第06讲 三角形中角平分线模型
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专题06三角形中的双角平分线模型【模型1】双角平分线模型如图,已知在ABC ∆中,BO,CO 分别是ABC ∠,ACB ∠的平分线,根据角平分线的性质和三角形内角和定理,可得A O ∠+︒=∠2190。
【模型2】一内角一外角平分线模型如图,已知在ABC ∆中,BP,CP 分别是ABC ∠,ACD ∠的平分线,∴ABC PBC ∠=∠21,ACD PCA ∠=∠21,ACD ACB PCB ∠+∠=∠21,ABC A ACD ∠+∠=∠∴)(21ABC A ACB PCB ∠+∠+∠=∠;∴ABC A ACB PCB ∠+∠+∠=∠2121)(180PCB PBC P ∠+∠-︒=∠ )212121(180ABC A ACB ABC P ∠+∠+∠+∠-︒=∠∴;)21(180A ACB ABC P ∠+∠+∠-︒=∠∴;)21180(180A A P ∠+∠-︒-︒=∠∴;A P ∠=∠∴21【模型3】双外角平分线模型如图,已知在ABC ∆中,BP,CP 分别是CBE ∠,BCF ∠的平分线,根据外角定理,CBE PBC ∠=∠21,BCF PCB ∠=∠21,又ACB A CBE ∠+∠=∠,ABC A BCF ∠+∠=∠,∴)(180PCB PBC P ∠+∠-︒=∠;∴)(21180)2121(180BCF CBE BCF CBE P ∠+∠-︒=∠+∠-︒=∠;∴)(21180ABC A ACB A P ∠+∠+∠+∠-︒=∠;∴)2(21180ABC ACB A P ∠+∠+∠-︒=∠;∴)1802(21180A A P ∠-︒+∠-︒=∠;∴︒-∠-︒=∠9021180A P ;∴A P ∠-︒=∠2190;【例1】如图,在△ABC 中,∠ABC 和∠ACB 的角平分线交于点O ,延长BO 与∠ACB 的外角平分线交于点D ,若∠BOC =130°,则∠D =_____【答案】40°【分析】根据角平分线的定义结合三角形外角的性质即可得到结论.【解析】解:∵∠ABC和∠ACB的角平分线交于点O,∴∠ACO=12∠ACB,∵CD平分∠ACE,∴∠ACD=12∠ACE,∵∠ACB+∠ACE=180°,∴∠OCD=∠ACO+∠ACD=12(∠ACB+∠ACE)=12×180°=90°,∵∠BOC=130°,∴∠D=∠BOC-∠OCD=130°-90°=40°,故答案为:40°.【例2】如图,已知△ABC,O是△ABC内的一点,连接OB、OC,将∠ABO、∠ACO分别记为∠1、∠2,则∠1、∠2、∠A、∠O四个角之间的数量关系是()A.∠1+∠0=∠A+∠2B.∠1+∠2+∠A+∠O=180°C.∠1+∠2+∠A+∠O=360°D.∠1+∠2+∠A=∠O【答案】D【分析】连接AO并延长,交BC于点D,由三角形外角的性质可知∠BOD=∠BAD+∠1,∠COD=∠CAD+∠2,再把两式相加即可得出结论.【解析】解:连接AO并延长,交BC于点D,∵∠BOD是△AOB的外角,∠COD是△AOC的外角,∴∠BOD=∠BAD+∠1①,∠COD=∠CAD+∠2②,①+②得,∠BOC=(∠BAD+∠CAD)+∠1+∠2,即∠BOC=∠BAC+∠1+∠2.故选:D.【例3】(1)问题发现:如图1,在ABC 中,40A ∠=︒,ABC ∠和ACB ∠的平分线交于P ,则BPC ∠的度数是______(2)类比探究:如图2,在ABC 中,ABC ∠的平分线和ACB ∠的外角ACE ∠的角平分线交于P ,则BPC ∠与A ∠的关系是______,并说明理由.(3)类比延伸:如图3,在ABC 中,ABC ∠外角FBC ∠的角平分线和ACB ∠的外角BCE ∠的角平分线交于P ,请直接写出BPC ∠与A ∠的关系是______.【答案】(1)110°;(2)12BPC A ∠=∠;(3)1902BPC A ∠=︒-∠【分析】(1)根据三角形内角和定理求出∠ABC+∠ACB ,根据角平分线的定义、三角形内角和定理计算即可;(2)根据三角形外角的性质得到∠ACE=∠ABC+∠A 、∠PCE=∠PBC+∠BPC ,根据角平分线的定义解答;(3)根据(1)的结论然后用角分线的定义,计算即可.【解析】解:(1)∵40A ∠=︒,∴18040ABC ACB ∠+∠=︒-,∵ABC ∠和ACB ∠的平分线交于P ,∴12PBC ABC ∠=∠,12PCB ACB ∠=,∴()118090202BPC ABC ACB ∠=︒-∠+=︒+︒故答案为110°(2)12BPC A ∠=∠,证明:∵ACE ∠是ABC 的外角,PCE ∠是PBC 的外角,∴ACE ABC A∠=∠+∠PCE PBC BPC ∠=∠+∠,∵BP 平分ABC ∠,CP 平分ACE ∠,∴1122PBC ABC PCE ACE ∠=∠∠=∠,∴1122ACE ABC BPC ∠=∠+∠,∴()111222BPC ABC ACE ABC ACE ∠=∠-∠=∠-∠,∴12BPC A ∠=∠,故答案为:12BPC A ∠=∠;(3)由(1)得,1902BPC A ∠=︒-∠,故答案为:1902BPC A ∠=︒-∠.一、单选题1.如图,在△ABC 中,∠ABC 和∠ACB 的外角平分线交于点O ,设∠A =m ,则∠BOC =()A .B .C .D .【答案】B 【分析】根据三角形的内角和,可得∠ABC +∠ACB ,根据角的和差,可得∠DBC +∠BCE ,根据角平分线的定义,可得∠OBC +∠OCB ,根据三角形的内角和,可得答案.【解析】解:如图:,由三角形内角和定理,得∠ABC +∠ACB =180°-∠A =180°-m ,由角的和差,得∠DBC +∠BCE =360°-(∠ABC +∠ACB )=180°+m ,由∠ABC 和∠ACB 的外角平分线交于点O ,得∠OBC +∠OCB =12(∠DBC +∠BCE )=90°+12m ,由三角形的内角和,得∠O =180°-(∠OBC +∠OCB )=90°-12m .故选:B .2.如图:PC 、PB 是ACB ∠、ABC ∠的角平分线,40A ∠=︒,BPC ∠=()A .∠BPC =70ºB .∠BPC =140ºC .∠BPC =110ºD .∠BPC =40º【答案】C 【分析】首先根据三角形内角和定理求出ABC ACB ∠+∠的度数,再根据角平分线的性质可得12PCB ACB ∠=∠,12PBC ABC ∠=∠,进而可求PBC PCB ∠+∠的度数,再次在CBP ∆中利用三角形内角和即可求解.【解析】解:40A ∠=︒ ,18040140ABC ACB ∴∠+∠=︒-︒=︒,又BP 平分ABC ∠,CP 平分ACB ∠,12PCB ACB ∴∠=∠,12PBC ABC ∠=∠,11()1407022PBC PCB ABC ACB ∴∠+∠=∠+∠=⨯︒=︒,180()110BPC PBC PCB ∴∠=︒-∠+∠=︒.故选:C .3.如图,△ABC 中,∠E =18°,BE 平分∠ABC ,CE 平分∠ACD ,则∠A 等于()A .36°B .30°C .20°D .18°【答案】A 【分析】由三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和,得∠ACD =∠A +∠ABC ,∠ECD =∠E +∠EBC ;由角平分线的性质,得∠ECD =12(∠A +∠ABC ),∠EBC =12∠ABC ,利用等量代换,即可求得∠A 与∠E 的关系,即可得到结论.【解析】解:∵∠ACD =∠A +∠ABC ,∴∠ECD =12(∠A +∠ABC ).又∵∠ECD =∠E +∠EBC ,∴∠E +∠EBC =12(∠A +∠ABC ).∵BE 平分∠ABC ,∴∠EBC =12∠ABC ,∴12∠ABC +∠E =12(∠A +∠ABC ),∴∠E =12∠A =18°,∴∠A =36°.故选A .4.如图,ABC 中,ABC ∠与ACB ∠的平分线交于点F ,过点F 作//DE BC 交AB 于点D ,交AC 于点E ,那么下列结论:①BDF 和CEF △都是等腰三角形②DE BD CE =+;③BF CF >;④若80A ∠=︒,则130BFC ∠=︒.其中正确的有()个A .1B .2C .3D .4【答案】C【分析】根据等腰三角形的判断与性质和平行线的性质及三角形三边的关系即可求解.【解析】解:①∵BF 是∠ABC 的角平分线,CF 是∠ACB 的角平分线,∴∠ABF=∠CBF ,∠ACF=∠BCF ,∵DE ∥BC ,∴∠CBF=∠BFD ,∠BCF=∠EFC (两直线平行,内错角相等),∴∠ABF=∠BFD ,∠ACF=∠EFC ,∴DB=DF ,EF=EC ,∴△BDF 和△CEF 都是等腰三角形,∴①选项正确,符合题意;②∵DE=DF+FE ,∴DB=DF ,EF=EC ,∴DE=DB+CE ,∴②选项正确,符合题意;③根据题意不能得出BF >CF ,∴④选项不正确,不符合题意;④∵若∠A=80°,∴∠ABC+∠ACB=180°-∠A=180°-80°=100°,∵∠ABF=∠CBF ,∠ACF=∠BCF ,∴∠CBF+∠BCF=12×100°=50°,∴∠BFC=180°-∠CBF-∠BCF=180°-50°=130°,∴④选项正确,符合题意;故①②④正确.故选C5.如图,ABD ∠,ACD ∠的角平分线交于点P ,若48A ∠=︒,10D ∠=︒,则P ∠的度数()A .19︒B .20︒C .22︒D .25︒【答案】A【分析】法一:延长PC交BD于E,设AC、PB交于F,根据三角形的内角和定理得到∠A +∠ABF+∠AFB=∠P+∠PCF+∠PFC=180°推出∠P+∠PCF=∠A+∠ABF,根据三角形的外角性质得到∠P+∠PBE=∠PED,推出∠P+∠PBE=∠PCD−∠D,根据PB、PC 是角平分线得到∠PCF=∠PCD,∠ABF=∠PBE,推出2∠P=∠A−∠D,代入即可求出∠P.法二:延长DC,与AB交于点E.设AC与BP相交于O,则∠AOB=∠POC,可得∠P+1 2∠ACD=∠A+12∠ABD,代入计算即可.【解析】解:法一:延长PC交BD于E,设AC、PB交于F,∵∠A+∠ABF+∠AFB=∠P+∠PCF+∠PFC=180°,∵∠AFB=∠PFC,∴∠P+∠PCF=∠A+∠ABF,∵∠P+∠PBE=∠PED,∠PED=∠PCD−∠D,∴∠P+∠PBE=∠PCD−∠D,∴2∠P+∠PCF+∠PBE=∠A−∠D+∠ABF+∠PCD,∵PB、PC是角平分线∴∠PCF=∠PCD,∠ABF=∠PBE,∴2∠P=∠A−∠D∵∠A=48°,∠D=10°,∴∠P=19°.法二:延长DC,与AB交于点E.∵∠ACD是△ACE的外角,∠A=48°,∴∠ACD =∠A +∠AEC =48°+∠AEC .∵∠AEC 是△BDE 的外角,∴∠AEC =∠ABD +∠D =∠ABD +10°,∴∠ACD =48°+∠AEC =48°+∠ABD +10°,整理得∠ACD −∠ABD =58°.设AC 与BP 相交于O ,则∠AOB =∠POC ,∴∠P +12∠ACD =∠A +12∠ABD ,即∠P =48°−12(∠ACD −∠ABD )=19°.故选A .二、填空题6.如图,在ABC ∆中,A θ∠=,ABC ∠和ACD ∠的平分线交于点1A ,得1A ∠,1A BC ∠和1A CD ∠的平分线交于点2A ,得2A ∠;⋯;2019A BC ∠和2019A CD ∠的平分线交于点2020A ,则2020A ∠=__.