线段的垂直平分线
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线段垂直平分线定理知识总结一、线段垂直平分线的性质定理说明:1、这里的距离指的是点与点之间的距离,也就是两点之间线段的长度。
2、在使用该定理时必须保证两个前提条件:一是垂直于线段,二是平分这条线段。
例题、如图所示,在△ABC 中,已知AC=27,AB 的垂直平分线交AB 于点D ,交AC 于点E ,△BCE 的周长等于50,求BC 的长。
分析:题中给出了线段垂直平分线这个条件,所以可以考虑运用其性质定理,从而得出AE=BE ,把BE 与AE 进行等量代换,再根据△BCE 的周长及AC 的长,可求出BC 的长。
解:因为ED 是线段AB 的垂直平分线, 所以BE=AE 。
因为△BCE 的周长等于50, 即BE +EC +BC=50, 所以AE +EC +BC=50。
又因为AE +EC=AC=27, 所以BC=50-27=23。
二、线段垂直平分线定理的逆定理证明某一条直线是另一条线段的垂直平分线有两种方法:第一种:根据线段垂直平分线的定义,也就是经过线段的中点,并且垂直于这条EDCBA线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线。
使用这种方法必须满足两个条件:一是垂直二是平分;第二种:可以证明有两个点都在线段的垂直平分线上,根据两点确定一条直线,就可以判断这两点所在的直线就是这条线段的垂直平分线。
例题1、如图所示,P 为线段AB 外的一点,并且PA=PB 。
求证:点P 在线段AB 的垂直平分线上。
分析:要想说明某一点在线段的垂直平分线上,可以根据线段的垂直平分线的定义来进行判断。
证明:过点P 作PC ⊥AB ,垂足为点C 。
因为PA=PB , 所以∠A=∠B 。
又因为PC ⊥AB , 所以∠PAB=∠PBA=90°. 在△PAC 和△PBC 中A B PAC PBC PC PC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩所以△PAC ≌△PBC , 所以AC=BC 。
又因为PC ⊥AB ,所以PC 垂直平分线段AB ,所以点P 在线段AB 的垂直平分线上。
线段的垂直平分线性质及其应用一、基础知识归纳1 线段的垂直平分线的性质定理线段垂直平分线的性质定理:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.说明:它是证明两条线段相等的重要的方法之一,在证明线段相等时,不要再证明两个三角形全等了,方便了证明的过程.2 线段的垂直平分线的性质定理的逆定理逆定理:到线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上.说明:(1)关于线段垂直平分线性质定理的逆定理实际就是线段垂直平分线的判定定理;区分线段垂直平分线性质定理和判定定理的区别的关键在于区分它们的题设和结论;(2)要想证明一条直线是一条线段的垂直平分线,只要证明这条直线上任意一点到这条线段的两个端点距离相等即可;(3)关于线段垂直平分线的判定定理的证明有多种思路,如①过点P作已知线段AB的垂线PC,再证明PC平分AB;②取AB的中点C,证明PC⊥AB;③作∠APC的平分线PC,证明PC⊥AB,且AC=AB.3 三角形的三边的垂直平分线定理:三角形三条边的垂直平分线相交于一点,并且这一点到三个顶点的距离相等.说明:(1)上面的定理是由实践操作(折纸)发现猜想,然后又经过逻辑推理而获得的,它是由实践到理论,从感性到理性的认识过程;(2)该定理综合了线段垂直平分线性质定理和判定定理,是两个定理的升华;(3)锐角三角形的三条边的垂直平分线相交三角形的内部的一点,直角三角形的三条边的垂直平分线相交三角形斜边的中点,钝角三角形的三条边的垂直平分线相交三角形的外部的一点,但无论这个点在什么位置,它到这个三角形的三个顶点的距离是相等的.二、典型例题剖析典例1:如图1,在△ABC 中,AB=AC ,∠A=120°,AB 的垂直平分线MN 分别交BC 、AB 于点M 、N.求证:CM=2BM.【研析】:由于MN 为线段AB 的垂直平分线,所以如果连接MA ,就可以得到MA=MB ,然后通过△M AC 把CM 和MA 联系起来。
