1.4 线段垂直平分线与角平分线 知识清单 2026--2027学年苏科版八年级数学上册
1.4 线段垂直平分线与角平分线
课堂知识清单
2026—2027学年 苏科版 八年级数学(上册) 第一章 全等三角形
本课知识点:线段垂直平分线(性质·判定·尺规作图) · 角平分线(性质·判定·尺规作图)
◆ 学习目标
· 能说出线段垂直平分线和角平分线的定义,并会从图形中识别这两条特殊的线;
· 记住并会规范表述两条“性质定理”——垂直平分线上的点到线段两端距离相等、角平分线上的点到角两边距离相等,能正确写出符号语言;
· 记住并会运用两条“判定定理”——到线段两端等距的点在中垂线上、到角两边等距的点在角平分线上,能分清性质与判定;
· 会用直尺和圆规作一条线段的垂直平分线和一个角的平分线,并理解作图的依据;
· 体会“由性质反过来想判定”的研究路径,能运用两个性质定理解决简单的线段相等、距离相等问题。
◆ 一、知识梳理
▸ 1 线段的垂直平分线:定义
垂直且平分一条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线,也常叫“中垂线”。它同时满足两个条件:一是“垂直”,即与这条线段成 90°;二是“平分”,即穿过这条线段的中点,把它分成相等的两段。要注意,光垂直不够,光过中点也不够,必须“既垂直又过中点”才算垂直平分线。
记法上,如果直线 l 垂直平分线段 AB,通常说“l 是 AB 的垂直平分线”,也可以写成“l ⊥ AB,且 l 经过 AB 的中点”。后面所有关于中垂线的性质与判定,都建立在这个定义之上。
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▸ 2 线段垂直平分线的性质定理
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。换句话说,只要点 P 落在线段 AB 的垂直平分线上,不管它在线上的哪个位置,PA 和 PB 永远相等。如图1,点 P 在中垂线 l 上,于是 PA = PB。
垂直平分线的性质定理 线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等。符号语言:∵ 点 P 在线段 AB 的垂直平分线上(或 ∵ PC⊥AB 于 O 且 AO = BO),∴ PA = PB。 |
这个定理的证明用到 1.3 的 SAS:连接 PA、PB,设中垂线与 AB 交于点 O,则 AO = BO(平分),∠POA = ∠POB = 90°(垂直),PO = PO(公共边),于是 △PAO ≌ △PBO(SAS),从而 PA = PB。把“点在线上”当题设、“距离相等”当结论,是性质定理的固定写法。
※ 记住:性质定理的方向是“点在中垂线上 → 到两端距离相等”。写符号语言时,先写“点在线上(或垂直且过中点)”这个条件,再写“PA = PB”这个结论,别把因果写反。
图1 线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等:点 P 在 AB 的中垂线 l 上,则 PA = PB
▸ 3 线段垂直平分线的判定定理
判定定理是性质定理的“反过来”: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。也就是说,只要能证明 PA = PB,就可以拍板“点 P 一定在 AB 的中垂线上”,而不必再去量它垂不垂直、过不过中点。
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垂直平分线的判定定理 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。符号语言:∵ PA = PB,∴ 点 P 在线段 AB 的垂直平分线上(或 AB 的垂直平分线经过点 P)。 |
判定的证明用 HL:过点 P 作 PC⊥AB 于 C,在 Rt△PAC 和 Rt△PBC 中,PA = PB(已知),PC = PC(公共边),于是 Rt△PAC ≌ Rt△PBC(HL),得到 AC = BC,且 PC⊥AB,所以 PC 就是 AB 的垂直平分线,点 P 自然在它上面。注意这里要先确认“垂直”与“平分”同时成立,才能说那条线是中垂线。
※ 记住:性质与判定互为逆定理:性质是“点在线 → PA = PB”,判定是“PA = PB → 点在线”。做题时看清已知给的是哪一个,再决定用性质还是用判定。
▸ 4 线段垂直平分线的尺规作图
只用无刻度的直尺和圆规,就能作出一条线段的垂直平分线,步骤如下:分别以 A、B 为圆心,以“大于 AB 的一半的同一长度”为半径画弧,两弧在线段两侧各交于一点 C、D;过 C、D 作直线,这条直线就是 AB 的垂直平分线。作图过程如图2(左半部分)所示。
为什么“半径要大于 AB 的一半”?因为只有半径大于一半,两个圆才会在 AB 的上方和下方都相交;若半径等于或小于一半,两圆要么相切要么不相交,就找不到两个交点来确定直线了。教材把这种“交两点定一线”的思路,和三角形稳定性的作图联系在一起。
图2 尺规作图:① 作线段 AB 的垂直平分线(以 A、B 为圆心、大于 AB 一半为半径画弧,过交点 C、D 作直线);② 作 ∠AOB 的平分线(以 O 为圆心画弧交两边于 M、N,再分别以 M、N 为圆心画弧交于 P,作射线 OP)
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