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初三-几何问题之角平分线题型

学员编号:年级:初三课时数: 3学员姓名:辅导科目:数学学科教师:授课类型T-同步讲解C-专题T-能力提升星级★★★★★★★★教学目标1.掌握角平分线的性质和判定;2.综合应用角的平分线的性质和判定解决相关问题;3.综合应用垂直平分线、等腰三角形、四边形等知识解决相关问题;4.学习分析问题、解决问题的能力。

授课时间教学内容——几何问题之角平分线题型1.掌握角平分线的性质和判定;2.综合应用角的平分线的性质和判定解决相关问题;3.综合应用垂直平分线、等腰三角形、四边形等知识解决相关问题;4.学习分析问题、解决问题的能力。

知识结构一.知识要点详解:1.角平分线的性质定理:(1)角平分线的性质定理:角平分线上的点到这个角的两边的距离相等。

(2)定理的数学表示:如图1,已知OE是AOB∠的平分线,F是OE上一点,若CF OA⊥于点C,DF OB⊥于点D,则CF DF=。

(3)定理的作用:①证明两条线段相等;②用于几何作图问题;(4)角是一个轴对称图形,它的对称轴是角平分线所在的直线。

O图1CDB A EFO图2CDBAF 图3DE FRIP Q ABC2.角平分线性质定理的逆定理:(1)角平分线性质定理的逆定理: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)定理的数学表示:如图2,已知点F 在AOB ∠的内部,且FC OA ⊥于C ,FD OB ⊥于D ,若FD FC =,则点F 在AOB ∠的平分线上。

(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。

(4)注意角平分线的性质定理与逆定理的区别和联系。

3.关于三角形三条角平分线的定理: (1)关于三角形三条角平分线交点的定理: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。

定理的数学表示:如图3,如果AP 、BQ 、CR 分别是ABC ∆的内角BAC ∠、ABC ∠、ACB ∠的平分线,那么:① AP 、BQ 、CR 相交于一点I ;② 若ID 、IE 、IF 分别垂直于BC 、CA 、AB 于点D 、E 、F ,则DI EI FI ==。

定理的作用:①用于证明三角形内的线段相等;②用于实际中的几何作图问题。

(2)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。

4.关于线段的垂直平分线和角平分线的作图:(1)会作已知线段的垂直平分线; (2)会作已知角的角平分线; (3)会作与线段垂直平分线和角平分线有关的简单综合问题的图形.二.角平分线定理使用中的几种辅助线作法:(如下图示)1.已知角平分线,构造全等三角形;2.已知一个点到角的一边的距离,过这个点作另一边的垂线段;3.已知角平分线和其上面的一点,过这一点作角的两边的垂线段。

DFEAB CNP E DCBAACEDB P三.角平分线性质定理之联想:1.由角平分线的性质联想两线段相等;2.由角平分线的轴对称性构造全等三角形;3.过角平分线上一点作一边的平行线,构成等腰三角形。

模块一.角平分线的对称性:基本图形例1.如图,AD 是ABC ∆的角平分线,DE AB ⊥,DF AC ⊥,垂足分别是E F ,。

连接EF ,交AD 于点G 。

说出AD 与EF 之间有什么关系?证明你的结论。

例题1【分析】:两条线段之间的关系有长度和位置两种关系,因此我们可以从这两方面去猜测判断。

角是以其平分线为对称轴的轴对称图形,此题可以利用这一点进行判断。

【解答】:EF AD ⊥,且EG FG =证明: AD 平分BAC ∠DE AB ⊥,DF AC ⊥,垂足分别是E F , ∴DE DF =在Rt DEA ∆和Rt DFA ∆中: DE DFAD AD =⎧⎨=⎩∴Rt DEA Rt DFA ∆≅∆ ∴ADE ADF ∠=∠在DGE ∆和DGF ∆中: DE DF GDE GDF DG DG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴DGE DGF ∆≅∆∴EG FG =,90DGE DGF ∠=∠= ∴EF AD ⊥,且EG FG =。

