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1、线段垂直平分线、角平分线和轨迹学生姓名授课日期教师姓名授课时长知识定位【本讲内容】1、掌握线段的垂直平分线的定理和逆定理2、掌握角平分线定理和逆定理;3、会用相关定理和逆定理进行几何证明;4、掌握线段垂直平分线和角平分线的常用添加辅助线的方法。【重点难点】掌握线段垂直平分线和角平分线的常用添加辅助线的方法。【考试分析】这个部分可能会考一些填空选择题,也有可能会考尺规作图题;考查几何证明题的可能性也很大,考查难度中等,所以必须掌握。知识梳理知识梳理 1. 线段的垂直平分线1 线段垂直平分线的概念:(三要素与已知线段垂直 平分 的直线)2 线段垂直平分线的画法:尺规作图步骤3 线段垂直平分线的定理
2、:线段垂直平分线上的点到这条线段两端点的距离相等数学语言表述: AO=BO,MNAB(已知) PA=PB(线段垂直平分线上的点和这条线段两端点的距离相等)4. 线段垂直平分线的逆定理:和一条线段两端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上(即线段的垂直平分线可看作和线段两端点距离相等的点的集合)5. 线段垂直平分线的性质:线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等。6. 三角形三边垂直平分线的性质: 三角形三边的垂直平分线交于一点,这点称为三角形的外心,且这点到三角形三个顶点的距离相等。7. 线段的垂直平分线在作图中的应用公路边要建一超市,使它到 A、B 两居民点的距离相等,如何确定超市的位置?
3、 AB1MN知识梳理 2. 角平分线1 角的平分线的概念:从角的顶点出发,等分这个角的射线,叫做这个角的平分线。2 角是轴对称图形,它的对称轴是角的平分线所在的直线。3 角的平分线的画法:尺规作图4 点到直线的距离:这点向直线引垂线,这点到垂足间线段的长叫做这点到直线的距离。5 角的平分线性质定理:角的平分线上的点到这个角的两B边的距离相等。(该定理为我们提供了证明两条垂线段D相等的一个新思路。)P符号语言:点 P 在AOB 的角平分线上,PEOA,PDOBOEAPD = PE6 角的平分线性质的逆定理(判定):在一个角的内部(包括顶点)且到角的两边距离相等的点,在这个角的平分线上。该定理为我
4、们提供了证明两个角 相等 的一个新思路PEOA,PDOB,且 PD = PE点 P 在AOB 的角平分线上7.角平分线问题常用添加辅助线方法:(1)基于角平分线的性质而作的辅助线:过角平分线上的点向角的两边作垂线(2) 利用角平分线,构造对称图形(如作法是在一侧的长边上截取短边)。(3)基于等腰三角形的“三线合一”性质而作的辅助线8 三角形三条角平分线的交点(称为三角形的内心)到三角形三边的距离相等。例题精讲【题目】(1)在ABC 中,ABAC,AB 的垂直平分线交 AB 于 N,交 BC 的延长线于 M, A 400 ,求NMB 的大小(2)如果将(1)中A 的度数改为700 ,其余条件不变
5、,再求NMB 的大小(3)你发现有什么样的规律性?试证明之.AAANNN BB2CBCMMCM(4)将(1)中的A 改为钝角,对这个问题规律性的认识是否需要加以修改.【答案】(1)20; (2)35; (3)AB 的垂直平分线与底边 BC 所夹的锐角等于A 的一半(4)改为钝角后规律成立【解析】解:(1)B= 1/2(180-A)=70,M=20;(2)同理得,M=35;(3)规律是:M 的大小为A 大小的一半,即:AB 的垂直平分线与底边 BC 所夹的锐角等于A 的一半证明:设A=,则有B= 1/2(180-),M=90- 1/2(180-)= 1/2(4)改为钝角后规律成立上述规律为:等腰
6、三角形一腰的垂直平分线与底边相交所成的锐角等于顶角的一半#知识梳理 1【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】当堂例题【难度系数】2【题目】在ABC 中,AB 的中垂线 DE 交 AC 于 F,垂足为 D,E若 AC=6,BC=4,求BCF 的周长。CF【答案】10【解析】解:连接 BF,由线段的垂直平分线的性质可得,FBFA 又因为 ACAF+CF6, 所以 BF+CF6BCF 的周长BC+CF+BF4+610#知识梳理 1【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】当堂练习题【难度系数】2【题目】如图所示,AC=AD,BC=BD,AB 与 CD 相交于点 E。求证:直线
