第13章三角形中的边角关系、命题与证明 平分平行构等腰与角平分线的性质 训练 2026-2027学年沪科版数学八年级上册
2026-10-14
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内容正文:
八年级数学上册·几何模型专题讲义
专题02 沪科版八年级上册第13章三角形中的边角关系、命题与证明 平分平行构等腰与角平分线的性质
在三角形的有关证明与计算中,"角平分线"与"平行线"经常同时出现。二者联手会产生一个"副产品"——等腰三角形:角平分线把一个角减半,平行线又通过内错角"复制"出与之相等的角,于是图形中自动出现一个等腰三角形,这类结构统称为"平分平行构等腰模型"。此外,角平分线的性质定理(距离相等)配合双垂线(射影)使用,同样能构造出等腰三角形和固定大小的夹角。本讲系统梳理这两类模型及其典型应用。
命题趋势:模型常以"隐形"方式藏在三角形、四边形和折叠背景中,要求先识别"角平分线+平行线(或双垂线)"的基本结构,再利用等腰三角形实现边、角与周长的转化,常以解答题形式与面积计算结合出现。
推导逻辑:两类模型的出发点都是"等角转移"——平行线负责搬运角(内错角、同旁内角),角平分线负责把角减半,垂线负责把角凑成直角;把分散的等角集中到同一个三角形中,再用"等角对等边"得到等腰,用"等高比底"得到面积比。
核心素养目标:
1.经历"平分+平行⇒等腰"的推理过程,体会等角转移与构造的数学思想;
2.能从复杂图形中识别平分平行(射影)结构,并准确使用角平分线的性质定理与判定定理;
3.会用奔驰模型进行面积与线段的转化计算,提升几何直观与运算能力。
【目录】
【模型来源】
【知识储备】
【例讲模型】
模型1.平分平行(射影)构等腰
模型2.角平分线的性质定理与奔驰模型
【模型拓展】
【易错总结】
【模型小结】
【模型运用】
【模型来源】
角平分线是三角形中三条重要的特殊线段之一。三角形的三条内角平分线交于一点(内心),内心到三边的距离相等,这一性质把"角"与"距离(面积)"联系了起来,形成了著名的"奔驰模型"。而"角平分线+平行线"的组合,自古就是构造等腰三角形的经典手段:只要图形中同时出现一条角平分线和一条平行线,就几乎必然"长出"一个等腰三角形。围绕这两个出发点展开的模型与方法,是三角形证明与计算中最常用的工具之一。
【知识储备】
学习本专题前,请先复习以下基础知识:
(1)平行线的性质:两直线平行,内错角相等、同位角相等、同旁内角互补;
(2)等腰三角形的判定:有两个角相等的三角形是等腰三角形(等角对等边);
(3)角平分线的定义与性质定理:角平分线上的点到角两边的距离相等;
(4)三角形的面积公式:S=½×底×高;四边形的内角和等于360°。
【例讲模型】
模型1.平分平行(射影)构等腰
角平分线提供"半角",平行线或双垂线提供"等角",两者相遇必然产生等腰三角形。
【模型提炼与证明】
1)基本原理:角平分线+平行线
条件:如图1,OP是∠MON的平分线,点P在OP上,过点P作PQ∥ON,交射线OM于点Q。
图1
结论:是等腰三角形,即。
证明:
∵PQ∥ON(已知),
∴(两直线平行,内错角相等)。
∵OP平分∠MON(已知),
∴(角平分线的定义)。
∴,∴(等角对等边)。
方法提炼:"平分+平行"必出等腰——平行线负责"搬角",角平分线负责"减半角",两个等角凑到同一个三角形里,等腰自然出现。
2)三角形中的应用
条件:如图2,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,过点D作DE∥BC,交AB于点E。
图2
结论:。
证明:
∵DE∥BC(已知),
∴(两直线平行,内错角相等)。
∵BD平分∠ABC(已知),
∴(角平分线的定义)。
∴,∴(等角对等边)。
变式点拨:本模型是"角平分线+平行线"在三角形中的最常见形态,证明两条线段相等时优先想到它;若已知一边,立即可得另一边。
3)双平分线+平行线
条件:如图3,在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分线交于点O,过点O作MN∥BC,交AB于点M,交AC于点N。
