与角平分线有关的常用结论、辅助线总结与练习(有答案)
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【中考数学必备专题】几何辅助线大揭秘之角
平分线问题
一、证明题(共3道,每道40分)
1.已知,如图,△ABC的外角∠CBD和∠BCE的平分线相交于点F.求证:点F在∠DAE的平分线上.
答案:∵BF是∠CBD的平分线∴FG=FI ∵CF是∠BCE的平分线∴FH=FI ∴FG=FH ∴点F在∠DAE的平分线上
解题思路:过F作FG⊥AD于点G,FH⊥AE于点H,FI⊥BC于点I,如图只要证明FG=FH即可
试题难度:三颗星知识点:三角形角平分线
2.如图,在△ABC中,AD为∠BAC的平分线,∠B=2∠C.求证:AC=AB+BD.
答案:∵AD是∠BAC的平分线∴∠BAD=∠EAD 在△ABD和△AED中AB=AE ∠BAD=∠EAD AD=AD ∴△ABD≌△AED(SAS)∴BD=ED,∠B=∠AED ∵∠AED=∠B=2∠C ∴∠CDE=∠AED ﹣∠C=∠C ∴DE=CE ∴BD=CE ∵AC=AE+CE ∴AC=AB+BD
解题思路:在AC上截取AE=AB,连接DE,如图只要证明BD=CE即可
试题难度:三颗星知识点:三角形角平分线
3.已知:如图,在△ABC中,BE平分∠ABC,AD⊥BE,垂足为点D.求证:∠BAD=∠DAE+∠C.
答案:∵BE平分∠ABC,AD⊥BE ∴△ABF为等腰三角形(三线合一)∴∠BAD=∠BFD ∵∠BFD 为△ACF的外角∴∠BFD=∠DAE+∠C ∴∠BAD=∠DAE+∠C
解题思路:延长AD与BC交于点F,如图只要证明∠BFD=∠BAD即可
试题难度:三颗星知识点:三角形角平分线。
5角平分线知识互联网板块一角平分线的性质与判定知识导航角平分线的性质与判定:⑴定义:把一个角分成两个相等的角的射线叫做角的平分线.⑵角平分线的性质定理: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.在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等.⑶角平分线的判定定理12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;在角的内部,到角两边距离相等的点在这个角的平分线上.夯实基础【例1】⑴证明:三角形三个角的角平分线交于一点.⑵已知:如图,ABC △的两条外角平分线交于点P .求证:PB 平分ABC ∠.BAP【解析】⑴如图,在ABC △中,设BAC ABC ∠∠、的平分线的交点为I ,过I 点作ID AB ⊥于D ,IE AC ⊥于E ,IF BC ⊥于F ,连接IC .∵AI BI 、都是角平分线,∴ID IE =,ID IF =,∴IE IF =,∴IC 是ACB ∠的平分线,∴三角形三个角的平分线交于一点.这一点称之为三角形的内心,常用大写字母I 来表示,三角形的内心到三角形三条边的距离相等,它是三角形内切圆的圆心.⑵如图,过P 作PM BA ⊥于M ,PN AC ⊥于N ,PQ BC⊥于Q .由角平分线的性质定理,易证PM PN =,PN PQ =,故PM PQ =,因此根据角平分线的判定定理,PB 平分ABC ∠,得证.这一点称之为三角形的旁心,三角形的旁心到三角形三条边的距离相等,它是三角形旁切圆的圆心.旁心有3个.【例2】如图,点C 为线段AB 上一点,ACM △、CBN △是等边三角形.请你证明:CF 平分AFB ∠.M D NEC BFAGM H D NEC BF AI FE DCB ANMC B AQ P3【解析】过点C 作CG AN ⊥于G ,CH BM ⊥于H ,由ACN MCB △≌△,利用AAS 进而再证BCH NCG △≌△,可得AFC BFC ∠=∠,故CF 平分AFB ∠.【点评】此图在前面的学习中做过介绍,老师可以先带着学生简单复习一下相关结论。
专题4 与角平分线有关的辅助线作法知识解读角平分线所在直线是所在角的对称轴,因此角平分线的性质都是以轴对称为基础的,其辅助线作法也应多从轴对称的角度来考虑,其常用的辅助线构造方法有:(1)过角平分线上一点作到角的两边的垂线段,如图1-4-1①.(2)以顶点为圆心,在角两边截取两条相等的线段,构造全等三角形,如图1-4-1②.(3)利用三线合一定理构造等腰三角形,如图1-4-1③.(4)过角平分线上一点作角的一边的平行线,构造等腰三角形,如图1-4-1④.培优学案典例示范一、过角平分线上一点作两边的垂线段.例1如图1-4-2,AB//CD,E为AD上一点,且BE,CE分别平分∠ABC,∠BC D.求证:AE=E D.【提示】由于角平分线上一点到角的两边的距离相等,而点E是两条角平分线的交点,因此我们可以过点E,分别作AB,BC,CD的垂线段,如图1-4-3.【解答】【技巧点评】过一点作角两边的垂线段,构造的是一对全等的直角三角形,可以得到一些相等的线段和相等的角,但利用角平分线的性质,可以省去证明全等这一环节,直接证得线段相等。
同样由“距离”相等,也能直接得到角平分线.让证明来得更简捷。
跟踪训练1.如图1-4-4,在△ABC中,DC⊥AC,∠1=∠2,DA=D B.求证:AB=2A C.二、角平分线+高=全等三角形例2如图1-4-5,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,BE平分∠ABC,CELBE.求证:CE=12B D.【提示】由于BE平分∠ABC,因而可以考虑过点D作BC的垂线或延长CE从而构造全等三角形。
【解答】【技巧点评】当一根线段同时满足“是角平分线”、“是中线”和“是高”中两个时,可考虑将图形补成一个等腰三角形解决问题。
跟踪训练2.如图1-4-6,BD是∠ABC的平分线,AD⊥BD,垂足为D,求证:∠BAD=∠DAC+∠C.三、借助角平分线的轴对称性构造全等三角形例3如图1-4-7,在△ABC中,AD平分∠BAC,∠C=2∠B.求证:AB=AC+C D.【提示】可考感以AD 为对称轴构造全等三角形,可在AB 边上截取AE =AC ,也可以延长AC 到点E ,使得AE =A B. 【解答】【技巧点评】角平分线所在直线是角的对称轴,可以对称着构造全等三角形。
BB角平分线类问题常用思路1、 轴对称性:内容:角是一个轴对称图形,它的角平分线所在的直线是它的对称轴。
思路和方法:边角等 造全等,也就是在角的两边上取相等的线段 构造全等三角形 基本结构:如图,2、 角平分线的性质定理:注意两点(1)距离相等 (2)一对全等三角形3、 定义:带来角相等。
4、 补充性质:如图,在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,则有针对性例题:例题1:如图,AB=2AC ,∠BAD=∠DAC,DA=DB求证:DC ⊥AC例题2:如图,在△ABC 中,∠A 等于60°,BE 平分∠ABC ,CD 平分∠ACB 求证:DH=EH例题3:如图1,BC >AB ,BD 平分∠ABC ,且∠A+∠C=1800,求证:AD=DC .:BA CD E思路一:利用“角平分线的对称性”来构造因为角是轴对称图形,角平分线是其对称轴,因此,题中若有角平分线,一般可以利用其对称性来构成全等三角形.证法1:如图1,在BC 上取BE=AB ,连结DE ,∵BD 平分 ∠ABC ,∴∠ABD=∠DBE ,又BD=BD ,∴△ABD ≌△EBD (SAS ), ∴∠A=∠DBE ,AD=DE ,又∠A+∠C=1800,∠DEB+∠DEC=1800,∴∠C=∠DEC ,DE=DC ,则AD=DC . 证法2:如图2,过A 作BD 的垂线分别交BC 、BD 于E 、F ,连结DE ,由BD 平分∠ABC ,易得△ABF ≌△EBF ,则AB=BE ,BD 平分∠ABC ,BD=BD ,∴△ABD ≌△EBD (SAS ),∴AD=ED ,∠BAD=∠DEB ,又∠BAD+∠C=1800, ∠BED+∠CED=1800,∴∠C=∠DEC ,则DE=DC ,∴AD=DC . 说明:证法1,2,都可以看作将△ABD 沿角平分线BD 折向BC 而构成 全等三角形的.证法3:如图3,延长BA 至E ,使BE=BC ,连结DE , ∵BD 平分∠ABC ,∴∠CBD=∠DBE ,又BD=BD ,∴△CBD ≌△EBD (SAS ), ∴∠C=∠E ,CD=DE ,又∠BAD+∠C=1800,∠DAB+∠DAE=1800, ∴∠E=∠DAE ,DE=DA ,则AD=DC . 说明:证法3是△CBD 沿角平分线BD 折向BA 而构成全等三角形的. 思路二:利用“角平分线的性质”来构造 由于角平分线上的点到角的两边的距离相等,所以根据这个性质,可以过角平分线上一点向角的两边作垂线而构成两个全等的直角三角形.证法4:如图4,从D 分别作BC 、BA 的垂线,垂足为E 、F ,∵BD 平分 ∠ABC ,∴DE=DF,又∠BAD+∠C=1800,∠BAD+∠FAD=1800, ∴∠FAD=∠C ,∴△FAD ≌△ECD (AAS ),则AD=DC .例题4 已知:如图5,在△ABC 中,∠C =90°,AC =BC ,AD 平分∠CAB .求证:AC +CD =AB 证明:在AB 上截取AE=AC ,∵AD 平分∠CAB ,∴∠CAD = ∠DAB ,AD =AD , ∴△CAD ≌△EAD ,∴∠DEA =90°,∵∠C =90°,AC =BC ,∴∠B =45°, ∴∠B =∠BDE =45°∴DE =BE ,∴AC +CD =AE +DE =AE +BE =AB ,即AC +CD =AB .例题5.已知:如图6,在Rt △ABC 中,∠C =90°,沿过B 点的一条直线BE 折叠这个三角形,使C 点与AB 边上的一点D 重合,当∠A 满足什么条件时,点D 恰为AB 中点?写出一个你认为适当的条件,并利用此条件证明D 为AB 中点.解:当∠A =30°时,点D 恰为AB 的中点.∵∠A =30°,∠C =90°(已知),∴∠CBA =60°(直角三角形两锐角互余).又△BEC ≌△BED (已知),∴∠CBE =∠DBE =30°,且∠EDB =∠C =90°(全等三角形对应角相等),∴∠DBE =∠A (等量代换).∵BE =AE (等角对等边),又∠EDB =90°, 即ED ⊥AB ,∴D 是AB 的中点(三线合一).B ACDEF 图2B ACD E图3B ACD F E图4角平分线定理使用中的几种辅助线作法一、已知角平分线,构造三角形例题、如图所示,在△ABC 中,∠ABC=3∠C ,AD 是∠BAC 的平分线,BE ⊥AD 于F 。
初中几何辅助线“口诀”大全及练习一初中几何常见辅助线口诀人说几何很困难,难点就在辅助线。
辅助线,如何添?把握定理和概念。
还要刻苦加钻研,找出规律凭经验。
三角形图中有角平分线,可向两边作垂线。
也可将图对折看,对称以后关系现。
角平分线平行线,等腰三角形来添。
角平分线加垂线,三线合一试试看。
线段垂直平分线,常向两端把线连。
线段和差及倍半,延长缩短可试验。
线段和差不等式,移到同一三角去。
三角形中两中点,连接则成中位线。
三角形中有中线,延长中线等中线。
四边形平行四边形出现,对称中心等分点。
梯形问题巧转换,变为△和□。
平移腰,移对角,两腰延长作出高。
如果出现腰中点,细心连上中位线。
上述方法不奏效,过腰中点全等造。
证相似,比线段,添线平行成习惯。
等积式子比例换,寻找线段很关键。
直接证明有困难,等量代换少麻烦。
斜边上面作高线,比例中项一大片。
圆形半径与弦长计算,弦心距来中间站。
圆上若有一切线,切点圆心半径连。
切线长度的计算,勾股定理最方便。
要想证明是切线,半径垂线仔细辨。
是直径,成半圆,想成直角径连弦。
弧有中点圆心连,垂径定理要记全。
圆周角边两条弦,直径和弦端点连。
弦切角边切线弦,同弧对角等找完。
要想作个外接圆,各边作出中垂线。
还要作个内接圆,内角平分线梦圆如果遇到相交圆,不要忘作公共弦。
内外相切的两圆,经过切点公切线。
若是添上连心线,切点肯定在上面。
要作等角添个圆,证明题目少困难。
注意点辅助线,是虚线,画图注意勿改变。
假如图形较分散,对称旋转去实验。
基本作图很关键,平时掌握要熟练。
解题还要多心眼,经常总结方法显。
切勿盲目乱添线,方法灵活应多变。
分析综合方法选,困难再多也会减。
虚心勤学加苦练,成绩上升成直线。
二、由角平分线想到的辅助线口诀:图中有角平分线,可向两边作垂线。
也可将图对折看,对称以后关系现。
角平分线平行线,等腰三角形来添。
角平分线加垂线,三线合一试试看。
角平分线具有两条性质:a 、对称性;b 、角平分线上的点到角两边的距离相等。
专题03 与角平分线有关的辅助线的三种考法类型一、角平分线上的点向两边作垂线例1.如图,已知30AOB Ð=°,P 是AOB Ð的平分线OC 上的任意一点,PD OA ∥交OB 于点D ,PE OA ^于点E ,如果8cm OD =,求PE 的长.【答案】4cm【详解】如图,过点P 作PF ⊥OB 于点F ,∵OC 平分∠AOB ,PE ⊥OA ,∴PF =PE ,∠EOP =∠DOP∵PD P OA ,∠AOB =30°,∴∠PDF =∠AOB =30°,∴∠DPO =∠EOP =∠DOP ,∴ PD =OD =8cm在Rt △PDF 中,∵∠DFP=90°,∠FDP=30°∴PF =12PD =4cm ,∴ PF =PE =4cm .【变式训练1】如图,ABC D 中,90ACB Ð=°,点,D E 分别在边BC ,AC 上,DE DB =,DEC B Ð=Ð.求证: AD 平分BAC Ð.【答案】见解析【详解】证明:过点D 作DF AB ^于点F . 90DFB \Ð=°90ACB Ð=°Q ,DFB ACB DC AC \Ð=Ð^.在DCE D 和DFB D 中,,,,DCE DFB DEC B DE DB Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î()DCE DFB AAS \D D ≌.DC DF \=.\点D 在BAC Ð的平分线上.\AD 平分BAC Ð..【变式训练2】图,已知AE ⊥AB ,AF ⊥AC .AE =AB ,AF =AC ,BF 与CE 相交于点M .(1)EC =BF ;(2)EC ⊥BF ;(3)连接AM ,求证:AM 平分∠EMF .【答案】(1)见解析.(2)见解析.(3)见解析.【解析】(1)证明:∵AE ⊥AB ,AF ⊥AC ,∴∠BAE =∠CAF =90°,∴∠BAE +∠BAC =∠CAF +∠BAC ,即∠EAC =∠BAF ,在△ABF 和△AEC 中,∵AE AB EAC BAF AF AC =ìïÐ=Ðíï=î,∴△ABF ≌△AEC (SAS ),∴EC =BF ;(2)根据(1),∵△ABF ≌△AEC ,∴∠AEC =∠ABF ,∵AE ⊥AB ,∴∠BAE =90°,∴∠AEC +∠ADE =90°,∵∠ADE =∠BDM (对顶角相等),∴∠ABF +∠BDM =90°,在△BDM中,∠BMD=180°﹣∠ABF﹣∠BDM=180°﹣90°=90°,所以EC⊥BF.(3)作AP⊥CE于P,AQ⊥BF于Q.如图:∵△EAC≌△BAF,∴AP=AQ(全等三角形对应边上的高相等).∵AP⊥CE于P,AQ⊥BF于Q,∴AM平分∠EMF.【变式训练3】已知点C是∠MAN平分线上一点,∠BCD的两边CB、CD分别与射线AM、AN相交于B,D两点,且∠ABC+∠ADC=180°.过点C作CE⊥AB,垂足为E.(1)如图1,当点E在线段AB上时,求证:BC=DC;(2)如图2,当点E在线段AB的延长线上时,探究线段AB、AD与BE之间的等量关系;(3)如图3,在(2)的条件下,若∠MAN=60°,连接BD,作∠ABD的平分线BF交AD于点F,交AC于点O,连接DO并延长交AB于点G.若BG=1,DF=2,求线段DB的长.【答案】(1)见解析;(2)AD﹣AB=2BE,理由见解析;(3)3.