1. 角平分线的性质定理: (1)文字语言:角平分线上的点到这个角的两边的距离相等。 (2)符号语言: ∵OE是∠AOB的平分线,CF⊥OA,DF⊥OB ∴CF=DF (3)定理证明:在△DOF和△COF中,
∴CF=DF(全等三角形的对应边相等) (4)定理的作用:①证明两条线段相等;②用于几何作图问题。 2. 角平分线性质定理的逆定理: (1)文字语言:在角的内部,且到角的两边距离相等的点在这个角的角平分线上。 (2)符号语言: ∵PC⊥OA,PD⊥OB,PC=PD ∴∠DOF=∠COF(OP为∠AOB的平分线)。 (3)定理的作用:用于证明两个角相等或证明一条射线是一个角的角平分线。 3. 关于三角形三条角平分线的定理: (1)文字语言:三角形三条角平分线相交于一点,并且这一点到三边的距离相等。 (2)符号语言: ∵AP、BQ、CR分别是△ABC的内角∠BAC、∠ABC、∠ACB的平分线 ∴① AP、BQ、CR相交于一点I; ②若 ID⊥BC,IE⊥CA,IF⊥AB,则DI=EI=FI。 (3)定理证明:∵ AP平分∠BAC,IE⊥CA,IF⊥AB ∴EI=FI(角平分线上的点到这个角的两边的距离相等) 同理DI=EI,DI=FI ∴DI=EI=FI(等量代换) (4)定理的作用:①用于证明三角形内的线段相等;②用于几何作图问题。 (5)三角形三条角平分线的交点位置与三角形形状的关系: 三角形三个内角角平分线的交点一定在三角形的内部。
【典例精析】 例题1 已知:如图,点B、C在∠A的两边上,且AB=AC,P为∠A内一点,PB=PC,PE⊥AB,PF⊥AC,垂足分别是E、F。求证:PE=PF。 思路导航:连接AP,然后利用“边边边”证明△ABP和△ACP全等,根据全等三角形对应角相等可得∠BAP=∠CAP,再利用角平分线上的点到角的两边的距离相等证明即可。 答案:证明:如图,连接AP, 在△ABP和△ACP中,
∴∠BAP=∠CAP, ∵PE⊥AB,PF⊥AC, ∴PE=PF。 点评:本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线上的点到角的两边的距离相等的性质,作辅助线构造出全等三角形是解题的关键。
例题2 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。 思路导航:首先可证明Rt△BDE≌Rt△DCF(HL)再根据三角形角平分线的逆定理求得AD是角平分线即可。 答案:证明:∵DE⊥AB,DF⊥AC, ∴Rt△BDE和Rt△DCF是直角三角形。 ∴Rt△BDE≌Rt△DCF(HL), ∴DE=DF, 又∵DE⊥AB,DF⊥AC, ∴AD是△ABC的角平分线。 点评:此题主要考查了角平分线的逆定理,综合运用了直角三角形全等的判定。由三角形全等得到DE=DF是正确解答本题的关键。
例题3 如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,点E是BC的中点,DE平分∠ADC。求证:AE是∠DAB的平分线。 思路导航:先过点E作EH⊥AB于点H,反向延长EH交DC的延长线于点G,过点E作EF⊥AD于点F,由平行线的性质可知EG⊥AC,由于E是BC的中点,可得出Rt△CGE≌ Rt△BHE,故GE=EH,再根据角平分线的性质可知EF=GE,故EF=EH,进而可得出结论。 答案:证明:过点E作EH⊥AB于点H,反向延长EH交DC的延长线于点G,过点E作EF⊥AD于点F, ∵AB∥CD,EH⊥AB, ∴EG⊥DC, ∵点E是BC的中点, ∴CE=BE, 在△CGE与△BHE中 ∴△CGE≌△BHE(ASA), ∴GE=EH, ∵DE平分∠ADC, ∴GE=EF, ∴GE=EH, ∴EF=EH, ∴AE是∠DAB的平分线。 点评:本题考查的是角平分线的性质及全等三角形的判定与性质,根据题意作出辅助线,构造出全等三角形是解答此题的关键。 随堂练习:下列各语句中不正确的是( ) A. 全等三角形的周长相等 B. 全等三角形的对应角相等 C. 到角的两边距离相等的点在这个角的平分线上 D. 线段的垂直平分线上的点到这条线段的两端点的距离相等 答案:两个三角形全等,则对应边和对应角都相等,故A,B都是正确的。D选项是线段垂直平分线的性质,故D正确。到角的两边距离相等的点在这个角的角平分线上,故选C。
