内容正文:
专题12.4 逆命题和逆定理
教学目标
1.了解互逆命题、互逆定理的概念,会识别互逆命题、互逆定理,能正确写出一个命题的逆命题,并判断原命题及其逆命题的真假。
2.探索并证明线段垂直平分线的性质定理及其逆定理。
3.探索并证明角平分线的性质定理及其逆定理。
4.能运用这些定理证明线段相等、垂直或角相等,发展推理能力。
教学重难点
1.重点
(1)互逆命题、互逆定理的概念及逆命题的写法
(2)线段垂直平分线的性质定理及其逆定理
(3)角平分线的性质定理及其逆定理
2.难点
(1)区分逆命题与逆定理,判断定理是否有逆定理
(2)灵活运用垂直平分线、角平分线性质定理及其逆定理进行证明
(3)角平分线判定定理中"点在角的内部"的前提条件
知识点01:互逆命题
1.定义:在两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论是第二个命题的条件,那么这两个命题叫作互逆命题。
2.如果把其中一个命题叫作原命题,那么另一个命题就叫作它的逆命题。
3.任何命题都有逆命题;互逆命题是两个命题之间的关系,与命题的真假无关。
4.写一个命题的逆命题的步骤:
(1)分清原命题的条件和结论,将命题写成"如果……,那么……"的形式,可适当添加词语使语句通顺;
(2)交换原命题的条件和结论,写成命题的形式。
【即学即练】
1.已知命题“等腰三角形的两个底角相等”,其逆命题是_____.
【答案】有两个角相等的三角形是等腰三角形
【分析】将原命题的条件与结论互换,即可得到原命题的逆命题.
【详解】解:由题意得,原命题的逆命题为:有两个角相等的三角形是等腰三角形.
知识点02:互逆定理
1.定义:如果一个定理的逆命题也是定理,那么这两个定理叫作互逆定理,其中的一个定理叫作另一个定理的逆定理。
2.互逆定理是一种特殊的互逆命题,其特殊之处在于原命题和逆命题都是真命题,且都是定理。
3.注意:每一个命题都有逆命题,但并不是每一个定理都有逆定理(只有当逆命题也为真命题时才成为互逆定理)。
【即学即练】
1.写出定理“两直线平行,同位角相等”的逆定理:__________.
【答案】同位角相等,两直线平行
【分析】将原定理的题设与结论交换位置即可得到原定理的逆定理.
【详解】解:定理“两直线平行,同位角相等”中,题设为两直线平行,结论为同位角相等,故原定理的逆定理为“同位角相等,两直线平行”.
知识点03:线段垂直平分线的性质定理及其逆定理
1.线段垂直平分线的定义:经过线段中点并且垂直于这条线段的直线,叫作这条线段的垂直平分线。
2.性质定理:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等。
3.性质定理的逆定理: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。
4.应用:性质定理用于证明线段相等;逆定理用于确定点在垂直平分线上。
5.判断一条直线是不是某条线段的垂直平分线时,需证明该直线上有两个点到这条线段两个端点的距离分别相等。
6.三角形三边的垂直平分线相交于一点,且这个点到三角形三个顶点的距离相等;该交点在锐角三角形内、直角三角形斜边上、钝角三角形外。
【即学即练】
1.如图,在中,的垂直平分线分别交、于点E、D,,,那么的周长_______.
【答案】18
【分析】根据线段垂直平分线的性质得到即可解答.
【详解】解:∵的垂直平分线分别交、于点E、D,,
∴,
∵,
∴的周长.
知识点04:角平分线的性质定理及其逆定理
1.性质定理:角平分线上的点到角两边的距离相等。
2.性质定理的逆定理(角平分线的判定定理):角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上。
3.角平分线可以看成为角的两边距离相等的所有点的集合。
4.注意:逆定理的前提条件是点必须在角的内部,因为角的外部也存在到角两边距离相等的点,但这些点不在角的平分线上。
5.三角形的三条角平分线相交于一点,且该交点一定在三角形的内部。
6.角平分线的性质定理为证明线段相等提供了新方法;其逆定理为证明角相等提供了新方法。
【即学即练】
1.如图,在中,,的平分线交于,若,则点到的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过点作于,根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得,即可求解.
【详解】解:过点作于,如图:
∵是的平分线,,,
∴,
即点到的距离是.
题型01 写出一个命题的逆命题
先将原命题改写成"如果……那么……"的形式,再交换条件与结论,注意适当添词使语句通顺。
【典例1】. (25-26八年级下·湖南湘西·期中)命题“同位角相等,两直线平行”的逆命题是:_______________
【答案】两直线平行,同位角相等
【分析】交换原命题的题设和结论即可得到逆命题,先找出原命题的题设和结论,再交换得到结果.
【详解】解:原命题“同位角相等,两直线平行”中,题设为“同位角相等”,结论为“两直线平行”,
交换题设和结论,得到逆命题为“两直线平行,同位角相等”.
【变式1】. (25-26七年级下·江苏连云港·期末)命题“直角三角形两锐角相等”的逆命题______.
【答案】两锐角相等的三角形是直角三角形
【分析】先确定原命题的条件与结论,再将条件和结论互换即可得到原命题的逆命题.
【详解】原命题“直角三角形两锐角相等”的逆命题为:两个锐角相等的三角形是直角三角形.
【变式2】. (25-26七年级下·江苏无锡·期末)请写出命题“若,则”的逆命题:__________.
【答案】
若,则
【分析】根据逆命题的定义,交换原命题的条件与结论,即可得到原命题的逆命题
【详解】解:原命题的条件是,结论是,
交换原命题的条件和结论,可得逆命题为:若,则
【变式3】. (25-26七年级下·上海普陀·期末)命题“等边三角形的三条边相等”的逆命题是:如果_____________________,那么_____________________.
【答案】 一个三角形的三条边相等 这个三角形是等边三角形
【分析】明确逆命题的构造方法,交换原命题的题设与结论即可得到所求逆命题.
【详解】将原命题“等边三角形的三条边相等”改写为“如果一个三角形是等边三角形,那么这个三角形的三条边相等”,可得原命题的题设为“一个三角形是等边三角形”,结论为“这个三角形的三条边相等”,交换原命题的题设与结论,即可得到该命题的逆命题.因此如果后横线处填一个三角形的三条边相等,那么后横线处填这个三角形是等边三角形.
题型02 判断逆命题的真假
写出逆命题后用推理或举反例判断;逆命题真假与原命题真假无关,需单独判断。
【典例2】. (26-27九年级上·浙江温州·开学考试)下列命题的逆命题是假命题的是( )
A.等腰三角形的两个底角相等 B.全等三角形的面积相等
C.两直线平行,内错角相等 D.直角三角形两个锐角互余
【答案】B
【分析】将原命题的题设和结论互换位置,得到的新命题就是原命题的逆命题,再判断新命题是否为假命题即可.