【详解】(1)证明:如图1,过点C作CF⊥AD,垂足为F,∵AC平分∠MAN,CE⊥AB,CF⊥AD,∴CE=CF,∵∠CBE +∠ADC =180°,∠CDF +∠ADC =180°,∴∠CBE =∠CDF ,在△BCE 和△DCF 中,90CBE CDF CEB CFD CE CF °Ð=ÐìïÐ=Ð=íï=î,∴△BCE ≌△DCF (AAS )∴BC =DC ;(2)解:AD ﹣AB =2BE ,理由如下:如图2,过点C 作CF ⊥AD ,垂足为F ,∵AC 平分∠MAN ,CE ⊥AB ,CF ⊥AD ,∴CE =CF ,AE =AF ,∵∠ABC +∠ADC =180°,∠ABC +∠CBE =180°,∴∠CDF =∠CBE ,在△BCE 和△DCF 中,90CBE CDF CEB CFD CE CF °Ð=ÐìïÐ=Ð=íï=î,∴△BCE ≌△DCF (AAS ),∴DF =BE ,∴AD =AF +DF =AE +DF =AB +BE +DF =AB +2BE ,∴AD ﹣AB =2BE ;(3)解:如图3,在BD 上截取BH =BG ,连接OH ,∵BH =BG ,∠OBH =∠OBG ,OB =OB在△OBH 和△OBG 中,BH BG OBH OBG OB OB =ìïÐ=Ðíï=î,∴△OBH ≌△OBG (SAS )∴∠OHB =∠OGB ,∵AO 是∠MAN 的平分线,BO 是∠ABD 的平分线,∴点O 到AD ,AB ,BD 的距离相等,∴∠ODH =∠ODF ,∵∠OHB =∠ODH +∠DOH ,∠OGB =∠ODF +∠DAB ,∴∠DOH =∠DAB =60°,∴∠GOH =120°,∴∠BOG =∠BOH =60°,∴∠DOF =∠BOG =60°,∴∠DOH =∠DOF ,在△ODH 和△ODF 中,DOH DOF OD OD ODH ODF Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,∴△ODH ≌△ODF (ASA ),∴DH =DF ,∴DB =DH +BH =DF +BG =2+1=3.类型二、过边上的点向角平分线作垂线构造等腰三角形例1.如图,△ABC 的面积为9cm 2,BP 平分∠ABC ,AP ⊥BP 于P ,连接PC ,则△PBC 的面积为______cm 2.【答案】4.5【详解】解:延长AP 交BC 于E ,∵BP 平分∠ABC ,∴∠ABP=∠EBP,∵AP ⊥BP ,∴∠APB=∠EPB=90°,在△ABP 和△EBP 中,ABP EBP PB PB APB EPB Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,∴△ABP ≌△EBP (ASA ),∴AP=PE ,∴,APB EPB ACP ECP S S S S ==V V V V ∴119 4.522BPC ABC S S ==´=V V cm 2,故答案为4.5.【变式训练1】如图,在△ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,∠ABC 的平分线BD 交AC 于点D ,CE ⊥BD ,交BD 的延长线于点E ,若BD =4,则CE =________.【答案】2【详解】解:如图,延长BA 、CE 相交于点F ,∵BD 平分∠ABC ,∴∠ABD=∠CBD ,在△BCE 和△BFE 中,90ABD CBD BE BE BEF BEC ìïíïÐÐÐаî====,∴△BCE ≌△BFE (ASA ),∴CE=EF,∵∠BAC=90°,CE ⊥BD ,∴∠ACF+∠F=90°,∠ABD+∠F=90°,∴∠ABD=∠ACF ,在△ABD 和△ACF 中,90ABD ACF AB AC BAC CAF ìïíïÐÐÐаî====,∴△ABD ≌△ACF (ASA ),∴BD=CF ,∵CF=CE+EF=2CE ,∴BD=2CE=4,∴CE=2.故答案为:2.【变式训练2】如图,在△ABC 中,∠C =90°,BC =AC ,D 是AC 上一点,AE ⊥BD 交BD 的延长线于E ,AE =12BD ,且DF ⊥AB 于F ,求证:CD =DF 【答案】见解析【解析】证明:延长AE 、BC 交于点F. 如图所示:∵AE ⊥BE ,∴∠BEA=90°,又∠ACF=∠ACB=90°,∴∠DBC+∠AFC=∠FAC+∠AFC=90°,∴∠DBC=∠FAC ,在△ACF 和△BCD 中,90ACF BCD AC BC FAC DBC Ð=Ð=°ìï=íïÐ=Ðî,∴△ACF ≌△BCD(ASA),∴AF=BD.又AE=12BD ,∴AE=12AF ,即点E 是AF 的中点,∴AB=BF ,∴BD 是∠ABC 的角平分线,∵∠C=90°,DF ⊥AB 于F ,∴CD=DF.类型三、利用角平分线的性质,在角两边截长补短例1.已知:如图,//AC BD ,AE ,BE 分别平分CAB Ð和ABD Ð,点E 在CD 上.用等式表示线段AB 、AC 、BD三者之间的数量关系,并证明.【答案】AB=AC+BD,证明见详解.【详解】解:延长AE,交BD的延长线于点F,∵//AC BD,∴∠F=∠CAF,∵AE平分CABÐ,∴∠CAF=∠BAF,∴∠F=∠BAF,∴AB=BF,∵BE平分ABFÐ,∴AE=EF,∵∠F=∠CAF,∠AEC=∠FED,∴△ACE≌△FDE,∴AC=DF,∴AB=BF=BD+DF=BD+AC.【变式训练1】如图1,在△ABC中,∠BAC的平分线AD与∠BCA的平分线CE交于点O.(1)求证:∠AOC=90°+12∠ABC;(2)当∠ABC=90°时,且AO=3OD(如图2),判断线段AE,CD,AC之间的数量关系,并加以证明.【答案】(1)见解析;(2)43AE+CD=AC,证明见解析【解析】(1)证明:∵∠ABC+∠ACB+∠BAC=180°,∴∠BAC+∠BCA=180°-∠ABC,∵∠BAC的平分线AD与∠BCA的平分线CE交于点O.∴∠OAC=12∠BAC,∠OCA=12∠BCA,∴∠OAC+∠OCA=12(∠BAC+∠BCA)=12(180°-∠ABC)=90°-12∠ABC,∴∠AOC=180°-(∠OAC+∠OCA)=180°-(90°-12∠ABC),即∠AOC =90°+12∠ABC ;(2)解:43AE +CD =AC ,证明:如图2,∵∠AOC =90°+12∠ABC =135°,∴∠EOA =45°,在AC 上分别截取AM 、CN ,使AM =AE ,CN =CD ,连接OM ,ON ,则在△AEO 和△AMO 中,AE AM EAO MAO AO AO =ìïÐ=Ðíï=î,∴△AEO ≌△AMO ,同理△DCO ≌△NCO ,∴∠EOA =∠MOA ,∠CON =∠COD ,OD =ON ,∴∠EOA =∠MOA =∠CON =∠COD =45°,∴∠MON =∠MOA =45°,过M 作MK ⊥AD 于K ,ML ⊥ON 于L ,∴MK =ML ,S △AOM =12AO ×MK ,S △MON =12ON ×ML ,∴AOM MONS AO ON S D D =,∵AOM MON S AM S MN D D =,∴AO AM ON MN=,∵AO =3OD ,∴31AO OD =,∴31AO AM ON MN ==,∴AN =43AM =43AE ,∵AN +NC =AC ,∴43AE +CD =AC .【变式训练2】如图,∠B =∠C =90°,E 是BC 的中点,DE 平分∠ADC .求证:AE 是∠DAB 的平分线.(提示:过点E 作EF ⊥AD ,垂足为F .)【答案】见解析【详解】证明:过点E作EF⊥DA于点F,∵∠C=90°,DE平分∠ADC,∴CE=EF,∵E是BC的中点,∴BE=CE,∴BE=EF,又∵∠B=90°,EF⊥AD,∴AE平分∠DAB.【变式训练3】如图所示,已知B(﹣2,0),C(2,0),A为y轴正半轴上的一点,点D为第二象限一动点,点E在BD的延长线上,CD交AB于点F,且∠BDC=∠BAC.(1)求证:∠ABD=∠ACD;(2)求证:AD平分∠CDE;(3)若在D点运动的过程中,始终有DC=DA+DB,在此过程中,∠BAC的度数是否发生变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出∠BAC的度数.【答案】(1)证明过程见解析;(2)证明过程见解析;(3)∠BAC =60°,理由见解析【解析】(1)证明:∵∠BDC =∠BAC ,∠DFB =∠AFC ,又∵∠ABD +∠BDC +∠DFB =∠BAC +∠ACD +∠AFC =180°,∴∠ABD =∠ACD ;(2)证明:过点A 作AM ⊥CD 于点M ,作AN ⊥BE 于点N ,如下图所示:则∠AMC =∠ANB =90°.∵OB =OC ,OA ⊥BC ,∴AB=AC ,由(1)可知:∠ABD =∠ACD ,∴△ACM ≌△ABN (AAS ),∴AM =AN .∴DA 平分∠CDE .(角的两边距离相等的点在角的平分线上);(3)解:∠BAC 的度数为60°,理由如下:在CD 上截取CP=BD ,连接AP ,如下图所示:∵CD=AD+BD ,∴AD=PD .∵AB=AC ,∠ABD =∠ACD ,BD=CP ,∴△ABD ≌△ACP (SAS ) ,∴AD=AP ,∠BAD =∠CAP ,∴AD=AP=PD ,即△ADP 是等边三角形,∴∠DAP =60°.∴∠BAC =∠BAP +∠CAP =∠BAP +∠BAD =60°.【变式训练4】已知:如图1,在ABC V 中,AD 是BAC Ð的平分线.E 是线段AD 上一点(点E 不与点A ,点D 重合),满足2Ð=ÐABE ACE .(1)如图2,若18Ð=°ACE ,且EA EC =,则DEC Ð=________°,AEB Ð=_______°.(2)求证:AB BE AC +=.(3)如图3,若BD BE =,请直接写出ABE Ð和BAC Ð的数量关系.【答案】(1)36,126;(2)见解析;(3)3180Ð+Ð=°ABE BAC 【详解】(1)∵18Ð=°ACE ,且EA EC =,∴∠EAC =∠ACE =18°,∴∠DEC =∠EAC +∠ACE =36°,又∵AD 是BAC Ð的平分线,∴∠BAD =∠CAD =18°,∵2Ð=ÐABE ACE ,∴∠ABE =36°,∴1801836126Ð=°-°-°=°AEB ;故答案为:36,126(2)在AC 上截取AF AB =,连接FE ,又∵AE =AE ,EAF EAB Ð=Ð,∴()V V ≌AEF AEB SAS ,∴EF EB =,AFE ABEÐ=Ð∵∠AFE =∠ACE +∠FEC ,∠ABE =2∠ACE ,∴FEC FCE Ð=Ð,∴EF FC=∴=+=+AC AF FC AB BE ;(3)∵BD BE =,∴BED BDE Ð=Ð,∵BED ABE BAE Ð=Ð+Ð,Ð=Ð+ÐBDE DAC ACD ,∠CAD =∠BAE ,∴∠ACD =∠ABE ,∵∠ABE =2∠ACE ,∴∠ACD =2∠ACE ,∴CE 平分∠ACB ,∴点E 到CA 、CB 的距离相等,又∵AD 是BAC Ð的平分线,∴点E 到AC 、AB 的距离相等,∴点E 到BA 、BC 的距离相等,∴BE 是ABD Ð的平分线,∴∠ABE =∠CBE ,∴Ð=Ð=ÐABE ACD DBE ,又∵180ACB ABC BAC Ð+Ð+Ð=°,∴2180Ð+Ð+Ð=°ABE ABE BAC ,即3180Ð+Ð=°ABE BAC .课后训练1.如图①,CDE Ð是四边形ABCD 的一个外角,AD //BC ,BC BD =,点F 在CD 的延长线上,FAB FBA Ð=Ð,FG AE ^,垂足为G .(1)求证:①DC 平分BDE Ð;②BC DG AG +=.(2)如图②,若4AB =,3BC =,1DG =.求AFD Ð的度数.【答案】(1)①见解析;②见解析;(2)90°【解析】(1)解:①∵AD ∥BC ,∴∠C =∠CDE ,∵BC =BD ,∴∠C =∠CDB ,∴∠CDB =∠CDE ,∴DC 平分BDE Ð;②如图,过点F 作FH ⊥BD ,交BD 延长线于H ,∵∠FDG =∠CDE ,∠FDH =∠CDB ,∠EDC =∠CDB ,∴∠FDG =∠FDH ,∵FG ⊥AE ,FH ⊥BD ,∴FH =FG ,∠H =∠FGD =∠AGF =90°,∵FD =FD ,∴Rt △FHD ≌Rt △FGD (HL ),∴DH =DG ,∵FAB FBA Ð=Ð,∴FB =FA ,∴Rt △FHB ≌Rt △FGA (HL )∴BH =AG ,∵BD =BC ,∴AG =BH =BD +DH =BC +DG ,即AG =BC +DG ;(2)解:∵AB =4,BC =3,DG =1,∴BD =BC =3,AG =BC +DG =3+1=4,∴AD =AG +DG =4+1=5,∵AB 2+BD 2=42+32=52=AD 2,∴∠ABD =90°,过点F 作FM ⊥AB 于M ,交AD 于N ,如图,则∠AMF =∠BMF =90°=∠ABD ,∴FM ∥BD ,∴∠BFM =∠FBD ,∵FAB FBA Ð=Ð,∴FB =FA ,∴AM =12AB =2,∠AFM =∠BFM ,∴∠AFM =∠FBD ,由(1)②知,Rt △FHB ≌Rt △FGA ,∴∠FAG =∠FBD ,∴∠FAG =∠AFN ,∵FM ∥BD ,∴∠MFD =∠BDC ,∵∠BDC =∠CDE =∠FDG ,∴∠MFD =∠FDG ,∴∠AFM +∠FAG +∠DFN +∠FDG =180°,∴2∠AFM +2∠DFN =180°,∴2∠AFD =180°,∴∠AFD =90°.2.已知:如图1,四边形ABCD 中,135ABC Ð=°,连接AC 、BD ,交于点E ,BD BC AD AC ^=,.(1)求证:90DAC Ð=°;(2)如图2,过点B 作BF AB ^,交DC 于点F ,交AC 于点G ,若2DBF CBF S S =V V ,求证:AG CG =;(3)如图3,在(2)的条件下,若3AB =,求线段GF 的长.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)52【解析】(1)解:如图,过点A 作AP ⊥BD 于点P ,AF ⊥BC ,交CB 的延长线于点F ,∵AP ⊥BD ,AF ⊥BC ,BD ⊥BC∴四边形APBF 是矩形∵∠ABC =135°,∠DBC =90°,∴∠ABP =45°,且∠APB =90°,∴AP =PB ,∴四边形APBF 是正方形,∴AP =AF ,且AD =AC ,∴ΔΔRt APD Rt AFC HL ≌(),∴∠DAP =∠FAC ,∵∠FAC +∠PAC =90°,∴∠DAP +∠PAC =90°,∴∠DAC =90°(2)如图,过点F 作FM ⊥BC 于点M ,FN ⊥BD 于点N ,过点C 作CP ⊥BF 于点P ,在BD 上截取DH =BC ,连接AH ,∵∠ABC =135°,∠ABF =90°,∴∠CBF =45°,且∠DBC =90°,∴∠DBF =∠CBF ,且FN ⊥BD ,FM ⊥BC ,∴FN =FM ,∵S △DBF =2S △CBF ,∴1122BD FN BC FM ´´=´´×2,∴BD =2BC ,∴BH =BD ﹣DH =BD ﹣BC =BC ,∵∠AED =∠BEC ,∠DAC =∠DBC =90°,∴∠ADH =∠ACB ,且AD =AC ,DH =BC ,∴△ADH ≌△ACB (SAS ),∴∠AHD =∠ABC =135°,AH =AB ,∴∠AHB =∠ABD =45°,∴∠HAB =90°,∵BC =BH ,∠HAB =∠BPC ,∠AHB =∠FBC =45°,∴△AHB ≌△PBC (AAS ),∴AB =PC ,∵AB =PC ,且∠ABP =∠BPC ,∠AGB =∠CGP ,∴△AGB ≌△CGP (AAS ),∴AG =GC(3)解:如图,∵AB =3=PC ,∠PBC =45°,PC ⊥BF ,∴BP =PC=3,∵△AGB ≌△CGP ,∴BG =PG =32,在Rt PGC D 中,CG ,∴AG =GC ∴AC =AD =2AG =在Rt ADC D 中,CD ∵S △DBF =2S △CBF ,∴DF =2FC∵DF +FC =DC ,∴F C在Rt PFC D 中,PF 1,∴FG =PG +PF =1+32 =52.3.如图1,正方形ABCD 中,点E 是BC 延长线上一点,连接DE ,过点B 作BF ⊥DE 于点F ,交CD 于点G .(1)求证:CG =CE ;(2)如图2,连接FC ,AC .若BF 平分∠DBE ,求证:CF 平分∠ACE ;(3)如图3,若G 为DC 中点,AB =2,求EF【答案】(1)证明见详解;(2)证明见详解;【解析】(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴BC =DC ,∠BCG =∠DCE =90°,∵BF ⊥DE ,∴∠DFG =∠BCG =90°,∵∠DGF =∠BGC ,∴∠GBC =∠EDC ,在△BCG 和△DCE 中,BCG DCE BC DC GBC EDC Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,∴△BCG ≌△DCE (ASA ),∴CG =CE ;(2)证明:∵BF 平分∠DBE ,BF ⊥DE ,∴DF =EF ,∴CF 是Rt △DCE 的中线,∴CF =EF ,∴∠E =∠FCE ,∵四边形ABCD 是正方形,∴∠DBE =∠ACB =45°,∵BF 平分∠DBE ,∴∠FBE 12=∠DBE =22.5°,∴∠E =90°﹣∠FBE =90°﹣22.5°=67.5°,∴∠FCE =67.5°,∴∠ACF =180°﹣∠FCE ﹣∠ACB =180°﹣67.5°﹣45°=67.5°,∴∠ACF =∠FEC ,∴CF 平分∠ACE ;(3)解:∵四边形ABCD 是正方形,∴∠BCG =90°,AB =BC =CD=2,BD ==∵G 为DC 中点,∴CG =GD 12=CD=1,在Rt△BCG 中,由勾股定理得:BG ==设GF =x ,在Rt △BDF 和Rt △DFG 中,由勾股定理得:BD 2﹣BF 2=DF 2,DG 2﹣GF 2=DF 2,∴2222-=1-x x (),解得:x =∴DF 2=12﹣22025=,∴DF =,由(1)知:△BCG ≌△DCE ,∴BG =DE =,∴EF =DE ﹣DF ==.4.