内容正文:
15.1.2线段的垂直平分线
第十五章 轴对称
人教版(2024)
1
素养目标
2.通过尺规作图,提升学生的动手操作能力.
1.能用尺规作图:作线段的垂直平分线,作轴对称图形的对称轴,过一点作已知直线的垂线;
重点
2
线段垂直平分线的性质:线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离 .
线段垂直平分线的判定:与一条线段两个端点距离 的点,在这条线段的 上
A
B
l
O
P
相等
垂直平分线
相等
【思考】如何利用直尺和圆规作线段的垂直平分线呢?
3
猜想:线段垂直平分线上的点和这条线段两个端点的距离相等.
已知:如图,直线l⊥AB,垂足为C,AC =CB,点P 在l 上.
求证:PA =PB.
证明:∵ l⊥AB,
∴ ∠PCA =∠PCB.
又 AC =CB,PC =PC,
∴ △PCA ≌△PCB(SAS).
∴ PA =PB.
P
A
B
l
C
性质:
线段垂直平分线上的点和这条线段两个端点的距离相等.
归纳知识
P
A
B
l
C
∵ l⊥AB,AC =CB,
∴ PA =PB.
针对练习
1.如图,在△ABC中,AB的垂直平分线分别交AB、BC于点D、E,连
接AE,若AE=4,EC=2,则BC的长是( )
A.2
B.4
C.6
D.8
C
思考:
如果PA=PB,那么点P是否在线段AB的垂直平分线上呢?
P
A
B
已知:如图,PA =PB.
求证:点P 在线段AB 的垂直平分线上.
证明:过点P 作AB 的垂线PC,垂足为点C.
则∠PCA =∠PCB =90°.
在Rt△PCA 和Rt△PCB 中,
PA =PB,PC =PC,
∴ Rt△PCA ≌Rt△PCB(HL).
∴ AC =BC.
又 PC⊥AB,
∴点P 在线段AB 的垂直平分线上.
P
A
B
C
已知:如图,PA =PB.
求证:点P 在线段AB 的垂直平分线上.
线段垂直平分线的判定
与线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上.
应用格式:
∵ PA = PB,
∴ 点 P 在 AB 的垂直平分线上.
P
A
B
判断一个点是否在线段的垂直平分线上.
作用:
判定定理:
知识点2 线段的垂直平分线的判定
想一想线段垂直平分线的判定
例2
△ABC 中,AB =AC,D 在AB边上,M 在线段AD上,且MB =MC,
求证:DB =DC.
A
B
C
D
M
证明:
∵ AB = AC,MB = MC,
∴ 直线 AM 是线段 BC 的垂直平分线,
∵D在直线AM 上,
∴ DB=DC.
把上面线段的垂直平分线的性质的题设和结论反过来,得到的命题还成立吗?即如果 PA = PB,那么点 P 是否在线段 AB 的垂直平分线上呢?
分组讨论
猜想:点 P 在线段 AB 的垂直平分线上
A
B
P
已知:如图,在△ABP 中 PA = PB.
求证:点 P 在线段 AB 的垂直平分线上.
证明:过点P 作线段AB 的垂线PC,
垂足为点C.则∠PCA =∠PCB =90°.
在Rt△PCA 和Rt△PCB 中,
PA =PB,
PC =PC(公共边),
∴Rt△PCA ≌Rt△PCB(HL).
∴AC =BC.
又PC⊥AB,
∴点P 在线段AB 的垂直平分线上.
P
A
B
C
如图,AB=AC,MB=MC.直线 AM 是线段 BC 的垂直平分线吗?为什么?
解:直线 AM 是线段 BC 的垂直平分线.
∵ AB=AC ,
∴ 点 A 在线段 BC 的垂直平分线上,
∵ MB=MC.
∴ 点 M 在线段 BC 的垂直平分线上,
∴ 直线 AM 是线段 BC 的垂直平分线.
A
B
M
C
13
分析上面关于线段的垂直平分线的两个命题,它们的题设和结论有什么关系?你还学习过其他具有类似关系的命题吗?
问题3
线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等
与线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上
两个命题的题设、结论正好相反.
(3)作直线 CF.
A
B
C
直线 CF 就是所求作的垂线.
E
D
F
(2)分别以点 D 和点 E 为圆心,大于 DE 的长为半径作弧,两弧相交于点 F.
探究新知
如图,要在公园(四边形ABCD)中建造一座音乐喷泉,喷泉位置应符合如下要求:
(1)到公园两个出入口A、C的距离相等;
(2)到公园两边围墙AB、AD的距离相等.
请你用尺规作图的方法确定喷泉的位置P.
(不必写作法,但要保留作图痕迹)
探究新知
知识点1 线段的垂直平分线的性质
1.如图,已知是线段的垂直平分线,是 上的一点,若
,则 的长为______.
(第1题)
返回
17
(第2题)
2.[2024镇江中考]如图,的边 的垂
直平分线交于点,连接.若 ,
,则 ___.
3
3.[教材习题 变式][2025广州越秀区期末]如图,
在中,线段的垂直平分线分别交,于点 ,
,连接,若,,则 的周长为
( )
C
A.19 B.20 C.21 D.22
返回
18
练一练
2. 如图,AD为△ ABC的角平分线,AE=AF.连接DE,DF,EF,求证:线段AD 所在直线是线段EF 的垂直平分线.
知识点 互逆命题和互逆定理
探究
分析下面关于线段的垂直平分线的两个命题,它们的题设和结论有什么关系?你还学习过其他具有类似关系的命题吗?
这两个命题的题设、结论正好相反.
线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等.
与线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上.
例题讲解
例4
尺规作图:经过已知直线外一点作这条直线的垂线.
已知:直线 AB 和 AB 外一点 C .
求作:AB 的垂线,使它经过点 C.
A
B
C
分析:假设所求作直线已经作出,
则它不仅过点 C 与直线 AB 垂直,而且是连接 AB 上与垂足距离相等的两点的线段的垂直平分线.
先确定这两点
在直线 AB 上且与点 C 的距离相等即可
例题讲解
例4
尺规作图:经过已知直线外一点作这条直线的垂线.
已知:直线 AB 和 AB 外一点 C .
求作:AB 的垂线,使它经过点 C.
A
B
C
解:(1)以点 C 为圆心,适当长为半径作弧,交直线 AB 于点 D 和点 E.
E
D
由(1)可知,点 C 在线段 DE 的垂直平分线上.
因而再作出与 D,E 距离相等的另一点 F,就能得到线段 DE 的垂直平分线.
证明:∵AD为△ABC的角平分线,
∴∠EAD=∠FAD.
在△AED和△AFD中,
∴△AED≌△AFD(SAS).
∴DE=DF.
∴点D在线段EF的垂直平分线上.
证明:∵AD为△ABC的角平分线,
∴∠EAD=∠FAD.
在△AED和△AFD中,
∴△AED≌△AFD(SAS).
∴DE=DF.
∴点D在线段EF的垂直平分线上.
又∵AE=AF,
∴点A在线段EF的垂直平分线上.
∴线段AD所在直线是线段EF的垂直平分线.
$