7、 AB 是线段 CD 的垂直平分线。【答案】见解析【解析】证明:因为 AC=AD所以 A 在线段 CD 的垂直平分线上又因为 BC=BD所以 B 在线段 CD 的垂直平分线上所以直线 AB 是线段 CD 的垂直平分线#知识梳理 1【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】当堂例题A DBEACDB【难度系数】2【题目】如图所示,在ABC 中,AB=AC,BAC=1200 ,D、F 分别为 AB 、AC 的中点,DEAB,FGAC ,E、G 在 BC 上,BC=15cm,求 EG 的长度。【答案】见解析【解析】解:作 AHBC 于 H,HC=15/2等腰ACB=ABC=30AC=2EC
8、/根号 3EC=5 根号 3F 为 AC 中点FC=5/2 根号 3FGACCG=5同理,BE=5EG=5#知识梳理 1【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】当堂练习题【难度系数】2ADFB EGC【题目】已知:在ABC 中,ON 是 AB 的垂直平分线,OA=OC 求证:点 O 在 BC 的垂直平分线【答案】见解析【解析】分析:要证点在线段的垂直平分线上,用线段垂直平分线的逆定理只证 OB=OC(想到添辅助线),已知 OA=OC,只要证 OB=OA,由 O 在 AB 的垂直平分线上即可(用线段的垂直平分线的定理)证明:连结 OBON 是 AB 的垂直平分线(已知)OA=OB (
9、线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等)AOA= OC(已知)NOB = OC(等量代换)O点 O 在 BC 的垂直平分线(和一条线段两端点距离相B等的点在这条线段的垂直平分线上)C#知识梳理 1【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】当堂例题【难度系数】2【题目】如图所示,是一块三角形的草坪,现要在草坪上建一凉亭供大家休息,要使凉亭到草坪三条边的距离相等,凉亭的位置应选在()【选项】A、ABC 的三条中线的交点B、ABC 三边的中垂线的交点C、ABC 三条角平分线的交点D、ABC 三条高所在直线的交点【答案】C【解析】考点:线段垂直平分线的性质。专题:应用题。分析:由于凉亭到
10、草坪三条边的距离相等,所以根据角平分线上的点到边的距离相等,可知是ABC 三条角平分线的交点由此即可确定凉亭位置解答:解:凉亭到草坪三条边的距离相等,凉亭选择ABC 三条角平分线的交点故选 C#知识梳理 1【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】当堂练习题【难度系数】2【题目】如图 1-2,AB/CD,BE 平分ABC,CE 平分BCD,点 E 在 AD 上,求证:BC=AB+CD。A【答案】见解析ED【解析】在此题中可在长线段 BC 上截取 BF=AB,再证明 CF=CD,从而达到证明的目的。这里面用到了角平分线来构造全等三角形。另外一个全等自已BFC证明。此题的证明也可以延长
11、BE 与 CD 的延长线交于一点来证明。#知识梳理 2【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】当堂练习题【难度系数】2图1-2【题目】已知:如图 1-3,AB=2AC,BAD=CAD,DA=DB,求证 DCAC【答案】见解析【解析】分析:此题还是利用角平分线来构造全等三角形。构造的方法还是截取线段相等。#知识梳理 2AED图1-3 A【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】当堂练习题【难度系数】2C【题目】已知:如图 1-4,在ABC 中,C=BED2B,AD 平分BAC, 求证:AB-AC=CD【答案】见解析【解析】此题的条件中还有角的平分线,在证明中还要用到构造全等
12、三角形,此题还是证明线B段的和差倍分问题。用到的是截取法来证明的,在长的线段上截取短的线段,来证明#知识梳理 2【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】当堂例题【难度系数】2C图1-4【题目】如图 2-1,已知 ABAD, BAC=FAC,CD=BC。DEF求证:ADC+B=180A【答案】见解析【解析】分析:可由 C 向BAD 的两边作垂线。近而证ADC 与B 之和为平角。#知识梳理 2BC【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】当堂练习题【难度系数】2图2-1【题目】如图 2-2,在ABC 中,A=90,AB=AC,ABD=CBD。求证:BC=AB+ADAD【答案】