创作编号:GB8878185555334563BT9125XW创作者: 凤呜大王*线段的垂直平分线的性质知识点:1、垂直且平分一条线段的直线叫做这条线段的垂直平分线。
2、逆定理是:3、在直角三角形中,30°所对的直角边等于斜边的一半。
典例分析:例1:如图1,在△ABC 中,已知AC=27,AB 的垂直平分线交AB 于点D ,交AC 于点E ,△BCE 的周长等于50,求BC 的长.变式1:如图1,在△ABC 中, AB 的垂直平分线交AB 于点D ,交AC 于点E ,若∠BEC=70°,则∠A=变式2:如图3,在Rt △ABC 中,AB 的垂直平分线交BC 边于点E 。
若BE=2,∠B =15° 求:AC 的长。
[变式练习1] 如图4,在Rt △ABC 中,AB 的垂直平分线交BC 边于点E.若BC=2+2,AE=2,∠B =22.5° 求:AC 的长.B CA E D 图1AE DC B 图3 A EDCB图4例2: 如图5,在△ABC 中,AB=AC, BC=12,∠BAC =120°,AB 的垂直平分线交BC 边于点E, AC 的垂直平分线交BC 边于点N. (1) 求△AEN 的周长.(2) 求∠EAN 的度数.(3) 判断△AEN 的形状.[变式练习3]:如图7,在△ABC 中, BC=12,∠BAC =100°,AB 的垂直平分线交BC边于点E, AC 的垂直平分线交BC 边于点N. (1) 求△AEN 的周长. (2) 求∠EAN 的度数.创作编号:GB8878185555334563BT9125XW创作者: 凤呜大王*[变式练习4]如图8,△ABC 中, ∠BAC =70°, BC=12,AB 的垂直平分线交BC 边于点E, AC 的垂直平分线交BC 边于点N.求:∠EAN 的度数.A B CD E M N 图5 C图7 图8练习(1)如图,已知:BD BC AD AC ==,,那么( ) (A )CD 垂直平分AB (B )AB 垂直平分CD (C )CD 与AB 互相垂直平分 (D )以上说法都正确(2)如果三角形三边的垂直平分线的交点正好在三角形的一条边上, 那么这个三角形是( )(A )直角三角形 (B )锐角三角形(C )钝角三角形 (D )以上都有可能(3)在ABC ∆中,AC AB =,AD 为角平分线,则有AD______BC (填⊥或//),=BD _____. 如果E 为AD 上的一点,那么=EB _______. 如果︒=∠120BAC ,8=BC ,那么点D 到AB 的距离是______.5. (4)如图,在ABC ∆中,AC 的垂直平分线交AC 于E ,交BC 于D ,ABD ∆的周长为cm 12,cm AC 5=,则ABC ∆的周长为_______cm .(5)如图,已知在直角三角形ABC 中,︒=∠90C ,︒=∠15B ,DE 垂直平分AB ,交BC 于E ,5=BE ,则=AC ______. .证明题(1)如图,已知:AD 是ABC ∆的高,E 为AD 上一点,且CE BE =. 求证:ABC ∆是等腰三角形.(2)如图,已知:在ABC ∆中,A B AC AB ∠=∠=2,,DE 垂直平分线AC 交AB 于D ,交AC 于E . 求证:BC AD =.(3)如图,已知:在ABC ∆中,AB 、BC 边上的垂直平分线相交于点P . 求证:点P 在AC 的垂直平分线上.(4)如图,已知:AD 是ABC ∆的BAC ∠的平分线,AD 的垂直平分线EF ,交B C 的延长线于F ,交AD 于E ,求证:CAF BAF ∠=∠.(5)、如图,已知:BC AB ⊥,BC CD ⊥,︒=∠75AMB ,︒=∠45DMC ,DM AM =. 求证:BC AB = (6)如图,已知:在ABC ∆中,BAC ∠的平分线交BC 于D ,且AB DE ⊥,AC DF ⊥,垂足分别是E 、F . 求证:AD 是EF 的垂直平分线.创作编号:GB8878185555334563BT9125XW创作者:凤呜大王*(7)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,E为CD的中点,连接AE、BE,BE⊥AE,延长AE交BC的延长线于点F.求证:(1)FC=AD;(2)AB=BC+AD.创作编号:GB8878185555334563BT9125XW创作者:凤呜大王*。
