内容正文:
14.3 角的平分线
第2课时 角的平分线的判定
人教版 八年级数学上册
O
A
B
P
D
E
本课 1 课时(45 分钟)。课前准备:直尺、三角板、量角器。
1
学习目标
|重点 难点
14.3 角的平分线(第2课时)
1.经历“交换题设和结论—画图验证—证明”的过程,掌握角的平分线的判定.
2.知道在角的内部,角的平分线可以看成到角两边距离相等的点的集合.
3.会证明三角形的三条角平分线交于一点,并能用于求角度、距离和面积.
重点:角的平分线的判定及其应用.
难点:判定的证明;在三角形中综合运用性质和判定.
用时 1 分钟。
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情境导入
|选址
14.3 角的平分线(第2课时)
两条公路 OA,OB 相交于点 O.要在∠AOB 的内部建一个货站,使它到两条公路的距离相等.
想一想:货站可以建在哪里?这样的位置有几个?
先猜一猜,学完本课再回答.
O
A
B
示意图
学生自由猜想 1 分钟,多数会想到“角的平分线”,追问“为什么?依据是什么?”,引出本课。答案在第12页揭晓。
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复习回顾
|角的平分线的性质
14.3 角的平分线(第2课时)
角的平分线的性质:角的平分线上的点到角两边的距离相等.
几何语言:∵ OC 平分∠AOB,PD⊥OA,PE⊥OB,
∴ PD=PE.
想一想:这个性质的题设是什么?结论是什么?
题设:一个点在角的平分线上.
结论:这个点到角两边的距离相等.
O
A
B
P
D
E
C
图14.3-5(示意)
性质原句见教材 P49。用时 1 分钟。
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探究新知
|反过来想
14.3 角的平分线(第2课时)
教材 P50 提出:交换这个性质的题设和结论,得到的命题还成立吗?
也就是说,到角两边距离相等的点一定在角的平分线上吗?
议一议:交换后的命题怎样叙述?
如果一个点到角两边的距离相等,那么这个点在这个角的平分线上.
问句出自教材 P50。先让学生口头说,再出现答案。用时 1 分钟。
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探究新知
|画一画
14.3 角的平分线(第2课时)
如图,在∠AOB 的内部取一点 P,作 PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为 D,E,使 PD=PE.
连接 OP,量一量∠AOP 和∠BOP,你有什么发现?
∠AOP=∠BOP,点 P 在∠AOB 的平分线上.
想一想:如果点 P 在∠AOB 的外部呢?
点 P 在角的外部时,不能说它在这个角的平分线上.所以要强调“在角的内部”.
O
A
B
P
D
E
学生用量角器量,允许 1° 误差。用时 2 分钟。
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知识点1
|已知 求证
14.3 角的平分线(第2课时)
已知:如图,点 P 在∠AOB 的内部,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.
分析:连接 OP,只要证明∠AOP=∠BOP.
OP 是 Rt△PDO 和 Rt△PEO 的公共斜边,又 PD=PE,可以用“HL”.
O
A
B
P
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E
教材 P51 旁注“按照证明命题的步骤,自己证明这个结论”。先让学生说已知、求证。用时 2 分钟。
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知识点1
|证明
14.3 角的平分线(第2课时)
证明:连接 OP.
∵ PD⊥OA,PE⊥OB,∴ ∠PDO=∠PEO=90°.
在 Rt△PDO 和 Rt△PEO 中,OP=OP,PD=PE,
∴ Rt△PDO≌Rt△PEO(HL).
∴ ∠DOP=∠EOP,即∠AOP=∠BOP.
∴ 点 P 在∠AOB 的平分线上.
O
A
B
P
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书写时“在 Rt△…和 Rt△…中”后用大括号写两组条件,这里横排。用时 3 分钟。
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知识点1
|角的平分线的判定
14.3 角的平分线(第2课时)
教材 P51: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(OP 平分∠AOB).
特别解读 用判定时,要说明三点:点在角的内部;PD,PE 都是垂线段;PD=PE.
O
A
B
P
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判定用来证明“角相等”或“射线是角平分线”,不用再证全等。用时 2 分钟。
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知识点1
|性质与判定
14.3 角的平分线(第2课时)
从上面两个结论可以看出:
性质
判定
题设
点在角的平分线上
点在角的内部,且到角两边的距离相等
结论
点到角两边的距离相等
点在角的平分线上
作用
证线段相等
证角相等
两个命题的题设和结论正好互换.
