中考常考几何模型 专题16 角平分线四大模型 1、角平分线上的点向两边作垂线 如图,P 是∠MON 的平分线上一点,过点 P 作 PA⊥OM 于点 A,PB⊥ON 于点 B。 结论:PB=PA。
2、截取构造对称全等 如图,P 是∠MON 的平分线上一点,点 A 是射线 OM 上任意一点,在 ON上截取 OB=OA,连接 PB。
结论:△OPB≌△OPA。
3、 角平分线+垂线构造等腰三角形 如图,P 是∠MO 的平分线上一点,AP⊥OP 于 P 点,延长 AP 于点 B。 结论:△AOB 是等腰三角形。
4、角平分线+平行线 如图,P 是∠MO 的平分线上一点,过点 P 作 PQ∥ON,交 OM 于点 Q。结论:△POQ 是等腰三角形。 模型精练: 1.(2019•东平县二模)如图,△ABC的外角∠ACD的平分线CP与内角∠ABC的平分线BP交于点P,若∠BPC=40°,则∠CAP=( )
A.40° B.45° C.50° D.60° 【点睛】根据外角与内角性质得出∠BAC的度数,再利用角平分线的性质以及直角三角形全等的判定,得出∠CAP=∠FAP,即可得出答案
【解析】解:延长BA,作PN⊥BD,PF⊥BA,PM⊥AC,
设∠PCD=x°, ∵CP平分∠ACD, ∴∠ACP=∠PCD=x°,PM=PN, ∵BP平分∠ABC, ∴∠ABP=∠PBC,PF=PN, ∴PF=PM, ∵∠BPC=40°, ∴∠ABP=∠PBC=∠PCD﹣∠BPC=(x﹣40)°, ∴∠BAC=∠ACD﹣∠ABC=2x°﹣(x°﹣40°)﹣(x°﹣40°)=80°, ∴∠CAF=100°, 在Rt△PFA和Rt△PMA中, {𝑃𝐴=𝑃𝐴𝑃𝑀=𝑃𝐹,
∴Rt△PFA≌Rt△PMA(HL), ∴∠FAP=∠PAC=50°. 故选:C. 2.(2019•桂平市期末)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,BC=12cm,BD=8cm,那么点D到直线AB的距离是( )
A.2cm B.4cm C.6cm D.10cm 【点睛】先求出CD的长,过点D作DE⊥AB于点E,根据角平分线上的点到角的两边的距离相等的性质可得DE=CD,从而得解.
【解析】解:如图,过点D作DE⊥AB于点E, ∵BC=12cm,BD=8cm, ∴CD=BC﹣BD=12﹣8=4cm, ∵∠C=90°,AD平分∠CAB, ∴DE=CD=4cm, 即点D到直线AB的距离是4cm. 故选:B. 3.(2020•浙江自主招生)如图,在△ABC中,AD是∠A的外角平分线,P是AD上异于A的任意一点,设PB=m,PC=n,AB=c,AC=b,则(m+n)与(b+c)的大小关系是( )
A.m+n>b+c B.m+n<b+c C.m+n=b+c D.无法确定 【点睛】在BA的延长线上取点E,使AE=AC,连接EP,证明△ACP和△AEP全等,推出PE=PC,根据三角形任意两边之和大于第三边即可得到m+n>b+c.
【解析】解:在BA的延长线上取点E,使AE=AC,连接EP,
∵AD是∠A的外角平分线, ∴∠CAD=∠EAD, 在△ACP和△AEP中,{𝐴𝐸=𝐴𝐶∠𝐶𝐴𝐷=∠𝐸𝐴𝐷𝐴𝑃=𝐴𝑃, ∴△ACP≌△AEP(SAS), ∴PE=PC, 在△PBE中,PB+PE>AB+AE, ∵PB=m,PC=n,AB=c,AC=b, ∴m+n>b+c. 故选:A. 4.(2019•兰山区一模)如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线交于点E,过点E作MN∥BC交AB于M,交AC于N,若BM+CN=11,则线段MN的长为 11 .
【点睛】根据平行线的性质得出∠MEB=∠EBC,∠NEC=∠ECB,根据角平分线定义得出∠MBE=∠EBC,∠NCE=∠ECB,求出∠MEB=∠MBE,∠NEC=∠NCE,推出ME=BM,EN=CN即可.
【解析】解:∵MN∥BC, ∴∠MEB=∠EBC,∠NEC=∠ECB, ∵∠ABC和∠ACB的平分线交于点E, ∴∠MBE=∠EBC,∠NCE=∠ECB, ∴∠MEB=∠MBE,∠NEC=∠NCE, ∴ME=BM,EN=CN, ∵BM+CN=11, ∴EM+EN=11, 即MN=11, 故答案为:11. 5.如图,已知等腰直角三角形ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,BF平分∠ABC,CD⊥BD交BF的延长线于点D,试说明:BF=2CD.
【点睛】作BE的中点E,连接AE、AD,根据直角三角形得到性质就可以得出AE=BE=EF,由BD平分∠ABC就可以得出∠ABE=∠DBC=22.5°,从而可以得出∠BAE=∠BAE=∠ACD=22.5°,∠AEF=45°,由∠BAC=90°,∠BDC=90°就可以得出A、B、C、D四点共圆,求出AD=DC,证△ADC≌△AEB推出BE=CD,从而得到结论.