线段的垂直平分线——-知识讲解(提高)【学习目标】1。
掌握线段的垂直平分线的性质定理及其逆定理,能够利用尺规作已知线段的垂直平分线.2。
会证明三角形的三条中垂线必交于一点.掌握三角形的外心性质定理。
3.已知底边和底边上的高,求作等腰三角形。
4.能运用线段的垂直平分线的性质定理及其逆定理解决简单的几何问题及实际问题.【要点梳理】要点一、线段的垂直平分线1。
定义经过线段中点并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线,也叫线段的中垂线.2。
线段垂直平分线的做法求作线段AB 的垂直平分线。
作法:(1)分别以点A ,B 为圆心,以大于21AB 的长为半径作弧,两弧相交于C ,D 两点; (2)作直线CD ,CD 即为所求直线.要点诠释:(1)作弧时的半径必须大于21AB 的长,否则就不能得到两弧的交点了. (2)线段的垂直平分线的实质是一条直线.要点二、线段的垂直平分线定理线段的垂直平分线定理:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.要点诠释:线段的垂直平分线定理也就是线段垂直平分线的性质,是证明两条线段相等的常用方法之一.同时也给出了引辅助线的方法,“线段垂直平分线,常向两端把线连”.就是遇见线段的垂直平分线,画出到线段两个端点的距离,这样就出现相等线段,直接或间接地为构造全等三角形创造条件.要点三、线段的垂直平分线逆定理线段的垂直平分线逆定理:到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.要点诠释:到线段两个端点距离相等的所有点组成了线段的垂直平分线.线段的垂直平分线可以看作是与这条线段两个端点的距离相等的所有点的集合.要点四、三角形的外心三角形三边垂直平分线交于一点,该点到三角形三顶点的距离相等,这点是三角形外接圆的圆心——外心。
要点诠释:1。
三角形三条边的垂直平分线必交于一点(三线共点),该点即为三角形外接圆的圆心。
2.锐角三角形的外心在三角形内部;钝角三角形的外心在三角形外部;直角三角形的外心在斜边上,与斜边中点重合.3.外心到三顶点的距离相等。
垂直平分线的定理
1 垂直平分线的定义
经过某一条线段的中点,并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线,又称“中垂线”。
垂直平分线可以看成到线段两个端点距离相等的点的集合,垂直平分线是线段的一条对称轴。
2 垂直平分线定理
经过某一条线段的中点,并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线,又称“中垂线”。
垂直平分线定理为:垂直平分线垂直且平分其所在线段。
垂直平分线上任意一点,到线段两端点的距离相等。
三角形三条边的垂直平分线相交于一点,该点叫外心,并且这一点到三个顶点的距离相等。
3 垂直平分线的逆定理
到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上。
4 垂直平分线的判定方法
1、利用定义:经过某一条线段的中点,并且垂直于这条线段的直线是线段的垂直平分线。
2、到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.(即线段垂直平分线可以看成到线段两端点距离相等的点的集合)。