图3
结论:,,且的周长。
证明:
∵MN∥BC(已知),
∴,(两直线平行,内错角相等)。
∵BO、CO分别平分∠ABC、∠ACB(已知),
∴,(角平分线的定义),
∴,,
∴,(等角对等边)。
∴的周长。
周长转化是本模型的高频考法:折线MO+ON被"拉直"成MB+NC,△AMN的周长恰好等于AB+AC。
4)射影构造:角平分线+双垂线
条件:如图4,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F。
图4
结论:,是等腰三角形,且。
证明:
∵BD平分∠ABC,DE⊥AB,DF⊥BC(已知),
∴(角平分线的性质定理),∴是等腰三角形。
∵,
∴在四边形DEBF中,(四边形内角和),
即。
结论"∠EDF=180°−∠B"很有用:双垂线的夹角与原角互补,与∠A、∠C的大小无关。
【模型运用】
【典例1】如图,OP平分∠MON,点P在OP上,PQ∥ON,交射线OM于点Q,∠MON=60°,则△OPQ的形状是( )
A.等边三角形 B.等腰三角形 C.直角三角形 D.等腰直角三角形
【典例2】如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,过点D作DE∥BC,交AB于点E。
(1)求证:BE=DE;
(2)若∠A=65°,∠C=75°,求∠BDE的度数。
【典例3】如图,在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分线交于点O,过点O作MN∥BC,交AB于点M,交AC于点N。
(1)求证:MB=MO,NC=NO;
(2)若AB=8,AC=6,求△AMN的周长。
模型2.角平分线的性质定理与奔驰模型
角平分线的性质定理把"角相等"转化为"距离相等",是构造等腰三角形与计算面积的桥梁。
【模型提炼与证明】
1)性质定理与判定定理
条件:如图1,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,DF⊥AB于点F,DH⊥BC于点H。
图1
结论:(角平分线的性质定理)。
证明:
∵BD平分∠ABC,DF⊥AB,DH⊥BC(已知),
∴(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
逆向使用即得角平分线的判定定理:到一个角的两边距离相等的点,在这个角的平分线上。性质定理是"位置⇒距离",判定定理是"距离⇒位置",两者是一对"逆定理"。
2)外角平分线
条件:如图2,在△ABC中,AD平分∠BAC的外角,交BC的延长线于点D,过点C作CE∥AD,交AB于点E。
图2
结论:,是等腰三角形。
证明:
∵AD平分∠BAC的外角,∠BAC的外角(外角定义),
∴。
∵CE∥AD(已知),
∴(两直线平行,内错角相等);
∵射线AE与BA的延长线互为反向延长线,∴,
∴(两直线平行,同旁内角互补)。
∴,∴(等角对等边)。
外角平分线上的点到∠BAC两边所在直线的距离相等——这是性质定理对"直线"的推广。外角平分线同样具有"平分"的功能,与平行线组合照样能出等腰。
3)奔驰模型
条件:如图3,在△ABC中,三条内角平分线交于点O,连接AO、BO、CO。
图3
结论:。
证明:
过点O分别作OD⊥AB于D,OE⊥BC于E,OF⊥AC于F。
∵O是三条角平分线的交点,∴(角平分线的性质定理),设OD=OE=OF=h。
∴,,。
∴。
因图形像奔驰汽车的车标而得名。"高相同、比底边"——三个小三角形的高是同一个h,面积比就等于底边之比。
【模型运用】
【典例1】如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,DF⊥AB于点F,DH⊥BC于点H。
(1)求证:DF=DH;
(2)若∠ABC=64°,求∠FDH的度数。
【典例2】如图,在△ABC中,AD平分∠BAC的外角,交BC的延长线于点D,过点C作CE∥AD,交AB于点E。
(1)求证:AE=AC;
(2)若∠BAC=120°,∠ACB=40°,求∠ADC的度数。