(用θ表示)【答案】20202θ【分析】利用角平分线的性质、三角形外角性质,易证∠A 1=12∠A ,由于∠A 1=12∠A ,∠A 2=12∠A 1=212∠A ,…,以此类推可知∠A 2020即可求得.【解析】∵A 1B 平分∠ABC ,A 1C 平分∠ACD ,∴∠A 1BC=12∠ABC ,∠A 1CA=12∠ACD ,∵∠A 1CD=∠A 1+∠A 1BC ,即12∠ACD=∠A 1+12∠ABC ,∴∠A 1=12(∠ACD-∠ABC ),∵∠A+∠ABC=∠ACD ,∴∠A=∠ACD-∠ABC ,∴∠A 1=12∠A ,以此类推∠A 2=12∠A 1=12•12∠A=212∠A,∠A 3=12∠A 2=21122⨯∠A=312∠A ,……,所以∠A n =12n A ∠,202020202020122A A θ∴∠=∠=.故答案为:20202θ.7.如图,在△ABC 中,A 70∠=︒,如果ABC ∠与ACB ∠的平分线交于点D ,那么BDC ∠=_________度.【答案】125【分析】先利用三角形内角和定理求出ABC ACB ∠+∠的度数,进而可求DBC DCB ∠+∠的度数,最后再利用三角形内角和定理即可求出答案.【解析】70A ∠=︒ ,180110ABC ACB A ∴∠+∠=︒-∠=︒.∵BD 平分ABC ∠,CD 平分ACB ∠,1()552DBC DCB ABC ACB ∴∠+∠=∠+∠=︒,180()125BDC DBC DCB ∴∠=︒-∠+∠=︒.故答案为:125.8.如图在△ABC 中,BO ,CO 分别平分∠ABC ,∠ACB ,交于O ,CE 为外角∠ACD 的平分线,交BO 的延长线于点E ,记1BAC ∠=∠,2BEC ∠=∠,则以下结论①122∠=∠,②32BOC ∠=∠,③901BOC ∠=︒+∠,④902BOC ∠=︒+∠,正确的是________.(把所有正确的结论的序号写在横线上)【答案】①④【分析】依据角平分线的性质以及三角形外角性质,即可得到∠1=2∠2,∠BOC =90°+12∠1,∠BOC =90°+∠2,再分析判断.【解析】∵CE 为外角∠ACD 的平分线,BE 平分∠ABC ,∴∠DCE =12∠ACD ,∠DBE =12∠ABC ,又∵∠DCE 是△BCE 的外角,∴∠2=∠DCE−∠DBE =12(∠ACD−∠ABC )=12∠1,故①正确;∵BO ,CO 分别平分∠ABC ,∠ACB ,∴∠OBC =12ABC ,∠OCB =12∠ACB ,∴∠BOC =180°−(∠OBC +∠OCB )=180°−12(∠ABC +∠ACB )=180°−12(180°−∠1)=90°+12∠1,故②、③错误;∵OC 平分∠ACB ,CE 平分∠ACD ,∴∠ACO =12∠ACB ,∠ACE =12∠ACD ,∴∠OCE =12(∠ACB +∠ACD )=12×180°=90°,∵∠BOC 是△COE 的外角,∴∠BOC =∠OCE +∠2=90°+∠2,故④正确;故答案为:①④.9.如图,ABC 的角平分线OB 、OC 相交于点O ,40A ∠︒=,则BOC ∠=______.【答案】110︒.【分析】根据三角形的角平分线定义和三角形的内角和定理求出∠OBC+∠OCB 的度数,再根据三角形的内角和定理即可求出∠BOC 的度数.【解析】解:∵OB 、OC 分别是∠ABC 和∠ACB 的角平分线,∴∠OBC+∠OCB=111()222ABC ACB ABC ACB ∠+∠=∠+∠∵∠A=40°,∴∠OBC+∠OCB=1(18040)2︒︒-=70°,∴∠BOC=180°-(∠OBC+∠OCB )=180°-70°=110°.故答案是110.10.如图,已知60BAC ∠=︒,AD 是角平分线且10AD =,作AD 的垂直平分线交AC 于点F ,作DE AC ⊥,则DEF 周长为________.【答案】5+【分析】知道60BAC ∠=︒和AD 是角平分线,就可以求出30DAE ∠=︒,AD 的垂直平分线交AC 于点F 可以得到AF =FD ,在直角三角形中30°所对的边等于斜边的一半,再求出DE ,得到DEF C DE EF AF AE DE =++=+△.【解析】解: AD 的垂直平分线交AC 于点F ,∴DF AF =(垂直平分线上的点到线段两端点距离相等)∴DEF C DE EF AF AE DE=++=+△∵60BAC ∠=︒,AD 是角平分线∴30DAE ∠=︒∵10AD =∴5DE =,AE =∴5DEF C =+△11.如图,在△ABC中,∠A=60°,BD、CD分别平分∠ABC、∠ACB,M、N、Q分别在DB、DC、BC的延长线上,BE、CE分别平分∠MBC、∠BCN,BF、CF分别平分∠EBC、∠ECQ,则∠F=________.【答案】15°【分析】先由BD、CD分别平分∠ABC、∠ACB得到∠DBC=12∠ABC,∠DCB=12∠ACB,在△ABC中根据三角形内角和定理得∠DBC+∠DCB=12(∠ABC+∠ACB)=12(180°-∠A)=60°,则根据平角定理得到∠MBC+∠NCB=300°;再由BE、CE分别平分∠MBC、∠BCN得∠5+∠6=12∠MBC,∠1=12∠NCB,两式相加得到∠5+∠6+∠1=12(∠NCB+∠NCB)=150°,在△BCE中,根据三角形内角和定理可计算出∠E=30°;再由BF、CF分别平分∠EBC、∠ECQ得到∠5=∠6,∠2=∠3+∠4,根据三角形外角性质得到∠3+∠4=∠5+∠F,∠2+∠3+∠4=∠5+∠6+∠E,利用等量代换得到∠2=∠5+∠F,2∠2=2∠5+∠E,再进行等量代换可得到∠F=12∠E.【解析】解:如图:∵BD、CD分别平分∠ABC、∠ACB,∠A=60°,∴∠DBC=12∠ABC,∠DCB=12∠ACB,∴∠DBC+∠DCB=12(∠ABC+∠ACB)=12(180°-∠A)=12×(180°-60°)=60°,∴∠MBC+∠NCB=360°-60°=300°,∵BE、CE分别平分∠MBC、∠BCN,∴∠5+∠6=12∠MBC,∠1=12∠NCB,∴∠5+∠6+∠1=12(∠NCB +∠NCB )=150°,∴∠E =180°-(∠5+∠6+∠1)=180°-150°=30°,∵BF 、CF 分别平分∠EBC 、∠ECQ ,∴∠5=∠6,∠2=∠3+∠4,∵∠3+∠4=∠5+∠F ,∠2+∠3+∠4=∠5+∠6+∠E ,即∠2=∠5+∠F ,2∠2=2∠5+∠E ,∴2∠F =∠E ,∴∠F =12∠E =12×30°=15°.故答案为:15°.三、解答题12.(1)如图所示,在ABC 中,,BO CO 分别是ABC ∠和ACB ∠的平分线,证明:1902BOC A ∠=+∠︒.(2)如图所示,ABC 的外角平分线BD 和CD 相交于点D ,证明:1902BDC A -︒∠=∠.(3)如图所示,ABC 的内角平分线BD 和外角平分线CD 相交于点D ,证明:12D A ∠=∠.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析【解析】(1)设,ABO OBC x ACO BCO y ∠=∠=∠=∠=.由ABC 的内角和为180︒,得22180A x y ︒∠++=.①由BOC 的内角和为180︒,得180BOC x y ∠++=︒.②由②得180x y BOC +=-∠︒.③把③代入①,得()2180180A BOC ∠+-∠=︒︒,即2180BOC A ∠=︒+∠,即1902BOC A ∠=+∠︒(2)∵BD 、CD 为△ABC 两外角∠ABC 、∠ACB 的平分线,∴()()1122BCD A ABC DBC A ACB ∠=∠+∠∠=∠+∠、,由三角形内角和定理得,180BDC BCD DBC ∠=︒-∠-∠,=180°-12[∠A +(∠A +∠ABC +∠ACB )],=180°-12(∠A +180°),=90°-12∠A ;(3)如图:∵BD 为△ABC 的角平分线,交AC 与点E ,CD 为△ABC 外角∠ACE 的平分线,两角平分线交于点D∴∠1=∠2,∠5=12(∠A +2∠1),∠3=∠4,在△ABE 中,∠A =180°-∠1-∠3∴∠1+∠3=180°-∠A ①在△CDE中,∠D=180°-∠4-∠5=180°-∠3-12(∠A+2∠1),即2∠D=360°-2∠3-∠A-2∠1=360°-2(∠1+∠3)-∠A②,把①代入②得∠D=12∠A.13.如图,在△ABC中,∠ABC、∠ACB的平分线相交于点O①若∠ABC=40°,∠ACB=50°,则∠BOC的度数为;②若∠A=76°,则∠BOC的度数为;③你能找出∠A与∠BOC之间的数量关系吗?说明理由【答案】①135°;②128°;③∠BOC=90°+12∠A,理由见解析【分析】①利用三角形的内角和定理和角平分线的定义进行求解;②利用三角形的内角和定理求出(∠ABC+∠ACB)的度数,再根据角平分线的定义和三角形的内角和定理进行求解;③利用三角形的内角和定理求出(∠ABC+∠ACB)的度数,再根据角平分线的定义和三角形的内角和定理进行求解.【解析】解:①∵∠ABC=40°,∠ACB=50°,∠ABC,∠ACB的平分线相交于点O,∴∠OBC=12∠ABC=20°,∠OCB=12∠ACB=25°,又∵∠BOC+∠OBC+∠OCB=180°,∴∠BOC=180°-12(∠ABC+∠ACB)=135°,故答案为:135°;②∵在△ABC中,∠A=76°,∴∠ABC+∠ACB=104°,∴由①知,∠BOC=180°-12(∠ABC+∠ACB)=128°,故答案为:128°③∠BOC=90°+12∠A,理由如下:∠BOC=180°-12(∠ABC+∠ACB)=180°-12(180°-∠A)=90°+12∠A.14.如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线相交于点P.(1)若∠ABC +∠ACB =130°,求∠BPC 的度数.(2)当∠A 为多少度时,∠BPC =3∠A ?【答案】(1)115︒;(2)36A ∠=︒【分析】(1)根据角平分线的定义,求得PBC ∠,PCB ∠,再根据三角形内角和定理即可求得BPC ∠;(2)根据(1)的方法求得BPC ∠,再结合条件∠BPC =3∠A ,解方程即可求得∠A .【解析】(1)PB 平分ABC ∠,PC 平分ACB ∠,11,22PBC ABC PCB ACB ∴∠=∠∠=∠, ∠ABC +∠ACB =130°,1()652PBC PCB ABC ACB ∴∠+∠=∠+∠=︒,180()18065115BPC PBC PCB ∴∠=︒-∠+∠=︒-︒=︒,(2)PB 平分ABC ∠,PC 平分ACB ∠,11,22PBC ABC PCB ACB ∴∠=∠∠=∠,1()2PBC PCB ABC ACB ∴∠+∠=∠+∠,180ABC ACB A ∠+∠=︒-∠ ,1902PBC PCB A ∴∠+∠=︒-∠,180()BPC PBC PCB Ð=°-Ð+Ð1180(90)2A =︒-︒-∠1902A =+∠︒ ∠BPC =3∠A13902A A ∴∠=︒+∠,36A ∴∠=︒.15.数学思想运用:(1)如图①所示,△ABC 的外角平分线交于G ,若∠A =80°,则∠BGC =______°,请你猜测∠BGC 和∠A 的数量关系:_______________.