已知:在四边形ABCD 中,180,B CAD DE AC Ð+°Ð=^于E ,且2AD AE =.(1)如图1,求B Ð的度数;(2)如图2,BF 平分ABC Ð交AC 于F ,点G 在BC 上,连接FG ,且AF FG =.求证:AB BG =;(3)如图3,在(2)的条件下,AF AD =,过点F 作FH CD ^,且2CH CG =,若21,52CD AB ==,求线段BF 的长.【答案】(1)120°;(2)见解析;(3)3.【解析】(1)解:如图1,取AD 的中点F ,连接EF ,∵DE ⊥AC ,∴∠AED =90°,∴AD =2AF =2EF ,∵AD =2AE ,∴AE =EF =AF ,∴∠CAD =60°,∵∠B +∠CAD =180°,∴∠B =120°;(2)证明:如图2,作FM ⊥BC 于M ,FN ⊥AB 于点N ,∴∠BMF =∠BNF =90°,∠GMF =∠ANF =90°,∵BF 平分∠ABC ,∴FM =FN ,在Rt △BFM 和Rt △BFN 中,BF BF FM FN =ìí=î,∴Rt △BFM ≌Rt △BFN (HL ),∴BM =BN ,在Rt △FMG 和Rt △FNA 中,FG FA FM FN=ìí=î,∴Rt △FMG ≌Rt △FNA (HL ),∴MG =NA ,∴BN +NA =BM +MG ,∴AB =BG .(3)如图3,连接AG ,DF ,DG ,作FM ⊥BC 于M ,延长GF 交AD 于N ,∵AF =AD ,∠DAE =60°,∴△ADF 是等边三角形,∴∠AFD =60°,AF =DF ,∵GF =AF ,∠DFC =180°-∠AFD =120°,∴AF =GF =DF ,∴∠FGD =∠FDG ,∠FAG =∠FGA ,∴∠AGD =12∠AFN +12∠DFN =12∠AFD =12×60°=30°,∵∠ADC =120°,AD =DG ,∴∠DGA =∠DAG =1802ADC °-Ð=30°,∴∠DGC =180°-∠DGA -∠AGD =180°-30°-30°=120°,∴∠DGC =∠DFC ,∵∠1=∠2,∴180°-∠DGC -∠1=180°-∠DFC -∠2,∴∠GCF =∠FDG ,∠DCF =∠FGD ,∴∠GCF =∠DCF ,∵FH ⊥CD ,∴FM =FH ,∵∠FMG =∠FHD =90°,∴Rt △FMG ≌Rt △FHD (HL ),∴DH =MG ,同理可得:△MCF ≌△HCF (HL ),∴CM =CH =2CG ,∴GM =CG =DH ,∴3CG =CD =212,∴GM =CG =72,∴BM =BG -GM =AB -GM =5-72=32,在Rt △BFM 中,∠BFM =90°-∠FBM =90°-60°=30°,∴BF =2BM =3.5.如图1,ABC D 的ABC Ð和ACB Ð的平分线BE ,CF 相交于点G ,60BAC Ð=°.(1)求BGC Ð的度数;(2)如图2,连接AG ,求证:AG 平分BAC Ð;(3)如图3,在⑵的条件下,在AC 上取点H ,使得AGH BGC Ð=Ð,且8AH =,10BC =,求ABC D 的周长.【答案】(1)120°;(2)见解析;(3)28【详解】(1)证明:如图1,BE CF Q 、分别平分ABC ACB ÐÐ、,111 , 2 22ABC ACB \Ð=ÐÐ=Ð,()()11112 180 90 222ABC ACB A A \Ð+Ð=Ð+Ð=°-Ð=°-Ð,60BAC Ð=°Q ,() 1 180 ********BGC A \Ð=°-Ð+Ð=°+Ð=°;(2)如图2,过点G 分别作GM ⊥AB 于M ,GN ⊥BC 于N , GQ ⊥AC 于Q ,BE Q 平分ABC Ð, GM ⊥AB 于M ,GN ⊥BC 于N ,GM GN \=,同理GN GQ =,GM GQ \=,∵GM ⊥AB 于M , GQ ⊥AC 于Q , AG \平分BAC Ð ;(3)解:∵GM ⊥AB 于M , GQ ⊥AC 于Q ,GM =GQ ,∴AG 平分BAC Ð,∵又60BAC Ð=°, 30BAG CAG \Ð=Ð=°,在BC 上取点K ,使 BK BA =,BE Q 平分ABC Ð,ABG CBG \Ð=Ð,又BG BG =Q ,ABG KBG \D D ≌,BKG BAG \Ð=Ð,30BKG BAG \Ð=Ð= ,=18030150GKC \Ð-= ,120AGH BGC Ð=Ð=°Q , 30CAG Ð=°,120 30 150GHC \Ð=°+°=°,GKC GHC \Ð=Ð,又CG CG =Q ,KCG HCG Ð=Ð,KCG HCG \D D ≌,CK CH \=,△ABC 的周长为:()()2210828AB BC CA AB BK KC AH CH BC AH ++=++++=+=´+=, ABC \D 的周长是28.6.如图所示,AD 是ABC V 的高,点H 为AC 的垂直平分线与BC 的交点,HC AB =.(1)如图1,求证:2B C Ð=Ð;(2)如图2,若2DAF B C Ð=Ð-Ð,求证:AC BF BA =+;(3)在(2)的条件下,若12AC =,CF 10=,求DF 的长.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)1【详解】解:(1)连接AH ,∵H 为AC 的垂直平分线与BC 的交点,∴HA HC =,HAC C Ð=Ð,∵HC AB =,∴AB AH =,∴B AHB Ð=Ð,∵AHB C HAC Ð=Ð+Ð,∴2AHB C Ð=Ð,∴2B C Ð=Ð.(2)∵2DAF B C Ð=Ð-Ð,∴1122DAF B C Ð=Ð-Ð,在Rt ADF V 中,9090DAF AFD FAC C Ð=°-Ð=°-Ð-Ð,∴119022FAC C B C °-Ð-Ð=Ð-Ð∴[]111190180()2222FAC B C B C BAC Ð=°-Ð-Ð=°-Ð+Ð=Ð,即AF 平分BAC Ð, 在AC 上截取AG AB =,连接FG ,在BAF △和GAF V 中,AB AG BAF GAF AF AF =ìïÐ=Ðíï=î,∴()BAF GAF SAS V V ≌,∴BF FG =,AB =AG ,B AGF Ð=Ð,∵2B CÐ=Ð∴2AGF C Ð=Ð,∴GFC C Ð=Ð,∴FG GC BF ==,∴AC GC AG BE BA =+=+.(3)在DB 上截取DM DF =,连接AM ,在ADF V 和ADM △中,AD AD ADF ADM DF DM =ìïÐ=Ðíï=î,∴()ADF ADM SAS V V ≌,∴DAF DAM Ð=Ð,∴2MAC DAF FAC Ð=Ð+Ð,由(2)可知119022FAC B C Ð=°-Ð-Ð,又∵2DAF B C Ð=Ð-Ð,2B C Ð=Ð.∴11131909029022222MAC B C B C C C C Ð=Ð-Ð+°-Ð-Ð=+´Ð-Ð=-°Ð°.∵()11111180909022222AMC AFM C FAC C BAC C B C B C C °Ð=Ð=Ð+Ð=Ð+Ð=Ð+-Ð-Ð=-Ð+°Ð=-а∴MAC AMC Ð=Ð ,∴AC MC =∴2MC CF AC CF DF -=-=,∴12102DF-=∴1DF =.7.教材呈现:如图是华师版八年级上册数学教材第96页的部分内容.请根据教材中的分析,结合图①,写出“角平分线的性质定理”完整的证明过程.定理应用:(1)如图②.在△ABC 中,∠C =90°,AD 平分∠BAC 交BC 于点D .若AC =3,BC =4,求CD 的长;(2)如图③.在△ABC 中,∠ACB =90°,AD 平分∠BAC 交BC 于点D ,点P 在AD 上,点M 在AC 上.若AC =6,BC =8,则PC +PM 的最小值为 .【答案】教材呈现:证明见解析;定理应用:(1)32;(2)245.【详解】教材呈现:OC Q 是AOB Ð的平分线,POD POE \Ð=Ð,,PD OA PE OB ^^Q ,90PDO PEO \Ð=Ð=°,在POD V 和POE △中,POD POE PDO PEO OP OP Ð=ÐìïÐ=Ðíï=î,()POD POE AAS \@V V ,PD PE \=;定理应用:(1)如图,过点D 作DE AB ^于点E ,Q 在ABC V 中,90,3,4C AC BC Ð=°==,5AB \==,Q AD 平分BAC Ð,且90C Ð=°,CD DE \=,在Rt ACD △和Rt AED △中,AD AD CD ED =ìí=î,()Rt ACD Rt AED HL \@V V ,3AC AE \==,532BE AB AE \=-=-=,设CD DE x ==,则4BD BC CD x =-=-,在Rt BDE V 中,222DE BE BD +=,即2222(4)x x +=-,解得32x =,即CD 的长为32;(2)如图,过点M 作MN AD ^,交AB 于点N ,连接PN,Q AD 平分BAC Ð,AD \垂直平分MN (等腰三角形的三线合一),PM PN \=,PC PM PC PN \+=+,由两点之间线段最短得:当点,,C P N 在同一条直线上时,PC PN +取得最小值,最小值为CN ,又由垂线段最短得:当CN AB ^时,CN 取得最小值,Q 在ABC V 中,90,6,8ACB AC BC Ð=°==,10AB \==,又1122Rt ABC S AC BC AB CN =×=×V Q ,11681022CN \´´=´,解得245CN =,即PC PM +的最小值为245,故答案为:245.。
角平分线的性质专项练习一、单选题知识点一:角平分线的有关证明1.在Rt ABC 中,90B ︒∠=,AD 平分BAC ∠,交BC 于点D ,DE AC ⊥,垂足为点E ,若3BD =,则DE 的长为( )A .3B .32C .2D .62.如图,在△ABC 中,AB =6,BC =5,AC =4,AD 平分∠BAC 交BC 于点D ,在AB 上截取AE =AC ,则△BDE 的周长为( )A .8B .7C .6D .53.如图,在ABC 中,90,C AD ∠=平分,BAC DE AB ∠⊥于点,E 给出下列结论.CD ED =①;,AC BE AB +=② ③BDE BAC ∠=∠, DA ④平分CDE ∠,::BDE ACD S S AB AC =⑤其中正确的有( )个A .5B .4C .3D .2知识点二:角平分线的性质定理4.如图,在Rt ABC ∆中,90B =∠,以点A 为圆心,适当长为半径画弧,分别交AB AC 、于点,D E ,再分别以点D E 、为圆心,大于12DE 为半径画弧,两弧交于点F ,作射线AF 交边BC 于点1,4BG AC ==,则ACG ∆的面积是( )A .1B .32C .2D .525.如图,在△ABC 中,AB =AC ,AD 是中线,DE ⊥AB ,DF ⊥AC ,垂足分别为E ,F ,则下列四个结论中:①AB 上任一点与AC 上任一点到D 的距离相等;②AD 上任一点到AB ,AC 的距离相等;③∠BDE =∠CDF ;④∠1=∠2;其中正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个6.如图,AB ∥CD ,BP 和CP 分别平分∠ABC 和∠DCB ,AD 过点P ,且与AB 垂直.若AD =8,则点P 到BC 的距离是( )A .8B .6C .4D .27.如图,已知在四边形ABCD 中,90BCD ∠=︒,BD 平分ABC ∠,6AB =,9BC =,4CD =,则四边形ABCD 的面积是( )A.24 B.30 C.36 D.42知识点三:角平分线判定定理=,则()8.如图,AC AD=,BC BDA.CD垂直平分AD B.AB垂直平分CDC.CD平分ACB∠D.以上结论均不对9.如图,已知AB∥CD,PE⊥AB,PF⊥BD,PG⊥CD,垂足分别E、F、G,且PF=PG=PE,则∠BPD=().A.60°B.70°C.80°D.90°10.如图所示,若DE⊥AB,DF⊥AC,则对于∠1和∠2的大小关系下列说法正确的是()A.一定相等B.一定不相等C.当BD=CD时相等D.当DE=DF时相等11.如图,在CD上求一点P,使它到OA,OB的距离相等,则P点是()A .线段CD 的中点B .OA 与OB 的中垂线的交点C .OA 与CD 的中垂线的交点 D .CD 与∠AOB 的平分线的交点知识点四:角平分线性质的实际应用12.如图,在ABC ∆中,90︒∠=C ,8AC =,13DC AD =,BD 平分ABC ∠,则点D 到AB 的距离等于( )A .4B .3C .2D .113.如图,Rt △ABC 中,∠C=90°,AD 平分∠BAC ,交BC 于点D ,若AB=14,S △ABD=14,则CD=( )A .4B .3C .2D .114.如图,AD 是△ABC 的角平分线,DE ⊥AB ,垂足为E ,S △ABC =7,DE =2,AB =4,则AC 长是( )A .6B .5C .4D .3知识点五:尺规作图-角平分线15.尺规作图作AOB ∠的平分线方法如下:以O 为圆心,任意长为半径画弧交OA 、OB 于C 、D ,再分别以点C 、D 为圆心,以大于12CD 长为半径画弧,两弧交于点P ,作射线OP ,由作法得OCP ODP ≌的根据是( )A .SASB .ASAC .AASD .SSS16.如图,在ABC ∆中,,40AC BC A =∠=︒,观察图中尺规作图的痕迹,可知BCG ∠的度数为()A .40︒B .45︒C .50︒D .60︒17.如图1,已知ABC ∠,用尺规作它的角平分线.如图2,步骤如下,第一步:以B 为圆心,以a 为半径画弧,分别交射线BA ,BC 于点D ,E ;第二步:分别以D ,E 为圆心,以b 为半径画弧,两弧在ABC ∠内部交于点P ;第三步:画射线BP .射线BP 即为所求.下列正确的是( )A .a ,b 均无限制B .0a >,12b DE >的长C .a 有最小限制,b 无限制D .0a ≥,12b DE <的长18.如图,观察图中尺规作图痕迹,下列说法错误的是( )A .OE 是AOB ∠的平分线B .OC OD =C .点C,D 到OE 的距离不相等D .AOE BOE ∠=∠二、填空题 知识点一:角平分线的有关证明19.如图,已知△ABC 的周长是21,OB ,OC 分别平分∠ABC 和∠ACB ,OD ⊥BC 于D ,且OD =4,△ABC 的面积是_____.20.如图,在平面直角坐标系xOy 中,点A 、B 分别在x 轴的正半轴、y 轴的正半轴上移动,点M 在第二象限,且MA 平分∠BAO ,做射线MB ,若∠1=∠2,则∠M 的度数是_______。