让学生对比口述。用时 1 分钟。
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跟踪训练
|辨一辨
14.3 角的平分线(第2课时)
判断下列说法是否正确,并说明理由:
(1)点 P 在∠AOB 的内部,PD=PE,D,E 分别在 OA,OB 上,则 OP 平分∠AOB.
× PD,PE 不一定是垂线段.
(2)点 P 在∠AOB 的内部,点 P 到 OA,OB 的距离都是 2 cm,则 OP 平分∠AOB.
√
(3)到∠AOB 两边所在直线距离相等的点,都在∠AOB 的平分线上.
× 点也可能在∠AOB 的外部.
每题请学生说理由。用时 2 分钟。
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知识点2
|点的集合
14.3 角的平分线(第2课时)
教材 P51: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.
回到情境:货站应建在哪里?
作∠AOB 的平分线 OC,货站建在射线 OC 上(点 O 除外)任意一处都可以,有无数个位置.
O
A
B
C
P₁
P₂
如果题目再要求“到某个村庄最近”等条件,位置才唯一。用时 1 分钟。
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例1
|教材 P51 例(图14.3-6)
14.3 角的平分线(第2课时)
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.
分析:(2)要证三条角平分线交于一点,只要证点 P 也在∠A 的平分线上.
A
B
C
M
N
P
D
E
F
图14.3-6(示意)
例题与分析均来自教材 P51。用时 1 分钟。
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例1
|证明(1)
14.3 角的平分线(第2课时)
证明:(1)过点 P 作 PD⊥AB,PE⊥BC,PF⊥CA,垂足分别为 D,E,F.
∵ BM 是△ABC 的角平分线,点 P 在 BM 上,
∴ PD=PE.
同理 PE=PF.
∴ PD=PE=PF.
即点 P 到三边 AB,BC,CA 的距离相等.
A
B
C
M
N
P
D
E
F
图14.3-6(示意)
PD=PE 用的是上节课的性质。“同理”指 CN 是角平分线、点 P 在 CN 上。用时 2 分钟。
14
例1
|证明(2)
14.3 角的平分线(第2课时)
(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.
特别解读 这个交点在三角形的内部,它到三角形三边的距离相等.
A
B
C
M
N
P
D
E
F
图14.3-6(示意)
(1)用性质,(2)用判定,一道题里两个结论都用到。用时 2 分钟。
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跟踪训练
|教材 P51 练习第1题
14.3 角的平分线(第2课时)
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°.
又∠D=∠D(公共角),AB=CE,∴ △ABD≌△CED(AAS),∴ BD=ED.
∵ DB⊥FB,DE⊥FE,BD=ED,∴ FD 平分∠BFE.
A
B
C
D
E
F
关键是先由全等得 BD=ED,再看点 D 到∠BFE 两边的距离。用时 3 分钟。
16
跟踪训练
|教材 P51 练习第2题
14.3 角的平分线(第2课时)
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.
(1)作 PM⊥AD,PN⊥BC,PQ⊥AE.由 BF 平分∠CBD 得 PM=PN,由 CG 平分∠BCE 得 PN=PQ,∴ PM=PN=PQ.
(2)∵ PM=PQ,∴ 点 P 在∠A 的平分线上.
A
B
C
D
E
F
G
P
M
N
Q
题目在教材 P51–52。“所在直线”是因为点 P 在三角形外部。用时 3 分钟。
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例2
14.3 角的平分线(第2课时)
如图,点 P 在∠AOB 的内部,PD⊥OA 于点 D,PE⊥OB 于点 E,PD=PE,∠AOB=70°.求∠BOP 和∠OPE 的度数.
解:∵ PD⊥OA,PE⊥OB,PD=PE,
∴ OP 平分∠AOB,
∵ ∠PEO=90°,∴ ∠OPE=90°-35°=55°.
O
A
B
P
D
E
第一步直接用判定,不必再证全等。用时 3 分钟。
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例3
14.3 角的平分线(第2课时)
如图,△ABC 的三条角平分线交于点 P,PD⊥BC 于点 D,PD=4,△ABC 的周长为 42.求△ABC 的面积.
解:过点 P 作 PE⊥AB 于点 E,PF⊥CA 于点 F,连接 PA,PB,PC.由例1,PE=PF=PD=4.