►点评:通过此题我们知道,证明两条线段相等,除了利用全等三角形的性质外,还可以利用角平分线的性质。

这样我们又多了一种证明线段相等的办法。

在利用角平分线的性质时,“角平分线”和“两个垂直”这两个条件缺一不可。

如图,BE CF =,DF AC ⊥于F ,DE AB ⊥于E ,BF 和CE 交于点D 。

求证:AD 平分BAC ∠。

例题2【分析】:要证AD 平分BAC ∠,已知条件中已经有两个垂直,即已经有点到角的两边的距离了,只要证明这两个距离相等即可。

而要证明两条线段相等,可利用全等三角形的性质来证明。

【证明】: DF AC ⊥于F ,DE AB ⊥于E ∴90DEB DFC ∠=∠= 在BDE ∆和CDF ∆中DEB DFC BDE CDF BE CF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴BDE CDF ∆≅∆ ∴DE DF =又 DF AC ⊥于F ,DE AB ⊥于E ∴AD 平分BAC ∠。

►点评:判定角的平分线时若题目中只给出一个条件DE DF =或DF AC ⊥,DE AB ⊥,那么得出AD 平分BAC ∠这一结论是错误的。

例3.如图,在ABC ∆中,90C ∠= ,AD 平分BAC ∠,DE AB ⊥于E ,F 在AC 上,BD DF =。

求证:CF EB =。

【分析】:由已知条件很容易得到DC DE =;要证明CF EB =,只要证明其所在三角形全等即可,再由此去找全等条件。

【证明】:AD 平分BAC ∠,90C ∠= ,DE AB ⊥∴DC DE =在Rt FCD ∆与Rt BED ∆中例题3DC DEDF BD =⎧⎨=⎩∴Rt FCD Rt BED ∆≅∆ ∴CF EB =。

►点评:掌握角平分线的性质和判定固然重要,但学会分析题目所给条件更是解决问题的关键。

1.如图,12∠=∠,PD OA ⊥于D ,PE OB ⊥于E ,下列结论中错误的是(D ) ().A PD PE = ().B OD OE = ().C DPO EPO ∠=∠ ().C PD OD =2.如图,ABC ∆中,120ABC ∠= ,26C ∠=,且DE AB ⊥,DF AC ⊥,DE DF =求ADC ∠的度数。

1373.已知:12∠=∠,34∠=∠,求证:AP 平分BAC ∠。

【提示】过点P 作PE AB ⊥、PF AC ⊥,利用角平分线性质可得PE PF =。

4.如图,D 是ABC ∆的外角ACE ∠的平分线上一点,DF AC ⊥于F ,DE BC ⊥于E ,且交BC 的延长线于E 。

求证:CE CF =。

【证明】CD 是ACE ∠的平分线,DF AC ⊥于F ,DE BC ⊥于E∴90DEC DFC ∠=∠= ,DE DF = 在Rt DEC ∆和Rt DFC ∆中 DC DCDE DF =⎧⎨=⎩∴Rt DEC Rt DFC ∆≅∆ ∴CE CF =5.如图,在ABC ∆中,D 为BC 的中点,DE BC ⊥交BAC ∠的平分线AE 于E , EF AB ⊥于F ,EG AC ⊥交AC 延长线于G 。

求证:BF CG =\【证明】连接BE 、EC ,由DE BC ⊥,BD DC =,∴BE EC =,AE •平分BAC ∠,EF AB ⊥,EG AC ⊥, ∴EF EG =∴Rt BFE Rt CGE ∆∆≌,∴BF CG =6.如图,AB //CD ,90B ∠= ,E 是BC 的中点,DE 平分ADC ∠。

求证:AE 平分DAB ∠。

【证明】:过点E 作EF AD ⊥于FDE 平分ADC ∠,EC DC ⊥,EF FD ⊥∴CE EF = 又 CE BE = ∴EF BE =又 EF AF ⊥,BE AB ⊥∴AE 平分DAB ∠。