【详解】解:A选项逆命题为“有两个角相等的三角形是等腰三角形”,是真命题.
B选项逆命题为“面积相等的三角形是全等三角形”,是假命题.
C选项的逆命题为“内错角相等,两直线平行”,是真命题.
D选项的逆命题为“两个锐角互余的三角形是直角三角形”,是真命题.
【变式1】. (21-22七年级下·山东泰安·阶段检测)已知命题“如果一个三角形是钝角三角形,那么这个三角形的两个内角是锐角”,则该命题的逆命题是______命题.(填真或假)
【答案】假
【分析】交换原命题的条件和结论得到逆命题,再通过举反例即可判断逆命题的真假.
【详解】解:交换条件和结论,可得逆命题:如果一个三角形的两个内角是锐角,那么这个三角形是钝角三角形.
举反例:若三角形的三个内角分别为,,,这个三角形有两个内角是锐角,但它是锐角三角形,不是钝角三角形,
故该逆命题是假命题.
【变式2】. (26-27八年级上·全国·课后作业)写出下列命题的逆命题,并判断它们是真命题还是假命题:
(1)如果,那么;
(2)如果一个三角形有一个角是钝角,那么它的另外两个角是锐角.
【答案】(1)
逆命题:如果,那么.是假命题
(2)
逆命题:如果一个三角形有两个角是锐角,那么它的第三个角是钝角.是假命题
【分析】将原命题的题设与结论互换得到逆命题,通过举反例判断逆命题的真假.
【详解】(1)解: 原命题的题设为,结论为,
将题设与结论互换,得逆命题:如果,那么,
取,,满足,但,
故该逆命题是假命题.
(2)解:原命题的题设为一个三角形有一个角是钝角,结论为它的另外两个角是锐角,
将题设与结论互换,得逆命题:如果一个三角形有两个角是锐角,那么它的第三个角是钝角,
若三角形的两个锐角分别为和,则第三个角为,是锐角,
故该逆命题是假命题.
【变式3】. (26-27八年级上·山东聊城·开学考试)写出下列命题的逆命题,并判断这些逆命题是否成立.
(1)三角形的内角和等于;
(2)互为相反数的两个数的绝对值相等;
(3)若,则;
(4)钝角三角形有两个锐角.
【答案】(1)逆命题:内角和等于的多边形是三角形,成立;
(2)逆命题:绝对值相等的两个数互为相反数,不成立;
(3)逆命题:若,则,成立;
(4)逆命题:有两个锐角的三角形是钝角三角形,不成立.
【分析】先得出命题的逆命题,判断逆命题是否成立即可.
【详解】(1)原命题结构:原命题的题设为“一个多边形是三角形”,结论为“它的内角和等于”;
改写命题:题设和结论互换后得到命题“内角和等于的多边形是三角形”;
判断命题:根据多边形内角和规律,仅三角形的内角和是,故该逆命题成立.
(2)原命题结构:原命题的题设为“互为相反数的两个数”,结论为“这两个数绝对值相等”;
改写命题:题设和结论互换后得到命题“绝对值相等的两个数互为相反数”;
判断命题:绝对值相等的两个正数,绝对值相等但不互为相反数,如1和1,故该逆命题不成立.
(3)原命题结构:原命题的题设为“”,结论为“”;
改写命题:题设和结论互换后得到命题“若,则”;
判断命题:对于任意一个实数,它仅有一个立方根与之对应,故该逆命题成立.
(4)原命题结构:原命题的题设为“一个三角形为钝角三角形”,结论为“它有两个锐角”;
改写命题:题设和结论互换后得到命题“有两个锐角的三角形是钝角三角形”;
判断命题:直角三角形有两个锐角,但直角三角形不是钝角三角形,故该逆命题不成立.
题型03 识别互逆定理
先写逆命题,再判断逆命题是否为真命题;原命题、逆命题均为真命题的定理才构成互逆定理。
【典例3】. (25-26八年级下·辽宁沈阳·期末)下列定理没有逆定理的是( )
A.两直线平行,同旁内角互补
B.直角三角形的两锐角互余
C.全等三角形的对应角相等
D.等边三角形的每一个内角都等于
【答案】C
【分析】判断定理是否有逆定理,需先写出原定理的逆命题,再判断逆命题是否为真命题,逆命题为真则原定理有逆定理,逆命题为假则原定理没有逆定理.
【详解】解: A选项,原定理的逆命题为“同旁内角互补,两直线平行”,逆命题是真命题,因此该定理有逆定理.
B选项,原定理的逆命题为“两锐角互余的三角形是直角三角形”,逆命题是真命题,因此该定理有逆定理.
C选项,原定理的逆命题为“对应角相等的三角形是全等三角形”,对应角相等的三角形不一定全等,逆命题是假命题,因此该定理没有逆定理.
D选项,原定理的逆命题为“三个内角都等于的三角形是等边三角形”,逆命题是真命题,因此该定理有逆定理.
【变式1】. (25-26八年级下·江西吉安·阶段检测)下列说法错误的是( )
A.一个真命题的逆命题可能是真命题
B.一个定理不一定有逆定理
C.任何一个定理都有逆定理
D.若,则的逆命题是若,则
【答案】C
【详解】解:∵选项A中,真命题的逆命题可能为真,例如“两直线平行,同位角相等”的逆命题也为真,∴A说法正确.
∵“对顶角相等”是定理,其逆命题“相等的角是对顶角”是假命题,该定理没有逆定理,∴一个定理不一定有逆定理,B说法正确.
∵举例“对顶角相等”是定理,其逆命题“相等的角是对顶角”是假命题,该定理没有逆定理,因此不是任何定理都有逆定理,∴C说法错误.
∵原命题“若,则”交换条件和结论得到逆命题“若,则”,与D描述一致,∴D说法正确.
【变式2】. (2025八年级上·全国·专题练习)已知定理:如果一个三角形是等边三角形,那么它的三个内角都等于.与其互逆的定理是( )
A.如果一个三角形的三个内角都等于,那么它是等边三角形
B.等边三角形的内角都是
C.三个内角不相等的三角形不是等边三角形
D.有一个角是的三角形是等边三角形
【答案】A
【分析】本题考查了互逆定理,互逆定理是通过交换原定理的条件和结论而形成的.原定理的条件是“三角形是等边三角形”,结论是“三个内角都等于”,因此互逆定理应为“如果一个三角形的三个内角都等于,那么它是等边三角形”.
【详解】解:∵原定理:如果一个三角形是等边三角形,那么它的三个内角都等于,
∴互逆定理:如果一个三角形的三个内角都等于,那么它是等边三角形,
故选:A.
【变式3】. (25-26八年级下·河南开封·期中)写出一对互逆定理:__________.
【答案】两直线平行,同位角相等;同位角相等,两直线平行(答案不唯一)
【分析】本题考查了互逆定理的概念:如果一个定理的逆命题能被证明为真命题,那么它也是一个定理,这两个定理称为互逆定理.