S△ABC=S△PAB+S△PBC+S△PCA
A
B
C
P
D
E
F
验算:周长 42、内心到三边距离 4,面积为 4×42=168 的一半,即 84。用时 3 分钟。
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跟踪训练
|算一算
14.3 角的平分线(第2课时)
如图,在 Rt△ABC 中,∠C=90°,AC=6,BC=8,AB=10,△ABC 的三条角平分线交于点 P.求点 P 到 AB 的距离.
解:设点 P 到三边的距离都为 h.
=12h,∴ h=2.
即点 P 到 AB 的距离为 2.
A
B
C
P
Q
这是例3的逆用,面积相等列方程。用时 2 分钟。
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当堂达标
|第1题
14.3 角的平分线(第2课时)
在△ABC 内部,到三边距离相等的点是( )
A.三条中线的交点 B.三条高的交点
C.三条角平分线的交点 D.一条中线和一条高的交点
答案:C
依据例1。用时 1 分钟。
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当堂达标
|第2题
14.3 角的平分线(第2课时)
如图,点 P 在∠AOB 的内部,PC⊥OA 于点 C,PD⊥OB 于点 D,PC=PD.若∠AOP=28°,则∠AOB=______°,∠OPD=______°.
答案:56;62
O
A
B
P
C
D
由判定 OP 平分∠AOB,∠AOB=2×28°=56°,∠BOP=28°,∠OPD=90°-28°=62°。用时 1 分钟。
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当堂达标
|第3题
14.3 角的平分线(第2课时)
如图,在△ABC 中,D 是 BC 的中点,DE⊥AB 于点 E,DF⊥AC 于点 F,且 BE=CF.求证:AD 平分∠BAC.
证明:∵ DE⊥AB,DF⊥AC,∴ ∠BED=∠CFD=90°.
在 Rt△BED 和 Rt△CFD 中,BD=CD,BE=CF,∴ Rt△BED≌Rt△CFD(HL),∴ DE=DF.
又 DE⊥AB,DF⊥AC,∴ AD 平分∠BAC.
A
B
C
D
E
F
先证全等得 DE=DF,再用判定。用时 3 分钟。
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当堂达标
|第4题
14.3 角的平分线(第2课时)
如图,三条公路两两相交,围成△ABC.要建一个货站,使它到三条公路的距离相等,可供选择的地址有( )
A.1 处 B.2 处
C.3 处 D.4 处
答案:D
三角形内部 1 处(三条角平分线的交点);外部 3 处(两个外角平分线的交点,如练习第2题中的点 P).
A
B
C
用时 2 分钟。
24
课堂小结
14.3 角的平分线(第2课时)
1.角的平分线的判定是什么?使用时要注意什么?
角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上;点要在角的内部,两条线段要是垂线段.
2.角的平分线的性质与判定有什么关系?
题设和结论互换;性质用来证线段相等,判定用来证角相等.
3.三角形的三条角平分线有什么关系?
交于一点,这个点到三角形三边的距离相等.
请学生先回答再出现。用时 2 分钟。
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布置作业
14.3 角的平分线(第2课时)
必做:教材 P52 习题14.3 第1,2,3题.
选做:教材 P53 习题14.3 第8题.
备注(答案要点):
第1题:∵ AD 平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,∴ DE=DF;又 BD=CD,∴ Rt△BDE≌Rt△CDF(HL),∴ EB=FC。
第2题:∵ BD⊥AC,CE⊥AB,∴ ∠ADB=∠AEC=90°;又∠BAD=∠CAE,AB=AC,∴ △ABD≌△ACE(AAS),AD=AE;又 AF=AF,∴ Rt△AEF≌Rt△ADF(HL),∠AFE=∠AFD,FA 平分∠DFE。
第3题:∠BDO=∠CEO=90°,∠BOD=∠COE,OB=OC,∴ △BOD≌△COE(AAS),OD=OE;又 OD⊥AB,OE⊥AC,∴ 点 O 在∠BAC 的平分线上,∠1=∠2。
第8题:过点 E 作 EF⊥AD 于 F。∵ DE 平分∠ADC,EC⊥DC,EF⊥AD,∴ EF=EC;∵ E 是 BC 中点,∴ EC=EB,EF=EB;又 EB⊥AB,∴ AE 平分∠DAB。
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