(2)如图②所示,若△ABC 的内角平分线交于点I ,若∠A =50°,则∠BIC =______°,请你猜测∠BIC 和∠A 的数量关系:__________________.(3)已知,如图③,△ABC 中,ACE ∠的平分线与的平分线交于点,请你猜测∠D和∠A 的数量关系:____________________.若,求的度数(写出求解过程).【答案】(1)501902BGC A ∠=︒-∠(2)1151902BIC A ∠=︒+∠(3)12D ACE ∠=∠,35°【分析】(1)根据三角形内角和等于180°,可知180100ABC ACB A ∠+∠=︒-∠=︒,继而求出260CBE BCF ∠+∠=︒由角平分线的定义得出112,322CBE BCF ∠=∠∠=∠,再由三角形内角和定理即可求解;(2)根据三角形内角和等于180°,可得180130ABC ACB A ∠+∠=︒-∠=︒,根据角平分线的意义可得116,822ABC ACB ∠=∠∠=∠,再由三角形内角和定理即可求解;(3)先由角平分线的定义可得1,122DBC ABC DCE ACE ∠=∠∠=∠,再根据三角形外角的性质得,ACE ABC A DCE DBC D ∠=∠+∠∠=∠+∠,利用角的和差即可求解;将70A ︒∠=代入数量关系即可求解.【解析】(1)180,80A ABC ACB A ∠+∠+∠=︒∠=︒180100ABC ACB A ∴∠+∠=︒-∠=︒180,180ABC CBE ACB BCF ∠+∠=︒∠+∠=︒180180(180)180260CBE BCF A A ∴∠+∠=︒+︒-︒-∠=︒+∠=︒,BG CG 分别平分,CBE BCF∠∠112,322CBE BCF ∴∠=∠∠=∠1123()(180)13022CBE BCF A ∴∠+∠=∠+∠=︒+∠=︒23180BGC ∠+∠+∠=︒ 11180(23)180(180)905022BGC A A ⎡⎤∴∠=︒-∠+∠=︒-︒+∠=︒-∠=︒⎢⎥⎣⎦故答案为:50,1902BGC A ∠=︒-∠(2)180,50A ABC ACB A ∠+∠+∠=︒∠=︒180130ABC ACB A ∴∠+∠=︒-∠=︒,BI CI Q 分别平分,ABC ACB∠∠116,822ABC ACB ∴∠=∠∠=∠11168()(180)90222ABC ACB A A ∴∠+∠=∠+∠=︒-∠=︒-∠68180BIC ∠+∠+∠=︒ 11180(68)180(180)9011522BIC A A ∴∠=︒-∠+∠=︒-︒-∠=︒+∠=︒故答案为:115,1902BIC A ∠=︒+∠(3),BD CD 分别平分,ABC ACE∠∠11,22DBC ABC DCE ACE ∴∠=∠∠=∠,ACE ABC A DCE DBC D∠=∠+∠∠=∠+∠ 111222ACE ABC A ∴∠=∠+∠12D A ∴∠=∠70A ︒∠= 35D ∴∠=︒故答案为:12D A ∠=∠16.ABC 中,50A ∠=︒.(1)如图①,若点P 是ABC ∠与ACB ∠平分线的交点,求P ∠的度数;(2)如图②,若点P 是CBD ∠与BCE ∠平分线的交点,求P ∠的度数;(3)如图③,若点P 是ABC ∠与ACF ∠平分线的交点,求P ∠的度数;(4)若A β∠=.请直接写出图①,②,③中P ∠的度数,(用含β的代数式表示)【答案】(1)115°;(2)65°;(3)25°;(4)分别为:①11180(180)9022P ββ∠=︒-︒-=︒+;②1902P β∠=︒-;③1122P A β∠=∠=【分析】(1)根据三角形内角和定理和角平分线定义得出∠PBC+∠PCB=12(∠ABC+∠ACB )=65°,根据三角形的内角和定理得出∠P 的度数;(2)由三角形内角和定理和邻补角关系得出∠CBD+∠BCE=360°-130°=230°,由角平分线得出∠PBC+∠PCB=12(∠CBD+∠BCE )=115°,再由三角形内角和定理即可求出结果;(3)由三角形的外角性质和角平分线的定义证出∠P=12∠A ,即可得出结果;(4)由(1)(2)(3),容易得出结果.【解析】解:(1)50A ∠=︒ ,18050130ABC ACB ∴∠+∠=︒-︒=︒,点P 是ABC ∠与ACB ∠平分线的交点,12PBC ABC ∴∠=∠,12PCB ACB ∠=∠,11()1306522PBC PCB ABC ACB ∴∠+∠=⨯∠+∠=⨯︒=︒,180()115P PBC PCB ∴∠=︒-∠+∠=︒;(2)18050130ABC ACB ∠+∠=︒-︒=︒ ,360130230CBD BCE ∴∠+∠=︒-︒=︒,点P 是CBD ∠与BCE ∠平分线的交点,1()1152PBC PCB CBD BCE ∴∠+∠=∠+∠=︒,18011565P ∴∠=︒-︒=︒;(3) 点P 是ABC ∠与ACF ∠平分线的交点,12PBC ABC ∴∠=∠,12PCF ACF ∠=∠,PCF P PBC ∠=∠+∠ ,ACF A ABC ∠=∠+∠,2()P PBC A ABC ∴∠+∠=∠+∠,1252P A ∴∠=∠=︒;(4)若A β∠=,在(1)中,11180(180)9022P ββ∠=︒-︒-=︒+;在(2)中,同理得:1902P β∠=︒-;在(3)中,同理得:1122P A β∠=∠=.17.【问题背景】(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,请说明∠A+∠B=∠C+∠D ;【简单应用】(2)如图2,AP 、CP 分别平分∠BAD .∠BCD ,若∠ABC=46°,∠ADC=26°,求∠P 的度数;【问题探究】(3)如图3,直线AP 平分∠BAD 的外角∠FAD ,CP 平分∠BCD 的外角∠BCE ,若∠ABC=36°,∠ADC=16°,请猜想∠P 的度数,并说明理由.【拓展延伸】(4)①在图4中,若设∠C=α,∠B=β,∠CAP=13∠CAB ,∠CDP=13∠CDB ,试问∠P 与∠C 、∠B 之间的数量关系为:(用α、β表示∠P );②在图5中,AP 平分∠BAD ,CP 平分∠BCD 的外角∠BCE ,猜想∠P 与∠B 、∠D 的关系,直接写出结论.【答案】(1)见解析;(2)36°;(3)26°,理由见解析;(4)①∠P=23αβ+②∠P=1802B D︒+∠+∠【分析】(1)根据三角形内角和定理即可证明;(2)直接利用(1)中的结论两次,两式相加,然后根据角平分线的性质求解即可;(3)由AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,推出∠1=∠2,∠3=∠4,推出∠PAD=180°﹣∠2,∠PCD=180°﹣∠3,由∠P+(180°﹣∠1)=∠D+(180°﹣∠3),∠P+∠1=∠B+∠4,推出2∠P=∠B+∠D,即可解决问题.(4)①同法利用(1)种的结论列出方程即可解决问题.②同法利用(1)种的结论列出方程即可解决问题.【解析】(1)在△AEB中,∠A+∠B+∠AEB=180°.在△CED中,∠C+∠D+∠CED=180°.∵∠AEB=∠CED,∴∠A+∠B=∠C+∠D;(2)由(1)得:∠1+∠B=∠3+∠P,∠4+∠D=∠2+∠P,∴∠1+∠B+∠4+∠D=∠3+∠P+∠2+∠P.∵∠1=∠2,∠3=∠4,∴2∠P=∠B+∠D=46°+26°=72°,∴∠P=36°.(3)∠P=26°,理由是:如图3:∵AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,∴∠1=∠2,∠3=∠4,∴∠PAD=180°﹣∠2,∠PCD=180°﹣∠3.∵∠PAB=∠1,∠P+∠PAB=∠B+∠4,∴∠P+∠1=∠B+∠4.∵∠P+(180°﹣∠2)=∠D+(180°﹣∠3),∴2∠P=∠B+∠D,∴∠P=12(∠B+∠D)=12×(36°+16°)=26°.(4)①设∠CAP=m,∠CDP=n,则∠CAB=3m,,∠CDB=3n,∴∠PAB=2m,∠PDB=2n.∵∠C+∠CAP=∠P+∠PDC,∠P+∠PAB=∠B+∠PDB,∵∠C=α,∠B=β,∴α+m=∠P+n,∠P+2m=β+2n,∴α-∠P=n-m,∠P-β=2n-2m=2(n-m),∴2α+β=3∠P∴∠P=23αβ+.故答案为:∠P=23αβ+.②设∠BAP=x,∠PCE=y,则∠PAO=x,∠PCB=y.∵∠PAO+∠P=∠PCD+∠D,∠B+∠BAO=∠OCD+∠D,∴x+∠P=180°-y+∠D,∠B+2x=180°-2y+∠D,∴∠P=1802B D︒+∠+∠.故答案为:∠P=1802B D︒+∠+∠.18.如图①,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点P.(1)如果∠A=80°,求∠BPC的度数;(2)如图②,作△ABC外角∠MBC、∠NCB的平分线交于点Q,试探索∠Q、∠A之间的数量关系.(3)如图③,延长线段BP、QC交于点E,△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的3倍,请直接写出∠A的度数.【答案】(1)130°;(2)1902Q A∠=︒-∠;(3)60°或120°或45°或135°【分析】(1)运用三角形的内角和定理及角平分线的定义,首先求出∠ABC+∠ACB,进而求出∠BPC即可解决问题;(2)根据三角形的外角性质分别表示出∠MBC与∠BCN,再根据角平分线的性质可求得∠CBQ+∠BCQ,最后根据三角形内角和定理即可求解;(3)在△BQE中,由于∠Q=90°﹣12∠A,求出∠E=12∠A,∠EBQ=90°,所以如果△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的3倍,那么分四种情况进行讨论:①∠EBQ=3∠E=90°;②∠EBQ=3∠Q=90°;③∠Q=3∠E;④∠E=3∠Q;分别列出方程,求解即可.【解析】(1)解:∵∠A=80°.∴∠ABC+∠ACB=100°,∵点P是∠ABC和∠ACB的平分线的交点,∴∠P=180°﹣12(∠ABC+∠ACB)=180°﹣12×100°=130°,(2)∵外角∠MBC,∠NCB的角平分线交于点Q,∴∠QBC+∠QCB=12(∠MBC+∠NCB)=12(360°﹣∠ABC﹣∠ACB)=12(180°+∠A)=90°+12∠A∴∠Q=180°﹣(90°+12∠A)=90°﹣12∠A;(3)延长BC至F,∵CQ为△ABC的外角∠NCB的角平分线,∴CE是△ABC的外角∠ACF的平分线,∴∠ACF=2∠ECF,∵BE平分∠ABC,∴∠ABC=2∠EBC,∵∠ECF=∠EBC+∠E,∴2∠ECF=2∠EBC+2∠E,即∠ACF=∠ABC+2∠E,又∵∠ACF=∠ABC+∠A,∴∠A=2∠E,即∠E=12∠A;∵∠EBQ=∠EBC+∠CBQ=12∠ABC+12∠MBC=12(∠ABC+∠A+∠ACB)=90°.如果△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的3倍,那么分四种情况:①∠EBQ=3∠E=90°,则∠E=30°,∠A=2∠E=60°;②∠EBQ=3∠Q=90°,则∠Q=30°,∠E=60°,∠A=2∠E=120°;③∠Q=3∠E,则∠E=22.5°,解得∠A=45°;④∠E=3∠Q,则∠E=67.5°,解得∠A=135°.