根据互逆定理的定义,找出原命题和逆命题都为真命题的一对定理即可.
【详解】解:举例:原定理为“两直线平行,同位角相等”,其逆命题为“同位角相等,两直线平行”,
该逆命题已被证明为真命题,因此二者是一对互逆定理.
题型04 根据垂直平分线的性质求长度
垂直平分线上的点到两端点距离相等,将待求线段转化为已知线段,利用等量代换求周长或边长。
【典例4】. (26-27八年级上·广西南宁·阶段检测)如图,在中,分别以点和点为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于点,,作直线,交于点.若的周长为15,,则的长为( )
A.11 B.12 C.7 D.6
【答案】A
【详解】解:由作图过程可知,垂直平分,
,
的周长为15,
,
,
,
.
【变式1】. (25-26七年级下·广东河源·期末)如图,在中,点是边上的点,垂直平分,若与的周长之差为,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据线段垂直平分线的性质可得,再根据与的周长之差为列式计算即可.
【详解】解:∵垂直平分,
∴,
∵与的周长之差为,
∴,
∴,
∴.
【变式2】. (26-27八年级上·全国·单元测试)如图,在中,是的垂直平分线,连接,若的周长为,的周长为,则的长为________.
【答案】3
【分析】根据线段的垂直平分线的性质,得,设,分别表示两个三角形的周长,根据算式,解答即可.
【详解】解:根据题意,得,设,
的周长为,的周长为,
,
,
解得.
【变式3】. (26-27八年级上·江苏南京·单元测试)如图,在与中,,过点C作,交于E,交于点F,连结,交于H.
(1)判断的形状,并说明理由.
(2)求证:平分.
(3)若,求的长.
【答案】(1)解:是等边三角形,理由如下;
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形;
(2)证明:∵,
∴是的垂直平分线,
即,
∵,
∴平分;
(3)4
【分析】(1)先证明是等边三角形,可得,由平行线的性质可得,可得结论;
(2)根据,,推出直线是线段的垂直平分线,再根据等腰三角形的性质即可得证;
(3)由等边三角形的性质和平行线的性质可求,即可求解.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴.
题型05 根据垂直平分线的性质求角度
由垂直平分线得等腰三角形(等边对等角),结合三角形内角和与外角性质求角度。
【典例5】. (26-27八年级上·吉林·期中)如图,在中,,通过尺规作图,得到直线,仔细观察作图痕迹,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据作图得出是的垂直平分线,得出,推出,再根据垂直的定义得出,求出,最后可得出答案.
【详解】解:根据作图可知,是的垂直平分线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【变式1】. (24-25八年级上·安徽亳州·阶段检测)如图,中,的垂直平分线交于点,垂足为,若,,则的度数是______ .
【答案】/度
【分析】根据线段垂直平分线的性质可得,进而得到,结合,即可求解.
【详解】解: 的垂直平分线交于点,垂足为,
,
,
,
.
【变式2】. (25-26七年级下·陕西咸阳·阶段检测)如图,中,,分别是、边上的垂直平分线,、相交于点,连接、、,已知,则的度数为_____°.
【答案】25
【分析】根据垂直平分线的性质得到,再根据等边对等角,得到,求出,继而根据垂直平分线的性质与等边对等角进行求解即可.
【详解】解:∵是的垂直平分线,
∴,
∴,
∴,
∵是的垂直平分线,
∴,
∴.
【变式3】. (2026八年级上·全国·专题练习)在等腰三角形中,,边的垂直平分线交边于点,连接,若为等腰三角形,求的度数.
【答案】的度数为或
【分析】分两种情况:当时,当时,分别画出图形,根据三角形内角和定理和等腰三角形的性质,进行求解即可.
【详解】解:,
,
设,
是边的垂直平分线,
,
.
当时,如图①,
则,
,
,
,
即,
当时,如图②,
则,
,
,
,
,
,
即.
综上,的度数为或.
题型06 根据垂直平分线的性质求最值
利用垂直平分线转化线段,把折线化为直线上的两点间距离,结合"两点之间线段最短"求最值。
【典例6】. (26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,在中,,,,垂直平分边,是直线上一点,则的最小值为____.
【答案】
【分析】连接,由垂直平分线的性质得,推出,即可求解.
【详解】解:连接,
∵垂直平分,
∴,
∴,
∴当点A,P,C三点共线时,取得最小值,即的长度,
∵,
∴的最小值是.
【变式1】. (2026八年级上·全国·专题练习)如图,在等边三角形中,是边的中点,于点,是上的动点,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接,,由等边三角形的性质可得,,,则,故当三点共线时,的最小值为的长,然后通过等面积法即可求解.
【详解】解:如图,连接,,
∵是等边三角形,
∴,
∵于点,是边的中点,
∴,,
∴,
∴当三点共线时,的最小值为的长,如图,
∵,
∴,即的最小值为.
【变式2】. (2026八年级上·全国·专题练习)如图,在中,,,两点关于直线对称,,的周长是16,若点在直线上,则的最大值为________.
【答案】6
【分析】由对称得直线垂直平分,由垂直平分线的性质得,进而求出,则,当,B,C三点共线时等号成立.
【详解】解: ,两点关于直线对称,
直线垂直平分,
,
的周长是16,,
,
,
点在直线上,
,
,当,B,C三点共线时等号成立,如图:
的最大值为6.
【变式3】. (26-27八年级上·福建厦门·阶段检测)如图,等腰的底边长为6,面积是36,腰的垂直平分线分别交边于点.若点为边的中点,点为线段上一动点,则周长的最小值为( )
A.6 B.10 C.12 D.15
【答案】D
【分析】连接,由等腰三角形可得,,根据线段垂直平分线可得,则的周长,再由三角形面积公式求解即可.
【详解】解:如图:
连接
等腰的底边长为6,点为边的中点,
,,
是腰的垂直平分线,
,
此时的周长,
,
,
,
,
∴的周长最小值为.
题型07 根据角平分线的性质求长度、面积
角平分线上的点到角两边距离相等,作垂线段转化线段,用面积公式或割补法求值。
【典例7】. (26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,在中,点是,的平分线的交点,,过作于点,且,则的面积是( )
A.15 B.18 C.30 D.36
【答案】A
【分析】作于点,作于点,连接,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,作于点,连接,
∵在中,点是,的平分线的交点,,
∴,,
∴
.
【变式1】. (26-27八年级上·全国·单元复习)如图,在中,和的平分线交于点,,,的面积为,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】过点作三边的垂线,利用角平分线上的点到角两边的距离相等,得出点到、的距离相等,先求出该距离,再计算的面积即可求解.
【详解】解:过点作于点,于点,于点,如图所示:
平分,,,
,
平分,,,
,
,
在中,,,
,即,
,
,
,
.
【变式2】. (26-27八年级上·福建厦门·阶段检测)如图,在中,垂直平分,平分,则的长为__________.