【典例3】如图,在△ABC中,三条内角平分线交于点O,连接AO、BO、CO。
(1)求证:S△AOB:S△BOC:S△AOC=AB:BC:AC;
(2)若S△AOB=6,S△BOC=8,AB=9,求BC的长。
【模型拓展】
1.把"平行线"换成"能产生等角的其他条件"(如直角三角形中两锐角互余、同角的余角相等),同样能构造等腰三角形,识别方法不变;
2.奔驰模型的"兄弟"是等高模型:若点D在BC上且S△ABD:S△ACD=BD:DC,两模型都源于"同高(等高)三角形面积比等于底之比";
3.外角平分线上的点到角两边所在直线的距离相等,它与内角平分线的性质定理合称"角平分线的双轨性质",是后续研究三角形旁心的基础。
【易错总结】
易错点1:看到平行线只想到求角度,想不到用内错角配合角平分线构造等腰。
错因分析:对"平分+平行⇒等腰"的结构不敏感,没有主动寻找可以转移的等角。
避坑指南:见到角平分线就问"有没有平行线可配";见到平行线就问"哪条角平分线能配上它",两个都满足立即找等腰。
易错点2:使用性质定理时漏写垂直条件,把"到角两边的距离"说成"到角顶点的距离"。
错因分析:"距离"指垂线段的长度,必须先有垂直;定理叙述不完整导致推理跳步。
避坑指南:叙述性质定理先落笔"⊥",写清垂足是谁;图中没有垂直时先作垂线再用定理。
易错点3:奔驰模型中记错对应关系,把S△AOB对应到边BC上。
错因分析:没有抓住"高相同比底边"的本质,凭感觉乱配对应边。
避坑指南:看清每个小三角形的底边:S△AOB的底是AB,S△BOC的底是BC,S△AOC的底是AC,一一对应再写比。
【模型小结】
1.核心结构:角平分线+平行线⇒等腰三角形;角平分线+双垂线⇒DE=DF,且夹角∠EDF=180°−∠B;
2.高频结论:双平分线+平行线中△AMN的周长=AB+AC;奔驰模型S△AOB:S△BOC:S△AOC=AB:BC:AC;
3.解题流程:识别结构→转移等角(或等距离)→得等腰或定值→代入计算。
【模型运用】
以下题目均为原创编写,请独立完成后核对解析。
1.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,DE∥BC,交AB于点E。若∠A=54°,∠C=66°,则∠BDE的度数为______°。
2.如图,在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分线交于点O,过点O作MN∥BC,交AB于点M,交AC于点N。若AB=10,AC=7,则△AMN的周长为______。
3.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F。若∠ABC=70°,则∠EDF的度数为______°。
4.如图,点D在△ABC的边AC上,DF⊥AB于点F,DH⊥BC于点H,且DF=DH。求证:BD平分∠ABC。
5.如图,在△ABC中,∠A=80°,∠B=40°,AD平分∠BAC的外角,交BC的延长线于点D,则∠ADC的度数为______°。
6.如图,在△ABC中,三条内角平分线交于点O,连接AO、BO、CO。若S△AOB:S△BOC:S△AOC=3:4:5,且△ABC的周长为24,则AB、BC、AC的长分别为______。
7.如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,交BC于点D,DE∥AB,交AC于点E。若∠B=80°,∠C=60°,则∠ADE的度数为______°。
8.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D。若∠A=50°,∠C=70°,则∠BDC的度数为______°。
9.在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分线交于点O,过点O作EF∥BC,交AB于点E,交AC于点F。求证:OE=BE,OF=CF;若△AEF的周长为15,AB−AC=3,求AB、AC的长。
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八年级数学上册·几何模型专题讲义
