《角平分线模型》
角平分线模型的构造
角平分线
(l)定义:如图2-1,如果∠AOB=∠BOC,那么∠AOC=2∠AOB=2∠BOC,像OB这样,从一个角的顶点出发,把这个角分成相等的两个角的射线,叫作这个角的角平分线.
(2)角平分线的性质定理
①如果一条射线是一个角的平分线,那么它把这个角分成两个相等的角,
②在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等.
(3)角平分线的判定定理
①在角的内部,如果一条射线的端点与角的顶点重合,且把一个角分成两个等角,那么这条射线是这个角的平分线,
②在角的内部,到一个角两边距离相等的点在这个角的平分线上,
与角平分线有关的常用辅助线作法,即角平分线的四大基本模型,
已知P 是∠MON 平分线上一点,
(l)若PA ⊥OM 于点A ,如图2-2(a),可以过P 点作PB ⊥ON 于点B ,则PB=PA.可记为“图中有角平分线,可向两边作垂线”.
(a)
O
(b)
O
(2)若点A 是射线OM 上任意一点,如图2-2(b),可以在ON 上截取OB=OA ,连接PB ,构造△OPB ∽△OPA.可记为“图中有角平分线,可以将图对折看,对称以后关系现”.
(3)若AP ⊥OP 于点P ,如图2-2(c),可以延长AP 交ON 于点B ,构造△AOB 是等腰三角形,P 是底边AB 的中点,可记为“角平分线加垂线,三线合一试试看”.
(c)
O
(d)O
(4)若过P 点作PQ ∥ON 交OM 于点Q ,如图2-2(d),可以构造△POQ 是等腰三角形,可记为“角平分线十平行线,等腰三角形必呈现”.
(1)如图2-3(a),在△ABC中,∠C=90。,AD平分∠CAB,BC=6cm,BD=4cm,那么点D
到直线AB的距离是()cm.
图2-3(a)
(2)如图2-3(b),已知:∠1=∠2,∠3=∠4,
求证:AP平分∠BAC.
图2-3(b)
如图2-4(a),Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D. AF平分∠CAB,交CD于点E,交CB于点F
⑴求证:CE= CF.
图2-4(a)
⑵将图2-4(a)中的△ADE沿AB向右平移到△A,D,E,的位置,使点E,落在BC边上,其它条件不变,如图2-4(b)所示.试猜想:BE'与CF 有怎样的数量关系请证明你的结论.
图2-4(b)
例3
阅读下列学习材料:
如图2-5(a)所示,OP 平分∠MON ,A 为OM 上一点,C 为OP 上一点,连接AC ,在射线ON 上截取OB =OA ,连接BC(如图2-5(b)),易证△AOC ≌△BOC.
图2-5(a )
图2-5(b )
请根据上面的学习材料,解答下列各题:
(l)如图2-5(c)所示,在△ABC 中,AD 是△BAC 的外角平分线,P 是AD 上异于点A 的任意一点,试比较PB+PC 与AB+AC 的大小,并说明理由.
图2-5
(c )B
(2)如图2-5(d)所示,AD 是△ABC 的内角平分线,其它条件不变,试比较PC - PB 与AC -AB 的大小,并说明理由.
图2-5(d )
例4
如图2-6(a),已知等腰直角三角形ABC 中,∠
A=90°,AB=AC ,BD 平
分∠ABC ,CE ⊥BD ,垂足为点E ,
求证:BD=2CE.
图2-6(a )
B
(1)如图2-7(a),BD 、CE 分别是△ABC 的外角平分线,过点A 作AD 上BD 、AE ⊥CE ,垂足分别为D 、E ,连接DE.