【答案】
【分析】利用角平分线的性质和垂直平分线的性质解答即可.
【详解】垂直平分,
,
平分、、,
,
.
【变式3】. (26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,在中,,是的平分线,于E,F在上,且.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明:∵,是的平分线,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)1
【分析】(1)由是的平分线,利用角的平分线的性质定理得到,再由得到,利用全等三角形对应边相等即可得证;
(2)利用得到,利用全等三角形对应边相等得到,由,及(1)中等量代换即可求的长.
【详解】(1)略
(2)解:∵是的平分线,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
故的长为1.
题型08根据角平分线的性质求角度
利用角平分线得角相等,结合三角形内角和、外角性质及平行线性质求角度。
【典例8】. (26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,两把完全相同的长方形直尺按如图方式摆放,把其中一把直尺边缘和射线重合,而另一把直尺的下边缘与射线重合,记两把尺的接触点为点.上边缘与射线相交于点,连接.若,则的大小为____.
【答案】/度
【分析】根据直尺对边平行且宽度相等的性质,得点P到的距离相等,所以是的角平分线,可求出的度数.利用直尺对边平行的性质,得,根据平行线的同位角相等,得到的大小.
【详解】解:∵两把直尺完全相同,
∴点P到的距离和点P到的距离相等(都等于直尺的宽度).
∴平分.
∵,
∴,
∴.
∵下方直尺的上下边缘互相平行,也就是,
∴.
【变式1】. (26-27八年级上·青海·期中)如图,,,若,,,则的度数为______.
【答案】/29度
【分析】根据角平分线的判定定理(到角的两边的距离相等的点在该角的角平分线上)得到平分,再由角平分线的定义可得答案.
【详解】解:∵,且,
∴平分,
∴.
【变式2】. (2026八年级上·全国·专题练习)如图,为的平分线,点为上一点,点,分别为射线,上的点,且,若,求的度数.
【答案】的度数为或
【分析】此题考查了角平分线的性质,全等三角形的性质和判定,等边三角形的性质和判定,解题的关键是掌握以上知识点.首先求出,如图所示,过作于点,于点,然后能证明出,得到,根据题意分两种情况讨论,当在点时,由角平分线的性质得到;当在点时,易得.
【详解】解:如图,过点作于点,于点,
平分,,,
,
,
,
在和中,
,
,
.
当点在点的上方时,,
∴是等边三角形,
∴.
综上所述,的度数为或.
【变式3】. (26-27八年级上·甘肃张掖·阶段检测)如图,在中,,,点D在边上,连接,若,点D到的距离为3,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】过点作于点E,证明平分,即可得到.
【详解】解:过点作于点E,
∵点D到的距离为3,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴平分,
∴.
题型09 角平分线的判定与证明
证明角内部一点到角两边的距离相等,利用逆定理判定该点在角平分线上,从而得角相等。
【典例9】. (26-27八年级上·全国·课后作业)如图,在中,,,,,垂足分别为,,,相交于点.求证:平分.
【答案】证明:,,
.
在和中,
,
.
,
∴,
.
又,,
平分.
【分析】证明,得到,则可证明,再根据到角的两边距离相等的点在该角的角平分线上可证明平分.
【详解】略
【变式1】. (26-27八年级上·江苏宿迁·阶段检测)在中,,,点是射线上一点,连接,过点作于点直线、交于点E.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,当点D在线段BC上时,求证:平分;
【答案】(1)证明:∵,点是射线上一点,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:如图所示,过点C作于H,于K,
∴;
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴;
又∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴平分,
【分析】(1)先证明,,再利用证明,可得到,则;
(2)过点C作于H,于K,证明,得到,则可证明平分,即可证明.
【详解】(1)略
(2)略
【变式2】. (26-27七年级上·山东淄博·阶段检测)如图,为线段上一动点(不与点、重合),在同侧分别作正和正,与交于点,与交于点,与交于点,连接.
(1)证明;
(2)连接,同学认为平分,同学认为平分,你认为哪个是正确的?请说明理由.
【答案】(1)证明:∵在线段上,
,
∵和是等边三角形,
,,,
,
,,
,
∵在和中,
,
,
,
∵在和中,
,
.
(2)同学正确,平分,
理由如下:如图,连接,过点作,,
据(1)可知,
则,,
即,
可得,
故平分.
【分析】(1)先利用等边三角形性质,证明得到对应角相等,再证,进而证得;
(2)过点向角两边作垂线段,借助全等三角形面积相等推导出两条垂线段相等,利用角平分线判定定理得到平分.
【详解】(1)略
(2)略
【变式3】. (25-26八年级上·广东汕头·期中)如图,在中,,点D是的中点,于点E,于点F.
(1)求证:平分;
(2)求证:.
【答案】(1)证明:∵,点D是的中点,
∴平分(等腰三角形底边上的中线与顶角平分线重合,三线合一).
(2)证明:∵平分,,,
∴(角平分线上的点到角两边的距离相等).
【分析】(1)根据等腰三角形三线合一进行证明即可;
(2)根据角平分线的性质证明即可.
【详解】(1)略
(2)略
题型10 垂直平分线与角平分线性质的综合
综合运用两种定理的判定与性质,证明线段相等、垂直或角相等,注意选择恰当的判定与性质。
【典例10】. (26-27八年级上·江苏南京·阶段检测)尺规作图:(保留作图痕迹,写出必要的文字说明)
(1)在已知的内部求作一点,使得点到三角形三个顶点的距离相等;
(2)在已知边上求作一点,使点到的距离等于的长.
【答案】(1)如图,点即为所求,
(2)如图,点D即为所求,
作,交的延长线于E,作的平分线,交于点D,
则点D是求作的点.
【分析】(1)线段垂直平分线上的点到两端点的距离相等,作边、的垂直平分线交于一点O,点到三角形三个顶点的距离相等;
(2)角平分线上的点到角的两边距离相等,从而作,交的延长线于E,作的平分线,交于点D.
【详解】(1)略
(2)略
【变式1】. (26-27八年级上·北京·阶段检测)阅读材料:
我们曾经解决过如下问题:“如图1,点,分别在直线同侧,在直线上,使得最小?”
我们可以经过如下步骤解决这个问题:
画草图(或目标图)分析思路:在直线上任取一点,连接,根据题目需要,作点关于直线的对称点,“化曲为直”寻找的最小值;
根据阅读材料解决下列两个问题:
(1)如图2,在中,,,,,垂直且平分,在直线上,直接写出的最小值,回答:的最小值是____________,取最小值时点的位置是(在图中标出来);
(2)如图3,点,分别在直线两侧,在直线上,使得.要求画图,并简要叙述确定点位置的步骤.(无需尺规作图,保留画图痕迹,无需证明)
解:确定点位置的简要步骤:________________________.