C EODBA21C EDB A21OA全等三角形专题讲解专题一 全等三角形判别方法的应用专题概说:判定两个三角形全等的方法一般有以下4种: 1.三边对应相等的两个三角形全等(简写成“SSS ”)2.两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等(简写成“SAS") 3.两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等(简写成“ASA ”)4.两个角和其中一个角的对边对应相等的两个三角形全等(简写成“AAS")而在判别两个直角三角形全等时,除了可以应用以上4种判别方法外,还可以应用“斜边、直角边”,即斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等(简写成“HL ”).也就是说“斜边、直角边”是判别两个直角三角形全等的特有的方法,它仅适用于判别两个直角三角形全等.三角形全等是证明线段相等,角相等最基本、最常用的方法,这不仅因为全等三角形有很多重要的角相等、线段相等的特征,还在于全等三角形能把已知的线段相等、角相等与未知的结论联系起来.那么我们应该怎样应用三角形全等的判别方法呢?(1)条件充足时直接应用在证明与线段或角相等的有关问题时,常常需要先证明线段或角所在的两个三角形全等,而从近年的中考题来看,这类试题难度不大,证明两个三角形的条件比较充分.只要同学们认真观察图形,结合已知条件分析寻找两个三角形全等的条件即可证明两个三角形全等.例1 已知:如图1,CE ⊥AB 于点E ,BD ⊥AC 于点D ,BD 、CE 交于点O,且AO 平分∠BAC .那么图中全等的三角形有___对.图1(2)条件不足,会增加条件用判别方法此类问题实际是指条件开放题,即指题中没有确定的已知条件或已知条件不充分,需要补充使三角形全等的条件.解这类问题的基本思路是:执果索因,逆向思维,逐步分析,探索结论成立的条件,从而得出答案.例2 如图2,已知AB=AD ,∠1=∠2,要使△ABC ≌△ADE,还需添加的条件是(只需填一个)_____. 图2(3)条件比较隐蔽时,可通过添加辅助线用判别方法在证明两个三角形全等时,当边或角的关系不明显时,可通过添加辅助线作为桥梁,沟通边或角的关系,使条件由隐变显,从而顺利运用全等三角形的判别方法证明两个三角形全等.例3 已知:如图3,AB=AC,∠1=∠2. 求证:AO 平分∠BAC .分析:要证AO 平分∠BAC ,即证∠BAO=∠BCO,要证∠BAO=∠BCO,只需证∠BAO 和∠BCO 所在的两个三角形全等.而由已知条件知,只需再证明BO=CO 即可.图3GABF DEC ODA CBFCEDBA(4)条件中没有现成的全等三角形时,会通过构造全等三角形用判别方法有些几何问题中,往往不能直接证明一对三角形全等,一般需要作辅助线来构造全等三角形.例4 已知:如图4,在Rt △ABC 中,∠ACB=90º,AC=BC ,D 为BC 的中点,CE ⊥AD 于E ,交AB 于F ,连接DF .求证:∠ADC=∠BDF .说明:常见的构造三角形全等的方法有如下三种:①涉及三角形的中线问题时,常采用延长中线一倍的方法,构造出一对全等三角形;②涉及角平分线问题时,经过角平分线上一点向两边作垂线,可以得到一对全等三角形;③证明两条线段的和等于第三条线段时,用“截长补短”法可以构造一对全等三角形.(5)会在实际问题中用全等三角形的判别方法新课标强调了数学的应用价值,注意培养同学们应用数学的意识,形成解决简单实际问题的能力﹒在近年中考出现的与全等三角形有关的实际问题,体现了这一数学理念,应当引起同学们的重视.例5 要在湖的两岸A 、B 间建一座观赏桥,由于条件 限制,无法直接度量A ,B 两点间的距离﹒请你用学过的数 学知识按以下要求设计一测量方案﹒(1)画出测量图案﹒(2)写出测量步骤(测量数据用字母表示)﹒ 图5 (3)计算A 、B 的距离(写出求解或推理过程,结果用字母表示)﹒分析:可把此题转化为证两个三角形全等.第(1)题,测量图案如图5所示.第(2)题,测量步骤:先在陆地上找到一点O ,在AO 的延长线上取一点C ,并测得OC=OA ,在BO 的延长线上取一点D ,并测得OD=OB,这时测得CD 的长为a ,则AB 的长就是a .第(3)题易证△AOB ≌△COD ,所以AB=CD ,测得CD 的长即可得AB 的长.解:(1)如图6示.(2)在陆地上找到可以直接到达A 、B 的一点O,在AO 的延长线上取一点C ,并测得OC =OA ,在BO 的延长线上取一点D ,并测得OD =OB,这时测出CD 的长为a ,则AB 的长就是a .(3)理由:由测法可得OC=OA ,OD=OB . 又∠COD=∠AOB ,∴△COD ≌△AOB .∴CD=AB=a . 图6评注:本题的背景是学生熟悉的,提供了一个学生动手操作的机会,重点考查了学生的操作能力,培养了 学生用数学的意识﹒练习:1.已知:如图7,D 是△ABC 的边AB 上一点,AB ∥FC ,DF 交AC 于点E ,DE=FE . 求证:AE=CE .C ED B AAO Q M CPBN A D C PBHF EGAD CBADCFBEA2.如图8,在△ABC 中,点E 在BC 上,点D 在AE 上,已知∠ABD=∠ACD ,∠BDE=∠CDE .求证:BD=CD .3.用有刻度的直尺能平分任意角吗?下面是一种方法:如图9所示,先在∠AOB 的两边上取OP=OQ ,再取PM=QN,连接PN 、QM,得交点C ,则射线OC 平分∠AOB .你能说明道理吗?4.如图10,△ABC 中,AB=AC,过点A 作GE ∥BC ,角平分线BD 、CF 相交于点H ,它们的延长线分别交GE 于点E 、G .试在图10中找出3对全等三角形,并对其中一对全等三角形给出证明.5.已知:如图11,点C 、D 在线段AB 上,PC=PD .请你添加一个条件,使图中存在全等三角形,并给予证明.所添条件为__________,你得到的一对全等三角形是△_____≌△_____.6.如图12,∠1=∠2,BC=EF ,那么需要补充一个直接条件_____(写出一个即可),才能使△ABC ≌△DEF .7图13,在△ABD 和△ACD 中,AB=AC,∠B=∠C .求证:△ABD ≌△ACD .AODCBAFCGBEAF DCB EOED218.如图14,直线AD与BC相交于点O,且AC=BD,AD=BC.求证:CO=DO.9.已知△ABC,AB=AC,E、F分别为AB和AC延长线上的点,且BE=CF,EF交BC于G.求证:EG=GF.10.已知:如图16,AB=AE,BC=ED,点F是CD的中点,AF⊥CD.求证:∠B=∠E.11.如图17,某同学把一把三角形的玻璃打碎成了三块,现在要到玻璃店去配一块大小形状完全一样的玻璃,那么最省事的办法是()﹒(A)带①和②去 (B)带①去(C)带②去(D)带③去12.有一专用三角形模具,损坏后,只剩下如图18中的阴影部分,你对图中做哪些数据度量后,就可以重新制作一块与原模具完全一样的模具,并说明其中的道理.13.如图19,将两根钢条AA’、BB’的中点O连在一起,使AA’、BB’可以绕着点O自由转动,就做成了一个测量工件,则A' B'的长等于内槽宽AB,那么判定△OAB≌△OAB的理由是( )(A)边角边(B)角边角(C)边边边(D)角角边专题二角的平分线从一个角的顶点出发,把一个角分成相等的两个角的射线,叫做这个角的平分线.角的平分线有着重要的作用,它不仅把角分成相等的两部分,而且角的平分线上的点到角两边的距离相等,到一个角的两边距离相等的点在这个角的平分线上,再加上角的平分线所在的直线是角的对称轴.因此当题目中有角的平分线时,可根据角的平分线性质证明线段或角相等,或利用角的平分线构造全等三角形或等腰三角形来寻找解题思路.(1)利用角的平分线的性质证明线段或角相等F ED CB A 21A FH DCGBEADCBE AF DC BE C E D例6 如图20,∠1=∠2,AE ⊥OB 于E , BD ⊥OA 于D ,交点为C .求证:AC=BC .说明:本题若用全等方法证明点C 到OA 、OB 距离相等,浪费时间和笔墨,不如直接应用角平分线性质证明,原因在于同学们已经习惯了用全等的方法,不善于直接应用定理,仍去找全等三角形,结果相当于重新证明了一次定理,以后再学新定理,应用时要注意全等定势的干扰,注意采用简捷证法. 例7 已知:如图21,△ABC 中, BD=CD ,∠1=∠2.求证:AD 平分∠BAC .说明:遇到有关角平分线的问题时,可引角的两边的垂线,先证明三角形全等,然后根据全等三角形的性质得出垂线段相等,再利用角的平分线性质得出两角相等.(2)利用角的平分线构造全等三角形 ①过角平分线上一点作两边的垂线段例8 如图22,AB ∥CD ,E 为AD 上一点,且BE 、CE 分别平分∠ABC 、∠BCD . 求证:AE=ED .分析:由于角平分线上一点到角的两边的距离相等,而点E 是两条角平分线的交点,因此我们自然想到过点E 分别作AB 、BC 、CD 的垂线段.②以角的平分线为对称轴构造对称图形例9 如图23,在△ABC 中,AD 平分∠BAC,∠C=2∠B .求证:AB=AC+CD .分析:由于角平分线所在的直线是这个角的对称轴,因此在AB 上截取AE=AC,连接DE ,我们就能构造出一对全等三角形,从而将线段AB 分成AE 和BE 两段,只需证明BE=CD 就可以了.③延长角平分线的垂线段,使角平分线成为垂直平分线 例10 如图24,在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,CE ⊥AD 于E . 求证:∠ACE=∠B+∠ECD .分析:注意到AD 平分∠BAC ,CE ⊥AD ,于是可延长CE 交AB 于点F,即可构造全等三角形..(3)利用角的平分线构造等腰三角形如图25,在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,过点D 作DE ∥AB ,DE 交AC 于点E .易证△AED 是等腰三角形. 因此,我们可以过角平分线上一点作角的一边的平行线,构造等腰三角形.CF E BADQPCBACB AD EA例11 如图26,在△ABC 中,AB=AC,BD 平分∠ABC ,DE ⊥BD 于D ,交BC 于点E .求证:CD=21BE .分析:要证CD=21BE ,可将BE 分成两条线段,然后再证明CD 与这两条线段都相等.练习:1.如图27,在△ABC 中,∠B=90º,AD 为∠BAC 的平分线,DF ⊥AC 于F,DE=DC .求证:BE=CF .2.已知:如图28,AD 是△ABC 的中线,DE ⊥AB 于E ,DF ⊥AC 于F ,且BE=CF .求证:(1)AD 是∠BAC 的平分线;(2)AB=AC .3.在△ABC 中,∠BAC=60º,∠C=40º,AP 平分∠BAC 交BC 于P,BQ 平分∠ABC 交AC 于Q . 求证:AB+BP=BQ+AQ .4.如图30,在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,AB=AC+CD . 求证:∠C=2∠B .5.如图31,E 为△ABC 的∠A 的平分线AD 上一点,AB >AC . 求证:AB —AC >EB-EC .CB AD 4321C E BADF CE BAD CEBADCBADACBD6.如图32,在四边形ABCD 中,BC >BA ,AD=CD ,BD 平分∠ABC . 求证:∠A+∠C=180º.7.如图33所示,已知AD ∥BC ,∠1=∠2,∠3=∠4,直线DC 过点E 作交AD 于点D ,交BC 于点C .求证:AD+BC=AB .8.已知,如图34,△ABC 中,∠ABC=90º,AB=BC,AE 是∠A 的平分线,CD ⊥AE 于D .求证:CD=21AE .9.△ABC 中,AB=AC,∠A=100º,BD 是∠B 的平分线.求证:AD+BD=BC .10.如图36,∠B 和∠C 的平分线相交于点F ,过点F 作DE ∥BC 交AB 于点D ,交AC 于点E ,若BD+CE=9,则线段DE 的长为( )A .9B .8C .7D .611.如图37,△ABC 中,AD 平分∠BAC ,AD 交BC 于点D ,且D 是BC 的中点.求证:AB=AC .A CF E B M D12.已知:如图38,△ABC 中,AD 是∠BAC 的平分线,E 是BC 的中点,EF ∥AD ,交AB 于M ,交CA 的延长线于F .求证:BM=CF .。
板块 考试要求A 级要求B 级要求C 级要求全等三角形的性质及判定 会识别全等三角形掌握全等三角形的概念、判定和性质,会用全等三角形的性质和判定解决简单问题会运用全等三角形的性质和判定解决有关问题全等三角形的性质:对应角相等,对应边相等,对应边上的中线相等,对应边上的高相等,对应角的角平分线相等,面积相等.寻找对应边和对应角,常用到以下方法:(1)全等三角形对应角所对的边是对应边,两个对应角所夹的边是对应边. (2)全等三角形对应边所对的角是对应角,两条对应边所夹的角是对应角. (3)有公共边的,公共边常是对应边. (4)有公共角的,公共角常是对应角. (5)有对顶角的,对顶角常是对应角.(6)两个全等的不等边三角形中一对最长边(或最大角)是对应边(或对应角),一对最短边(或最小角)是对应边(或对应角).要想正确地表示两个三角形全等,找出对应的元素是关键. 全等三角形的判定方法:(1) 边角边定理(SAS ):两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等. (2) 角边角定理(ASA ):两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等. (3) 边边边定理(SSS ):三边对应相等的两个三角形全等.(4) 角角边定理(AAS ):两个角和其中一个角的对边对应相等的两个三角形全等. (5) 斜边、直角边定理(HL ):斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等.全等三角形的应用:运用三角形全等可以证明线段相等、角相等、两直线垂直等问题,在证明的过程中,注意有时会添加辅助线.奥数赛点:能通过判定两个三角形全等进而证明两条线段间的位置关系和大小关系.而证明两条线段或两个角的和、差、倍、分相等是几何证明的基础.重、难点知识点睛中考要求第十讲 全等三角形中的角平分线与角平分线相关的问题角平分线的两个性质:⑴角平分线上的点到角的两边的距离相等; ⑵到角的两边距离相等的点在角的平分线上. 它们具有互逆性.角平分线是天然的、涉及对称的模型,一般情况下,有下列三种作辅助线的方式: 1. 由角平分线上的一点向角的两边作垂线,2. 过角平分线上的一点作角平分线的垂线,从而形成等腰三角形, 3. OA OB =,这种对称的图形应用得也较为普遍,AB OPPOB A A B OP【例1】 如图,已知ABC ∆的周长是21,OB ,OC 分别平分ABC ∠和ACB ∠,OD BC ⊥于D ,且3OD =,求ABC ∆的面积.【解析】 ∵O 点为ABC △中角平分线的交点, ∴O 点到三边距离相等.∴ABC OAB OBC OAC S S S S =++△△△△1()331.52AB BC AC =⨯++⨯=【例2】 在ABC ∆中,D 为BC 边上的点,已知BAD CAD ∠=∠,BD CD =,求证:AB AC =.ADOCB重点:本节的重点是全等三角形的概念和性质以及判定,全等三角形的性质是以后证明三角形问题的基础,也是学好全章的关键。
初二数学提高题专题复习全等三角形角平分线辅助练习题及答案一、全等三角形角平分线辅助1.(特例感知)(1)如图(1),ABC ∠是O 的圆周角,BC 为直径,BD 平分ABC ∠交O 于点D ,3CD =,4BD =,求点D 到直线AB 的距离.(类比迁移)(2)如图(2),ABC ∠是O 的圆周角,BC 为O 的弦,BD 平分ABC ∠交O 于点D ,过点D 作DE BC ⊥,垂足为点E ,探索线段AB ,BE ,BC 之间的数量关系,并说明理由.(问题解决)(3)如图(3),四边形ABCD 为O 的内接四边形,90ABC ∠=︒,BD 平分ABC ∠,72BD =,6AB =,求ABC 的内心与外心之间的距离.2.直线MN 与直线PQ 垂直相交于点O ,点A 在直线PQ 上运动,点B 在直线MN 上运动.(1)如图1,已知AE BE 、分别是BAO ∠和ABO ∠角的平分线,点A B 、在运动的过程中,AEB ∠的大小是否会发生变化?若发生变化,请说明变化的情况;若不发生变化,试求出AEB ∠的大小.(2)如图2,已知AB 不平行CD AD BC ,、分别是BAP ∠和ABM ∠的角平分线,又DE CE 、分别是ADC ∠和BCD ∠的角平分线,点A B 、在运动的过程中,CED ∠的大小是否会发生变化?若发生变化,请说明理由;若不发生变化,试求出CED ∠的度数. (3)如图3,延长BA 至G ,已知BAO OAG ∠∠、的角平分线与BOQ ∠的角平分线及反向延长线相交于E F 、,在AEF 中,如果有一个角是另一个角的3倍,则ABO ∠的度数为____(直接写答案)3.∠MON=90°,点A ,B 分别在OM 、ON 上运动(不与点O 重合).(1)如图①,AE、BE分别是∠BAO和∠ABO的平分线,随着点A、点B的运动,∠AEB=°(2)如图②,若BC是∠ABN的平分线,BC的反向延长线与∠OAB的平分线交于点D①若∠BAO=60°,则∠D=°.②随着点A,B的运动,∠D的大小会变吗?如果不会,求∠D的度数;如果会,请说明理由.(3)如图③,延长MO至Q,延长BA至G,已知∠BAO,∠OAG的平分线与∠BOQ的平分线及其延长线相交于点E、F,在△AEF中,如果有一个角是另一个角的3倍,求∠ABO的度数.4.直线MN与直线PQ垂直相交于点O,点A在射线OP上运动(点A不与点O重合),点B在射线OM上运动(点B不与点O重合).(1)如图1,已知AE、BE分别是∠BAO和∠ABO的角平分线,①当∠ABO=60°时,求∠AEB的度数;②点A、B在运动的过程中,∠AEB的大小是否会发生变化?若发生变化,请说明变化的情况:若不发生变化,试求出∠AEB的大小;(2)如图2,延长BA至G,已知∠BAO、∠OAG的角平分线与∠BOQ的角平分线所在的直线分别相交于E、F,在△AEF中,如果有一个角是另一个角的3倍,请直接写出∠ABO 的度数.5.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AE平分∠BAD,BE平分∠ABC,且AE、BE交CD于点E.试说明AD=AB﹣BC的理由.6.已知△ABC中,AB=AC,∠A=108°,BD平分∠ABC,求证:BC=AC+CD.