第三讲 线段的垂直平分线【要点梳理】要点一、线段的垂直平分线1.定义经过线段中点并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线,也叫线段的中垂线.2.线段垂直平分线的做法求作线段AB 的垂直平分线.作法:(1)分别以点A ,B 为圆心,以大于AB 的长为半径作弧,两弧相交于C ,D 两点;(2)作直线CD ,CD 即为所求直线.要点诠释:(1)作弧时的半径必须大于AB 的长,否则就不能得到两弧的交点了.(2)线段的垂直平分线的实质是一条直线.要点二、线段的垂直平分线定理线段的垂直平分线定理:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.要点诠释:线段的垂直平分线定理也就是线段垂直平分线的性质,是证明两条线段相等的常用方法之一.同时也给出了引辅助线的方法,“线段垂直平分线,常向两端把线连”.就是遇见线段的垂直平分线,画出到线段两个端点的距离,这样就出现相等线段,直接或间接地为构造全等三角形创造条件.要点三、线段的垂直平分线逆定理线段的垂直平分线逆定理:到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上. 要点诠释:到线段两个端点距离相等的所有点组成了线段的垂直平分线.线段的垂直平分线可以看作是与这条线段两个端点的距离相等的所有点的集合.要点四、三角形的外心三角形三边垂直平分线交于一点,该点到三角形三顶点的距离相等,这点是三角形外接圆的圆心——外心.要点诠释:1.三角形三条边的垂直平分线必交于一点(三线共点),该点即为三角形外接圆的圆心.2.锐角三角形的外心在三角形内部;钝角三角形的外心在三角形外部;直角三角形的外心在斜边上,与斜边中点重合.3.外心到三顶点的距离相等.要点五、尺规作图作图题是初中数学中不可缺少的一类试题,它要求写出“已知,求作,作法和画图”,画图必须保留痕迹,在现行的教材里,一般不要求写出作法,但是必须保留痕迹.证明过程一般不用写出来.最后要点题即“xxx 即为所求”.2121【典型例题】类型一、线段的垂直平分线定理例1、如图,△ABC中AC>BC,边AB的垂直平分线与AC交于点D,已知AC=5,BC=4,则△BCD的周长是()A.9 B.8 C.7 D.6【思路点拨】先根据线段垂直平分线的性质得到AD=BD,即AD+CD=BD+CD=AC,再根据△BCD的周长=BC+BD+CD即可进行解答.【答案】A;【解析】因为BD=AD,所以△BCD的周长=BD+CD+BC=AD+CD+BC=5+4=9.【总结升华】此题正是应用了线段垂直平分线的性质定理,也就是已知直线是线段垂直平分线,那么垂直平分线上的点到线段的两个端点距离相等,从而把三角形的边进行转移,进而求得三角形的周长.【变式1】如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,AB的垂直平分线DE交AC于D,交AB于E,下述结论错误的是()A.BD平分∠ABC B.△BCD的周长等于AB+BCC.AD=BD=BC D.点D是线段AC的中点【答案】D;提示:根据等边对等角、三角形内角和定理及线段垂直平分线的性质定理即可推得选项A、B、C正确;所以选D,另外,注意排除法在解选择题中的应用.【变式2】如图,△ABC中,BC=7,AB的垂直平分线分别交AB、BC于点D、E,AC的垂直平分线分别交AC、BC于点F、G.求△AEG的周长.【答案】解:∵DE为AB的中垂线,∴AE=BE,∵FG是AC的中垂线,∴AG=GC,△AEG的周长等于AE+EG+GA,分别将AE和AG用BE和GC代替得:△AEG的周长等于BE+EG+GC=BC,所以△AEG的周长为BC的长度即7.类型二、线段的垂直平分线的逆定理例2、如图,已知AB=AC,∠ABD=∠ACD,求证:AD是线段BC的垂直平分线.A【答案与解析】证明:∵ AB=AC(已知)∴∠ABC=∠ACB (等边对等角)又∵∠ABD=∠ACD (已知)∴∠ABD-∠ABC =∠ACD-∠ACB (等式性质)即∠DBC=∠DCB∴DB=DC (等角对等边)∵AB=AC(已知)DB=DC (已证)∴点A 和点D 都在线段BC 的垂直平分线上(和一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上)∴AD 是线段BC 的垂直平分线。
Ⅰ.创设情境,引入新课
上节课我们共同探讨了轴对称图形,知道现实生活中由于有轴对称图形,而使得世界非常美丽.那么大家想一想,什么样的图形是轴对称图形呢?今天继续来研究轴对称的性质.