求证:DE ∥BC ,DE=2
1(AB+BC+AC);
图2-7(a )
(2)如图2-7(b),BD 、CE 分别是△ABC 的内角平分线,其它条件不变;
图2-7(b )
B
(3)如图2-7(c),BD为△ABC的内角平分线,CE为△ABC的外角平分线,其它条件不变,则在图2-7(b)、图2-7(c)两种情况下,DE与BC 还平行吗它与△ABC三边又有怎样的数量关系请写出你的猜测,并对其中的一种情况进行证明。
图2-7(c)
变式
如图2-8,在△ABC中,AB=3AC, ∠BAC的平分线交BC于点D,过点B作BE⊥AD,垂足为E,求证:AD=DE
B
例6
如图2-9(a),AB=AC ,BD ,CD 分别平分∠ABC ,∠ACB.问:
(l)图2-9(a)中有几个等腰三角形
图2-9(a )
B 图2-9(b )
B
(2)过D 点作EF ∥BC ,如图2-9(b),交AB 于点E ,交AC 于点F ,图中又增加了几个等腰三角形
(3)如图2-9(c),若将题中的△ABC 改为不等边三角形,其他条件不变,图中有几个等腰三角形直接写出线段EF 与BE 、CF 有什么关系
(4)如图2-9(d),BD平分∠ABC,CD平分外角∠ACG. DE∥BC交AB于点E,交AC于点F线段EF与BE、CF有什么关系并说明理由.
(5)如图2-9(e),BD、CD为外角∠CBM、∠BCN的平分线,DE∥BC交AB延长线于点E,交AC延长线于点F,直接写出线段EF与BE、CF 有什么关系
图2-9(e)
例7如图2-10(a)所示,已知△ABC 中,AC=BC ,∠C=90°,AD 平分∠CAB ,
求证:AB=ACD
图2-10(a )
A
变式1
如图2-11所示,已知△ABC 中,AB=AC ,
∠A=108°,BD 平分∠ABC.
求证:BC=AB +CD.
变式2
如图2-12,已知△ABC中,AB=AC,∠A=IOO°,BD平分∠ABC,
求证:BC=BD+AD.
B
例8
如图2-13(a),OP是∠MON的平分线,请你利用该图形画一对以OP 所在直线为对称轴的全等三角形,
O
图2-13(a)
请你参考上图构造全等三角形的方法,解答下列问题:
(1)如图2-13(b),在△ABC 中,∠ACB 是直角,∠B=60°,AD 、CE 分别是∠BAC 、∠BCA 的平分线,AD 、CE 相交于点F.请你判断写出FE 与FD 之间的数量关系;
图2-13(b)
(2)如图2-13(c),在△ABC 中,如果∠ACB 不是直角,而(l)中的其他条件不变,请问,你在(1)中所得结论是否依然成立若成立请证明;若不成立,请说明理由.
图2-13(c )
A
牛刀小试
(l)如图2-14 (a),在△ABC中,∠ABC与∠ACB的角平分线相交于点F,过点F作DF∥BC,交AB于点D,交AC于点E,若BD+CE=9,则线段DE之长为()
(2)如图2-14(b),在△ABC中,BD、CD分别平分∠ABC和∠ACB,DE ∥AB,FD∥AC.,BC=6,求△DEF的周长,
图2-14(b)
2.已知:如图2-15,∠BAD=∠CAD,AB>AC,CD⊥AD于点是BC中点.
1(AB-AC).
求证:DH=
2
图2-15
3、已知如图2-16,四边形ABCD中,∠B+=D=180°,BC=CD.
求证:AC平分∠BAD.
4.如图2-17,△ABC的外角/ACD的平分线CP与内角∠ABC的平分线BP交于点P,连接AP、CP,若∠BPC=40。,求∠CAP的度数.
5.已知:如图2-18,在四边形中,BC>AB,AD=CD,BD平分∠ABC.
求证:∠A+∠C=180°
B
6.在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线交直线BC于点E,交直线DC于点F.
(1)在图2-19(a)中证明CE=CF;
(2)若∠ABC=90°,G是EF的中点(如图2-19(b),直接写出∠BDG的度数;
(3)若∠ABC= 120°,FG∥CE,FG=CE,分别连接DB、DG(如图2-19(c),求∠BDG的度数.
图2-19(c)
7.已知:如图2-20,在△ODC 中,∠D 一90°,EC 是∠DCO 的角平分线,且OE = CE ,过点E 作EF ⊥OC 交OC 于点F.猜想:线段EF 与OD 之间的关系,并证明.
图2-20
C
8.已知:如图2-21,在四边形ABCD 中,AB+BC =CD +DA ,∠
ABC 的外角角平分线与∠CDA 的外角平分线交于点P ,
求证:∠APB=∠CPD.
图2-21