专题02 沪科版八年级上册第13章三角形中的边角关系、命题与证明 平分平行构等腰与角平分线的性质
在三角形的有关证明与计算中,"角平分线"与"平行线"经常同时出现。二者联手会产生一个"副产品"——等腰三角形:角平分线把一个角减半,平行线又通过内错角"复制"出与之相等的角,于是图形中自动出现一个等腰三角形,这类结构统称为"平分平行构等腰模型"。此外,角平分线的性质定理(距离相等)配合双垂线(射影)使用,同样能构造出等腰三角形和固定大小的夹角。本讲系统梳理这两类模型及其典型应用。
命题趋势:模型常以"隐形"方式藏在三角形、四边形和折叠背景中,要求先识别"角平分线+平行线(或双垂线)"的基本结构,再利用等腰三角形实现边、角与周长的转化,常以解答题形式与面积计算结合出现。
推导逻辑:两类模型的出发点都是"等角转移"——平行线负责搬运角(内错角、同旁内角),角平分线负责把角减半,垂线负责把角凑成直角;把分散的等角集中到同一个三角形中,再用"等角对等边"得到等腰,用"等高比底"得到面积比。
核心素养目标:
1.经历"平分+平行⇒等腰"的推理过程,体会等角转移与构造的数学思想;
2.能从复杂图形中识别平分平行(射影)结构,并准确使用角平分线的性质定理与判定定理;
3.会用奔驰模型进行面积与线段的转化计算,提升几何直观与运算能力。
【目录】
【模型来源】
【知识储备】
【例讲模型】
模型1.平分平行(射影)构等腰
模型2.角平分线的性质定理与奔驰模型
【模型拓展】
【易错总结】
【模型小结】
【模型运用】
【模型来源】
角平分线是三角形中三条重要的特殊线段之一。三角形的三条内角平分线交于一点(内心),内心到三边的距离相等,这一性质把"角"与"距离(面积)"联系了起来,形成了著名的"奔驰模型"。而"角平分线+平行线"的组合,自古就是构造等腰三角形的经典手段:只要图形中同时出现一条角平分线和一条平行线,就几乎必然"长出"一个等腰三角形。围绕这两个出发点展开的模型与方法,是三角形证明与计算中最常用的工具之一。
【知识储备】
学习本专题前,请先复习以下基础知识:
(1)平行线的性质:两直线平行,内错角相等、同位角相等、同旁内角互补;
(2)等腰三角形的判定:有两个角相等的三角形是等腰三角形(等角对等边);
(3)角平分线的定义与性质定理:角平分线上的点到角两边的距离相等;
(4)三角形的面积公式:S=½×底×高;四边形的内角和等于360°。
【例讲模型】
模型1.平分平行(射影)构等腰
角平分线提供"半角",平行线或双垂线提供"等角",两者相遇必然产生等腰三角形。
【模型提炼与证明】
1)基本原理:角平分线+平行线
条件:如图1,OP是∠MON的平分线,点P在OP上,过点P作PQ∥ON,交射线OM于点Q。
图1
结论:是等腰三角形,即。
证明:
∵PQ∥ON(已知),
∴(两直线平行,内错角相等)。
∵OP平分∠MON(已知),
∴(角平分线的定义)。
∴,∴(等角对等边)。
方法提炼:"平分+平行"必出等腰——平行线负责"搬角",角平分线负责"减半角",两个等角凑到同一个三角形里,等腰自然出现。
2)三角形中的应用
条件:如图2,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,过点D作DE∥BC,交AB于点E。
图2
结论:。
证明:
∵DE∥BC(已知),
∴(两直线平行,内错角相等)。
∵BD平分∠ABC(已知),
∴(角平分线的定义)。
∴,∴(等角对等边)。
变式点拨:本模型是"角平分线+平行线"在三角形中的最常见形态,证明两条线段相等时优先想到它;若已知一边,立即可得另一边。
3)双平分线+平行线
条件:如图3,在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分线交于点O,过点O作MN∥BC,交AB于点M,交AC于点N。
图3
结论:,,且的周长。
证明:
∵MN∥BC(已知),
∴,(两直线平行,内错角相等)。
∵BO、CO分别平分∠ABC、∠ACB(已知),
∴,(角平分线的定义),
∴,,
∴,(等角对等边)。
∴的周长。
周长转化是本模型的高频考法:折线MO+ON被"拉直"成MB+NC,△AMN的周长恰好等于AB+AC。