∠和7.如图1,点A是直线MN上一点,点B是直线PQ上一点,且MN//PQ.NAB∠的平分线交于点C.ABQ⊥;(1)求证:BC AC(2)过点C作直线交MN于点D(不与点A重合),交PQ于点E,+=;①若点D在点A的右侧,如图2,求证:AD BE AB②若点D在点A的左侧,则线段AD、BE、AB有何数量关系?直接写出结论,不说理由.8.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,M为边BC上的点,连结AM.如果将△ABM 沿直线AM翻折后,点B恰好落在边AC的中点处,求点M到AC的距离.9.如图,在四边形OACB 中,CE OA ⊥于E ,12∠=∠,CA CB =.求证:34180∠+∠=︒;2OA OB OE +=.10.如图,已知:在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,AB=AD ,CE ⊥AD ,交AD 的延长线于E.求证:AB+AC=2AE.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、全等三角形角平分线辅助1.(1)125;(2)2AB BC BE +=,理由见解析;(35 【分析】 (1)如图①中,作DF AB ⊥于F ,DE BC ⊥于E .理由面积法求出DE ,再利用角平分线的性质定理可得DF DE =解决问题;(2)如图②中,结论:2AB BC BE +=.只要证明()DFA DEC ASA ∆≅∆,推出AF CE =,Rt BDF Rt BDE(HL)∆≅∆,推出AF BE =即可解决问题;(3)如图③,过点D 作DF ⊥BA ,交BA 的延长线于点F ,DE ⊥BC ,交BC 于点E ,连接AC ,作△ABC △ABC 的内切圆,圆心为M ,N 为切点,连接MN ,OM .由(1)(2)可知,四边形BEDF 是正方形,BD 是对角线.由切线长定理可知:610842AN +-==,推出541ON =-=,由面积法可知内切圆半径为2,在Rt OMN ∆中,理由勾股定理即可解决问题;【详解】解:(1)如图①中,作DF AB ⊥于F ,DE BC ⊥于E .图① BD 平分ABC ∠,DF AB ⊥,DE BC ⊥,DF DE ∴=, BC 是直径,90BDC ∴∠=︒, 2222435BC BD CD ∴=+=+=,1122BC DE BD DC =, 125DE ∴=, 125DF DE =∴=. 故答案为125 (2)如图②中,结论:2AB BC BE +=.图②理由:作DF BA ⊥于F ,连接AD ,DC .BD 平分ABC ∠,DE BC ⊥,DF BA ⊥,DF DE ∴=,90DFB DEB ∠=∠=︒,180ABC ADC ∠+∠=︒,180ABC EDF ∠+∠=︒,ADC EDF ∴∠=∠,FDA CDE ∴∠=∠,90DFA DEC ∠=∠=︒,()DFA DEC ASA ∴∆≅∆,AF CE ∴=,BD BD =,DF DE =,Rt BDF Rt BDE(HL)∴∆≅∆,BF BE ∴=,2AB BC BF AF BE CE BE ∴+=-++=.(3)如图③,过点D 作DF ⊥BA ,交BA 的延长线于点F ,DE ⊥BC ,交BC 于点E ,连接AC ,作△ABC △ABC 的内切圆,圆心为M ,N 为切点,连接MN ,OM .由(1)(2)可知,四边形BEDF 是正方形,BD 是对角线.图③ 72BD =,∴正方形BEDF 的边长为7,由(2)可知:28BC BE AB =-=,226810AC ∴=+=,由切线长定理可知:610842AN +-==, 541ON ∴=-=,设内切圆的半径为r , 则11111068682222r r r ⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯⨯ 解得2r , 即2MN =,在Rt OMN ∆中,2222215OM MN ON =+=+=. 5【点睛】本题属于圆综合题,考查了角平分线的性质定理,全等三角形的判定和性质,勾股定理,解直角三角形,正方形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.2.(1)不发生变化,∠AEB =135°;(2)不发生变化,∠CED =67.5°;(3)60°或45°【分析】(1)根据直线MN 与直线PQ 垂直相交于O 可知∠AOB =90°,再由AE 、BE 分别是∠BAO 和∠ABO 的角平分线得出∠BAE =12∠OAB ,∠ABE =12∠ABO ,由三角形内角和定理即可得出结论;(2)延长A D 、BC 交于点F ,根据直线MN 与直线PQ 垂直相交于O 可得出∠AOB =90°,进而得出∠OAB+∠OBA=90°,故∠PAB+∠MBA=270°,再由A D、BC分别是∠BAP和∠ABM的角平分线,可知∠BAD=12∠BAP,∠ABC=12∠ABM,由三角形内角和定理可知∠F=45°,再根据DE、CE分别是∠ADC和∠BCD的角平分线可知∠CDE+∠DCE=112.5°,进而得出结论;(3)由∠BAO与∠BOQ的角平分线相交于E可知∠EAO=12∠BAO,∠EOQ=12∠BOQ,进而得出∠E的度数,由AE、AF分别是∠BAO和∠OAG的角平分线可知∠EAF=90°,在△AEF 中,由一个角是另一个角的3倍分四种情况进行分类讨论.【详解】解:(1)∠AEB的大小不变,∵直线MN与直线PQ垂直相交于O,∴∠AOB=90°,∴∠OAB+∠OBA=90°,∵AE、BE分别是∠BAO和∠ABO角的平分线,∴∠BAE=12∠OAB,∠ABE=12∠ABO,∴∠BAE+∠ABE=12(∠OAB+∠ABO)=45°,∴∠AEB=135°;(2)∠CED的大小不变.延长A D、BC交于点F.∵直线MN与直线PQ垂直相交于O,∴∠AOB=90°,∴∠OAB+∠OBA=90°,∴∠PAB+∠MBA=270°,∵A D、BC分别是∠BAP和∠ABM的角平分线,∴∠BAD=12∠BAP,∠ABC=12∠ABM,∴∠BAD+∠ABC=12(∠PAB+∠ABM)=135°,∴∠F=45°,∴∠FDC+∠FCD=135°,∴∠CDA+∠DCB=225°,∵DE、CE分别是∠ADC和∠BCD的角平分线,∴∠CDE+∠DCE=112.5°,∴∠CED =67.5°;(3)∵∠BAO与∠BOQ的角平分线相交于E,∴∠EAO=12∠BAO,∠EOQ=12∠BOQ,∴∠E=∠EOQ-∠EAO=12(∠BOQ-∠BAO)=12∠ABO,∵AE、AF分别是∠BAO和∠OAG的角平分线,∴∠EAF=90°.在△AEF中,∵有一个角是另一个角的3倍,故有:①∠EAF=3∠E,∠E=30°,∠ABO=60°;②∠EAF=3∠F,∠E=60°,∠ABO=120°(舍弃);③∠F=3∠E,∠E=22.5°,∠ABO=45°;④∠E=3∠F,∠E=67.5°,∠ABO=135°(舍弃).∴∠ABO为60°或45°.故答案为:60°或45°.【点睛】本题考查的是平行线的判定和性质,三角形内角和定理,熟知三角形内角和是180°是解答此题的关键.3.(1)135°;(2)①45°,②不发生变化,45°;(3)60°或45°【分析】(1)利用三角形内角和定理、两角互余、角平分线性质即可求解;(2)①利用对顶角相等、两角互余、两角互补、角平分线性质即可求解;②证明和推理过程同①的求解过程;(3)由(2)的证明求解思路,不难得出EAF∠=90°,如果有一个角是另一个角的3倍,所以不确定是哪个角是哪个角的三倍,所以需要分情况讨论;值得注意的是,∠MON=90°,所以求解出的∠ABO一定要小于90°,注意解得取舍.【详解】(1)()11801802118090180451352AEB EBA BAE OBA BAO ∠=︒-∠-∠=︒-∠+∠=︒-⨯︒=︒-︒=︒(2)①如图所示AD 与BO 交于点E ,()9060301180307521909030602180180756045OBA DBO NBC DEB OEA OAB D DBE DEB ∠=︒-︒=︒∠=∠=︒-︒=︒∠=∠=︒-∠=︒-︒=︒∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒②∠D 的度数不随A 、B 的移动而发生变化设BAD α∠=,因为AD 平分∠BAO ,所以2BAO α∠=,因为∠AOB=90°,所以180902ABN ABO AOB BAO α∠=︒-∠=∠+∠=+。
全等三角形题型归类及解析全等三角形难题题型归类及解析一、角平分线型角平分线具有轴对称性,因此我们可以充分利用这一特点,常用的辅助线有两种:一是利用截取的线段构造全等三角形,二是通过平分线上的一点作两边的垂线。
此外,还要掌握两个常用的结论:角平分线与平行线构成等腰三角形,角平分线与垂线构成等腰三角形。
例如,在三角形ABC中,点D在边BC上,AD平分∠BAC,在AB上截取AE=AC,连结DE,已知DE=2cm,BD=3cm,求线段BC的长度。
又如,在图中,BD为∠ABC的平分线,AB=BC,点P在BD上,PM⊥AD于M,PN⊥CD于N,要判断PM与PN的关系。
还有,在△ABC中,E在边AC上,且∠AEB=∠ABC,要证明∠ABE=∠C;如果∠BAE的平分线AF交BE于F,FD∥BC交AC于D,且AB=5,AC=8,要求DC的长度。
2、中点型由中点可产生以下XXX:1、中线、倍长中线2、利用中心对称图形构造8字型全等三角形3、在直角三角形中联想直角三角形斜边上的中线4、三角形的中位线例如,在△ABC中,BE⊥AC,CD⊥XXX于D,BE平分∠ABC,且∠ABC=45°,与CD相交于点F,H是BC边的中点,DH与BE相交于点G,要证明BF=AC和CE=BF/2.还有,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥DF,要判断BE+CF与EF的大小关系,并证明结论。
又如,在△ABC中,AD是BC边上的中线,E是AD上的一点,且BE=AC,延长BE交AC于F,要证明AF=EF。
3、多个直角型除了以上两种常见的题型,还有一些涉及多个直角的题目,需要运用勾股定理和全等三角形的性质来解决。
例如,在△ABC中,∠ABC=60°,AD、CE分别平分∠BAC、∠ACB,要证明XXX。
要证明BE=CF,根据题目已知,AD是BC的中线,所以AD=DC,又因为DF=DE,所以三角形ADF和CED相等,所以∠A=∠C,即AB∥CF,同理可得BE∥AC,所以BE=CF,证毕。
由角平分线想到的辅助线角平分线具有两条性质:a 、对称性;b 、角平分线上的点到角两边的距离相等。
对于有角平分线的辅助线的作法,一般有两种。
①从角平分线上一点向两边作垂线;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)。
通常情况下,出现了直角或是垂直等条件时,一般考虑作垂线;其它情况下考虑构造对称图形。
至于选取哪种方法,要结合题目图形和已知条件。
与角有关的辅助线(一)、截取构全等如图1-1,∠AOC=∠BOC ,如取OE=OF ,并连接DE 、DF ,则有△OED ≌△OFD ,从而为我们证明线段、角相等创造了条件。
例1. 如图1-2,AB//CD ,BE 平分∠ABC ,CE 平分∠BCD ,点E 在AD 上,求证:BC=AB+CD 。
分析:此题中就涉及到角平分线,可以利用角平分线来构造全等三角形,即利用解平分线来构造轴对称图形,同时此题也是证明线段的和差倍分问题,在证明线段的和差倍分问题中常用到的方法是延长法或截取法来证明,延长短的线段或在长的线段长截取一部分使之等于短的线段。
但无论延长还是截取都要证明线段的相等,延长要证明延长后的线段与某条线段相等,截取要证明截取后剩下的线段与某条线段相等,进而达到所证明的目的。
简证: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。
另外一个全等自已证明。
此题的证明也可以延长BE 与CD 的延长线交于一点来证明。
自已试一试。
例2. 已知:如图1-3,AB=2AC ,∠BAD=∠CAD ,DA=DB ,求证DC ⊥ACB图1-2DBC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。
其它问题自已证明。
例3. 已知:如图1-4,在△ABC 中,∠C=2∠B,AD 平分∠BAC ,求证:AB-AC=CD分析: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三角形,此题还是证明线段的和差倍分问题。
全等三角形问题中常见的辅助线的作法(有答案 )总论:全等三角形问题最主要的是构造全等三角形,构造二条边之间的相等,构造二个角之间的相等【三角形辅助线做法】图中有角平分线,可向两边作垂线。
也可将图对折看,对称以后关系现。
角平分线平行线,等腰三角形来添。
角平分线加垂线,三线合一试试看。
线段垂直平分线,常向两端把线连。
要证线段倍与半,延长缩短可试验。
三角形中两中点,连接那么成中位线。
三角形中有中线,延长中线等中线。
1.等腰三角形“三线合一〞法:遇到等腰三角形,可作底边上的高,利用“三线合一〞的性质解题2.倍长中线:倍长中线,使延长线段与原中线长相等,构造全等三角形3.角平分线在三种添辅助线4.垂直平分线联结线段两端5.用“截长法〞或“补短:法〞遇到有二条线段长之和等于第三条线段的长,6.图形补全法:有一个角为60度或120度的把该角添线后构成等边三角形7.角度数为 30 、60 度的作垂线法:遇到三角形中的一个角为30 度或 60 度,可以从角一边上一点向角的另一边作垂线,目的是构成30-60-90 的特殊直角三角形,然后计算边的长度与角的度数,这样可以得到在数值上相等的二条边或二个角。
从而为证明全等三角形创造边、角之间的相等条件。
8.计算数值法:遇到等腰直角三角形,正方形时,或30-60-90的特殊直角三角形,或40-60-80的特殊直角三角形,常计算边的长度与角的度数,这样可以得到在数值上相等的二条边或二个角,从而为证明全等三角形创造边、角之间的相等条件。
常见辅助线的作法有以下几种:最主要的是构造全等三角形,构造二条边之间的相等,二个角之间的相等。
1)遇到等腰三角形,可作底边上的高,利用“三线合一〞的性质解题,思维模式是全等变换中的“对折〞法构造全等三角形.2)遇到三角形的中线,倍长中线,使延长线段与原中线长相等,构造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“旋转〞法构造全等三角形.3)遇到角平分线在三种添辅助线的方法,〔1〕可以自角平分线上的某一点向角的两边作垂线,利用的思维模式是三角形全等变换中的“对折〞,所考知识点常常是角平分线的性质定理或逆定理.〔2〕可以在角平分线上的一点作该角平分线的垂线与角的两边相交,形成一对全等三角形。
