
证明:∵ PD⊥OA,PE⊥OB,
∴ ∠PDO=∠PEO=90 °.
在△PDO和△PEO中,
∠PDO=∠PEO,
∠AOC=∠BOC,
OP=OP,
∴ △PDO ≌△PEO(AAS).
∴PD=PE.
3.(2)D
5.4
变式:(1)4;
(2)由垂直平分线的性质,可知,PD=PC=4,
S△APB=·AB·PD=28.
(3)C⊿PDB=PD+PB+DB=PC+PB+DB
=BC+DB=AD+DB=AB=14
【学习检测】
1-5.ACABB
6.【答案】1
【详解】解:作DF⊥AC于点F
∵AD平分∠CAB,
∵DF⊥AC,DE⊥AB
∴DF=DE=1,
∴S△ACD=
故答案为:1.
7.3
8.(删去)如图,作EG⊥AO于点G,
∵点E在∠BOA的平分线上,EC⊥OB,EC=3,
∴EG=EC =3,
∵∠AFE =30°,
∴EF = 2EG =23=6.
故答案为:6。
9.3
10.解:过点P作MN⊥AD于点M,交BC于点N.
∵ AD∥BC,
∴ MN⊥BC,MN的长即为AD与BC之间的距离.
∵ AP平分∠BAD, PM⊥AD , PE⊥AB,
∴ PM=PE.
同理, PN=PE.
∴ PM=PN=PE=3.
∴ MN=6.即AD与BC之间的距离为6.
11.
[解析]
如图,连接AD,
在△ABD和△ACD中,
,
∴ △ABD ≌ △ACD(SSS),
∴∠BAD = ∠CAD,
又∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE = DF.
12.证明:∵CD是∠ACG的平分线,DE⊥AC,DF⊥CG,
∴DE=DF.
在Rt△CDE和Rt△CDF中,
∴Rt△CDE≌Rt△CDF(HL),
∴CE=CF.
13.解:从P点垂直向公路和铁路分别修一条路,根据垂直线最短原理,可证该方案最短(若沿PO线修一条路,其实才最短,不过要求的要修2条路) 由于P在AOB的角平分线上,所以可证全等直角三角形,即修的两条路分别是两个全等直角三角形的对应直角边,所以修好的两条路长度相等.
14.解:对,
在Rt△BDC和Rt△BDE中
∴Rt△BDC≌Rt△BDE (HL)
∴∠CBD=∠EBD.
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