内容正文:
第十四章全等三角形
14.3.2角平分线的判定
温故知新
性质定理:角的平分线上的点到这个角两边的距离相等.
应用格式:
∵OP平分∠AOB,PD⊥OA,PE⊥OB
∴PD=PE
定理的作用:
证明线段相等.
角平分线的性质
新知引入
我们知道,角平分线上的点到角的两边的距离相等.那么反过来,到角两边的距离相等的点是否在角的平分线上呢?
到角两边的距离相等的点在角的平分线上.
你能写出已知和求证分别是什么吗?
新知探究
证明:∵PD⊥OA,PE⊥OB,
∴∠PDO=∠PEO=90°.
在Rt△PDO和Rt△PEO中,
∴Rt△PDO≌Rt△PEO(HL).
∴∠DOP=∠EOP.即OP平分∠AOB
∴点P在∠AOB的平分线上.
已知:点P是∠AOB内的一点,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E,且PD=PE.求证:点P在∠AOB的平分线上.
角的平分线的判定:
角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
几何语言:
∵PD⊥OA,PE⊥OB,PD=PE.
∴点P在∠AOB的平分线上,即OP平分∠AOB.
在角的内部,角的平分线(顶点除外)可以看成到角两边距离相等的所有点的集合.
新知归纳
例如图,△ABC的角平分线BM,CN相交于点P.求证:(1)点P到三边AB,BC,CA的距离相等;(2)△ABC的三条角平分线交于一点.
证明(1)过点P作PD⊥AB,PE⊥BC,PF⊥CA,垂足分别为D,E,F.
∵BM平分∠ABC,点P在BM上
∴PD=PE.
同理可证PE=PF.
∴PD=PE=PF.
即点P到三边AB,BC,CA的距离相等.
(2)由(1)得,点P到边AB,CA的距离相等,
∴点P在∠A的平分线上,
∴△ABC的三条角平分线交于一点.
A
B
C
P
N
M
D
E
F
三角形的三条角平分线交于一点,并且这点到三边的距离相等.
典例精析
1.如图,AB⊥CD,CE⊥AD,垂足分别为B,E,AB=CE,AB,CE相交于点F,连接DF.求证:FD平分∠BFE.
证明∵AB⊥CD,CE⊥AD
∴∠ABD=∠CED=90°
在△ABD和△CED中
∴△ABD≌△CED(AAS)
∴DB=DE
又∵DB⊥FB,DE⊥FE
∴点D在∠BFE的平分线上,
即FD平分∠BFE.
新知应用
2.如图,已知△ABC,BF是△ABC的外角∠CBD的平分线,CG是△ABC的外角∠BCE的平分线,BF,CG相交于点P,求证:
(1)点P到三边AB,BC,CA所在直线的距离相等;
(2)点P在∠A的平分线上.
证明:(1)过点P作PH⊥AD,PI⊥BC,PJ⊥AE,垂足分别为H,I,J.
∵BF平分∠CBD,PH⊥AD,PI⊥BC
∴PH=PI.
同理可证PI=PJ.
∴PH=PI=PJ.
即点P到三边AB,BC,CA的距离相等.
H
I
J
(2)由(1)得,点P到边AB,CA的距离相等,
∴点P在∠A的平分线上.
新知应用
角的平分线
角的平分线的判定 角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
图示
符号语言
∵PD⊥OA,PE⊥OB,PD=PE.
∴OP平分∠AOB.
课堂总结
1.如图,CD⊥AB,BE⊥AC,垂足分别为D,E,BE,CD相交于点O,OB=OC.求证:∠1=∠2.
证明:∵CD⊥AB,BE⊥AC
∴∠ODB=∠OEC=90°
在△BOD和△COE中
∴△BOD≌△COE(AAS)
∴OD=OE
又∵OD⊥AB,OE⊥AC
∴点O在∠BAC的平分线上
∴∠1=∠2
随堂练习
2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,在边AC上求作一点P,使点P到边BC和边AB的距离相等.
解:如图所示.
随堂练习
3.如图,在△ABC中,AD是它的角平分线,P是AD上一点,PE//AB,交BC于点E,PF//AC,交BC于点F.求证:点D到PE和PF的距离相等.
证:过点D分别作DM⊥PE,DN⊥PF,垂足分别为M,N.
∵AD是∠BAC的平分线
∴∠1=∠2.
又PE∥AB,PF∥AC,
∴∠3=∠1,∠4=∠2.
∴∠3=∠4,即PD平分∠EPF
又∵DM⊥PE,DN⊥PF
∴DM=DN,即点D到PE和PF的距离相等.
随堂练习
4.如图,OC是∠AOB的平分线,P是OC上的一点,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E,F是OC上的另一点,连接DF,EF,求证DF=EF.
证:∵OC平分∠AOB,PD⊥OA,PE⊥OB,
∴PD=PE,∠PDO=∠PEO=90°.
在Rt△PDO和Rt△PEO中
∴Rt△PDO≌Rt△PEO(HL)
∴∠1=∠2,OD=OE
在△DOF和△EOF中
∴△DOF≌△EOF(SAS)
∴DF=EF
随堂练习
1
2
证明:过点E作EF⊥AD于点F
∵∠B=∠C=90°
∴DC⊥EC,EB⊥AB.
∵DE平分∠ADC,
且EF⊥AD,DC⊥EC
∴EC=EF.
∵E是BC的中点
∴EC=EB.
∴EF=EB
又∵EF⊥AD,EB⊥AB,
∴点E在∠BAD的平分线上,
即AE平分∠DAB.
5.如图,∠B=∠C=90°,E是BC的中点,DE平分∠ADC.
求证:(1)AE平分∠DAB. (2)AD=AB+CD
A
B
C
E
D
┌
┌
F
┌
(2):在Rt△AFE和Rt△ABE中
∴Rt△AFE≌Rt△ABE(HL)
∴AF=AB
同理可证DC=DF
∵AD=AF+DF
∴AD=AB+CD
随堂练习
6.已知:BP,CP分别是△ABC的外角平分线,PM⊥AB于点M,PN⊥AC于点N.求证:AP平分∠MAN.
证明:作PD⊥BC于点D,
∵BP平分∠MBC,PM⊥AB,PD⊥BC,∴PM=PD
同理可得PN=PD
∴PM=PN
又∵PM⊥AB,PN⊥AC
∴点P在∠MAN的平分线上,
即AP平分∠MAN
随堂练习
┌
D
7.如图,△ABC的三边AB,BC,CA的长分别为4,5,6,其三条角平分线交于点O,求S△ABO∶S△BCO∶S△CAO.
解:过点O作OH⊥AB,ON⊥BC,OM⊥AC,垂足分别为H,M,N.
∵OA,OB,OC为三条角平分线,
∴OH=OM=ON
∴S△ABO∶S△BCO∶S△CAO
=⋅AB⋅OH :⋅BC⋅ON :⋅AC⋅OM
=AB:BC:AC = 4:5:6
M
N
H
┐
┐
┐
随堂练习
8.如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别是E,F,BE=CF.求证:AD是△ABC的角平分线.
证明:∵D是BC的中点
∴BD=CD
∵DE⊥AB,DF⊥AC
∴∠BED=∠CFD=90°
在Rt△BDE和Rt△CDF中
∴Rt△BDE≌Rt△CDF(HL)
∴DE=DF
又∵DE⊥AB,DF⊥AC
∴点D在∠BAC的角平分线上,
即AD是△ABC的角平分线
随堂练习
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