13、见解析BEC图2-2【解析】分析:过 D 作 DEBC 于 E,则 AD=DE=CE,则构造出全等三角形,从而得证。此题是证明线段的和差倍分问题,从中利用了相当于截取的方法。#知识梳理 2【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】当堂练习题【难度系数】2习题演练【题目】)如图,在ABC 中,分别以点 A 和点 B 为圆心,大于的 AB 的长为半径画孤,两弧相交于点 M,N,作直线 MN,交 BC 于点 D,连接 AD若ADC 的周长为 10,AB=7,则ABC 的周长为()【选项】A、7B、14C、17D、20【答案】C【解析】考点:线段垂直平分线的性质。专题:几何图形问题;数形结合
14、。分析:首先根据题意可得 MN 是 AB 的垂直平分线, 即可得 AD=BD ,又由ADC 的周长为 10,求得AC+BC 的长,则可求得ABC 的周长解答:解:在ABC 中,分别以点 A 和点 B 为圆心,大于的 AB 的长为半径画孤,两弧相交于点 M,N,作直线 MN,交 BC 于点 D,连接 ADMN 是 AB 的垂直平分线,AD=BD,ADC 的周长为 10,AC+AD+CD=AC+BD+CD=AC+BC=10,AB=7,ABC 的周长为:AC+BC+AB=10+7=17【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】随堂课后练习【难度系数】2【题目】如图,在 RtACB 中,C=
15、90,BE 平分ABC,ED 垂直平分 AB 于 D若 AC=9, 则 AE 的值是()【选项】A、6B、4C、6D、4【答案】C【解析】分析:由角平分线的定义得到CBE=ABE,再根据线段的垂直平分线的性质得到 EA=EB,则A=ABE,可得CBE=30,根据含 30 度的直角三角形三边的关系得到 BE=2EC,即 AE=2EC ,由AE+EC=AC=9,即可求出 AC解答:解:BE 平分ABC,CBE=ABE,ED 垂直平分 AB 于 D,EA=EB,A=ABE,CBE=30,BE=2EC,即 AE=2EC, 而 AE+EC=AC=9,AE=6故选 C【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨
16、迹【适用场合】随堂课后练习【难度系数】2【题目】如图所示,RtABC 中,D 是 AB 上一点,BD=BC,过 D 作 AB 的垂线交 AC 于点E,CD 交 BE 于点 F。求证:BE 垂直平分 CD。【答案】见解析【解析】证明:DEAB,ACB90BDEACB90BDBC,BEBEBCEBDE(HL)CBEDBEBFBFBCFBDF(SAS)BFCBFD,CFDFBFC+BFD180BFCBFD90BECDBE 垂直平分 CD【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】随堂课后练习【难度系数】2CEFADB【题目】在ABC 中,点 O 是 AC 边上一动点,过点 O 作直线 MNB
17、C,与ACB 的角平分线交于点 E,与ACB 的外角平分线交于点 F,求证:OE=OF【答案】见解析【解析】解:MNBC,OEC=BCE,OFC=GCF,又已知 CE 平分BCO,CF 平分GCO,OCE=BCE,OCFGCF,OCE=OEC,OCF=OFC,EO=CO,FO=CO,EO=FO【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】随堂课后练习【难度系数】2【题目】如图所示,ABAC, A 的平分线与 BC 的垂直平分线相交于 D,自 D 作DEABEBMCA于 E, DFAC于F ,求证:BE=CF。【答案】见解析【解析】证明:连接 DC,DB点 D 在 BC 的垂直平分线上FD
18、B=DCD 在BAC 的平分线上DDE=DFDFC=DEBDCFDEBCF=BE【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】随堂课后练习【难度系数】2【题目】如图,直线 CP 是 AB 的中垂线且交 AB 于 P,其中 AP=2CP甲、乙两人想在 AB 上取两点 D、E,使得 AD=DC=CE=EB,其作法如下:(甲)作ACP、BCP 之角平分线,分别交 AB 于 D、E,则 D、E 即为所求;(乙)作 AC、BC 之中垂线,分别交 AB 于 D、E,则 D、E 即为所求对于甲、乙两人的作法,下列判断何者正确()【选项】A、两人都正确B、两人都错误C、甲正确,乙错误D、甲错误,乙正确【