综上所述,∠A的度数是60°或120°或45°或135°.19.如图,∠CBF,∠ACG是△ABC的外角,∠ACG的平分线所在的直线分别与∠ABC,∠CBF的平分线BD,BE交于点D,E.(1)若∠A=70°,求∠D的度数;(2)若∠A=a,求∠E;(3)连接AD,若∠ACB= ,则∠ADB=.【答案】(1)35°;(2)90°-12α;(3)12β【分析】(1)由角平分线的定义得到∠DCG=12∠ACG,∠DBC=12∠ABC,然后根据三角形外角的性质即可得到结论;(2))根据角平分线的定义得到∠DBC=12∠ABC,∠CBE=12∠CBF,于是得到∠DBE=90°,由(1)知∠D=12∠A,根据三角形的内角和得到∠E=90°-12α;(3)根据角平分线的定义可得,∠ABD=12∠ABC,∠DAM=12∠MAC,再利用三角形外角的性质可求解.【解析】解:(1)∵CD平分∠ACG,BD平分∠ABC,∴∠DCG=12∠ACG,∠DBC=12∠ABC,∵∠ACG=∠A+∠ABC,∴2∠DCG=∠ACG=∠A+∠ABC=∠A+2∠DBC,∵∠DCG=∠D+∠DBC,∴2∠DCG=2∠D+2∠DBC,∴∠A+2∠DBC=2∠D+2∠DBC,∴∠D=12∠A=35°;(2)∵BD平分∠ABC,BE平分∠CBF,∴∠DBC=12∠ABC,∠CBE=12∠CBF,∴∠DBC+∠CBE=12(∠ABC+∠CBF)=90°,∴∠DBE=90°,∵∠D=12∠A,∠A=α,∴∠D=12α,∵∠DBE=90°,∴∠E=90°-12α;(3)如图,∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACG,∴AD平分∠MAC,∠ABD=12∠ABC,∴∠DAM=12∠MAC,∵∠DAM=∠ABD+∠ADB,∠MAC=∠ABC+∠ACB,∠ACB=β,∴∠ADB=12∠ACB=12β.故答案为:12β.。
专题01 角平分线的五种模型模型一、角平分线垂两边例1.如图,AD是△ABC的角平分线,且AB:AC=3:2,则△ABD与△ACD的面积之比为()A.3:2B.6:4C.2:3D.不能确定【答案】A【详解】过点D作DE⊥AB于E,DF⊥AC于F.∵AD为∠BAC的平分线,∴DE=DF,又AB:AC=3:2,∴S△ABD:S△ACD=(12AB•DE):(12AC•DF)=AB:AC=3:2.故选A.例2.如图,∠AOP=∠BOP=15°,PC//OA,PD⊥OA,若PC=4,则PD的长为___.【答案】2【详解】解:过P作PE⊥OB,交OB与点E,∵∠AOP=∠BOP,PD⊥OA,PE⊥OB,∴PD=PE,∵PC//OA,∴∠CPO=∠POD,又∠AOP=∠BOP=15°,∴∠CPO=∠BOP=15°,又∠ECP为△OCP的外角,∴∠ECP=∠COP+∠CPO =30°,在直角三角形CEP 中,∠ECP =30°,PC =4,∴PE =12PC =2,则PD =PE =2.故答案为:2. 【变式训练1】如图所示,在四边形ABCD 中,DC //AB ,∠DAB =90°,AC ⊥BC ,AC =BC ,∠ABC 的平分线交A D ,AC 于点E 、F ,则BFEF的值是___________.11221BCBC BC ==--【详解】解:如图,作FG ⊥AB 于点G ,∠DAB -90°,∴FG /AD ,∴BF EF =BGAGAC ⊥BC ,∴∠ACB =90° 又BF 平分∠ABC ,∴FG =FC 在Rt △BGF 和Rt △BCF 中BF BFCF GF=⎧⎨=⎩ ∴△BGF ≌△BCF (HL ),∴BC =BGAC =BC ,∴∠CBA =45°,∴AB =2BC1BF BG BC EF AG AB BG ∴====- 【变式训练2】如图,BD 平分ABC 的外角∠ABP ,DA =DC ,DE ⊥BP 于点E ,若AB =5,BC =3,求BE 的长.【答案】1【详解】解:过点D 作BA 的垂线交AB 于点H ,∵BD平分△ABC的外角∠ABP,DH⊥AB,∴DE=DH,在Rt△DEB和Rt△DHB中,DE DHDB DB=⎧⎨=⎩,∴Rt△DEB≌Rt△DHB(HL),∴BE=BH,在Rt△DEC和Rt△DHA中,DE DHDC DA=⎧⎨=⎩,∴Rt△DEC≌Rt△DHA(HL),∴AH=CE,由图易知:AH=AB−BH,CE=BE+BC,∴AB−BH=BE+BC,∴BE+BH=AB−BC=5−3=2,而BE=BH,∴2BE=2,故BE=1.【变式训练3,的平分线相交于点E,过点E作交AC于点F,则EF的长为.【答案】【解析】延长FE交AB于点D G H,如图所示:四边形BDEG是矩形,平分CE平分,四边形BDEG是正,,设,则,,,解得,,即,解得,.模型二、角平分线垂中间例.如图,已知,90,,BAC AB AC BD ∠=︒=是ABC ∠的平分线,且CE BD ⊥交BD 的延长线于点E .求证:2BD CE =. 【答案】见解析【详解】证明:如图,延长CE 与BA 的延长线相交于点F ,∵90,90EBF F ACF F ∠+∠=︒∠+∠=︒,∴EBF ACF ∠=∠,在ABD △和ACF 中,EBF ACF AB AC BAC CAF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴()ABD ACF ASA △≌△,∴BD CF =,∵BD 是ABC ∠的平分线,∴EBC EBF ∠=∠.在BCE ∆和BFE ∆中,EBC EBF BE BE CEB FEB ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴()BCE BFE ASA ≌△△, ∴CE EF =,∴2CF CE =, ∴2BD CF CE ==.【变式训练1】如图,已知△ABC ,∠BAC =45°,在△ABC 的高BD 上取点E ,使AE =BC . (1)求证:CD =DE ;(2)试判断AE 与BC 的位置关系?请说明理由;【答案】(1)见解析;(2)AE BC ⊥,理由见解析;(3)【详解】(1)证明:∵BD AC ⊥,45BAC ∠=︒,∴90,45EDA BDC ABD BAD ∠=∠=︒∠=∠=︒,∴AD BD =,在Rt ADE △和Rt BDC 中,∵AD BDAE BC =⎧⎨=⎩ ∴()Rt ADE Rt BDC HL ≅,∴CD =DE ; (2)AE BC ⊥,理由如下:如图,延长AE ,交BC 于点F , 由(1)得,90EAD EBF EAD AED ∠=∠∠+∠=︒,∵AED AEF ∠=∠,∴90BEF EBF ∠+∠=︒,∴90EFB =︒,即AE BC ⊥;【变式训练2】如图,D 是△ABC 的BC 边的中点,AE 平分∠BAC ,AE ⊥CE 于点E ,且AB =10,AC =16,则DE 的长度为________【答案】3【解答】解:如图,延长CE ,AB 交于点F .AE 平分∠BAC ,AE ⊥EC ,∴∠F AE =∠CAE ,∠AEF =∠AEC =90°在△AFE 和△ACE 中,EAF EAC AE AE AEF AEC =⎧⎪=⎨⎪=⎩∠∠∠∠,∴△AFE ≌ACE (ASA ),∴AF =AC =16,EF =EC ,∴B F =6又D 是BC 的中点,∴BD =CD ,∴DE 是△CBF 的中位线,∴DE =12BF =3,故答案为:3. 【变式训练3】如图,在ABC ∆中,CD 是ACB ∠的平分线,AD CD ⊥于点D ,DE //BC 交AB 于点E ,求证:EA EB =.【答案】见解析【解答】证明:延长AD 交BC 于点F .CD 平分ACF ∠, ACD FCD ∴∠=∠.又,,AD CD CD CD ⊥=ADC ∴∆≌FDC ∆,AD FD ∴=. 又DE ∥BC ,EA EB ∴=.模型三、角平分线+平行线构造等腰三角形例.如图所示,在△ABC 中,BC =6,E 、F 分别是AB 、AC 的中点,动点P 在射线EF 上,BP 交CE 于D,∠CBP 的平分线交CE 于Q ,当CQ =13CE 时,EP +BP =________.【答案】12【解答】解:如图,延长BQ 交射线EF 于点M .E 、F 分别是AB 、AC 的中点,∴EF //BC ,∴∠CBM =∠EMBBM 平分∠ABC ,∴∠ABM =∠CBM ,∴∠EMB =∠EBM ,∴EB =EM ,∴EP +BP =EP +PM =EM CQ =13CE ,∴EQ =2CQ由EF //BC 得,△EMQ ∽△CBQ∴2 212 12EM EQEM BC EP BP BC CQ==∴==∴+=【变式训练1】如图,平分于点C ,,求OC 的长?【解析】如图所示:过点D 作交OA 于点E ,则,平分,,中,,.【变式训练2C=90°,AD平分∠CAB,BE平分∠ABC,AD、BE相交于点F,且,则AC=.【解析】过点E于G,连接CF,如图所示:分别是,CF是的平分线,,,由勾股定理可得.模型四、利用角平分线作对称例.平分.【答案】见解析【解析】证明:在AB上截取,连接DE,如图所示:.【变式训练】AD是△ABC的角平分线,过点D作DE⊥AB于点E,且DE=3,S△ABC=20.(1)如图1,若AB=AC,求AC的长;(2)如图2,若AB=5,请直接写出AC的长.【答案】(1)203;(2)253【详解】解:(1)如图1,作DF⊥AC于F,∵AD 是△ABC 的角平分线,DE ⊥AB ,DF ⊥AC ,∴DF =DE =3, 由题意得,12×AB ×3+12×AC ×3=20,解得,AC =AB =203; (2)如图2,作DF ⊥AC 于F ,∵AD 是△ABC 的角平分线,DE ⊥AB ,DF ⊥AC ,∴DF =DE =3, 由题意得,12×5×3+12×AC ×3=20,解得,AC =253. 模型五、内外模型例.如图,在△ABC 中,AB=AC ,∠A=30°,E 为BC 延长线上一点,∠ABC 与∠AC E 的平分线相交于点D ,则∠D 的度数为( )A .15°B .17.5°C .20°D .22.5°【答案】A4321DA【解析】∵∠ABC与∠AC E的平分线相交于点D,∴∠DCE=∠DCA,∠CBD=∠ABD,即.的外角的平分线CP与内角BP交于点P,若,则.【解析】平分平分又,过点P的延长线,垂足分别为点E、F、G,如图所示:由角平分线的性质可得,AP是.课后训练1.如图,BD是ABC的外角∠ABP的角平分线,DA=DC,DE⊥BP于点E,若AB=5,BC=3,则BE 的长为()A .2B .1.5C .1D .0【答案】C【详解】解:如图,过点D 作DF AB ⊥于F ,BD 是ABP ∠的角平分线,DF AB ⊥,DE ⊥BP ,DE DF ∴=,在Rt BDE 和Rt BDF 中,BD BDDE DF =⎧⎨=⎩,()Rt BDE Rt BDF HL ∴△≌△,BE BF ∴=,在Rt ADF 和Rt CDE △中,DA DCDE DF=⎧⎨=⎩,()Rt ADF Rt CDE HL ∴△≌△,AF CE ∴=,AF AB BF =-,CE BC BE =+,AB BF BC BE ∴-=+,2BE AB BC ∴=-,5AB =,3BC =,2532BE ∴=-=,解得:1BE =.故选:C .2.