【答案】(1)4,如图所示,线段与直线的交点
(2)先画点M关于直线的对称点,射线与直线的交点即为点P,
如图所示;
【分析】(1)根据题意知点B关于直线的对称点为点C,记,的交点为,连接,此时的值最小即的长.
(2)先画点M关于直线的对称点,射线与直线的交点即为点P.
【详解】(1)解:∵在中,,,,,
如图,记,的交点为,连接,
∵垂直平分,
∴B、C关于对称,
∴,
∴,此时的值最小,最小值为4.
画图略
(2)解:先画点M关于直线的对称点,射线与直线的交点即为点P.
理由如下:
∵由作图可得:是的垂直平分线,
∴,,
∴.
【变式2】. (26-27八年级上·全国·课后作业)如图①,在中,是的中点,于,于,.
(1)求证:平分;
(2)如图②,连接,求证:垂直平分.
【答案】(1)证明:是的中点,
,
,,
在和中,
,
,
点在的平分线上,
平分.
(2)证明:由(1)知,
在和中,
,
,
又,
垂直平分.
【分析】(1)由是的中点,可得,利用可证,可得,利用角平分线的判定定理可证平分;
(2)根据垂直平分线的判定方法,证明,即可.
【详解】(1)略
(2)略
【变式3】. (25-26七年级下·陕西咸阳·阶段检测)如图,在中,边的垂直平分线交于点,边的垂直平分线交于点(点在点右侧),直线与直线相交于点,过点作于点,连接,,,,.
(1)若,求的度数;
(2)若的周长为24,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先根据垂直平分线的性质可得,,进而可得,,根据三角形内角和定理确定,易得,进而求解即可;
(2)首先根据垂直平分线的性质可得,,,结合“的周长为24”可得,进而可得,即,然后根据等腰三角形“三线合一”的性质,即可获得答案.
【详解】(1)解:∵直线垂直平分,直线垂直平分,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)∵直线垂直平分,直线垂直平分,
∴,,,
∵的周长为24,
∴,
∴,即,
∵,
∴.
一、单选题
1.下列命题的逆命题是真命题的是( )
A.两直线平行,同位角相等 B.七边形是多边形
C.两个全等三角形的面积相等 D.若,,则
【答案】A
【详解】解:A.原命题为“两直线平行,同位角相等”,逆命题为“同位角相等,两直线平行”,该逆命题是真命题;
B.原命题为“七边形是多边形”,逆命题为“多边形是七边形”,多边形包含多种边数的图形,该逆命题是假命题;
C.原命题为“两个全等三角形的面积相等”,逆命题为“面积相等的两个三角形全等”,面积相等的三角形形状不一定相同,不一定全等,该逆命题是假命题;
D.原命题为“若,,则”,逆命题为“若,则,,举例,,满足,但,该逆命题是假命题.
2.如图,,点是内一点,于点,于点,且,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据角平分线的判定定理可得平分,据此可得答案.
【详解】解:∵,,且,
∴平分,
∵,
∴.
3.命题“如果,那么”的逆命题是( )
A.如果,那么 B.如果,那么
C.如果,那么 D.如果,那么
【答案】C
【分析】将原命题的条件和结论互换位置即可得到逆命题.
【详解】解:由题意得,原命题的逆命题为如果,那么.
二、填空题
4.请你写出一个真命题,使其逆命题为假命题.真命题是______,它的逆命题是______命题.(填“真”或“假”)
【答案】 对顶角相等 假
【分析】写出一个真命题,交换命题的条件与结论得到逆命题,再判断逆命题的真假即可.
【详解】解:命题“对顶角相等”是真命题;
交换原命题的条件和结论,得到逆命题:相等的角是对顶角;
等腰三角形的两个底角相等,但这两个角不是对顶角,因此该逆命题不成立,是假命题.
5.如图,在中,的垂直平分线分别交于点D,F,若,的周长为7,则的周长为_________.
【答案】13
【分析】首先根据垂直平分线的定义和性质可得,,再由的周长为7,易得,然后计算的周长即可.
【详解】解:∵是的垂直平分线,,
∴,,
∴,
∵的周长为7,即,
∴,
∴的周长.
6.如图,的边,的垂直平分线,相交于点,点,在边上.若,则________.
【答案】/80度
【分析】由垂直平分线得到等腰三角形,可得,,利用三角形内角和求出,再在直角三角形中求出,最后在中算出.
【详解】解: 垂直平分,垂直平分,
,,
,,
,,
,
,
,
,,
,
,
,,
,
.
三、解答题
7.如图,在中,是的垂直平分线,,为的中点.求证:.
【答案】证明:如图,连接,
是的垂直平分线,
.
,为的中点,
是的垂直平分线,
,
,
.
【分析】根据垂直平分线的性质推出,利用垂直平分线的判定和性质推出,通过等量代换即可证明.
【详解】略
8.如图,在中,是上的一点,连接,作于点,于点,且平分,连接,证明:垂直平分.
【答案】证明:∵平分,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴垂直平分.
【分析】利用角平分线的性质和全等三角形的判定,再结合线段垂直平分线的判定定理即可得出结论.
【详解】略
9.证明题
(1)如图①,在四边形中,,,平分.求证:.
(2)如图②,在等腰三角形中,,平分.求证:.
【答案】(1)证明:如图①,过作,交延长线于点,于点,则,
平分,,,
.
,,
.
,
,
(2)如图②,在上截取,,连接,.
,,
.
平分,
.
,
.
∴,
,
.
,,,
,
,,
,
,
,
.
【分析】(1)过作延长线于,于,由角平分线性质得;再由及邻补角关系推出,由证,得.
(2)在上截取、,连接、;先由等腰三角形性质及外角定理推出;再由证,得、,进而得;故,即.
【详解】(1)略
(2)略
1.已知:如图,点C为线段上一点,、是等边三角形.下列说法:①;②;③平分;④;⑤,正确的有几个?( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【分析】先利用手拉手模型证,即可得,①正确;再证,说明⑤正确,根据全等三角形的性质可得,,,证明是等边三角形,得出,根据平行线的判定说明②正确;过点C作于点P,于点Q,证明,说明点C在的角平分线上,可得③正确;无法证明④正确.
【详解】解:和是等边三角形,
,,,
,
即,
在和中,
,
,
,故①正确;
,
,
即,
点C为线段上一点,
且,
∴,
,
在和中,
,
,故⑤正确;
,,,
,且,
是等边三角形,
,
,故②正确;
过点C作于点P,于点Q,如图所示:
∵,,,
∴,
∵,
∴,
∴点C在的角平分线上,
∴平分,故③正确;
无法证明,故④错误;
综上,正确的是①②③⑤共4个.
2.如图,在和中,,,,直线,交于点M,连接,下列结论:①,②,③,④平分,其中正确结论的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【分析】根据条件利用,证明,即判定出①②;再利用三角形的内角和定理判定③;构造全等三角形对应边上的高,利用证明直角三角形全等,即可判定④.