专题12.9角平分线的性质(知识梳理与考点分类讲解)第一部分【知识点归纳】【知识点一】角的平分线的性质(1)性质:角的平分线上的点到角两边的距离相等.(2)符号语言:OC平分∠ADB,又 PE⊥AD,PF⊥BD,垂足为E、F,∴PE=PF【知识点二】角的平分线的判定(1)判定:角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.(2)符号语言:PE⊥AD,PF⊥BD,垂足为E、F,又 PE=PF∴OC平分∠ADB,【知识点三】角的平分线的尺规作图(1)以O 为圆心,适当长为半径画弧,交OA 于D,交OB 于E.(2)分别以D、E 为圆心,大于12DE 的长为半径画弧,两弧在∠AOB 内部交于点C.(3)画射线OC.射线OC 即为所求.第二部分【题型展示与方法点拨】【题型1】利用角平分线性质定理进行求值与证明【例1】(23-24七年级下·山东菏泽·阶段练习)如图,在ABC 中,90ACB ∠=︒,CD AB ⊥于点D ,BE 平分ABC ∠交AC 于点E ,交CD 于点F ,过点E 作EG CD ∥,交AB 于点G ,连接CG .(1)求证:90A AEG ∠+∠=︒;(2)求证:EC EG =;【分析】本题考查了角平分线的性质,平行线的性质,垂直的定义,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.(1)证明90EGA ∠=︒,即可证明结论成立;(2)利用角平分线性质定理即可证明结论成立.(1)证明:∵CD AB ⊥,∴90CDA ∠=︒EG CD ∥,∴90EGA CDA ∠=∠=︒∵180A AEG EGA ∠+∠+∠=︒1801809090A AEG EGA ∴∠+∠=︒-∠=︒-︒=︒(2)证明:∵90ACB ∠=︒,∴EC BC⊥BE 平分ABC ∠,EG AB ⊥,EC EG∴=【变式1】(23-24七年级下·广东佛山·阶段练习)如图,OC 平分AOB ∠,点P 是射线OC 上一点,PM OB ⊥交于点M ,点N 是射线OA 上的一个动点,连接PN .若6PM =,则PN 的长度不可能是()A .18B .7.2C .6D .4.5【答案】D 【分析】本题考查角平分线的性质、垂线段最短,根据角平分线的性质作出图形转化线段是解决问题的关键.过点P 作PD OA ⊥,如图所示,由角平分线的性质可得6PD PM ==,根据点与直线上各点的距离中垂线段最短可得6PN PD ≥=,从而得到答案.解:过点P 作PD OA ⊥,如图所示:OC 平分AOB ∠,点P 是射线OC 上一点,PM OB ⊥于点M ,6PM =,∴由角平分线性质可得6PD PM ==,点N 射线OA 上的一个动点,连接PN ,∴由点与直线上各点的距离中垂线段最短可得6PN PD ≥=,∴综合四个选项可知,PN 的长度不可能是4.5,故选:D .【变式2】(23-24七年级下·四川巴中·期末)如图,在ABC 中,ABC ∠,ACB ∠的平分线交于点O ,点O 到BC 边的距离为3,且ABC 的周长为20,则ABC 的面积为.【答案】30【分析】本题考查角平分线的性质、三角形的面积公式,熟练掌握角平分线的性质是解答的关键.过O 作OM AB ⊥于M ,ON AC ⊥于N ,连接OA ,利用角平分线的性质求得3OM ON OD ===,然后利用ABC AOB AOC BOC S S S S =++ 求解即可.解:过O 作OM AB ⊥于M ,ON AC ⊥于N ,连接OA ,∵点O 到BC 边的距离为3,∴3OD =,∵ABC 的周长为20,∴20AB AC BC ++=∵ABC ∠,ACB ∠的平分线交于点O ,OM AB ⊥,ON AC ⊥,∴3OM ON OD ===,∴ABC AOB AOC BOCS S S S =++ 111222AB OM AC ON BC OD =⋅+⋅+⋅()12AB AC BC OD =++⋅12032=⨯⨯30=,故答案为:30.【题型2】利用角平分线判定定理进行求值与证明【例2】如图,DE AB ⊥于E DF AC ⊥,于F ,若BD CD BE CF ==、,(1)求证:AD 平分BAC ∠;(2)已知204,==AC BE ,求AB 的长.【答案】(1)见详解(2)12【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,注意:全等三角形的判定定理有,,,SAS ASA AAS SSS ,全等三角形的对应边相等,对应角相等.(1)求出90E DFC ∠=∠=︒,根据全等三角形的判定定理得出Rt BED Rt CFD ≌,推出DE DF =,根据角平分线性质得出即可;(2)根据全等三角形的性质得出,==AE AF BE CF ,即可求出答案.(1)证明:∵,DE AB DF AC ⊥⊥,∴90E DFC ∠=∠=︒,∴在Rt BED 和Rt CFD 中,BD CD BE CF =⎧⎨=⎩,∴()Rt BED Rt CFD HL ≌,∴DE DF =,∵,DE AB DF AC ⊥⊥,∴AD 平分BAC ∠;(2)解:∵90,,∠=∠=︒==AED AFD AD AD DE DF ,∴()Rt ADE Rt ADF HL ≌,∴AE AF =,∵20,4===AC CF BE ,∴20416AE AF ==-=,∴16412AB AE BE =-=-=.【变式1】如图,在ABC 中,70BAC ∠=︒,4AB =,2AC =,若2ABD ACD S S = ,则CAD ∠的度数为()A .45︒B .40︒C .35︒D .30︒【答案】C 【分析】作DE AB ⊥于点E ,作DF AC ⊥于点F ,根据2ABD ACD S S = 可证DE DF =,从而可知AD 是BAC∠的平分线,进而可求出CAD ∠的度数.解:如图,作DE AB ⊥于点E ,作DF AC ⊥于点F ,∵2ABD ACD S S = ,∴11222AB DE AC DF ⋅=⨯⋅.∵4AB =,2AC =,∴44DE DF=∴DE DF =,∴AD 是BAC ∠的平分线.∴11703522CAD BAC ∠=∠=⨯︒=︒.故选C .【变式2】6.(23-24八年级上·山东聊城·阶段练习)如图,在ABC 中,48ABC ∠=︒,三角形的外角DAC ∠和ACF ∠的平分线交于点E ,则EBF ∠=.【答案】24︒【分析】本题考查了角平分线的性质和角平分线的定义,解题的关键是能正确作出辅助线,证明BE 平分ABC ∠;过点E 作EM AB EN BC EO AC ⊥⊥⊥、、,根据角平分线的性质可得EM EO EN EO ==,,则有EM EN =,再根据EM AB EN BC ⊥⊥、,即可得出BE 平分ABC ∠即可解答.解:过点E 作EM AB EN BC EO AC ⊥⊥⊥、、,如图所示:三角形的外角DAC ∠和ACF ∠的平分线交于点E ,EM EO EN EO ∴==,,EM EN ∴=,EM AB EN BC ⊥⊥、,∴BE 平分ABC ∠,11482422EBF ABC ∴∠==⨯︒=︒,故答案为:24︒.【题型3】综合运用角平分线性质定理与判定定理进行证明与求值【例3】如图,ABC 和EBD △中,90ABC DBE AB CB BE BD ∠=∠=︒==,,,连接AE CD AE ,,与CD 交于点M ,AE 与BC 交于点N .(1)求证:AE CD =;(2)求证:AE CD ⊥;(3)连接BM ,有以下两个结论:①BM 平分CBE ∠;②MB 平分AMD ∠,其中正确的一个是(请写序号),并给出证明过程.【答案】(1)见详解(2)见详解(3)②【分析】本题考查全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质、角平分线的判定与性质定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会添加常用辅助线解决问题.(1)欲证明AE CD =,只要证明ABE CBD ≌;(2)由ABE CBD ≌,推出BAE BCD ∠=∠,由180NMC BCD CNM ∠=︒-∠-∠,18090ABC BAE ANB CNM ANB ABC ∠=︒-∠-∠∠=∠∠=︒,又,,可得90NMC ∠=︒;(3)结论:②;作BK AE ⊥于K BJ CD ⊥,于J .利用角平分线的判定定理证明即可.(1)证明:∵ABC DBE ∠=∠,∴ABC CBE DBE CBE ∠+∠=∠+∠,即ABE CBD ∠=∠,在ABE 和CBD △中,AB CB ABE CBD BE BD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴SAS ABE CBD ≌(),∴AE CD =.(2)证明:∵ABE CBD ≌,∴BAE BCD ∠=∠,∵180180NMC BCD CNM ABC BAE ANB ∠=︒-∠-∠∠=︒-∠-∠,,又CNM ANB ∠=∠,90ABC ∠=︒ ,∴90NMC ∠=︒,∴AE CD ⊥.(3)解:结论:②理由:作BK AE ⊥于K BJ CD ⊥,于J.∵ABE CBD ≌,∴ABE CDB AE CD S S == ,,∴1122AE BK CD BJ ⨯⨯=⨯•,∴BK BJ =,∵作BK AE ⊥于K ,BJ CD ⊥于J ,∴BM AMD ∠平分.不妨设①成立,则CBM EBM ≌,则AB BD =,显然不可能,故①错误.故答案为:②.【变式1】(23-24八年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,90B C ∠=∠=︒,M 是BC 的中点,DM 平分ADC ∠,且100ADC ∠=︒,则MAB ∠的度数是()A .50︒B .40︒C .45︒D .55︒【答案】B 【分析】本题考查了角平分线的性质和判定,解题的关键是掌握角平分线上的点到两边距离相等.作MN AD ⊥于N ,根据角平分线的性质得出MN MC =,进而得出1402MAB DAB ∠=∠=︒.解:作MN AD ⊥于N ,∵90B C ∠∠==︒,∴AB CD ∥,∴18080DAB ADC ∠∠=︒-=︒,∵DM 平分ADC ∠,MN AD ⊥,MC CD ⊥,∴MN MC =,∵M 是BC 的中点,∴MC MB =,∴MN MB =,又MN AD ⊥,MB AB ⊥,∴1402MAB DAB ∠=∠=︒,故选:B .【变式2】(23-24八年级上·重庆永川·期末)如图,在ABC 中,68BAC ∠=︒,72ACB ∠=︒,ACB ∠的平分线与BAC ∠的外角平分线交于点D ,连接BD ,则BDC ∠的大小等于.【答案】34︒/34度【分析】本题考查了角平分线的判定与性质,三角形外角的性质等知识,先根据角平分线的判定与性质得出BD 平分ABH ∠,然后利用三角形外角的性质12BDC DBH DCB BAC ∠=∠-∠=∠,即可求解.解:过点D 作DH BC ⊥于H ,DE AC ⊥于E ,DF AB ⊥于F ,∵ACB ∠的平分线与BAC ∠的外角平分线交于点D ,∴DE DF DH ==,12BCD ACB ∠=∠,∴BD 平分ABH ∠,∴12DBH ABH ∠=∠,∵68BAC ∠=︒,∴BDC DBH DCB ∠=∠-∠1122ABH ACB =∠-∠()12ABH ACB =∠-∠12BAC =∠1682=⨯︒34=︒,故答案为:34︒.【题型4】通过作图(作角平分线)进行求值或证明【例4】(23-24八年级上·广东珠海·期中)请回答下列问题:(1)如图1,已知ABC ,利用直尺和圆规,作BAC ∠的平分线AD 交BC 于点D (保留作图痕迹,不要求写作法);(2)如图2所示,AD 是ABC 的角平分线E F 、分别是AB AC 、上的点,且180EDF BAC ∠+∠=︒,求证:DE DF =.【分析】(1)根据角平分线的基本作图方法作图即可;(2)过点D 作DH AB ⊥于点H ,作DQ AC ⊥于点Q ,证明()AAS EHD FQD ≌,得出DE DF =,即可得出答案.(1)解:如图,作BAC ∠的平分线AD 交BC 于点D ;(2)证明:如图,过点D 作DH AB ⊥于点H ,作DQ AC ⊥于点Q ,则90EHD FQD ∠=∠=︒,AD 平分BAC ∠,DH DQ ∴=,180EDF BAC ∠+∠=︒Q ,180AED AFD ∴∠+∠=︒,180DFQ AFD ∠+∠=︒ ,DEH DFQ ∴∠=∠,在EHD △和FQD △中DEH DFQ EHD FQD DH DQ ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AAS EHD FQD ∴ ≌,DE DF ∴=.【点拨】本题主要考查了角平分线的基本作图,角平分线的性质,三角形全等的判定和性质,补角的性质,解题的关键作图辅助线,熟练掌握三角形全等的判定方法.【变式1】(2024·湖南湘西·模拟预测)如图,在ABC 中,90C ∠=︒,以A 为圆心,任意长为半径画弧,分别交AC AB 、于点M ,N ,再分别以M ,N 为圆心,大于12MN 长为半径画弧,两弧交于点O ,作射线AO ,交BC 于点E .已知4CE =,7AB =,ABE 的面积为()A .6B .11C .14D .28【答案】C 【分析】此题考查了角平分线的性质定理,根据角平分线的性质得到点E 到AC 和AB 的距离相等,点E 到AB 的距离等于EC 的长度,利用三角形面积公式即可得到答案.解:由基本作图得到AE 平分BAC ∠,∴点E 到AC 和AB 的距离相等,∴点E 到AB 的距离等于EC 的长度,即点E 到AB 的距离为4,∴174142ABE S =⨯⨯= .故选:C .【变式2】(2024·湖南·中考真题)如图,在锐角三角形ABC 中,AD 是边BC 上的高,在BA ,BC 上分别截取线段BE ,BF ,使BE BF =;分别以点E ,F 为圆心,大于12EF 的长为半径画弧,在ABC ∠内,两弧交于点P ,作射线BP ,交AD 于点M ,过点M 作MN AB ⊥于点N .若2MN =,4AD MD =,则AM =.【答案】6【分析】本题考查了尺规作图,角平分线的性质等知识,根据作图可知BP 平分ABC ∠,根据角平分线的性质可知2DM MN ==,结合4AD MD =求出AD ,AM .解:作图可知BP 平分ABC ∠,∵AD 是边BC 上的高,MN AB ⊥,2MN =,∴2MD MN ==,∵4AD MD =,∴8AD =,∴6AM AD MD =-=,故答案为:6.第三部分【中考链接与拓展延伸】1、直通中考【例1】1.(2024·天津·中考真题)如图,Rt ABC △中,90,40C B ∠=︒∠=︒,以点A 为圆心,适当长为半径画弧,交AB 于点E ,交AC 于点F ;再分别以点,E F 为圆心,大于12EF 的长为半径画弧,两弧(所在圆的半径相等)在BAC ∠的内部相交于点P ;画射线AP ,与BC 相交于点D ,则ADC ∠的大小为()A .60B .65C .70D .75【答案】B 【分析】本题主要考查基本作图,直角三角形两锐角互余以及三角形外角的性质,由直角三角形两锐角互余可求出50BAC ∠=︒,由作图得25BAD ∠=︒,由三角形的外角的性质可得65ADC ∠=︒,故可得答案解:∵90,40C B ∠=︒∠=︒,∴90904050BAC B ∠=︒-∠=︒-︒=︒,由作图知,AP 平分BAC ∠,∴11502522BAD BAC ∠=∠==︒⨯︒,又,ADC B BAD ∠=∠+∠∴402565,ADC ∠=︒+︒=︒故选:B【例2】.(2021·黑龙江大庆·中考真题)已知,如图1,若AD 是ABC 中BAC ∠的内角平分线,通过证明可得=AB BD AC CD,同理,若AE 是ABC 中BAC ∠的外角平分线,通过探究也有类似的性质.请你根据上述信息,求解如下问题:如图2,在ABC 中,2,3,BD CD AD ==是ABC 的内角平分线,则ABC 的BC 边上的中线长l 的取值范围是【答案】12522l <<【分析】根据题意得到2=3AB AC ,设AB =2k ,AC =3k ,在△ABC 中,由三边关系可求出k 的范围,反向延长中线AE 至F ,使得AE EF =,连接CF ,最后根据三角形三边关系解题.解:如图,反向延长中线AE 至F ,使得AE EF =,连接CF ,2,3,BD CD AD == 是ABC 的内角平分线,2==3AB BD AC CD ∴可设AB =2k ,AC =3k ,在△ABC 中,BC =5,∴5k >5,k <5,∴1<k <5,BE EC AEB CEF AE EF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()ABE FCE SAS ∴≅ AB CF∴=由三角形三边关系可知,AC CF AF AC CF-<<+5k AF k∴<<522k k AE ∴<<∴12522l <<故答案为:12522l <<.【点拨】本题考查角平分线的性质、中线的性质、全等三角形的判定与性质、三角形三边关系等知识,是重要考点,难度一般,掌握相关知识是解题关键.2、拓展延伸【例1】(23-24七年级下·重庆沙坪坝·阶段练习)如图1,在ABC 中,BD 为AC 边上的高,BF 是ABD ∠的角平分线,点E 为AF 上一点,连接AE ,45AEF ∠=︒.(1)求证:AE 平分BAF∠(2)如图2,连接CE 交BD 于点G ,若BAE 与CAE 的面积相等,求证:BG CF=【分析】本题主要考查了全等三角形的证明以及性质运用,角平分线的判定以及基本性质,熟练掌握全等三角形的几种判定方法以及角平分线的判定是解答该题的关键.(1)根据BF 是ABD ∠的角平分线和,BD 为AC 边上的高,可得114522BAD ABD ∠=︒-∠,由45AEF ∠=︒得145452BAE ABE ABD ∠=︒-∠=︒-∠,即可证明12BAE BAD ∠=∠;(2)过点E 作EM AB ⊥于点M ,EN AC ⊥于点N ,由角平分线性质可以得EM EN =,由BAE 与CAE 的面积相等可得AB AC =,证明(SAS)ABE ACE △≌△,得出135AEB CEB ∠=∠=︒,BE EC =,即可得出36090BEG CEF AEB AEC ∠=∠=︒-∠-∠=︒,再根据垂直模型证明ASA BEG CEF ≌(),即可得出结论.(1)证明:∵BD 为AC 边上的高,即90ADB ∠=︒,∴90ABD BAD ∠+∠=︒,∴1()452ABD BAD ∠+∠=︒,∴114522BAD ABD ∠=︒-∵45AEF ABF BAE ∠=∠+∠=︒,∴45BAE ABF ∠=︒-∠,∵12ABF ABD ∠=∠,∴1452BAE ABD ∠=︒-∠,∴12BAE BAF ∠=∠,即:AE 平分BAF ∠.