如图,AD 是ABC 中BAC ∠的平分线,DE AB ⊥交AB 于点E ,DF AC ⊥交AC 于点F ,若7ABC S =△,32=DE ,5AB =,则AC 的长为( )A .133B .4C .5D .6【答案】A【详解】∵AD 是ABC ∆中BAC ∠的平分线,DE AB ⊥于点E ,DF AC ⊥交AC 于点F ,∴32DF DE ==. 又∵ABCABD ACDSSS=+,5AB =,∴1313752222AC =⨯⨯+⨯⨯,∴133AC =.故选:A . 3.如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,∠BAC 的平分线交BC 于点D ,CD =2,BD =3,Q 为AB 上一动点,则DQ 的最小值为( )A.1B.2C.2.5D【答案】B【详解】解:作DH⊥AB于H,如图,∵AD平分∠BAC,DH⊥AB,DC⊥AC,∴DH=DC=2,∵Q为AB上一动点,∴DQ的最小值为DH的长,即DQ的最小值为2.故选:B.4.如图,已知在四边形ABCD中,∠BCD=90°,BD平分∠ABC,AB=6,BC=9,CD=4,则四边形ABCD 的面积是______.【答案】30【详解】过D作DE⊥AB,交BA的延长线于E,则∠E=∠C=90°,∵∠BCD=90°,BD平分∠ABC,∴DE=DC=4,∴四边形ABCD的面积S=S△BCD+S△BAD=12×BC×CD+12×AB×DE=12×9×4+12×6×4=30,故答案为:30.5.如图,在△ABC中,AD为△ABC的角平分线,DE⊥AB,垂足为E,DF⊥AC,垂足为F,若AB=5,AC=3,DF=2,则△ABC的面积为______.【答案】8【详解】解:∵AD为△ABC的角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,∴DE=DF=2,∴△ABC的面积=12×5×2+12×3×2=8,故答案侍:8.6.在△ABC中,∠ABC=62°,∠ACB=50°,∠ACD是△ABC的外角∠ACD和∠ABC的平分线交于点E,则∠AEB=_____︒【答案】25【详解】解:如图示:过点E ,分别作EF BD ⊥交BD 于点E ,EG AC ⊥交AC 于点G ,EH AB ⊥,交AB 延长线于点H , ∵BE 平分ABC ∠,CE 平分ACD ∠,∴EH EF =,EG EF =,∴EH EG =,∴AE 平分HAC ∠, ∵62ABC ∠=︒,50∠=°ACB ,∴6250112HAC ABC ACB ∠=∠+∠=︒+︒=︒,∴111125622EAO HAC ∠=∠=⨯︒=︒, ∵BE 平分ABC ∠,62ABC ∠=︒∴11623122EBC ABC ∠=∠=⨯︒=︒ 在AOE △和BOC 中,OBC OCB OAE AEB ∠+∠=∠+∠∴31505625AEB OBC OCB OAE ∠=∠+∠-∠=︒+︒-︒=︒,故答案是:25. 7.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AC =18,BE =4,求AB 的长. 【答案】(1)见解析;(2)10AB =.【详解】(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:DE DF =,AD AD =,Rt ADE Rt ADF ∴≅()HL ,AE AF ∴=,AB AE BE AF BE AC CF BE =-=-=--,184410AB ∴=--=.8.如图1,在平面直角坐标系中,△ABC 的顶点A (-4,0),B (0,4),AD ⊥BC 交BC 于D 点,交y 轴正半轴于点E (0,t )(1)当t=1时,点C 的坐标为 ; (2)如图2,求∠ADO 的度数;(3)如图3,已知点P (0,3),若PQ ⊥PC ,PQ=PC ,求Q 的坐标(用含t 的式子表示). 【答案】(1)点C 坐标(1,0);(2)∠ADO =45°;(3)Q (-3,3-t ). 【详解】(1)如图1,当t =1时,点E (0,1), ∵AD ⊥BC , ∴∠EAO +∠BCO =90°, ∵∠CBO +∠BCO =90°,∴∠EAO =∠CBO ,在△AOE 和△BOC 中,∵90EAO CBOAO BO AOE BOC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠︒⎩=,∴△AOE ≌△BOC (ASA ),∴OE =OC =1,∴点C 坐标(1,0). 故答案为:(1,0);(2)如图2,过点O 作OM ⊥AD 于点M ,作ON ⊥BC 于点N ,∵△AOE ≌△BOC ,∴S △AOE =S △BOC ,且AE =BC , ∵OM ⊥AE ,ON ⊥BC ,∴OM =ON ,∴OD 平分∠ADC ;AD ⊥BC ,90ADC ∴∠=︒∴∠ADO =1452ADC ∠=︒;(3)如图3,过P 作GH ∥x 轴,过C 作CG ⊥GH 于G ,过Q 作QH ⊥GH 于H ,交x 轴于F ,∵P (0,3),C (t ,0),∴CG =FH =3,PG =OC =t , ∵∠QPC =90°,∴∠CPG +∠QPH =90°, ∵∠QPH +∠HQP =90°,∴∠CPG =∠HQP ,∵∠QHP=∠G=90°,PQ=PC,∴△PCG≌△QPH,∴CG=PH=3,PG=QH=t,∴Q(-3,3-t).。
三角形中的特殊模型-双角平分线模型模型1、双角平分线模型1)两内角平分线的夹角模型条件:如图1,在△ABC 中,∠ABC 和∠ACB 的平分线BE ,CF 交于点G ;结论:∠BGC =90°+12∠A .图1图2图32)两外角平分线的夹角模型条件:如图2,在△ABC 中,BO ,CO 是△ABC 的外角平分线;结论:∠O =90°-12∠A .3)一个内角一个外角平分线的夹角模型条件:如图3,在△ABC 中,BP 平分∠ABC ,CP 平分∠ACB 的外角,两条角平分线相交于点P ;结论:∠P =12∠A .图4图5图64)凸多边形双内角平分线的夹角模型条件:如图4,BP 、CP 平分∠ABC 、∠DCB ,两条角平分线相交于点P ;结论:2∠P =∠A +∠D 5)两内角平分线的夹角模型条件:如图5,BP 、DP 平分∠BCD 、∠CDE ,两条角平分线相交于点P ;结论:2∠P =∠A +∠B +∠E -180°6)一个内角一个外角平分线的夹角模型(累计平分线)条件:如图6,∠A =α,∠ABC ,∠ACD 的平分线相交于点P 1,∠P 1BC ,∠P 1CD 的平分线相交于点P 2,∠P 2BC,∠P2CD的平分线相交于点P3⋯⋯以此类推;结论:∠P n的度数是α2n.7)旁心模型旁心:三角形的一条内角平分线与其他两个角的外角平分线交于一点条件:如图,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB的外角,两条角平分线相交于点D;结论:AD平分∠CAD 1(2023·绵阳市八年级课时练习)如图,在ΔABC中,∠ABC=80°,∠ACB=50°,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,则∠BPC=.【答案】115°【分析】先根据角平分线的性质求出∠PBC+∠PCB的度数,再利用三角形内角和定理即可求解.【详解】解:∵BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,∴∠PBC+∠PCB=12(80°+50°)=65°,∴∠BPC=180°-65°=115°.【点睛】本题考查了角平分线的性质及三角形内角和定理.熟练掌握三角形内角和定理是解题的关键.2(2023·河南周口·八年级统考期末)如图,在四边形ABCD中,∠A+∠D=∂,∠ABC的平分线与∠BCD 的平分线交于点P,则∠P=()A.90°+12∂ B.90°-12∂ C.12∂ D.180°-12∂【答案】C【分析】根据四边形的内角和求得∠ABC+∠BCD=360°-∂,再根据角平分线的定义求得∠PBC+∠PCB,再根据三角形内角和即可求解.【详解】解:在四边形ABCD中,∠A+∠D=∂,∴∠ABC+∠BCD=360°-∂,由题意可得:BP平分∠ABC,CP平分∠BCD,∴∠PBC=12∠ABC,∠PCB=12∠BCD,∴∠PBC+∠PCB=12∠ABC+∠BCD=180°-∂2,∴∠BPC=180°-∠PBC+∠PCB=12∂故选:C.【点睛】此题考查了多边形内角和的性质、三角形内角和的性质以及角平分线的性质,解题的关键是掌握并灵活运用相关性质进行求解.3(2023秋·山西太原·八年级校考期末)已知:如图,P是△ABC内一点,连接PB,PC.(1)猜想:∠BPC与∠ABP、∠ACP、∠A存在怎样的等量关系?证明你的猜想.(2)若∠A=69°,PB、PC分别是∠ABC、∠ACB的三等分线,直接利用(1)中结论,可得∠BPC的度数为.【答案】(1)∠BPC=∠A+∠ABP+∠ACP,证明见解析(2)106°【分析】(1)根据三角形内角和定理得到∠A+∠ABC+∠ACB=180°,∠BPC+∠CBP+∠BCP=180°,再结合∠CBP=∠ABC-∠ABP,∠BCP=∠ACB-∠ACP即可得到结论;(2)先根据三角形内角和定理和角三等分线的定义得到∠ABC+∠ACB=111°,∠ABP=13∠ABC,∠ACP=13∠ACB,再代入(1)中结论求解即可.【详解】(1)解:猜想:∠BPC=∠A+∠ABP+∠ACP,证明:由题意得:∠A+∠ABC+∠ACB=180°,∠BPC+∠CBP+∠BCP=180°,∵∠CBP=∠ABC-∠ABP,∠BCP=∠ACB-∠ACP,∴∠BPC+∠ABC-∠ABP+∠ACB-∠ACP=180°,∴∠BPC+∠ABC+∠ACB-∠ABP+∠ACP=180°,∴∠BPC+180°-∠A-∠ABP+∠ACP=180°,∴∠BPC=∠A+∠ABP+∠ACP;(2)解:∵∠A=69°,PB、PC分别是∠ABC、∠ACB的三等分线,∴∠ABC+∠ACB=180°-∠A=111°,∠ABP=13∠ABC,∠ACP=13∠ACB,∴∠BPC=∠A+13∠ABC+∠ACB=69°+37°=106°.故答案为:106°.【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理,角三等分线的定义,熟知三角形内角和为180度是解题的关键.4(2023秋·成都市·八年级专题练习)如图,在△ABC中,∠B=58°,三角形两外角的角平分线交于点E,则∠AEC=.【答案】61°【分析】先根据三角形的内角和定理和平角定义求得∠DAC+∠ACF的度数,再根据角平分线的定义求得∠EAC+∠ECA的度数,即可解答.【详解】解:∵∠B+∠BAC+∠BCA=180°,∠B=58°,∴∠BAC+∠BCA=180°-∠B=180°-58°= 122°,∵∠BAC+∠DAC=180°,∠BCA+∠ACF=180°,∴∠DAC+∠ACF=360°-(∠BAC+∠BCA)=360°-122°=238°,∵AE平分∠DAC,CE平分∠ACF,∴∠EAC=12∠DAC,∠ECA=12∠ACF,∴∠EAC+∠ECA=12(∠DAC+∠ACF)=119°,∵∠EAC+∠ECA+∠AEC=180°,∴∠AEC=180°-(∠EAC+∠ECA)=180°-119°=61°,故答案为:61°.