——角平分线性质定理的逆定理如图,已知在ABC ∆中,BD DC =,12∠=∠。

求证:AD 平分BAC ∠。

【分析】:有两种方法证明AD 平分BAC ∠:一是直接利用定义证明BAD CAD ∠=∠;二是利用角平分线的判定,证明点D 到角的两边距离相等。

仔细观察,前者需要证明三角形全等,但此题使用全等条件中的“边边角”,无法证明两个三角形全等。

后者通过作垂线构造出三角形,其条件足以证明两个三角形全等。

【证明】:过点D 作DE AB ⊥于E ,DF AC ⊥于F ∴90BED CFD ∠=∠=在BDE ∆与CDF ∆中: 12BED CFDBD CD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴BDE CDF ∆≅∆ ∴DE DF =例题4又 DE AB ⊥于E ,DF AC ⊥于F ∴AD 平分BAC ∠。

►点评:1.当题目中有角平分线这一条件时,解题时常过角平分线上的点向角的两边作垂线;当有垂线这一条件时,常作辅助线得到角的平分线;2.用角平分线证明线段相等或角相等时,常常与证明三角形全等配合使用,证明时要先观察需证明的线段或角(或通过等量代换得到的线段或角)在哪两个可能全等的三角形中。

如图,已知在四边形ABCD 中,180B D ∠+∠= ,AC 平分BAD ∠,CE AD ⊥,E 为垂足。

求证:2AB AD AE +=。

【证明】:延长AB ,过C 作CH AB ⊥,H 为垂足AC 平分BAD ∠,且CE AD ⊥,CH AB ⊥∴CH CE =又 190HCA ∠+∠= ,290ECA ∠+∠= ,12∠=∠ ∴HCA ECA ∠=∠在ACH ∆与ACE ∆中: 90HCA ECAH AEC AC AC ∠=∠⎧⎪∠=∠=⎨⎪=⎩∴ACH ACE ∆≅∆ ∴AH AE =又 180ABC HBC ∠+∠= ,180ABC D ∠+∠= ∴HBC D ∠=∠在Rt BHC ∆与Rt DEC ∆中, 90HBC D BHC DEC HC EC ∠=∠⎧⎪∠=∠=⎨⎪=⎩∴Rt BHC Rt DEC ∆≅∆ ∴HB DE =∴AB AD AB AE ED +=++AB AE BH =++AH AE =+2AE = ∴2AB AD AE +=例题5如图1,Rt ABC ∆中,90ACB ∠=,CD AB ⊥,垂足为D 。

AF 平分CAB ∠,交CD 于点E ,交CB 于点F 。

(1)求证:CE CF =。

(2)将图2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所示。

试猜想:'BE 与CF 有怎样的数量关系?请证明你的结论。

图1E FD AC图2G E'D'E FDACA'B【解析】(1)证明:,90.90,90,90.CD AB ADC ACB CAF CFA DAE AED ⊥∴∠=∠=∴∠+∠=∠+∠=AF 平分CAB ∠....CAF DAE CFA AED CEF CE CF ∴∠=∠∴∠=∠=∠∴=(2)解:'BE CF =.证明:如图2,过点E 作EG AC ⊥于点G .又AF 平分CAB ∠,ED AB ⊥,ED EG ∴=. 由平移的性质可知:''D E DE =,''D E GE ∴=. 90ACB ∠=,90ACD DCB ∴∠+∠= .CD AB ⊥ 于.90.D B DCB ∴∠+∠= .ACD B ∴∠=∠在Rt CEG ∆与''Rt BE D ∆中,''''''',,,..GCE B CGE BD E EG E D CEG BE D CE BE ∠=∠∠=∠=∴∆≅∆∴=由(1)可知CE CF =,例题6'CF BE =.(1)如图1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。

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