(2)过点E 作EM AB ⊥于点M ,EN AC ⊥于点N ,AE 平分BAC ∠,且EM AB ⊥,EN AC ⊥,EM EN ∴=.ABE ACE S S △△=,AB AC ∴=,AE 平分BAC ∠,BAE CAE ∴∠=∠,在ABE 和ACE △中,AB BC BAE CAE AE AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩(SAS)ABE ACE ∴ ≌,AEB CEB ∴∠=∠,BE EC =,45AEF ∠=︒ ,135AEB AEC ∴∠=∠=︒,36090BEG CEF AEB AEC ∴∠=∠=︒-∠-∠=︒,BD 为AC 边上的高,90ADB ∴∠=︒,FBD BFC BFC FCE ∴∠+∠=∠+∠,EBG ECF ∴∠=∠.在BEG 和CEF △中,BEG CEF BE CE EBG ECF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩ASA BEG CEF ∴ ≌().BG CF ∴=.【例2】(23-24八年级上·江西宜春·期末)课本再现:思考如图12.3-3,任意作一个角AOB ∠,作出AOB ∠的平分线OC .在OC 上任取一点P ,过点P 画出OA ,OB 的垂线,分别记垂足为D 、E ,测量PD 、PE 并作比较,你得到什么结论?在OC 上再取几个点试一试.通过以上测量,你发现了角的平分线的什么性质?【实验猜想】针对以上问题,同学们进行了小组实验探究,并猜想:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.【推理证明】为了证明该定理,小明同学根据书上的图形(如图12.3-3)写出了“已知”和“求证”,请你利...用全等的知识完成证明过程.............(1)已知:点P 是AOB ∠的平分线OC 上一点,过点P 作PD OA ⊥于点D ,PE OB ⊥于点E .求证:PD PE =.【知识应用】(2)如图2,BAC ∠的平分线与ABC 的外角BCD ∠的平分线相交于点O ,过点O 作OD AC⊥于点D ,OE AB ⊥于点E ,连接OB .①证明:OB 平分CBE ∠;②若70CAB ∠=︒,则COB ∠=________.【答案】(1)证明见解析(2)①证明见解析;②55︒【分析】(1)根据条件证明OPD OPE ≌V V ,从而PD PE =.(2)①过点O 作OF CB ⊥于点F ,由(1)的结论易证OD OF OE ==,根据“到角的两边距离相等的点在这个角的平分线上”得到OB 平分CBE ∠;②根据三角形的内角和180COB BCO CBO ∠=︒-∠-∠,再利用角平分线的定义和“三角形的一个外角等于不相邻的两个内角的和”,推导出1902COB BAC ∠=︒-∠,从而求解.(1)证明:OC 平分AOB ∠,AOC BOC ∴∠=∠,PD OA ⊥ ,PE OB ⊥,90ODP OEP ∴∠=∠=︒,在OPD △和OPE 中,AOC BOC ODP OPE OP OP ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,OPD OPE ∴V V ≌,PD PE ∴=;(2)①证明:过点O 作OF CB ⊥于点F,AO 是ABC ∠的平分线,OD AC ⊥,OE AB ⊥,OD OE ∴=,CO 是BCD ∠的平分线,OD AC ⊥,OF BC ⊥,OD OF ∴=,OF OE ∴=,OF BC ⊥ ,OE AB ⊥,BO ∴平分CBE ∠,②OB Q 平分CBE ∠,OC 平分BCD ∠,12CBO CBE ∴∠=∠,12BCO BCD ∠=∠,()111180180180222COB CBO BCO CBE BCD CBE BCD ∴∠=︒-∠-∠=︒-∠-∠=︒-∠+∠()()11118018018090222CAB ACB CAB ABC CAB CAB =︒-∠+∠+∠+∠=︒-︒+∠=︒-∠19070552=︒-⨯︒=︒.故答案为:55︒.【点拨】本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的定义、角平分线的性质和判定以及三角形的内角和定理、三角形外角的性质等,熟练掌握相关知识是解题的关键.。
与角平分线有关的常用结论、辅助线总结角平分线是我们常见的几何条件,合理的把角平分线和其它条件相结合可以形成新的结论。
一、总结下面我们来看一下常见的和角平分线有关结论或辅助线。
1、如图1,OP 平分∠AOB ,点D 在OA 上,DE ∥OB 交OE 于点E∵OP 平分∠AOB ∴∠DOE =∠EOB∵DE ∥OB ∴∠BOE =∠DEO ∴∠DOE =∠DEO∴OD =DE由此可知,当角平分线和与角的一边平行的直线相交后可以形成等腰三角形。
例题:(2016·四川南充)如图2,对折矩形纸片ABCD ,使AB 与DC 重合得到折痕EF ,将纸片展平;再一次折叠,使点D 落到EF 上点G 处,并使折痕经过点A ,展平纸片后∠DAG 的大小为( ) A .30° B .45° C .60° D .75°分析:由题意可得:∠1=∠2,AN =MN ,∠MG A =90°,则NG =12AM ,故AN =NG ,则∠2=∠4,∵EF ∥AB ,∴∠4=∠3,∴∠1=∠2=∠3=13×90°=30°,∴∠DAG =60°.故选:C .2、角平分线遇到垂线:如图3,OP 平分∠AOB ,点D 在OA 上,DP ⊥OP 于点P 。
遇到这种情况,我们可以作辅助线: 延长DP 交OB 于点E ,∵OP 平分∠AOB∴∠DOP =∠EOP ∵DP ⊥OP ∴∠ODP =∠OEP∴OD =OE ∴DP =PE通过上述证明我们可以发现,当角平分线遇到垂线后,可以将垂线延长与角的两边相交,构成等腰三角形,同时,垂足即为等腰三角形底边中点。
例题:如图4,在直角梯形ABCD 中, AD ∥BC ,∠B =90°,E 为AB 上一点,且ED 平分∠ADC ,EC 平分∠BCD .求证:AE =BE 分析:由已知,AD ∥BC ,ED 平分∠ADC ,EC 平分∠BCD ,可得DE ⊥EC ,延长DE 交CB 延长线于F ,有上述结论可知,E 为DF 中点,可证△ADE ≌△BFE3、从角平分线做角一边的垂线ED BAO 图1 图2E D P B AO图3 F图4 DPA如图3,OP 平分∠AOB ,PD ⊥OA 于点D 。
专题07 角平分线的重要模型(一)全等类角平分线在中考数学中都占据着重要的地位,角平分线常作为压轴题中的常考知识点,需要掌握其各大模型及相应的辅助线作法,且辅助线是大部分学生学习几何内容中的弱点,本专题就角平分线的全等类模型作相应的总结,需学生反复掌握。
模型1.角平分线构造轴对称模型(角平分线+截线段等)【模型解读与图示】已知如图1,OP为AOB∠的角平分线、PM不具备特殊位置时,辅助线的作法大都为在OB上截取ON OM=,连结PN即可.即有OMP∆≌ONP∆,利用相关结论解决问题.图1 图21.(2022·湖北十堰·九年级期末)在△ABC中,△ACB=2△B,如图①,当△C=90°,AD为△BAC 的角平分线时,在AB上截取AE=AC,连结DE,易证AB=AC+CD.(1)如图②,当△C≠90°,AD为△BAC的角平分线时,线段AB,AC,CD又有怎样的数量关系?不需要证明,请直接写出你的猜想;(2)如图③,当AD为△ABC的外角平分线时,线段AB,AC,CD又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并对你的猜想给予证明.【答案】(1)AB AC CD=+;证明见解析;(2)AB AC CD+=;证明见解析.【分析】(1)首先在AB上截取AE=AC,连接DE,易证△ADE△△ADC(SAS),则可得△AED=△C,ED=CD,又由△AED=△ACB,△ACB=2△B,所以△AED=2△B,即△B=△BDE,易证DE=CD,则可求得AB=AC+CD;(2)首先在BA的延长线上截取AE=AC,连接ED,易证△EAD△△CAD,可得ED=CD,△AED =△ACD,又由△ACB=2△B,易证DE=EB,则可求得AC+AB=CD.【详解】(1)猜想:AB AC CD=+.AB∥CD⇒AB+CD=BCFDEBAC证明:如图②,在AB 上截取AE AC =,连结DE ,△AD 为ABC 的角平分线时,△BAD CAD ∠=∠,△AD AD =,△()SAS ADE ADC ≌△△, △AED C ∠=∠,ED CD =,△2ACB B ∠=∠,△2AED B ∠=∠.△B EDB ∠=∠,△EB ED =,△EB CD =,△AB AE DE AC CD =+=+.(2)猜想:AB AC CD +=.证明:在BA 的延长线上截取AE AC =,连结ED .△AD 平分FAC ∠,△EAD CAD ∠=∠.在EAD 与CAD 中,AE AC =,EAD CAD ∠=∠,AD AD =,△EAD CAD ≌△△.△ED CD =,AED ACD ∠=∠.△FED ACB ∠=∠.又2ACB B ∠=∠,FED B EDB ∠=∠+∠,EDB B ∠=∠.△EB ED =.△EA AB EB ED CD +===.△AC AB CD +=.【点睛】此题考查三角形综合题、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定、角平分线的定义等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.2.(2022·山东烟台·九年级期末)已知在ABC 中,满足2ACB B ∠=∠,(1)【问题解决】如图1,当90C ∠=︒,AD 为BAC ∠的角平分线时,在AB 上取一点E 使得AE AC =,连接DE ,求证:AB AC CD =+.(2)【问题拓展】如图2,当90C ∠≠︒,AD 为BAC ∠的角平分线时,在AB 上取一点E 使得AE AC =,连接DE ,(1)中的结论还成立吗?若成立,请你证明:若不成立,请说明理由.(3)【猜想证明】如图3,当AD 为ABC 的外角平分线时,在BA 的延长线上取一点E 使得AE AC =,连接DE ,线段AB 、AC 、CD 又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并对你的猜想给予证明. 【答案】(1)证明见解析(2)成立,证明见解析 (3)猜想AB AC CD +=,证明见解析【分析】(1)先根据SAS 定理证出AED ACD ≅,根据全等三角形的性质可得ED CD =,AED ACD ∠=∠,再根据三角形的外角性质可得45B BDE ∠=∠=︒,然后根据等腰三角形的判定可得EB ED =,从而可得EB CD =,最后根据线段和差、等量代换即可得证; (2)先根据SAS 定理证出AED ACD ≅,根据全等三角形的性质可得ED CD =,AED C ∠=∠,再根据三角形的外角性质可得B BDE ∠=∠,然后根据等腰三角形的判定可得EB ED =,从而可得EB CD =,最后根据线段和差、等量代换即可得证;(3)先根据SAS 定理证出AED ACD ≅,根据全等三角形的性质可得ED CD =,AED ACD ∠=∠,从而可得FED ACB ∠=∠,再根据三角形的外角性质可得B BDE ∠=∠,然后根据等腰三角形的判定可得EB ED =,从而可得EB CD =,最后根据线段和差、等量代换即可得证.(1)证明:△AD 为BAC ∠的角平分线,△EAD CAD ∠=∠,在AED 与ACD △中,AE AC EAD CAD AD AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,△()AED ACD SAS ≅,△ED CD =,AED ACD ∠=∠,又△90ACB ∠=︒,2ACB B ∠=∠,△45B ∠=︒,90AED ∠=︒,△45AED BDE B ∠=∠=∠-︒,△B BDE ∠=∠,△EB ED =,△EB CD =,△AB AE EB AC CD =+=+.(2)解:(1)中的结论还成立,证明如下:△AD 为BAC ∠的角平分线时,△EAD CAD ∠=∠,在AED 与ACD △中,AE AC EAD CAD AD AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,△()AED ACD SAS ≅,△AED C ∠=∠,ED CD =,△2ACB B ∠=∠,△2AED B ∠=∠,又△AED B EDB ∠=∠+∠,△B EDB ∠=∠,△EB ED =,△EB CD =,△AB AE EB AC CD =+=+.(3)解:猜想AB AC CD +=,证明如下:△AD 平分EAC ∠,△EAD CAD ∠=∠,在AED 与ACD △中,AE AC EAD CAD AD AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,△()AED ACD SAS ≅,△ED CD =,AED ACD ∠=∠,如图,△180180AED ACD ︒-∠=︒-∠,即FED ACB ∠=∠,△2ACB B ∠=∠,△2∠=∠,FED B又△FED B EDB∠=∠+∠,△EDB B∠=∠,△EB ED=,+===,△AB AE EB ED CD△AB AC CD+=.【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定与性质、等腰三角形的判定,熟练掌握三角形全等的判定方法是解题关键.3.(2022·浙江·九年级期中)(1)如图1,在△ABC中,△ACB=2△B,△C=90°,AD为△BAC 的平分线交BC于D,求证:AB=AC+CD.(提示:在AB上截取AE=AC,连接DE)(2)如图2,当△C≠90°时,其他条件不变,线段AB、AC、CD又有怎样的数量关系,直接写出结果,不需要证明.(3)如图3,当△ACB≠90°,△ACB=2△B ,AD为△ABC的外角△CAF的平分线,交BC的延长线于点D,则线段AB、AC、CD又有怎样的数量关系?写出你的猜想,并加以证明.【答案】(1)见解析;(2)AB=AC+CD;(3)AB=CD﹣AC【分析】(1)在AB上截取AE=AC,连接DE,根据角平分线的定义得到△1=△2.推出△ACD△△AED (SAS).根据全等三角形的性质得到△AED=△C=90,CD=ED,根据已知条件得到△B=45°.求得△EDB=△B=45°.得到DE=BE,等量代换得到CD=BE.即可得到结论;(2)在AC取一点E使AB=AE,连接DE,易证△ABD△△AED,所以△B=△AED,BD=DE,又因为△B=2△C,所以△AED=2△C,因为△AED是△EDC的外角,所以△EDC=△C,所以ED=EC,BD=EC,进而可证明AB+BD=AE+EC=AC;(3)在AB的延长线AF上取一点E,使得AE=AC,连接DE.证明△ACD△△AED,根据全等三角形的性质得到DE=BE,BE=CD,即可得出结论.【详解】(1)证明:在AB上取一点E,使AE=AC△AD为△BAC的平分线△△BAD=△CAD.在△ACD和△AED中,AE ACBAD CADAD AD=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩△△ACD△△AED(SAS).△△AED=△C=90°,CD=ED,又△△ACB=2△B,△C=90°,△△B=45°.△△EDB=△B=45°.△DE=BE,△CD=BE.△AB=AE+BE,△AB=AC+CD.(2)证明:在AB取一点E使AC=AE,在△ACD和△AED中,AC AEBAD EADAD AD===⎧⎪∠∠⎨⎪⎩,△△ACD△△AED,△△C=△AED,CD=DE,又△△C=2△B,△△AED=2△B,△△AED是△EDC的外角,△△EDB=△B,△ED=EB,△CD=EB,△AB=AC+CD;(3)猜想:AB=CD﹣AC证明:在BA的延长线上取一点E,使得AE=AC,连接DE,在△ACD和△AED中,AC AECAD EADAD AD=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,△△ACD△△AED(SAS),△△ACD=△AED,CD=DE,△△ACB=△FED,又△△ACB=2△B△△FED=2△B,又△△FED=△B+△EDB,△△EDB=△B,△DE=BE,△BE=CD,△AB=BE-AE△AB=CD﹣AC.【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,关于线段和差关系的证明,通常采用截长补短法.4.(2022·北京九年级专题练习)在四边形ABDE中,C是BD边的中点.(1)如图(1),若AC 平分BAE ∠,90ACE ∠=︒,则线段AE 、AB 、DE 的长度满足的数量关系为______;(直接写出答案)(2)如图(2),AC 平分BAE ∠,EC 平分AED ∠,若120ACE ∠=︒,则线段AB 、BD 、DE 、AE 的长度满足怎样的数量关系?写出结论并证明.【答案】(1)AE =AB +DE ;(2)AE =AB +DE +12BD ,证明见解析.