Ⅱ.导入新课
观看投影并思考.
如图,△ABC和△A′B′C′关于直线MN对称,点A′、B′、C′分
别是点A、•B、C的对称点,线段AA′、BB′、CC′与直线MN有什么关
系?
图中A、A′是对称点,AA′与MN垂直,BB′和CC′也与MN垂直.
AA′、BB′和CC′与MN除了垂直以外还有什么关系吗?
△ABC与△A′B′C′关于直线MN对称,点A′、B′、C′分别是点A、B、C的对称点,设AA′交对称轴MN于点P,将△ABC和△A′B′C′沿MN对折后,点A与A′重合,于是有AP=A′P,∠MPA=∠MPA′=90°.所以AA′、BB′和CC′与MN除了垂直以外,MN还经过线段AA′、BB′和CC′的中点.
对称轴所在直线经过对称点所连线段的中点,并且垂直于这条线段.我们把经过线段中点并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线.
自己动手画一个轴对称图形,并找出两对称点,看一下对称轴和两对称点连线的关系.
我们可以看出轴对称图形与两个图形关于直线对称一样,•对称轴所在直线经过对称点所连线段的中点,并且垂直于这条线段.
归纳图形轴对称的性质:
如果两个图形关于某条直线对称,•那么对称轴是任何一对对称点所连线段的垂直平分线.类似地,轴对称图形的对称轴是任何一对对称点所连线段的垂直平分线.
下面我们来探究线段垂直平分线的性质.
[探究1]
如下图.木条L与AB钉在一起,L垂直平分AB,P1,P2,P3,…、
是L上的点,•分别量一量点P1,P2,P3,…到A与B的距离,你
有什么发现?
1.用平面图将上述问题进行转化,先作出线段AB,过AB中点作
AB的垂直平分线L,在L上取P1、P2、P3…,连结AP1、AP2、BP1、BP2、
CP 1、CP 2…
2.作好图后,用直尺量出AP 1、AP 2、BP 1、BP 2、CP 1、CP 2…讨论发现什么样的规律.
探究结果:
线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等.即AP 1=BP 1,AP 2=BP 2,…
证明.
证法一:利用判定两个三角形全等.
如下图,在△APC 和△BPC 中,
PC PC PCA PCB Rt AC BC =⎧⎪∠=∠=∠⎨⎪=⎩
⇒ △APC ≌△BPC ⇒ PA=PB.
证法二:利用轴对称性质.
由于点C 是线段AB 的中点,将线段AB 沿直线L 对折,线段PA 与PB 是重合的,•因此它们也是相等的.
带着探究1的结论我们来看下面的问题.
[探究2]
如右图.用一根木棒和一根弹性均匀的橡皮筋,做一个简易的“弓”,“箭”
通过木棒中央的孔射出去,怎么才能保持出箭的方向与木棒垂直呢?为什么?
活动:
1.用平面图形将上述问题进行转化.作线段AB ,取其
中点P ,过P 作L ,在L 上取点P 1、P 2,连结AP 1、AP 2、
BP 1、BP 2.会有以下两种可能.
2.讨论:要使L 与AB 垂直,AP 1、AP 2、BP 1、BP 2
应满足什么条件?
探究过程:
1.如上图甲,若AP 1≠BP 1,那么沿L 将图形折叠后,A 与B 不可能重合,也就是∠APP 1≠∠BPP 1,即L 与AB 不垂直.
2.如上图乙,若AP 1=BP 1,那么沿L 将图形折叠后,A 与B 恰好重合,就有∠APP 1=∠BPP 1,即L 与AB 重合.当AP 2=BP 2时,亦然.