4)射影构造:角平分线+双垂线
条件:如图4,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F。
图4
结论:,是等腰三角形,且。
证明:
∵BD平分∠ABC,DE⊥AB,DF⊥BC(已知),
∴(角平分线的性质定理),∴是等腰三角形。
∵,
∴在四边形DEBF中,(四边形内角和),
即。
结论"∠EDF=180°−∠B"很有用:双垂线的夹角与原角互补,与∠A、∠C的大小无关。
【模型运用】
【典例1】如图,OP平分∠MON,点P在OP上,PQ∥ON,交射线OM于点Q,∠MON=60°,则△OPQ的形状是( )
A.等边三角形 B.等腰三角形 C.直角三角形 D.等腰直角三角形
【答案】B
【解析】
∵PQ∥ON,∴∠QPO=∠PON(两直线平行,内错角相等)。
∵OP平分∠MON,∴∠QOP=∠PON=½×60°=30°,
∴∠QPO=∠QOP=30°,∠OQP=120°,∴OQ=PQ,△OPQ是等腰三角形。故选B。
【典例2】如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,过点D作DE∥BC,交AB于点E。
(1)求证:BE=DE;
(2)若∠A=65°,∠C=75°,求∠BDE的度数。
【答案】见解析;(2)20°
【解析】
(1)∵DE∥BC,∴∠EDB=∠DBC(两直线平行,内错角相等)。
∵BD平分∠ABC,∴∠EBD=∠DBC(角平分线的定义),
∴∠EBD=∠EDB,∴BE=DE(等角对等边)。
(2)∠ABC=180°−65°−75°=40°,∴∠EBD=∠DBC=20°,
∴∠BDE=∠DBC=20°。
【典例3】如图,在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分线交于点O,过点O作MN∥BC,交AB于点M,交AC于点N。
(1)求证:MB=MO,NC=NO;
(2)若AB=8,AC=6,求△AMN的周长。
【答案】见解析;(2)14
【解析】
(1)∵MN∥BC,∴∠MOB=∠OBC,∠NOC=∠OCB(两直线平行,内错角相等)。
∵BO、CO分别平分∠ABC、∠ACB,∴∠MBO=∠OBC,∠NCO=∠OCB,
∴∠MBO=∠MOB,∠NCO=∠NOC,∴MB=MO,NC=NO(等角对等边)。
(2)△AMN的周长=AM+AN+MN=AM+AN+MO+ON=AB+AC=8+6=14。
模型2.角平分线的性质定理与奔驰模型
角平分线的性质定理把"角相等"转化为"距离相等",是构造等腰三角形与计算面积的桥梁。
【模型提炼与证明】
1)性质定理与判定定理
条件:如图1,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,DF⊥AB于点F,DH⊥BC于点H。
图1
结论:(角平分线的性质定理)。
证明:
∵BD平分∠ABC,DF⊥AB,DH⊥BC(已知),
∴(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
逆向使用即得角平分线的判定定理:到一个角的两边距离相等的点,在这个角的平分线上。性质定理是"位置⇒距离",判定定理是"距离⇒位置",两者是一对"逆定理"。
2)外角平分线
条件:如图2,在△ABC中,AD平分∠BAC的外角,交BC的延长线于点D,过点C作CE∥AD,交AB于点E。
图2
结论:,是等腰三角形。
证明:
∵AD平分∠BAC的外角,∠BAC的外角(外角定义),
∴。
∵CE∥AD(已知),
∴(两直线平行,内错角相等);
∵射线AE与BA的延长线互为反向延长线,∴,
∴(两直线平行,同旁内角互补)。
∴,∴(等角对等边)。
外角平分线上的点到∠BAC两边所在直线的距离相等——这是性质定理对"直线"的推广。外角平分线同样具有"平分"的功能,与平行线组合照样能出等腰。
3)奔驰模型
条件:如图3,在△ABC中,三条内角平分线交于点O,连接AO、BO、CO。
图3
结论:。
证明:
过点O分别作OD⊥AB于D,OE⊥BC于E,OF⊥AC于F。