【点睛】本题考查三角形的内角和定理、角平分线的定义、平角定义,熟练掌握三角形的内角和定理和角平分线的定义是解答的关键.5(2023·绵阳市·八年级专题练习)如图,已知在ΔABC中,∠B、∠C的外角平分线相交于点G,若∠ABC =m°,∠ACB=n°,求∠BGC的度数.【答案】∠BGC=12m°+n°【分析】运用角平分线的知识列出等式求解即可.解答过程中要注意代入与之有关的等量关系.【详解】解:∠B、∠C的外角平分线相交于点G,在ΔBCG中,∠BGC=180°-12∠EBC+12∠BCF=180°-12(∠EBC+∠BCF)=180°-12(180°-∠ABC+180°-∠ACB)=180°-12(180°-m°+180°-n°);=12m°+n°【点睛】本题考查的是三角形内角和定理以及角平分线的知识.此类题的关键是找出与之相关的等量关系简化计算得出.6(2023春·广西·七年级专题练习)如图,在△ABD中,∠ABD的平分线与∠ACD的外角平分线交于点E,∠A=80°,求∠E的度数【答案】40°【分析】由题意:设∠ABE =∠EBC =x ,∠ACE =∠ECD =y ,利用三角形的外角的性质构建方程组解决问题即可.【详解】由题意:设∠ABE =∠EBC =x ,∠ACE =∠ECD =y ,则有2y =2x +∠A ①y =x +∠E ②,①-2×②可得∠A =2∠E ,∴∠E =12∠A =40°.【点睛】本题考查三角形的外角的性质,角平分线的定义等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程组解决问题.7(2023春·山东泰安·七年级校考阶段练习)如图,在△ABC 中,∠A =α,∠ABC 与∠ACD 的平分线交于点A 1,得∠A 1;∠A 1BC 与∠A 1CD 的平分线相交于点A 2,得A 2;⋯;∠A 2019BC 与∠A 2019CD 的平分线相交于点A 2020,得∠A 2020,则∠A 2020=.【答案】α22020【分析】结合题意,根据角平分线、三角形外角、三角形内角和的性质,得∠A 1=12∠A ,同理得∠A 2=12∠A 1=α22;再根据数字规律的性质分析,即可得到答案.【详解】根据题意,∠A =α,∠ABC 与∠ACD 的平分线交于点A 1∴∠A 1=180°-12∠ABC -∠ACB -12∠ACD ∵∠ACD =∠A +∠ABC ∴∠A 1=180°-∠ABC -∠ACB -12∠A∵∠A +∠ABC +∠ACB =180°∴∠A 1=12∠A 同理,得∠A 2=12∠A 1=12×12∠A =α22;∠A 3=12∠A 2=12×12×12∠A =α23;∠A 4=12∠A 3=12×12×12×12∠A =α24;⋯∠A n =12∠A n -1=α2n ∴∠A 2020=α22020故答案为:α22020.【点睛】本题考查了三角形和数字规律的知识;解题的关键是熟练掌握三角形内角和、三角形外角、角平分线、数字规律的性质,从而完成求解.8(2023·河北·九年级专题练习)问题情境:如图1,点D 是△ABC 外的一点,点E 在BC 边的延长线上,BD 平分∠ABC ,CD 平分∠ACE .试探究∠D 与∠A 的数量关系.(1)特例探究:如图2,若△ABC是等边三角形,其余条件不变,则∠D=;如图3,若△ABC是等腰三角形,顶角∠A=100°,其余条件不变,则∠D=;这两个图中,与∠A度数的比是 ;(2)猜想证明:如图1,△ABC为一般三角形,在(1)中获得的∠D与∠A的关系是否还成立?若成立,利用图1证明你的结论;若不成立,说明理由.【答案】(1)30°;50°;1:2(2)成立,见解析【分析】(1)根据三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和用∠A和∠D表示出∠ACE,再根据角平分线的定义得到∠ACE=2∠DCE,∠ABC=2∠DBC,然后整理即可.(2)根据三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和用∠A和∠D表示出∠ACE,再根据角平分线的定义得到∠ACE=2∠DCE,∠ABC=2∠DBC,然后整理即可.【详解】(1)解:如图2,∵ΔABC是等边三角形,∴∠ABC=60°,∠ACE=120°,∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACE.∴∠DBC=30°,∠DCE=60°,∵∠DCE=∠D+∠DBC,∴∠D=30°;如图3,∵ΔABC是等腰三角形,∠A=100°,∴∠ABC=∠ACB=40°,∠ACE=140°,∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACE.∴∠DBC=20°,∠DCE=70°,∵∠DCE=∠D+∠DBC,∴∠D=50°;故答案为30°,50°,1:2;(2)解:成立,如图1,在ΔABC中,∠ACE=∠A+∠ABC,在ΔDBC中,∠DCE=∠D+∠DBC,⋯(1)∵CD平分∠ACE,BD平分∠ABC,∴∠ACE=2∠DCE,∠ABC=2∠DBC,又∵∠ACE=∠A+∠ABC,∴2∠DCE=∠A+2∠DBC,⋯(2)由(1)×2-(2),∴2∠D+2∠DBC-(∠A+2∠DBC)=0,∴∠A=2∠D.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、等腰三角形的性质、利用三角形的外角性质和角平分线的定义解答是关键.9(2023·重庆·七年级专题练习)认真阅读下面关于三角形内外角平分线所夹角的探究片段,完成所提出的问题.探究1:如图1,在△ABC中,O是∠ABC与∠ACB的平分线BO和CO的交点,分析发现∠BOC=90°∠A,理由如下:∵BO和CO分别是∠ABC、∠ACB的角平分线+12∴∠1=12∠ABC,∠2=12∠ACB∴∠1+∠2=12(∠ABC+∠ACB)=12(180°-∠A)=90°-12∠A∴∠BOC=180°-(∠1+∠2)=180°-90°-12∠A=90°+12∠A(1)探究2:如图2中,O是∠ABC与外角∠ACD的平分线BO和CO的交点,试分析∠BOC与∠A有怎样的关系?请说明理由.(2)探究3:如图3中,O是外角∠DBC与外角∠ECB的平分线BO和CO的交点,则∠BOC与∠A有怎样的关系?(直接写出结论)(3)拓展:如图4,在四边形ABCD中,O是∠ABC与∠DCB的平分线BO和CO的交点,则∠BOC与∠A+∠D有怎样的关系?(直接写出结论)(4)运用:如图5,五边形ABCDE中,∠BCD、∠EDC的外角分别是∠FCD、∠GDC,CP、DP分别平分∠FCD和∠GDC且相交于点P,若∠A=140°,∠B=120°,∠E=90°,则∠CPD=度.【答案】(1)∠BOC=12∠A;(2)∠BOC=90°-12∠A;(3)∠BOC=12(∠BAD+∠CDA);(4)95【分析】(1)根据角平分线的性质及三角形外角的性质求解即可;(2)根据角平分线的性质、三角形内角和及三角形外角的性质求解即可;(3)由角平分线的性质、四边形内角和及三角形内角和定理即可求得两者的关系;(4)由角平分线的性质、五边形内角和及三角形内角和定理即可求得结果.【详解】(1)探究2结论:∠BOC=12∠A理由如下:∵BO和CO分别是∠ABC和∠ACD的角平分线∴∠1=12∠ABC,∠2=12∠ACD∵∠ACD是△ABC的一个外角∴∠ACD=∠A+∠ABC∴∠2=12∠ACD=12(∠A+∠ABC)=12∠A+∠1∵∠2是△BOC的一个外角∴∠BOC=∠2-∠1=12∠A+∠1-∠1=12∠A(2)探究3结论:∠BOC=90°-12∠A∵BO和CO分别是∠DBC和∠ECB的角平分线∴∠OBC=12∠DBC,∠OCB=12∠ECB∵∠DBC=2∠OBC=∠ABC+∠A,∠ECB=2∠OCB=∠ACB+∠A 两式相加得:2∠OBC+2∠OCB=∠ABC+∠ACB+2∠A即∠OBC+∠OCB=12(∠ABC+∠ACB)+∠A∴180°-∠BOC=12(180°-∠A)+∠A整理得:∠BOC=90°-12∠A(3)拓展结论:∠BOC =12(∠A +∠D )∵BO 和CO 分别是∠ABC 和∠BCD 的角平分线∴∠OBC =12∠ABC ,∠OCB =12∠BCD ∴∠OBC +∠OCB =12(∠ABC +∠BCD )=12(360°-∠A -∠D )=180°-12(∠A +∠D )在△BOC 中,180°-∠BOC =∠OBC +∠OCB∴180°-∠BOC =180°-12(∠A +∠D )∴∠BOC =12(∠BAD +∠CDA )(4)运用:∵CP 和DP 分别是∠DCF 和∠GDC 的角平分线∴∠PCD =12∠DCF ,∠PDC =12∠GDC∴∠PCD =12(180°-∠DCB ),∠PDC =12(180°-∠EDC )∴∠PCD +∠PDC =12(360°-∠DCB -∠EDC )∵∠DCB +∠EDC =540°-∠A -∠B -∠E =190°∴∠PCD +∠PDC =12(360°-190°)=85°在△CPD 中,∠CPD =180°-(∠PCD +∠PDC )=180°-85°=95°故答案为:95【点睛】本题考查了角平分线的性质,多边形内角和定理与三角形外角的性质,难度不大,掌握角平分线的性质及多边形内角和定理是关键.课后专项训练1(2023·浙江·八年级假期作业)如图,OG 平分∠MON ,点A ,B 是射线OM ,ON 上的点,连接AB .按以下步骤作图:①以点B 为圆心,任意长为半径作弧,交AB 于点C ,交BN 于点D ;②分别以点C 和点D 为圆心,大于12CD 长为半径作弧,两弧相交于点E ;③作射线BE ,交OG 于点P .若∠ABN =140°,∠MON =50°,则∠OPB 的度数为()A.35°B.45°C.55°D.65°【答案】B【分析】根据条件可知BP 平分∠ABN ,则可求出∠PBN ,根据OG 平分∠MON 求出∠BOG ,进而利用∠PBN =∠POB +∠OPB 即可求出答案.【详解】由作法得BP 平分∠ABN ,∴∠PBN =12∠ABN =12×140°=70°,∵OG 平分∠MON ,∴∠BOP =12∠NOM =12×50°=25°,∵∠PBN =∠POB +∠OPB ,∴∠OPB =∠PBN -∠POB =70°-25°=45°.故选B .【点睛】本题主要考查角平分线的定义及作法,三角形的外角的性质,根据题目条件发现角平分线是解题的关键.2(2023·江苏·八年级月考)ΔABC中,点O是ΔABC内一点,且点O到ΔABC三边的距离相等;∠A= 40°,则∠BOC=()A.110°B.120°C.130°D.140°【解答】解:∵O到三角形三边距离相等,∴O是内心,即三条角平分线交点,AO,BO,CO都是角平分线,∴∠CBO=∠ABO=12∠ABC,∠BCO=∠ACO=12∠ACB,∴∠ABC+∠ACB=180°-40°=140°,∴∠OBC+∠OCB=70°,∴∠BOC=180°-70°=110°.故选:A.3(2023·成都·八年级月考)如图,ΔABC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°【解答】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RtΔPFA和RtΔPMA中,PA=PA PM=PF,∴RtΔPFA≅RtΔPMA(HL),∴∠FAP=∠PAC=50°.