【分析】(1)在AE 上取一点F ,使AF =AB ,由三角形全等的判定可证得△ACB ≌△ACF ,根据全等三角形的性质可得BC =FC ,∠ACB =∠ACF ,根据三角形全等的判定证得△CEF ≌△CED ,得到EF =ED ,再由线段的和差可以得出结论;(2)在AE 上取点F ,使AF =AB ,连结CF ,在AE 上取点G ,使EG =ED ,连结CG ,根据全等三角形的判定证得△ACB ≌△ACF 和△ECD ≌△ECG ,由全等三角形的性质证得CF =CG ,进而证得△CFG 是等边三角形,就有FG =CG =12BD ,从而可证得结论.【详解】解:(1)如图(1),在AE 上取一点F ,使AF =AB .∵AC 平分∠BAE ,∴∠BAC =∠FAC .在△ACB 和△ACF 中,AB AF BAC FAC AC AC ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===∴△ACB ≌△ACF (SAS ).∴BC =FC ,∠ACB =∠ACF .∵C 是BD 边的中点,∴BC =CD .∴CF =CD .∵∠ACE =90°,∴∠ACB +∠DCE =90°,∠ACF +∠ECF =90°.∴∠ECF =∠ECD .在△CEF 和△CED 中,CF CD ECF ECD CE CE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===∴△CEF ≌△CED (SAS ).∴EF =ED .∵AE =AF +EF ,∴AE =AB +DE .故答案为:AE =AB +DE ;(2)AE =AB +DE +12BD .证明:如图(2),在AE 上取点F ,使AF =AB ,连结CF ,在AE 上取点G ,使EG =ED ,连结CG .∵C 是BD 边的中点,∴CB =CD =12BD .∵AC 平分∠BAE ,∴∠BAC =∠FAC . 在△ACB 和△ACF 中,AB AF BAC FAC AC AC ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===∴△ACB ≌△ACF (SAS ).∴CF =CB ,∠BCA =∠FCA .同理可证:△ECD ≌△ECG ∴CD =CG ,∠DCE =∠GCE .∵CB =CD ,∴CG =CF .∵∠ACE =120°,∴∠BCA +∠DCE =180°−120°=60°.∴∠FCA +∠GCE =60°.∴∠FCG =60°.∴△FGC 是等边三角形.∴FG =FC =12BD .∵AE =AF +EG +FG ,∴AE =AB +DE +12BD .【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质的运用,能熟练应用三角形全等的判定和性质是解决问题的关键.模型2.角平分线垂两边(角平分线+外垂直)【模型解读与图示】已知如图1,OP 为OAB ∠的角平分线、PM OA ⊥于点M 时,辅助线的作法大都为过点P 作PN OB ⊥即可.即有PM PN =、OMP ∆≌ONP ∆等,利用相关结论解决问题. 图1图2图3D B邻等对补模型:已知如图2,AP 是∠CAB 的角平分线,EP =DP辅助线:过点P 作PG ⊥AC 、PF ⊥AB结论:①︒=∠+∠180EPD BAC (D P E A 、、、四点共圆);②EG DF =;③DF AE AD 2+=1.(2022·北京·中考真题)如图,在ABC ∆中,AD 平分,.BAC DE AB ∠⊥若2,1,AC DE ==则ACD S ∆=____.【答案】1【分析】作DF AC ⊥于点F ,由角平分线的性质推出1DF DE ==,再利用三角形面积公式求解即可.【详解】解:如图,作DF AC ⊥于点F ,△AD 平分BAC ∠,DE AB ⊥,DF AC ⊥,△1DF DE ==, △1121122ACD S AC DF ∆=⋅=⨯⨯=.故答案为:1. 【点睛】本题考查角平分线的性质,通过作辅助线求出三角形ACD 中AC 边的高是解题的关键.2.(2022·山东泰安·中考真题)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°【答案】C【分析】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.【详解】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 .【点睛】本题考查了角平分线的性质以及三角形外角的性质和直角三角全等的判定等知识,根据角平分线的性质得出PM =PN =PF 是解题的关键.3.(2022·江苏扬州·中考真题)如图,在ABCD 中,BE 、DG 分别平分ABC ADC ∠∠、,交AC 于点E G 、.(1)求证:,BE DG BE DG =∥;(2)过点E 作EF AB ⊥,垂足为F .若ABCD 的周长为56,6EF =,求ABC ∆的面积. 【答案】(1)见详解(2)84【分析】(1)由平行四边形的性质证()ABE CDG ASA ∆≅∆即可求证;(2)作EQ BC ⊥,由ΔΔΔABC ABE EBC S S S =+即可求解;(1)证明:在ABCD 中,△//AB CD ,△BAE DCG ∠=∠,△ABCD 的周长为56,AB BC +=BE 平分∠EQ EF ==ABC S S ∆∆=【点睛】本题主要考查平行四边形的性质、三角形的全等、角平分线的性质,掌握相关知识CD 交射线OA 于点F ,射线CE 交射线OB 于点G .(1)如图1,若CD △OA ,CE △OB ,请直接写出线段CF 与CG 的数量关系;(2)如图2,若△AOB =120°,△DCE =△AOC ,试判断线段CF 与CG 的数量关系,并说明理由.【答案】(1)CF=CG;(2)CF=CG,见解析【分析】(1)结论CF=CG,由角平分线性质定理即可判断.(2)结论:CF=CG,作CM△OA于M,CN△OB于N,证明△CMF△△CNG,利用全等三角形的性质即可解决问题.【详解】解:(1)结论:CF=CG;证明:△OP平分△AOB,CF△OA,CG△OB,△CF=CG(角平分线上的点到角两边的距离相等);(2)CF=CG.理由如下:如图,过点C作CM△OA,CN△OB,△OP平分△AOB,CM△OA,CN△OB,△AOB=120°,△CM=CN(角平分线上的点到角两边的距离相等),△△AOC=△BOC=60°(角平分线的性质),△△DCE=△AOC,△△AOC=△BOC=△DCE=60°,△△MCO=90°-60° =30°,△NCO=90°-60° =30°,△△MCN=30°+30°=60°,△△MCN=△DCE,△△MCF=△MCN-△DCN,△NCG=△DCE-△DCN,△△MCF=△NCG,在△MCF和△NCG中,CMF CNG CM CNMCF NCG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩△△MCF △△NCG (ASA ),△CF =CG (全等三角形对应边相等).【点睛】本题考查三角形综合题、角平分线的性质、全等三角形的判定和性质,解题的关键是掌握角平分线的性质的应用,熟练证明三角形全等.模型3.角平分线垂中间(角平分线+内垂直)【模型解读与图示】已知如图1,OP 为AOB ∠的角平分线,PM OP ⊥于点P 时,辅助线的作法大都为延长MP 交OB 于点N 即可。
几何模型——角平分线1、已知角平分线,常用的辅助线方法试题1、如图,在△ABC中,AB=AC=8,ABC=30°,AD是△ABC的高,AE平分BAD,过点D作DF/AB交AE的延长线于点F,求DF的长试题2、如图,△ABC的周长是12,BO,CO分别平分ABC和ACB,OD⊥BC于点D,若OD=3,求△ABC的面积2、已知两角平分线,常用双角平分线模型试题3、如图,在四边形ABCD中,∠DAB的平分线与四边形ABCD的外角平分线相交于点P,且∠ADC+∠DCB=210°,求∠P的度数。
试题4、如图,在△ABC中,AD是高,∠BAC、∠ABC的平分线AE,BF相交于点O.(1)若∠ABC=60°,∠C=40°,求∠DAE的度数;(2)若∠C=60°,求∠BOE的度数;(3)若∠ABC=α,∠C=β(a>β),求∠DAE、∠BOE的度数(用含α,B的式子表示)3、已知两角度数关系为1/3时,常用三等分角模型试题5、如图,∠ABC=∠ACB,AD,BD,CD分别平分△ABC的∠EAC、∠ABC、∠ACF.以下结论:①AD//BC;②∠ACB=2∠ADB;③DB平分∠ADC;④∠ADC=90°-∠ABD.其中正确的结论有()A.0个B.1个C.2个D.3个第5题图第6题图试题6、如图,在△ABC中,∠A=70°,∠ABC的平分线与∠ACD的平分线交于点A1,则∠A1=__________,∠A1AA的平分线与∠A1AA的平分线交于点∠A2,得∠A2,…,∠A2022AA的平分线与∠A2022AA的平分线交于点A2023,则∠A2023=____________.试题7、如图,在等腰△ABC中,AB=AC,BO,CO分别平分∠ABC,∠ACB,若∠ABC+∠ACB=100°,求∠BOC的度数。
与角平分线有关的常用结论、辅助线总结
角平分线是我们常见的几何条件,合理的把角平分线和其它条件相结合可以形成新的结论。
一、总结
下面我们来看一下常见的和角平分线有关结论或辅助线。
1、如图1,OP 平分∠AOB ,点D 在OA 上,DE ∥OB 交OE 于点E
∵OP 平分∠AOB ∴∠DOE =∠EOB
∵DE ∥OB ∴∠BOE =∠DEO ∴∠DOE =∠DEO
∴OD =DE
由此可知,当角平分线和与角的一边平行的直线相交后可以形
成等腰三角形。
例题:(2016·四川南充)如图2,对折矩形纸片ABCD ,使AB 与DC 重合得到折痕EF ,将纸片展平;再一次折叠,使点D 落到EF 上点G 处,并使折痕经过点A ,展平纸片后∠DAG 的大小为( ) A .30° B .45° C .60° D .75°
分析:由题意可得:∠1=∠2,AN =MN ,∠MG A =90°,则NG =1
2AM ,故AN =NG ,则∠2=∠4,∵EF ∥AB ,
∴∠4=∠3,∴∠1=∠2=∠3=1
3×90°=30°,∴∠DAG =60°.故选:C .
2、角平分线遇到垂线:
如图3,OP 平分∠AOB ,点D 在OA 上,DP ⊥OP 于点P 。
遇到这种情况,我们可以
作辅助线: 延长DP 交OB 于点E ,
∵OP 平分∠AOB
∴∠DOP =∠EOP ∵DP ⊥OP ∴∠ODP =∠OEP
∴OD =OE ∴DP =PE
通过上述证明我们可以发现,当角平分线遇到垂线后,可以将垂线延长与角的两边相交,构成等腰三角形,同时,垂足即为等腰三角形底边中点。
例题:如图4,在直角梯形ABCD 中, AD ∥BC ,∠B =90°,E 为
AB 上一点,且ED 平分∠ADC ,EC 平分∠BCD .求证:AE =BE 分析:由已知,AD ∥BC ,ED 平分∠ADC ,EC 平分∠BCD ,可得DE ⊥EC ,延长DE 交CB 延长线于F ,有上述结论可知,E 为DF 中点,可证△ADE ≌△BFE
3、从角平分线做角一边的垂线
E
D B
A
O 图1 图2
E D P B A
O
图3 F
图4 D
P
A
如图3,OP 平分∠AOB ,PD ⊥OA 于点D 。
这种条件下,我们经常过点P 作PE ⊥OB 于点B ,补全轴对称图形,由角平分线性质定理得到PD =PE 。
例题:如图,BD 是∠ABC 的角平分线,DE ⊥AB 于E ,△ABC 的面积是30cm 2
,AB =18cm ,BC =12cm ,求DE .
分析:根据已知条件,过点D ,作DF ⊥BC ,垂足为点F ,可得DE =DF ,再由面积法构造方程求DE =2 二、练习题:
1、(2016·辽宁丹东)如图6,在▱ABCD 中,BF 平分∠ABC ,交AD 于点F ,CE 平分∠BCD ,交AD 于点E ,AB =6,EF =2,则BC 长为( ) A .8 B .10 C .12 D .14
2、(2016·陕西)如图7,在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =8,BC =6.若DE 是△ABC 的中位线,延长DE 交△ABC 的外角∠ACM 的平分线于点F ,则线段DF 的长为( ) A .7 B .8 C .9 D .10
3、(2016·青海西宁)如图8,OP 平分∠AOB ,∠AOP =15°,PC ∥OA ,PD ⊥OA 于点D ,PC =4,则PD = .
4、如图9,将长方形ABCD 沿对角线BD 折叠,使C 恰好落在C '位置,∠DBC =25°,则∠ABC '= °.
5、(大连)如图10,在任意平行四边形ABCD 中,如果点E 是CD 的中点,点F 是BC 边上的一点,且∠FAE =∠EAD 。
求证:EF ⊥AE
6、如图11,△ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,BE 平分∠ABC 交AC 于D ,CE ⊥BD 的延长线于E ,求证:BD =2CE 图6
图7
图9
图8
图10
8、如图,在△ABC 中,AB =CB ,CB ⊥AB 垂足为B .AD 是∠BAC 的平分线, DF ⊥AC ,垂足为F ,且BE =CF .
(1)求证:△EBD ≌△DFC ;
(2)判断△AED 是否为等腰三角形?并说明理由.
9、(2016秋•泉山区校级月考)如图,△ABC 中,∠C =90°,AD 是∠BAC 的平分线,DE ⊥AB 于E ,F 在AC 上,且BD =DF .求证: (1)DE =DC ; (2)BE =CF .
10、(成都)已知:如图,△ABC 中,∠ABC =45°,CD ⊥AB 于D ,BE 平分∠ABC ,且BE ⊥AC 于E ,与CD 相交于点F ,H 是BC 边的中点,连接DH 与BE 相交于点G . (1)求证:BF =AC ;
(2)求证:CE =2
1
BF ;
11、(2017德州)如图1,在矩形纸片ABCD 中,AB =3cm ,AD =5cm ,折叠纸片使B 点落在边AD 上的E 处,折痕为PQ ,过点E 作EF ∥AB 交PQ 于F ,连接BF . 求证:四边形BFEP 为菱形; C A F D E B
12、已知:如图1,D是∠ABC的平分线和∠ACB的角平分线的交点,过点D作EF∥BC 交AB于E,交AC于F。
(1)请你确定EF、BE、CF三者之间的关系,并加以证明。
(2)如图2所示,当点D是∠ABC的外角平分线和∠ACB的外角角平分线的交点时,EF、BE、CF三条线段还满足上面的关系吗?若满足,直接写出关系式;若不满足,请写出新的关系式并加以证明。
(3) 如图3所示,当点D是∠ABC的角平分线和∠ACB的外角角平分线的交点时,EF、BE、CF三条线段还满足(1)中的关系吗?若满足,直接写出关系式;若不满足,请写出新的关系式并加以证明。
13、(1)如图1所示,BD,CE分别是△ABC的外角平分线,过点A作AF⊥BD,AG⊥C
E,垂足分别为F,G,连结FG,延长AF,AG,与直线BC分别交于点M、N,那么线段F G与△ABC的周长之间存在的数量关系是什么?即:FG=____(AB+BC+AC)(直接写出结果即可)
(2)如图2,若BD,CE分别是△ABC的内角平分线;其他条件不变,线段FG与ΔABC
三边之间又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并给予证明。
(3)如图3,若BD为△ABC的内角平分线,CE为△ABC的外角平分线,其他条件不变,
线段FG与ΔABC三边又有怎样的数量关系?直接写出你的猜想即可。
不需要证明。
三、答案与提示
1、B
2、B
3、2
4、40°.
5、延长AE交BC的延长线于G,由平行四边形的性质
得出AD∥BC,由内错角相等得出∠G=∠EAD,∠D=∠
ECG,由AAS证明△ADE≌△GCE,得出AE=GE,证出
AF=GF,再由等腰三角形的三线合一性质即可得出结论
6、延长BA,CE交于点F,证△ABD≌△ACF,通过角之间的关系,得到BF=BC,又由CE ⊥BD,进而可证
8、应用角平分线性质,可得BD=DF,由BE=CF可证全等;再证DE∥BC可证△AED是等腰三角形
9、可证△DCF≌△DEB
10、(1)△DBF≌△DCA(2)由已知,可证AB=AC,再证E为AC中点
11、由折叠的性质得出PB=PE,BF=EF,∠BPF=∠EPF,由平行线的性质得出∠BPF=∠EFP,证出∠EPF=∠EFP,得出EP=EF,因此BP=BF=EF=EP,即可得出结论;
12、 (1) EF=BE+CF
(2) EF=BE+CF
(3) EF=BE-CF
(AB+BC+AC)
13、(1)FG=1
2
(2)FG=1
(AB+BC-AC)
2
(3)FG=1
(AC+BC-AB)
2。