探究结论:
与一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.也就是说在[•探究2]图中,只要使箭端到弓两端的端点的距离相等,就能保持射出箭的方向与木棒垂直.
[师]上述两个探究问题的结果就给出了线段垂直平分线的性质,即:线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等;反过来,与这条线段两个端点距离相等的点都在它的垂直平分线上.•所以线段的垂直平分线可以看成是与线段两端点距离相等的所有点的集合.
Ⅳ.课时小结
这节课通过探索轴对称图形对称性的过程,•了解了线段的垂直平分线的有关性质,同学们应灵活运用这些性质来解决问题.
Ⅴ.活动与探究
如图甲,△ABC和△A′B′C′关于直线L
对称,延长对应线段AB和A′B′,两条延长线
相交吗?交点与对称轴L有什么关系?延长其他
对应线段呢?在图乙中,AC与A•′C′又如何
呢?再找几个成轴对称的图形观察一下,能发现
什么规律吗?
过程:在图甲中,AB与A′B′不平行,所以它们肯定会相交.下面来研究交点与对称轴L的关系.
问题1:点和直线有几种位置关系?
有两种.一种是点不在直线上,另一种是点在直线上.
问题2:先来假设一下交点不在对称轴L上,看是否成立.
如果交点(P)不在对称轴L上,那么在L的另一侧一定有另外一点(P′)与交点(P)关于直线L对称,且该点(P′)也是两延长线的交点.•但是由于两条直线相交只可能有一个交点,所以这两点是重合的.即交点(P)只能在对称轴L上.所以交点一定在对称轴上.延长其他的对应线段,结果也一样.
再看图乙,我们来讨论下一个问题.
AC与A′C′是平行的,它们的两条延长线也不会相交.
结论:成轴对称的两个图形,对应线段的延长线如果相交,交点一定在对称轴上;对应线段的延长线如果不相交,也就是对应线段所在的直线平行,•那么它们也与对称轴平行.
Ⅵ.课后作业
一、填空题
1.经过_____并且_____的_____ 叫做线段的垂直平分线.
2.线段的垂直平分线有如下性质:线段的垂直平分线上的_____与这条线段_____的_____相等.3.线段的垂直平分线的判定,由于与一条线段两个端点距离相等的点在_____,并且两点确定_____,所以,如果两点M、N分别与线段AB两个端点的距离相等,那么直线MN是_____.
4.完成下列各命题:
(1)线段垂直平分线上的点,与这条线段的_____;
(2)与一条线段两个端点距离相等的点,在_____;
(3)不在线段垂直平分线上的点,与这条线段的_____;
(4)与一条线段两个端点距离不相等的点,_____;
(5)综上所述,线段的垂直平分线是_____的集合.
5.如图2-1,若P是线段AB的垂直平分线上的任意一点,则
(1)ΔP AC≌_____;(2)P A=_____;
(3)∠APC=_____;(4)∠A=_____.
图2-1
6.ΔABC中,若AB-AC=2cm,BC的垂直平分线交AB于D点,且ΔACD的周长为14cm,则AB=_____,AC_____.
7.如图,ΔABC中,AB=AC,AB的垂直平分线交AC于P点.
(1)若∠A=35°,则∠BPC=_____;
(2)若AB=5 cm,BC=3 cm,则ΔPBC的周长=_____.
综合、运用、诊断
一、解答题
8.已知:如图2-3,线段AB.
求作:线段AB的垂直平分线MN.
作法:
图2-3
9.已知:如图2-4,∠ABC及两点M、N.
求作:点P,使得PM=PN,且P点到∠ABC两边的距离相等.
作法:
图2-4
拓展、探究、思考
10.已知点A在直线l外,点P为直线l上的一个动点,探究是否存在一个定点B,当点P在直线l上运动时,点P与A、B两点的距离总相等.如果存在,请作出定点B;若不存在,请说明理由.
图2-5
11.如图2-6,AD为∠BAC的平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,那么点E、F是否关于AD对称?若对称,请说明理由.
家长签名:。