故选:C.4(2023·重庆·八年级专题练习)已知,如图,△ABC中,∠ABC=48°,∠ACB=84°,点D、E分别在BA、BC延长线上,BP平分∠ABC,CP平分∠ACE,连接AP,则∠PAC的度数为()A.45°B.48°C.60°D.66°【答案】D【分析】根据角平分线的性质定理证得PF=PH,PF=PG,进而得出PH=PG,从而判定AP平分∠CAD,再利用外角的性质求出∠CAD即可.【详解】解:作PF⊥BE于点F,PH⊥BD于点H,PG⊥AC于点G,∵BP平分∠ABC,CP平分∠ACE,∴PF=PH,PF=PG,∴PH=PG,∵PH⊥BD,PG⊥AC,∴AP平分∠CAD,∵∠ABC=48°,∠ACB=84°,∴∠CAD=∠ABC+∠ACB=48°+84°=132°,∴∠PAC=12∠CAD=66°.故选:D.【点睛】本题考查了角平分线的判定和性质定理,解题的关键是根据已知添加适当的辅助线.5(2023秋·绵阳市·八年级专题练习)如图,在△ABC中,∠ABC=50°,∠ACB=60°,点E在BC的延长线上,∠ABC的平分线BD与∠ACE的平分线CD相交于点D,连接AD,下列结论中不正确的是()A.∠BAC=70°B.∠DOC=90°C.∠BDC=35°D.∠DAC=55°【答案】B【分析】根据三角形的内角和定理列式计算即可求出∠BAC,即可判断A选项;根据角平分线的定义求出∠ABO,再利用三角形的内角和定理求出∠AOB,然后利用对顶角,即可判断B选项;根据邻补角的定义和角平分线的定义求出∠DCO,再利用三角形的内角和定理求出∠BDC,即可判断C选项;利用角平分线的性质,推出AD为△ABC的外角平分线,然后列式计算求出∠DAC,即可判断D选项.【详解】解:∵∠ABC=50°,∠ACB=60°,∴∠BAC=180°-∠ABC-∠ACB=180°-50°-60°=70°,故A选项正确,不符合题意;∵BD平分∠ABC,∴∠ABO=12∠ABC=12×50°=25°,在△ABO中,∠AOB=180°-∠BAC-∠ABO=180°-70°-25°=85°,∴∠DOC=∠AOB=85°,故B选项错误,符合题意;∵CD平分∠ACE,∴∠ACD=12∠ACE=12180°-∠ACB=12180°-60°=60°,在△COD中,∠BDC=180°-∠COD-∠ACD=180°-85°-60°=35°,故C选项正确,不符合题意;∵BD、CD分别是∠ABC和∠ACE的平分线,∴D到AB、AC、BC的距离相等,∴AD是△ABC的外角平分线,∴∠DAC=12180°-∠BAC=12180°-70°=55°,故D选项正确,不符合题意.故选:B.【点睛】本题考查角平分线的性质,三角形的内角和定理,角平分线的定义,熟记定理和概念是解题关键.6(2022春·重庆黔江·七年级统考期末)如图,已知AB∥CD,点E在两平行线之间,连接BE,CE,∠ABE的平分线与∠BEC的平分线的反向延长线交于点F,若∠BFE=50°,则∠C等于( ).A.70°B.80°C.85°D.90°【答案】B【分析】延长BE交DC的延长线于G,根据三角形内角和定理,可得∠EBF+∠BEF=130°,根据∠ABE的平分线与∠BEC的平分线的反向延长线交于点F可得∠ABE+∠BEF+∠FEC=260°,根据平行线的性质可得∠ECG=100°,进而可求解.【详解】解:延长BE交DC延长线于点G,∵∠BFE=50°,∠EBF+∠FEB+∠BFE=180°,∴∠EBF+∠BEF=180°-50°=130°,∵∠ABE的平分线与∠BEC的平分线的反向延长线交于点F,∴∠ABE+∠BEF+∠FEC=260°,∵AB∥CD,∴∠ABE=∠BGC,∴∠BGC+∠BEF+∠FEC=260°,∵∠BEF+∠FEG=180°,∴∠BGC+∠CEG=80°,∴∠ECG=100°,∴∠ECD=180°-100°=80°.故选:B【点睛】本题主要考查有关角平分线的计算,平行线的性质,三角形内角和定理,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.7(2022春·北京海淀·七年级校考期中)如图,在平面直角坐标系中,直线AB与y轴在正半轴、x轴正半轴分别交A 、B 两点,点C 在BA 的延长线上,AD 平分∠CAO ,BD 平分∠ABO ,则∠D 的度数是()A.30°B.45°C.55°D.60°【答案】B 【分析】由OA ⊥OB 即可得出∠OAB +∠ABO =90°、∠AOB =90°,再根据角平分线的定义以及三角形内角和定理即可求出∠D 的度数.【详解】解:∵OA ⊥OB ,∴∠OAB +∠ABO =90°,∠AOB =90°.∵DA 平分∠CAO ,∴∠DAO =12∠OAC =12(180°-∠OAB ).∵DB 平分∠ABO ,∴∠ABD =12∠ABO ,∴∠D =180°-∠DAO -∠OAB -∠ABD =180°-12(180°-∠OAB )-∠OAB -12∠ABO =90°-12(∠OAB +∠ABO )=45°.故选:B .【点睛】本题考查了三角形内角和定理,解题的关键是找出∠D =90°-12(∠OAB +∠ABO ).本题属于基础题,难度不大,解决该题型题目时,熟练运用三角形内角和定理解决问题是关键.8(2023·江苏·八年级月考)如图,ΔABC 的外角∠ACD 的平分线CP 与内角∠ABC 平分线BP 交于点P ,若∠BPC =40°,则∠BAC 的度数是.【解答】解:在ΔABC 中,∠ACD =∠A +∠ABC ,在ΔPBC 中,∠PCD =∠P +∠PBC ,∵PB 、PC 分别是∠ABC 和∠ACD 的平分线,∴∠PCD =12∠ACD ,∠PBC =12∠ABC ,∴∠P +∠PCB =12(∠A +∠ABC )=12∠A +12∠ABC =12∠A +∠PCB ,∴∠PCD =12∠A ,∴∠BPC =40°,∴∠A =2×40°=80°,即∠BAC =80°.故答案为:80°.9(2023春·河北·七年级专题练习)如图,在△ABC 中,∠ABC 和∠ACB 的角平分线交于点O ,延长BO 与∠ACB 的外角平分线交于点D ,若∠BOC =130°,则∠D =【答案】40°【分析】根据角平分线的定义结合三角形外角的性质即可得到结论.【详解】解:∵∠ABC和∠ACB的角平分线交于点O,∴∠ACO=12∠ACB,∵CD平分∠ACE,∴∠ACD=12∠ACE,∵∠ACB+∠ACE=180°,∴∠OCD=∠ACO+∠ACD=12(∠ACB+∠ACE)=12×180°=90°,∵∠BOC=130°,∴∠D=∠BOC-∠OCD=130°-90°=40°,故答案为:40°.【点睛】本题考查了三角形的外角性质,角平分线的定义,熟练掌握相关性质和概念正确推理计算是解题的关键.10(2022秋·浙江八年级课时练习)(2018育才单元考)如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACD的角平分线交于点A1,得∠A1,∠A1BC和∠A1CD的角平分线交于点A2,得∠A2,⋯⋯,∠A n-1BC和∠A n-1CD的角平分线交于点A n,得∠A n(1)若∠A=80°,则∠A1=,∠A2=,∠A3=(2)若∠A=m°,则∠A2015=.【答案】40°20°10°m 22015 °【分析】(1)利用角平分线的定义和三角形外角性质,易证∠A1=12∠A,进而可求∠A1,同理易证∠A2=1 2∠A1,∠A3=12∠A2,进而可求∠A2和∠A3;(2)利用角平分线的定义和三角形外角性质,易证∠A1=12∠A,进而可求∠A1,同理易证∠A2=12∠A1,∠A3=12∠A2,⋯,以此类推可知∠A2015即可求得.【详解】解:(1)∵∠A=∠ACD-∠ABC,∠A1=∠A1CD-∠A1BC∵∠ABC和∠ACD的角平分线交于点A1,∠A=80°∴∠A1CD=12∠ACD,∠A1BC=12∠ABC∴∠A1=∠A1CD-∠A1BC=12∠ACD-12∠ABC=12(∠ACD-∠ABC)=12∠A=40°同理可证:∠A2=12∠A1=20°,∠A3=12∠A2=10°故答案为:40°;20°;10°.(2)∵∠A=∠ACD-∠ABC,∠A1=∠A1CD-∠A1BC∵∠ABC 和∠ACD 的角平分线交于点A 1,∠A =m °∴∠A 1CD =12∠ACD ,∠A 1BC =12∠ABC ∴∠A 1=∠A 1CD -∠A 1BC =12∠ACD -12∠ABC =12(∠ACD -∠ABC )=12∠A =m 2°同理可证:∠A 2=12∠A 1=m 22 °,∠A 3=12∠A 2=m 23 °∴∠A 2015=m 22015 °故答案为:m 22015°.【点睛】本题考查了角平分线定义和三角形外角性质,解题的关键是推导出∠A 1=12∠A ,并依此找出规律.11(2023·浙江杭州·八年级期末)如图,在四边形ABCD 中,∠A +∠D =m °,∠ABC 的平分线与∠BCD 的平分线交于点P ,则∠P =.(用含字母m 的代数式表示)【答案】12m o 【分析】根据四边形的内角和是360°,求出∠ABC +∠BCD 的度数,然后根据角平分线的定义及三角形的内角和定理求出∠P 的度数即可.【详解】解:∵∠A +∠D =m °,且四边形内角和为360°,∴∠ABC +∠BCD =360°-m °,∵PB 、PC 是∠ABC 、∠BCD 的角平分线,∴∠PBC =12∠ABC ,∠BCP =12∠BCD ,∴∠PBC +∠BCP =12∠ABC +12∠BCD =12∠ABC +∠BCD =12360°-m o ∴∠P =180°-(∠PBC +∠BCP )=180°-12360°-m o 故答案为:12m o .【点睛】本题考查了四边形的内角和及三角形的内角和与角平分线相关的角度计算问题,解题的关键是表达出∠PBC +∠BCP 的度数.12(2023春·河南·七年级专题练习)如图,点M 是△ABC 两个内角平分线的交点,点N 是△ABC 两外角平分线的交点,如果∠CMB :∠CNB =3:2,那么∠CAB =.【答案】36°【分析】由角平分线的定义得∠NCM =∠MBN =12×180°=90°,再比的关系可求得∠CMB =108°,再由内角平分线及三角形内角和即可求得结果.【详解】由题意得:∠NCM =∠MBN =12×180°=90°,∴∠CMB +∠CNB =180°,又∠CMB :∠CNB =3:2,∴∠CMB =108°,∴12(∠ACB +∠ABC )=180°-∠CMB =72°,∴∠ACB+∠ABC=144°,∴∠CAB=180°-(∠ACB+∠ABC)=36°.【点睛】本题考查了三角形内角和定理、三角形角平分线的定义等知识,由条件得到∠NCM=∠MBN=90°是关键.13(2023·甘肃陇南·统考一模)在△ABC中,AB=AC,∠A=100°.点M在BC的延长线上,∠ABC 的平分线交AC于点D.∠MCA的平分线与射线BD交于点E.(1)依题意补全图形;用尺规作图法作∠MCA的平分线;(2)求∠BEC的度数.【答案】(1)见解析(2)50°【分析】(1)根据尺规作图法可作∠MCA的平分线;(2)根据角平分线的定义可得∠ABD=∠CBD=20°,∠MCE=∠DCE=70°,再根据三角形内角和定理即可求解.