【详解】解:∵,
∴,
即,
又∵,,
∴,
∴,
∴①,②正确;
③如图所示,与相交于点,
∵,
∴,
又∵,
∴,
故③正确;
④如图所示,过点作于点,过点作于点,
∴,
∵,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即平分,
故④正确;
综上,正确的结论有个.
3.观察与判断:如图,经过已知直线外一点,按图中的作图痕迹,得到直线.根据作图,判断以下五个结论:①;②点与点既关于直线对称,也关于点对称;③若,则;④若,则四边形的周长为;⑤四边形的面积为.其中正确结论的序号为___________.
【答案】②④⑤
【分析】根据尺规作图痕迹可知是线段的垂直平分线,利用垂直平分线的性质、轴对称与中心对称的定义、直角三角形边角关系及四边形面积公式逐一判断.
【详解】解:由作图痕迹可知,是线段的垂直平分线,
,,,,
对于①:,
,不一定为,
①错误;
对于②:垂直平分,
点与点关于直线对称,
是的中点,
点与点关于点对称,
②正确;
对于③:在直角中,,
,
,
∴不是等边三角形,则,
故
③错误
对于:④四边形的周长,
,,
周长,
,
周长,
,
周长,
④正确
对于⑤:,
四边形的面积,
⑤正确,
综上所述,正确的结论是②④⑤.
4.【教材呈现】以下是老版人教版八年级上册数学教材第53页的部分内容.
如图1,四边形中,,.我们把这种两组邻边分别相等的四边形叫作“筝形”.
【性质探究】
(1)如图1,连接筝形的对角线、交于点O,试探究筝形的性质,并填空:对角线、的关系是:___________;图中、的大小关系是:___________.
【概念理解】
(2)如图2,在中,,垂足为,与关于所在的直线对称,与关于所在的直线对称,延长,相交于点.请写出图中所有的“筝形”;
【应用拓展】
(3)如图3,在(2)的条件下,连接,分别交、于点、.求证:.
【答案】(1),
(2)四边形、四边形、四边形
(3)证明:由轴对称的性质可知:
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
【分析】(1)根据垂直平分线的判定和性质得到,再根据三线合一得到;
(2)根据“筝形”的定义判断,利用轴对称的性质证明即可;
(3)利用轴对称的性质得到相等的线段和角,证明,利用等量代换得到.
【详解】(1)解:∵,
∴垂直平分,
∴,
∴;
(2)解:图中的“筝形”有:四边形、四边形、四边形;
证明四边形是筝形:
由轴对称的性质可知;
∴四边形是筝形.
同理:;
∴四边形是筝形.
连接,如图,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是筝形;
(3)略
5.问题探究:
(1)古希腊数学家欧几里得所著的《几何原本》第1卷命题9:“平分一个已知角.”即:作一个已知角的平分线.如图1是欧几里得在《几何原本》中给出的角平分线作图法:在和上分别取点和,使得,连接,以为边作等边,则就是的平分线.请证明平分;
类比迁移:
(2)小明根据以上信息研究发现:不一定必须是等边三角形,只需即可.他查阅资料:我国古代已经用角尺平分任意角.做法如下:如图2,在的边,上分别取,移动角尺,使角尺两边相同刻度分别与点,重合,则过角尺顶点的射线是的平分线,请说明此做法的理论依据是_______;
拓展实践:
(3)小明将研究应用于实践.如图3,校园的两条小路和,汇聚形成了一个岔路口,现在学校要在两条小路之间安装一盏路灯,使得路灯照亮两条小路(两条小路一样亮),并且路灯到岔路口的距离和休息椅到岔路口的距离相等.试问路灯应该安装在哪个位置?请在对应的示意图4中画出路灯的位置.(要求尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
【答案】(1)证明:在和中,
,
∴,
∴,
∴平分;
(2)三边分别相等的两个三角形全等;全等三角形的对应角相等
(3)如图,点为路灯的位置,即为所求.
【分析】(1)结合已知条件,,加上公共边,用判定和全等,根据全等三角形对应角相等得到,即可证明平分;
(2)结合已知条件,,加上公共边,用判定和全等,根据全等三角形对应角相等得到,即可证明是的平分线;
(3)路灯到两条小路亮度相同即到、距离相等,所以在的角平分线上,再满足,所以先作的角平分线,再在角平分线上截取即可.
【详解】(1)略
(2)解:在和中,
,
∴(三边分别相等的两个三角形全等),
∴(全等三角形的对应角相等),
∴是的平分线;
(3)略
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专题12.4 逆命题和逆定理
教学目标
1.了解互逆命题、互逆定理的概念,会识别互逆命题、互逆定理,能正确写出一个命题的逆命题,并判断原命题及其逆命题的真假。
2.探索并证明线段垂直平分线的性质定理及其逆定理。
3.探索并证明角平分线的性质定理及其逆定理。
4.能运用这些定理证明线段相等、垂直或角相等,发展推理能力。
教学重难点
1.重点
(1)互逆命题、互逆定理的概念及逆命题的写法
(2)线段垂直平分线的性质定理及其逆定理
(3)角平分线的性质定理及其逆定理
2.难点
(1)区分逆命题与逆定理,判断定理是否有逆定理
(2)灵活运用垂直平分线、角平分线性质定理及其逆定理进行证明
(3)角平分线判定定理中"点在角的内部"的前提条件
知识点01:互逆命题
1.定义:在两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的 ,而第一个命题的结论是第二个命题的 ,那么这两个命题叫作 。
2.如果把其中一个命题叫作 ,那么另一个命题就叫作它的 。
3.任何命题都有逆命题;互逆命题是两个命题之间的关系,与命题的真假无关。
4.写一个命题的逆命题的步骤:
(1)分清原命题的条件和结论,将命题写成"如果……,那么……"的形式,可适当添加词语使语句通顺;
(2)交换原命题的条件和结论,写成命题的形式。
【即学即练】
1.已知命题“等腰三角形的两个底角相等”,其逆命题是_____.
知识点02:互逆定理
1.定义:如果一个定理的逆 也是 ,那么这两个定理叫作 ,其中的一个定理叫作另一个定理的 。
2.互逆定理是一种特殊的互逆命题,其特殊之处在于原命题和逆命题都是真命题,且都是定理。
3.注意:每一个命题都有逆命题,但并不是每一个定理都有逆定理(只有当逆命题也为真命题时才成为互逆定理)。
【即学即练】
1.写出定理“两直线平行,同位角相等”的逆定理:__________.
知识点03:线段垂直平分线的性质定理及其逆定理
1.线段垂直平分线的定义:经过线段中点并且 于这条线段的直线,叫作这条线段的 。
2.性质定理:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的 。
3.性质定理的逆定理: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。
4.应用:性质定理用于证明线段相等;逆定理用于确定点在垂直平分线上。
5.判断一条直线是不是某条线段的垂直平分线时,需证明该直线上有两个点到这条线段两个端点的距离分别相等。
6.三角形三边的垂直平分线相交于一点,且这个点到三角形三个顶点的距离相等;该交点在锐角三角形内、直角三角形斜边上、钝角三角形外。
【即学即练】
1.如图,在中,的垂直平分线分别交、于点E、D,,,那么的周长_______.