19、答案】D【解析】考点:线段垂直平分线的性质。分析:先根据直线 CP 是 AB 的中垂线且交 AB 于 P,判断出ABC 是等腰三角形,即 AC=BC, 再根据线段垂直平分线的性质作出 AD=DC=CE=EB解答:解:甲错误,乙正确证明:CP 是线段 AB 的中垂线,ABC 是等腰三角形,即 AC=BC,A=B, 作 AC、BC 之中垂线分别交 AB 于 D、E,A=ACD,B=BCE,A=B,A=ACD,B=BCE,AC=BC,ACDBCE,AD=EB,AD=DC,EB=CE,AD=DC=EB=CE故选 D【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】随堂课后练习【难度系数】2【题目】如
20、图,等腰ABC 中,AB=AC,A=20线段 AB 的垂直平分线交 AB 于 D,交 AC 于 E,连接 BE,则CBE 等于()【选项】A、80B、70C、60D、50【答案】C【解析】先根据ABC 中,AB=AC,A=20求出ABC 的度数,再根据线段垂直平分线的性质可求出 AE=BE,即A=ABE=20即可解答解答:解:等腰ABC 中,AB=AC,A=20,ABC=80,DE 是线段 AB 垂直平分线的交点,AE=BE,A=ABE=20,CBE=ABCABE=8020=60故选 C【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】课后两周练习【难度系数】2【题目】如图,在 RtABC
21、中,C=90,B=30AB 的垂直平分线 DE 交 AB 于点 D,交 BC 于点 E,则下列结论不正确的是()【选项】A、AE=BEB、AC=BEC、CE=DED、CAE=B【答案】B【解析】考点:线段垂直平分线的性质;角平分线的性质。分析:根据线段垂直平分线的性质,得 AE=BE;根据等角对等边,得BAE=B=30;根据直角三角形的两个锐角互余,得BAC=60,则CAE=BAE=30,根据角平分线的性质,得CE=DE解答:解:A、根据线段垂直平分线的性质,得 AE=BE故该选项正确;B、因为 AEAC,AE=BE,所以 ACBE故该选项错误;C、根据等角对等边,得BAE=B=30;根据直角
22、三角形的两个锐角互余,得BAC=60 则CAE=BAE=30,根据角平分线的性质,得 CE=DE故该选项正确;D、根据 C 的证明过程故该选项正确故选 B【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】课后两周练习【难度系数】2【题目】如图,AC=AD,BC=BD,则有()【选项】A、AB 垂直平分 CDB、CD 垂直平分 ABC、AB 与 CD 互相垂直平分D、CD 平分ACB【答案】A【解析】考点:线段垂直平分线的性质。分析:由已知条件 AC=AD,利用线段的垂直平分线的性质的逆用可得点 A 在 CD 的垂直平分线上,同理,点 B 也在 CD 的垂直平分线上,于是 A 是符合题意的,
23、是正确的,答案可得解答:解:AC=AD,BC=BD,点 A,B 在线段 CD 的垂直平分线上AB 垂直平分 CD 故选 A【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】课后一个月练习【难度系数】2【题目】已知如图 2-3,ABC 的角平分线 BM、CN 相交于点 P。求证:BAC 的平分线也经过点 P。【答案】见解析BAN DPM FC图2-3【解析】分析:连接 AP,证 AP 平分BAC 即可,也就是证 P 到 AB、AC 的距离相等。【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】阶段测验【难度系数】3【题目】如图 7,ABC 是等腰直角三角形,BAC=90,BD 平分ABC 交 AC 于点 D,CE 垂直于 BD,交 BD 的延长线于点 E。求证:BD=2CE。【答案】见解析【解析】证明:延长 BA,CE 交于点 F,在BEF 和BEC 中,1=2,BE=BE,BEF=BEC=90,BEFBEC,EF=EC,从而 CF=2CE。又1+F=3+F=90,故1=3。在ABD 和ACF 中,1=3,AB=AC,BAD=CAF=90,ABDACF,BD=CF,BD=2CE。注:此例中 BE 是等腰BCF 的底边 CF 的中线。【知识点】线段垂直平分线、角平分线和轨迹【适用场合】随便练练【难度系数】3
限制150内