【总结提升】 角平分线与线段垂直平分线的对比理解:
(答题时间:15分钟) 1. 到三角形三条边的距离都相等的点是这个三角形的( ) A. 三条中线的交点 B. 三条高的交点 C. 三条边的垂直平分线的交点 D. 三条角平分线的交点 2.如图,已知AC平分∠PAQ,点B,B′分别在边AP,AQ上。下列条件中不能推出AB=AB′的是( ) A. BB′⊥AC B. BC=B′C C. ∠ACB=∠ACB′ D. ∠ABC=∠AB′C 3. 如图,在△ABC中,AQ=PQ,PR=PS,PR⊥AB于点R,PS⊥AC于点S,则三个结论:①AS=AR;②QP∥AR;③△BPR≌△QSP中( ) A. 全部正确 B. 仅①和②正确 C. 仅①正确 D. 仅①和③正确 4. 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BE平分∠ABC,DE⊥AB于点D,如果AC=3 cm,那么AE+DE等于( ) A. 2cm B.3cm C. 4cm D.5cm 5. 如图,P是∠AOB的角平分线上的一点,PC⊥OA于点C,PD⊥OB于点D,写出图中一对相等的线段(答案不唯一,只须写出一对即可)______。 6. 如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,BC=8cm,BD=5cm,那么D点到直线AB的距离是________cm。 7. 如图,△ABC中,∠C=90°,CA=CB,AD平分∠CAB。交BC于点D,DE⊥AB于点E,且AB=6,求△DEB的周长。 8. 已知:如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=BC+AD,AE平分∠BAD交CD于点E。求证:BE⊥AE。 1. D 解析:因为角的平分线上的点到角的两边的距离相等,所以到三角形三边的距离相等的点是三条角平分线的交点。故选D。 2. B 解析:如图:∵AC平分∠PAQ,点B,B′分别在边AP,AQ上, A. 若BB′⊥AC,在△ABC与△AB′C中,∠BAC=∠B′AC,AC=AC,∠ACB=∠ACB′, ∴△ABC≌△AB′C, AB=AB′; B. 若BC=B′C,不能证明△ABC≌△AB′C,即不能证明AB=AB′; C. 若∠ACB=∠ACB′,则在△ABC与△AB'C中,∠BAC=∠B′AC,AC=AC,△ABC≌△AB′C,AB=AB′; D. 若∠ABC=∠AB′C,则 故选B。 3. B 解析:∵PR=PS,PR⊥AB于点R,PS⊥AC于点S,AP=AP ∴△ARP≌△ASP(HL) ∴AS=AR,∠RAP=∠SAP ∵AQ=PQ ∴∠QPA=∠SAP ∴∠RAP=∠QPA ∴QP∥AR 而在△BPR和△QSP中,只满足条件∠BRP=∠QSP=90°和PR=PS,找不到第3个条件,所以无法得出△BPR≌△QSP 故本题仅①和②正确。 故选B。 4. B 解析:∵∠ACB=90°, ∴EC⊥CB, 又BE平分∠ABC,DE⊥AB, ∴CE=DE, ∴AE+DE=AE+CE=AC=3cm 故选B。 5. PC=PD 解析:∵OP平分∠AOB,PC⊥OA,PD⊥OB, ∴PC=PD(角平分线的性质)。 故填PC=PD。 6. 3 解析:由∠C=90°,AD平分∠CAB 作DE⊥AB于点E 所以D点到直线AB的距离是DE的长 由角平分线的性质可知DE=CD 又BC=8cm,BD=5cm 所以DE=CD=3cm。 所以D点到直线AB的距离是3cm。 7. 解:△ABC中,∠C=90°,CA=CB,AB=6 根据勾股定理得2CB2=AB2,
∵AD平分∠CAB ∴∠CAD=∠EAD ∵DE⊥AB ∴∠DEA=90°=∠C ∴△CAD≌△EAD(AAS)
8. 证明:延长AE、BC交于点F, ∵AD∥BC, ∴∠DAE=∠CFE, ∵AE平分∠BAD, ∴∠DAE=∠BAF, ∴∠BAF=∠CFE, ∴AB=BF, ∵AB=BC+AD,BF=BC+CF, ∴AD=CF, ∴△ADE≌△CFE, ∴AE=FE, ∴BE⊥AE。
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