知识点04:角平分线的性质定理及其逆定理
1.性质定理:角平分线上的点到角两边的距离相等。
2.性质定理的逆定理(角平分线的判定定理):角的内部到角两边 的点在角的平分线上。
3.角平分线可以看成为角的两边距离相等的所有点的集合。
4.注意:逆定理的前提条件是点必须在角的内部,因为角的外部也存在到角两边距离相等的点,但这些点不在角的平分线上。
5.三角形的三条角平分线相交于一点,且该交点一定在三角形的内部。
6.角平分线的性质定理为证明线段相等提供了新方法;其逆定理为证明角相等提供了新方法。
【即学即练】
1.如图,在中,,的平分线交于,若,则点到的距离是( )
A. B. C. D.
即点到的距离是.
题型01 写出一个命题的逆命题
先将原命题改写成"如果……那么……"的形式,再交换条件与结论,注意适当添词使语句通顺。
【典例1】. (25-26八年级下·湖南湘西·期中)命题“同位角相等,两直线平行”的逆命题是:_______________
【变式1】. (25-26七年级下·江苏连云港·期末)命题“直角三角形两锐角相等”的逆命题______.
【变式2】. (25-26七年级下·江苏无锡·期末)请写出命题“若,则”的逆命题:__________.
【变式3】. (25-26七年级下·上海普陀·期末)命题“等边三角形的三条边相等”的逆命题是:如果_____________________,那么_____________________.
题型02 判断逆命题的真假
写出逆命题后用推理或举反例判断;逆命题真假与原命题真假无关,需单独判断。
【典例2】. (26-27九年级上·浙江温州·开学考试)下列命题的逆命题是假命题的是( )
A.等腰三角形的两个底角相等 B.全等三角形的面积相等
C.两直线平行,内错角相等 D.直角三角形两个锐角互余
【变式1】. (21-22七年级下·山东泰安·阶段检测)已知命题“如果一个三角形是钝角三角形,那么这个三角形的两个内角是锐角”,则该命题的逆命题是______命题.(填真或假)
【变式2】. (26-27八年级上·全国·课后作业)写出下列命题的逆命题,并判断它们是真命题还是假命题:
(1)如果,那么;
(2)如果一个三角形有一个角是钝角,那么它的另外两个角是锐角.
【变式3】. (26-27八年级上·山东聊城·开学考试)写出下列命题的逆命题,并判断这些逆命题是否成立.
(1)三角形的内角和等于;
(2)互为相反数的两个数的绝对值相等;
(3)若,则;
(4)钝角三角形有两个锐角.
题型03 识别互逆定理
先写逆命题,再判断逆命题是否为真命题;原命题、逆命题均为真命题的定理才构成互逆定理。
【典例3】. (25-26八年级下·辽宁沈阳·期末)下列定理没有逆定理的是( )
A.两直线平行,同旁内角互补
B.直角三角形的两锐角互余
C.全等三角形的对应角相等
D.等边三角形的每一个内角都等于
【变式1】. (25-26八年级下·江西吉安·阶段检测)下列说法错误的是( )
A.一个真命题的逆命题可能是真命题
B.一个定理不一定有逆定理
C.任何一个定理都有逆定理
D.若,则的逆命题是若,则
【变式2】. (2025八年级上·全国·专题练习)已知定理:如果一个三角形是等边三角形,那么它的三个内角都等于.与其互逆的定理是( )
A.如果一个三角形的三个内角都等于,那么它是等边三角形
B.等边三角形的内角都是
C.三个内角不相等的三角形不是等边三角形
D.有一个角是的三角形是等边三角形
【变式3】. (25-26八年级下·河南开封·期中)写出一对互逆定理:__________.
题型04 根据垂直平分线的性质求长度
垂直平分线上的点到两端点距离相等,将待求线段转化为已知线段,利用等量代换求周长或边长。
【典例4】. (26-27八年级上·广西南宁·阶段检测)如图,在中,分别以点和点为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于点,,作直线,交于点.若的周长为15,,则的长为( )
A.11 B.12 C.7 D.6
【变式1】. (25-26七年级下·广东河源·期末)如图,在中,点是边上的点,垂直平分,若与的周长之差为,则的长为( )
A. B. C. D.
【变式2】. (26-27八年级上·全国·单元测试)如图,在中,是的垂直平分线,连接,若的周长为,的周长为,则的长为________.
【变式3】. (26-27八年级上·江苏南京·单元测试)如图,在与中,,过点C作,交于E,交于点F,连结,交于H.
(1)判断的形状,并说明理由.
(2)求证:平分.
(3)若,求的长.
题型05 根据垂直平分线的性质求角度
由垂直平分线得等腰三角形(等边对等角),结合三角形内角和与外角性质求角度。
【典例5】. (26-27八年级上·吉林·期中)如图,在中,,通过尺规作图,得到直线,仔细观察作图痕迹,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1】. (24-25八年级上·安徽亳州·阶段检测)如图,中,的垂直平分线交于点,垂足为,若,,则的度数是______ .
【变式2】. (25-26七年级下·陕西咸阳·阶段检测)如图,中,,分别是、边上的垂直平分线,、相交于点,连接、、,已知,则的度数为_____°.
【变式3】. (2026八年级上·全国·专题练习)在等腰三角形中,,边的垂直平分线交边于点,连接,若为等腰三角形,求的度数.
题型06 根据垂直平分线的性质求最值
利用垂直平分线转化线段,把折线化为直线上的两点间距离,结合"两点之间线段最短"求最值。
【典例6】. (26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,在中,,,,垂直平分边,是直线上一点,则的最小值为____.
∵垂直平分,
∴,
∴,
【变式1】. (2026八年级上·全国·专题练习)如图,在等边三角形中,是边的中点,于点,是上的动点,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式2】. (2026八年级上·全国·专题练习)如图,在中,,,两点关于直线对称,,的周长是16,若点在直线上,则的最大值为________.
【变式3】. (26-27八年级上·福建厦门·阶段检测)如图,等腰的底边长为6,面积是36,腰的垂直平分线分别交边于点.若点为边的中点,点为线段上一动点,则周长的最小值为( )
A.6 B.10 C.12 D.15
题型07 根据角平分线的性质求长度、面积
角平分线上的点到角两边距离相等,作垂线段转化线段,用面积公式或割补法求值。
【典例7】. (26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,在中,点是,的平分线的交点,,过作于点,且,则的面积是( )
A.15 B.18 C.30 D.36
【变式1】. (26-27八年级上·全国·单元复习)如图,在中,和的平分线交于点,,,的面积为,则的面积为( )
A. B. C. D.
【变式2】. (26-27八年级上·福建厦门·阶段检测)如图,在中,垂直平分,平分,则的长为__________.