【解析】解:取BF的中点E,连接AE,AD,
∵∠BAC=90°, ∴AE=BE=EF, ∴∠ABD=∠BAE, ∵CD⊥BD, ∴A,B,C,D四点共圆, ∴∠DAC=∠DBC, ∵BF平分∠ABC, ∴∠ABD=∠DBC, ∴∠DAC=∠BAE, ∴∠EAD=90°, ∵AB=AC, ∴∠ABC=45°, ∴∠ABD=∠DBC=22.5°, ∴∠AED=45°, ∴AE=AD, 在△ABE与△ADC中,
{∠𝐴𝐵𝐸=∠𝐷𝐴𝐶∠𝐵𝐴𝐸=∠𝐴𝐶𝐷𝐴𝐸=𝐴𝐷,
∴△ABE≌△ADC, ∴BE=CD, ∴BF=2CD. 6.如图,在△ABC中,∠ABE=2∠C,AD是∠BAC的平分线,BE⊥AD,垂足为E (1)若∠C=30°,求证:AB=2BE. (2)若∠C≠30°,求证:BE=12(AC﹣AB). 【点睛】(1)由BE⊥AD,得到∠AEB=90°,根据已知条件得到∠ABE=60°,根据三角形的内角和得到∠BAE=30°,根据直角三角形的性质即刻得到结论;
(2)根据等腰三角形的性质得到AB=AF,根据等腰三角形的性质得到∠AFE=∠ABE=2∠C,根据三角形外角的性质得到∠C=∠CBF,得到BF=CF,于是得到结论.
【解析】解:(1)∵BE⊥AD, ∴∠AEB=90°, ∵∠ABE=2∠C,∠C=30°, ∴∠ABE=60°, ∴∠BAE=30°, ∴AB=2BE; (2)∵AD是∠BAC的平分线,BE⊥AD, ∴AB=AF, ∴∠AFE=∠ABE=2∠C, ∵∠AFE=∠C+∠CBF, ∴∠C=∠CBF, ∴BF=CF, ∵BF=2BE, ∴CF=AC﹣AB=BE=2BE, ∴BE=12(AC﹣AB). 7.(2019•沂源县期末)如图,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=40°,BD是∠ABC的平分线,延长BD至E,使DE=AD,求证:∠ECA=40°.
【点睛】在BC上截取BF=AB,连DF,根据SAS可证明△ABD≌△FBD,得出DF=DA=DE,证明△DCE≌△DCF,故∠ECA=∠DCB=40°.
【解析】证明:在BC上截取BF=AB,连DF,
∵BD是∠ABC的平分线, ∴∠ABD=∠FBD, ∴△ABD≌△FBD(SAS), ∴DF=DA=DE, 又∵∠ACB=∠ABC=40°,∠DFC=180°﹣∠A=80°, ∴∠FDC=60°, ∴∠EDC=∠ADB=180°﹣∠ABD﹣∠A=180°﹣20°﹣100°=60°, ∴△DCE≌△DCF(SAS), 故∠ECA=∠DCB=40°. 8.(2019•临洮县期末)已知△ABC中,AB=AC,∠A=108°,BD平分∠ABC,求证:BC=AC+CD.
【点睛】在线段BC上截取BE=BA,连接DE.则只需证明CD=CE即可.结合角度证明∠CDE=∠CED. 【解析】证明:在线段BC上截取BE=BA,连接DE.
∵BD平分∠ABC, ∴∠ABD=∠EBD=12∠ABC. 在△ABD和△EBD中,
{𝐵𝐸=𝐵𝐴∠𝐴𝐵𝐷=∠𝐸𝐵𝐷𝐵𝐷=𝐵𝐷,
∴△ABD≌△EBD.(SAS) ∴∠BED=∠A=108°,∠ADB=∠EDB. 又∵AB=AC,∠A=108°,∠ACB=∠ABC=12×(180°﹣108°)=36°,
∴∠ABD=∠EBD=18°. ∴∠ADB=∠EDB=180°﹣18°﹣108°=54°. ∴∠CDE=180°﹣∠ADB﹣∠EDB=180°﹣54°﹣54°=72°. ∴∠DEC=180°﹣∠DEB=180°﹣108°=72°. ∴∠CDE=∠DEC. ∴CD=CE. ∴BC=BE+EC=AB+CD. 9.(2019•自贡期中)如图,在四边形ABCD中,BC>BA,AD=DC, (1)若BD⊥CD,∠C=60°,BC=10,求AD的长; (2)若BD平分∠ABC,求证:∠A+∠C=180°.
【点睛】(1)由含30°角的直角三角形的性质求出DC,即可得出答案; (2)在BC上截取BE=BA,连接DE,推出△ABD≌△EBD,推出∠A=∠BED,AD=DE=DC,推出∠BED+∠C=180°,即可得出答案.
【解析】(1)解:∵BD⊥CD,∠C=60°, ∴∠CBD=30°, ∴DC=12BC=5,
∵AD=DC=5; (2)证明:在BC上截取BE=BA,连接DE,如图所示: ∵BD平分∠ABC, ∴∠ABD=∠EBD,