∵O是三条角平分线的交点,∴(角平分线的性质定理),设OD=OE=OF=h。
∴,,。
∴。
因图形像奔驰汽车的车标而得名。"高相同、比底边"——三个小三角形的高是同一个h,面积比就等于底边之比。
【模型运用】
【典例1】如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,DF⊥AB于点F,DH⊥BC于点H。
(1)求证:DF=DH;
(2)若∠ABC=64°,求∠FDH的度数。
【答案】见解析;(2)116°
【解析】
(1)∵BD平分∠ABC,DF⊥AB,DH⊥BC,
∴DF=DH(角平分线上的点到角两边的距离相等)。
(2)∵∠DFB=∠DHB=90°,∴∠FDH+∠FBH=180°(四边形内角和),
∴∠FDH=180°−64°=116°。
【典例2】如图,在△ABC中,AD平分∠BAC的外角,交BC的延长线于点D,过点C作CE∥AD,交AB于点E。
(1)求证:AE=AC;
(2)若∠BAC=120°,∠ACB=40°,求∠ADC的度数。
【答案】见解析;(2)10°
【解析】
(1)∵AD平分∠BAC的外角,∴∠DAC=½∠外角。
∵CE∥AD,∴∠ACE=∠DAC(两直线平行,内错角相等),
∠AEC=180°−∠EAD=180°−(180°−∠DAC)=∠DAC(两直线平行,同旁内角互补),
∴∠AEC=∠ACE,∴AE=AC(等角对等边)。
(2)∠DAC=½×(180°−120°)=30°,∠ACD=180°−40°=140°,
∴∠ADC=180°−30°−140°=10°。
【典例3】如图,在△ABC中,三条内角平分线交于点O,连接AO、BO、CO。
(1)求证:S△AOB:S△BOC:S△AOC=AB:BC:AC;
(2)若S△AOB=6,S△BOC=8,AB=9,求BC的长。
【答案】见解析;(2)12
【解析】
(1)过O作三边的垂线,由角平分线的性质定理,三段垂线段相等,设为h,
则S△AOB=½AB·h,S△BOC=½BC·h,S△AOC=½AC·h,
∴S△AOB:S△BOC:S△AOC=AB:BC:AC。
(2)S△AOB:S△BOC=AB:BC=6:8,∴BC=9×8÷6=12。
【模型拓展】
1.把"平行线"换成"能产生等角的其他条件"(如直角三角形中两锐角互余、同角的余角相等),同样能构造等腰三角形,识别方法不变;
2.奔驰模型的"兄弟"是等高模型:若点D在BC上且S△ABD:S△ACD=BD:DC,两模型都源于"同高(等高)三角形面积比等于底之比";
3.外角平分线上的点到角两边所在直线的距离相等,它与内角平分线的性质定理合称"角平分线的双轨性质",是后续研究三角形旁心的基础。
【易错总结】
易错点1:看到平行线只想到求角度,想不到用内错角配合角平分线构造等腰。
错因分析:对"平分+平行⇒等腰"的结构不敏感,没有主动寻找可以转移的等角。
避坑指南:见到角平分线就问"有没有平行线可配";见到平行线就问"哪条角平分线能配上它",两个都满足立即找等腰。
易错点2:使用性质定理时漏写垂直条件,把"到角两边的距离"说成"到角顶点的距离"。
错因分析:"距离"指垂线段的长度,必须先有垂直;定理叙述不完整导致推理跳步。
避坑指南:叙述性质定理先落笔"⊥",写清垂足是谁;图中没有垂直时先作垂线再用定理。
易错点3:奔驰模型中记错对应关系,把S△AOB对应到边BC上。
错因分析:没有抓住"高相同比底边"的本质,凭感觉乱配对应边。
避坑指南:看清每个小三角形的底边:S△AOB的底是AB,S△BOC的底是BC,S△AOC的底是AC,一一对应再写比。
【模型小结】
1.核心结构:角平分线+平行线⇒等腰三角形;角平分线+双垂线⇒DE=DF,且夹角∠EDF=180°−∠B;
2.高频结论:双平分线+平行线中△AMN的周长=AB+AC;奔驰模型S△AOB:S△BOC:S△AOC=AB:BC:AC;
3.解题流程:识别结构→转移等角(或等距离)→得等腰或定值→代入计算。
【模型运用】
以下题目均为原创编写,请独立完成后核对解析。