【变式3】. (26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,在中,,是的平分线,于E,F在上,且.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
题型08根据角平分线的性质求角度
利用角平分线得角相等,结合三角形内角和、外角性质及平行线性质求角度。
【典例8】. (26-27八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,两把完全相同的长方形直尺按如图方式摆放,把其中一把直尺边缘和射线重合,而另一把直尺的下边缘与射线重合,记两把尺的接触点为点.上边缘与射线相交于点,连接.若,则的大小为____.
【变式1】. (26-27八年级上·青海·期中)如图,,,若,,,则的度数为______.
【变式2】. (2026八年级上·全国·专题练习)如图,为的平分线,点为上一点,点,分别为射线,上的点,且,若,求的度数.
【变式3】. (26-27八年级上·甘肃张掖·阶段检测)如图,在中,,,点D在边上,连接,若,点D到的距离为3,则的度数为( )
A. B. C. D.
题型09 角平分线的判定与证明
证明角内部一点到角两边的距离相等,利用逆定理判定该点在角平分线上,从而得角相等。
【典例9】. (26-27八年级上·全国·课后作业)如图,在中,,,,,垂足分别为,,,相交于点.求证:平分.
【变式1】. (26-27八年级上·江苏宿迁·阶段检测)在中,,,点是射线上一点,连接,过点作于点直线、交于点E.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,当点D在线段BC上时,求证:平分;
【变式2】. (26-27七年级上·山东淄博·阶段检测)如图,为线段上一动点(不与点、重合),在同侧分别作正和正,与交于点,与交于点,与交于点,连接.
(1)证明;
(2)连接,同学认为平分,同学认为平分,你认为哪个是正确的?请说明理由.
【变式3】. (25-26八年级上·广东汕头·期中)如图,在中,,点D是的中点,于点E,于点F.
(1)求证:平分;
(2)求证:.
题型10 垂直平分线与角平分线性质的综合
综合运用两种定理的判定与性质,证明线段相等、垂直或角相等,注意选择恰当的判定与性质。
【典例10】. (26-27八年级上·江苏南京·阶段检测)尺规作图:(保留作图痕迹,写出必要的文字说明)
(1)在已知的内部求作一点,使得点到三角形三个顶点的距离相等;
(2)在已知边上求作一点,使点到的距离等于的长.
【变式1】. (26-27八年级上·北京·阶段检测)阅读材料:
我们曾经解决过如下问题:“如图1,点,分别在直线同侧,在直线上,使得最小?”
我们可以经过如下步骤解决这个问题:
画草图(或目标图)分析思路:在直线上任取一点,连接,根据题目需要,作点关于直线的对称点,“化曲为直”寻找的最小值;
根据阅读材料解决下列两个问题:
(1)如图2,在中,,,,,垂直且平分,在直线上,直接写出的最小值,回答:的最小值是____________,取最小值时点的位置是(在图中标出来);
(2)如图3,点,分别在直线两侧,在直线上,使得.要求画图,并简要叙述确定点位置的步骤.(无需尺规作图,保留画图痕迹,无需证明)
解:确定点位置的简要步骤:________________________.
【变式2】. (26-27八年级上·全国·课后作业)如图①,在中,是的中点,于,于,.
(1)求证:平分;
(2)如图②,连接,求证:垂直平分.
【变式3】. (25-26七年级下·陕西咸阳·阶段检测)如图,在中,边的垂直平分线交于点,边的垂直平分线交于点(点在点右侧),直线与直线相交于点,过点作于点,连接,,,,.
(1)若,求的度数;
(2)若的周长为24,求的长.
一、单选题
1.下列命题的逆命题是真命题的是( )
A.两直线平行,同位角相等 B.七边形是多边形
C.两个全等三角形的面积相等 D.若,,则
2.如图,,点是内一点,于点,于点,且,则的度数是( )
A. B. C. D.
3.命题“如果,那么”的逆命题是( )
A.如果,那么 B.如果,那么
C.如果,那么 D.如果,那么
二、填空题
4.请你写出一个真命题,使其逆命题为假命题.真命题是______,它的逆命题是______命题.(填“真”或“假”)
5.如图,在中,的垂直平分线分别交于点D,F,若,的周长为7,则的周长为_________.
6.如图,的边,的垂直平分线,相交于点,点,在边上.若,则________.
三、解答题
7.如图,在中,是的垂直平分线,,为的中点.求证:.
8.如图,在中,是上的一点,连接,作于点,于点,且平分,连接,证明:垂直平分.
9.证明题
(1)如图①,在四边形中,,,平分.求证:.
(2)如图②,在等腰三角形中,,平分.求证:.
1.已知:如图,点C为线段上一点,、是等边三角形.下列说法:①;②;③平分;④;⑤,正确的有几个?( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
2.如图,在和中,,,,直线,交于点M,连接,下列结论:①,②,③,④平分,其中正确结论的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.观察与判断:如图,经过已知直线外一点,按图中的作图痕迹,得到直线.根据作图,判断以下五个结论:①;②点与点既关于直线对称,也关于点对称;③若,则;④若,则四边形的周长为;⑤四边形的面积为.其中正确结论的序号为___________.
4.【教材呈现】以下是老版人教版八年级上册数学教材第53页的部分内容.
如图1,四边形中,,.我们把这种两组邻边分别相等的四边形叫作“筝形”.
【性质探究】
(1)如图1,连接筝形的对角线、交于点O,试探究筝形的性质,并填空:对角线、的关系是:___________;图中、的大小关系是:___________.
【概念理解】
(2)如图2,在中,,垂足为,与关于所在的直线对称,与关于所在的直线对称,延长,相交于点.请写出图中所有的“筝形”;
【应用拓展】
(3)如图3,在(2)的条件下,连接,分别交、于点、.求证:.
5.问题探究:
(1)古希腊数学家欧几里得所著的《几何原本》第1卷命题9:“平分一个已知角.”即:作一个已知角的平分线.如图1是欧几里得在《几何原本》中给出的角平分线作图法:在和上分别取点和,使得,连接,以为边作等边,则就是的平分线.请证明平分;
类比迁移:
(2)小明根据以上信息研究发现:不一定必须是等边三角形,只需即可.他查阅资料:我国古代已经用角尺平分任意角.做法如下:如图2,在的边,上分别取,移动角尺,使角尺两边相同刻度分别与点,重合,则过角尺顶点的射线是的平分线,请说明此做法的理论依据是_______;
拓展实践:
(3)小明将研究应用于实践.如图3,校园的两条小路和,汇聚形成了一个岔路口,现在学校要在两条小路之间安装一盏路灯,使得路灯照亮两条小路(两条小路一样亮),并且路灯到岔路口的距离和休息椅到岔路口的距离相等.试问路灯应该安装在哪个位置?请在对应的示意图4中画出路灯的位置.(要求尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
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