1.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,DE∥BC,交AB于点E。若∠A=54°,∠C=66°,则∠BDE的度数为______°。
【答案】30
【解析】
∠ABC=180°−54°−66°=60°,∴∠DBC=30°。
∵DE∥BC,∴∠BDE=∠DBC=30°。
2.如图,在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分线交于点O,过点O作MN∥BC,交AB于点M,交AC于点N。若AB=10,AC=7,则△AMN的周长为______。
【答案】17
【解析】
由模型1,MB=MO,NC=NO,
∴△AMN的周长=AM+AN+MN=AM+AN+MO+ON=AB+AC=10+7=17。
3.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F。若∠ABC=70°,则∠EDF的度数为______°。
【答案】110
【解析】
∠EDF+∠EBF=180°(四边形内角和),∴∠EDF=180°−70°=110°。
4.如图,点D在△ABC的边AC上,DF⊥AB于点F,DH⊥BC于点H,且DF=DH。求证:BD平分∠ABC。
【答案】见解析
【解析】
∵DF⊥AB,DH⊥BC,且DF=DH,
∴点D在∠ABC的平分线上(角平分线的判定定理:到角两边距离相等的点在角平分线上)。
∴BD平分∠ABC。
5.如图,在△ABC中,∠A=80°,∠B=40°,AD平分∠BAC的外角,交BC的延长线于点D,则∠ADC的度数为______°。
【答案】10
【解析】
∠ACB=180°−80°−40°=60°,∠BAC的外角=∠B+∠ACB=100°,∴∠DAC=50°。
∠ACD=180°−∠ACB=120°,∴∠ADC=180°−50°−120°=10°。
6.如图,在△ABC中,三条内角平分线交于点O,连接AO、BO、CO。若S△AOB:S△BOC:S△AOC=3:4:5,且△ABC的周长为24,则AB、BC、AC的长分别为______。
【答案】AB=6,BC=8,AC=10
【解析】
由奔驰模型,AB:BC:AC=S△AOB:S△BOC:S△AOC=3:4:5。
设AB=3k,BC=4k,AC=5k,则3k+4k+5k=24,解得k=2。
∴AB=6,BC=8,AC=10。
7.如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,交BC于点D,DE∥AB,交AC于点E。若∠B=80°,∠C=60°,则∠ADE的度数为______°。
【答案】20
【解析】
∠BAC=180°−80°−60°=40°,∴∠BAD=20°(角平分线的定义)。
∵DE∥AB,∴∠ADE=∠BAD=20°(两直线平行,内错角相等)。
8.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,交AC于点D。若∠A=50°,∠C=70°,则∠BDC的度数为______°。
【答案】80
【解析】
∠ABC=180°−50°−70°=60°,∴∠ABD=30°(角平分线的定义)。
∠BDC是△ABD的外角,∴∠BDC=∠A+∠ABD=50°+30°=80°。
9.在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分线交于点O,过点O作EF∥BC,交AB于点E,交AC于点F。求证:OE=BE,OF=CF;若△AEF的周长为15,AB−AC=3,求AB、AC的长。
【答案】见解析;AB=9,AC=6
【解析】
∵EF∥BC,∴∠EOB=∠OBC,∠FOC=∠OCB(两直线平行,内错角相等)。
∵BO、CO分别平分∠ABC、∠ACB,∴∠EBO=∠OBC,∠FCO=∠OCB,
∴∠EBO=∠EOB,∠FCO=∠FOC,∴OE=BE,OF=CF(等角对等边)。
∴△AEF的周长=AE+AF+EF=AE+AF+OE+OF=AB+AC=15。
又AB−AC=3,∴AB=9,AC=6。
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