【详解】(1)解:如图,CE即为所求;(2)解:∵AB=AC,∠A=100°,∴∠ACB=∠ABC=40°,∵BD是∠ABC的平分线,∴∠ABD=∠CBD=20°,∵∠ACM=180°-40°=140°,CE是∠MCA的平分线,∴∠MCE=∠DCE=70°,∴∠BEC=∠MCE-∠CBD=70°-20°=50°.【点睛】本题考查尺规作图-角平分线、角平分线的定义、三角形内角和定理,熟练掌握尺规作图的方法和相关知识是解题的关键.14(2023·山东八年级期中)如图,在ΔABC中,角平分线AD、BE、CF相交于点O,过点B作BG⊥CF于点G,∠OBG=12∠BAC成立吗?说明理由.【答案】∠OBG=12∠BAC 成立,见解析.【分析】根据三角形内角平分线的交角的基本图形和结论和三角形外角的性质定理即可得出答案【详解】解:∠OBG=12∠BAC成立.理由如下:∵在ΔABC中,角平分线AD、BE、CF相交于点O,由三角形内角平分线的交角的基本图形和结论得,∠BOC=90°+12∠BAC.由三角形的外角性质得,∠BOC=∠G+∠OBG=90°+∠OBG,∴90°+12∠BAC=90°+∠OBG,∴∠OBG=12∠BAC【点睛】本题考查三角形的内角和定理,及三角形的角平分线的性质,熟练掌握相关的知识点是解题关键.15(2023·黑龙江八年级课时练习)(1)如图(1)所示,已知在△ABC中,O为∠ABC和∠ACB的平分线BO,CO的交点.试猜想∠BOC和∠A的关系,并说明理由.(2)如图(2)所示,若O为∠ABC的平分线BO和∠ACE的平分线CO的交点,则∠BOC与∠A的关系又该怎样?为什么?【答案】(1)∠BOC=12∠A+90°;理由见解析;(2)∠BOC=12∠A;理由见解析【分析】(1)根据三角形内角和定理得出∠A+∠ABC+∠ACB=180°,∠BOC+∠OBC+∠OCB=180°,根据角平分线的性质得出∠ABC=2∠OBC,∠ACB=2∠OCB,然后得出∠BOC+12∠ABC+12∠ACB=180°,最后得出结论;(2)根据外角的性质得出∠A+∠ABC=∠ACE,∠OBC+∠BOC=∠OCE,然后根据角平分线的性质得出∠ABC=2∠OBC,∠ACE=2∠OCE,最后根据∠BOC=∠OCE-∠OBC得出答案.【详解】(1)∠BOC=12∠A+90°.在△ABC中,∠A+∠ABC+∠ACB=180°,在△BOC中,∠BOC+∠OBC+∠OCB=180°,又∵BO,CO分别是∠ABC,∠ACB的平分线,∴∠ABC=2∠OBC,∠ACB=2∠OCB.∴∠BOC+12∠ABC+12∠ACB=180°.∴∠BOC=180°-12(∠ABC+∠ACB)=180°-12(180°-∠A)=90°+12∠A.(2)∠BOC=12∠A.∵∠A+∠ABC=∠ACE,∠OBC+∠BOC=∠OCE,∴∠A=∠ACE-∠ABC,∠BOC=∠OCE-∠OBC又∵BO,CO分别是∠ABC和∠ACE的平分线,∴∠ABC=2∠OBC,∠ACE=2∠OCE.∴∠BOC=∠OCE-∠OBC=12∠ACE-12∠ABC=12(∠ACE-∠ABC)=12∠A.【点睛】本题考查了角平分线的性质和三角形外角的性质,熟练掌握外角性质并能正确计算是解题关键.16(2023春·八年级单元测试)如图,∠CBF,∠ACG是△ABC的外角,∠ACG的平分线所在的直线分别与∠ABC,∠CBF的平分线BD,BE交于点D,E.(1)若∠A=70°,求∠D的度数;(2)若∠A=a,求∠E;(3)连接AD,若∠ACB=β,则∠ADB=.【答案】(1)35°;(2)90°-12α;(3)12β【分析】(1)由角平分线的定义得到∠DCG=12∠ACG,∠DBC=12∠ABC,然后根据三角形外角的性质即可得到结论;(2))根据角平分线的定义得到∠DBC=12∠ABC,∠CBE=12∠CBF,于是得到∠DBE=90°,由(1)知∠D=12∠A,根据三角形的内角和得到∠E=90°-12α;(3)根据角平分线的定义可得,∠ABD=12∠ABC,∠DAM=12∠MAC,再利用三角形外角的性质可求解.【详解】解:(1)∵CD平分∠ACG,BD平分∠ABC,∴∠DCG=12∠ACG,∠DBC=12∠ABC,∵∠ACG=∠A+∠ABC,∴2∠DCG=∠ACG=∠A+∠ABC=∠A+2∠DBC,∵∠DCG=∠D+∠DBC,∴2∠DCG=2∠D+2∠DBC,∴∠A+2∠DBC=2∠D+2∠DBC,∴∠D=12∠A=35°;(2)∵BD平分∠ABC,BE平分∠CBF,∴∠DBC=12∠ABC,∠CBE=12∠CBF,∴∠DBC+∠CBE=12(∠ABC+∠CBF)=90°,∴∠DBE=90°,∵∠D=12∠A,∠A=α,∴∠D=12α,∵∠DBE=90°,∴∠E=90°-12α;(3)如图,∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACG,∴AD平分∠MAC,∠ABD=12∠ABC,∴∠DAM=12∠MAC,∵∠DAM=∠ABD+∠ADB,∠MAC=∠ABC+∠ACB,∠ACB=β,∴∠ADB=12∠ACB=12β.故答案为:12β.【点睛】本题主要考查三角形的角平分线,三角形外角的性质,灵活运用三角形外角的性质是解题的关键.17(2023·福建泉州·七年级阶段练习)在ΔABC 中,已知∠A =α.(1)如图1,∠ABC 、∠ACB 的平分线相交于点D .①当α=80°时,∠BDC 度数=度(直接写出结果);②∠BDC 的度数为(用含α的代数式表示);(2)如图2,若∠ABC 的平分线与∠ACE 角平分线交于点F ,求∠BFC 的度数(用含α的代数式表示).(3)在(2)的条件下,将ΔFBC 以直线BC 为对称轴翻折得到ΔGBC ,∠GBC 的角平分线与∠GCB 的角平分线交于点M (如图3),求∠BMC 的度数(用含α的代数式表示).【答案】(1)①130°;②90°+12α;(2)∠BFC =12α(3)∠BMC =90°+14α【详解】:(1)①130°;②90°+12α;(2)∵BF 和CF 分别平分∠ABC 和∠ACE ∴∠FBC =12∠ABC ,∠FCE =12∠ACE ∴∠BFC =∠FCE -∠FBC =12∠ACE -∠ABC =12∠A 即∠BFC =12α(3)由轴对称性质知:∠BGC =∠BFC =12α由(1)②可得∠BMC =90°+12∠BGC ∴∠BMC =90°+14α.18(2023·江苏盐城·七年级阶段练习)如图,△ABC 的角平分线相交于P ,∠A =m °,(1)若∠A =40°,求∠BPC 的度数;(2)设△ABC 的外角∠CBD 、∠BCE 的平分线相交于Q ,且∠A =m °,求∠BQC 的度数(3)设△ABC 的外角∠CBD 、∠BCE 的n 等分线相交于R ,且∠A =m °,∠CBR =1n ∠CBD ,∠BCR =1n ∠BCE ,求∠BRC 的度数【答案】(1)110°(2)90°+12m °(3)n -1n ×180°-m n(此结果形式可以不同,只要正确皆可)【详解】试题分析:(1)根据三角形内角和定理和角平分线的性质解答即可;(2)(3)根据三角形内角和定理和三角形外角的性质解答即可.试题解析:解:(1)∵∠A =40°,∴∠ABC +∠ACB =180°-40°=140°.∵BP 、CP 是角平分线,∴∠ABC=2∠PBC ,∠ACB =2∠PCB ,∴∠PBC +∠PCB =12(∠ABC +∠ACB )==12×140°=70°,∴∠P =180°-70°=110°.(2)∵∠DBC =∠A +∠ACB ,∠BCE =∠A +∠ABC ,∴∠DBC +∠BCD =2∠A +∠ABC +∠ACB =∠A +180°=m +180°.∵BQ ,CQ 是角平分线,∴∠DBC =2∠QBC ,∠BCE =2∠BCQ ,∴∠QBC +∠BCQ =12(∠DBC +∠ECB )=12(m +180°)=90°+12m .在△BCQ 中,∠Q =180°-(∠QBC +∠BCQ )=180°-90°+12m =90°-12m .(3)由(2)得:∠DBC +∠BCD =m +180°,∠RBC +∠BCR =1n (∠DBC +∠ECB )=1n (m +180°).在△BCR 中,∠R =180°-(∠RBC +∠BCR )=180°-1n (m +180°)=n -1n ×180-m n.点睛:本题主要考查了三角形内角和定理,角平分线的定义以及三角形外角性质的运用,解题时注意:三角形内角和等于180°.根据角的和差关系进行计算是解决问题的关键.19(2023·江西上饶·八年级校考阶段练习)(1)探究1:如图1,P 是△ABC 的内角∠ABC 与∠ACB 的平分线BP 和CP 的交点,若∠A =70∘,则∠BPC =度;(2)探究2:如图2,P 是△ABC 的外角∠DBC 与外角∠ECB 的平分线BP 和CP 的交点,求∠BPC 与∠A的数量关系?并说明理由.(3)拓展:如图3,P 是四边形ABCD 的外角∠EBC 与∠BCF 的平分线BP 和CP 的交点,设∠A +∠D =α.,直接写出∠BPC 与α的数量关系;【答案】(1)125°;(2)∠BPC =90°-12∠A ,理由见解析;(3)∠BPC =180°-12α【分析】(1)借助角平分线的性质即可得到∠PBC =12∠ABC 以及∠PCB =12∠ACB ,然后在△BPC 中进一步分析可找出∠BPC 与∠A 的关系,进而求出∠BPC 的度数;(2)根据三角形内角和定理可知∠BPC =180°-(∠PBC +∠PCB ),根据角平分线的定义可用12(∠DBC +∠ECB )表示∠PBC +∠PCB ,再利用三角形外角性质得到∠DBC +∠ECB =∠A +∠ACB +∠A +∠ABC ,即可求出∠BPC 与∠A 的关系;(3)延长BA 、CD 相交于点Q ,由(2)的分析可直接得出∠P 与∠Q 的关系,而∠BAD 与∠CDA 是△ADQ 的外角,再结合三角形外角性质即可解答.【详解】(1)解:∠BPC =180°-(∠PBC +∠PCB )=180°-12(∠ABC +∠ACB )=180°-12(180°-∠A )=90°+12∠A =90°+35°=125°故答案为125°(2)∠BPC =90°-12∠A 理由如下:∠BPC =180°-(∠PBC +∠PCB )=180°-12(∠DBC +∠ECB )=180°-12(∠A +∠ACB +∠A +∠ABC )=180°-12(∠A +180°)=90°-12∠A(3)延长BA 、CD 相交于点Q ,如图∠BPC =90°-12∠Q ∴∠Q =180°-2∠BPC ∴∠BAD +∠CDA =180°+∠Q =180°+180°-2∠BPC =360°-2∠BPC∴∠BPC =180°-12α故答案为∠BPC =180°-12α【点睛】本题考查的是三角形内角和与外角的知识,掌握三角形外角性质以及内角和定理是解题关键.20(2023·甘肃天水·七年级统考期末)已知在△ABC 中,图1,图2,图3中的△ABC 的内角平分线或外角平分线交于点O ,(1)如图1,点O 是△ABC 的两个内角平分线的交点,猜想∠O 与∠A 之间的数量关系,并加以证明.(2)请直接写出结果.如图2,若∠A =60°,△ABC 的内角平分线与外角平分线交于点O ,则∠O =;如图3,若∠A =60°,△ABC 的两个外角平分线交于点O ,则∠O =.【答案】(1)∠O =90°+12∠A ,证明见解析;(2)30°;60°.【分析】(1)根据角平分线的性质可以得到∠OBC =12∠ABC ,∠OCB =12∠ACB ,再根据三角形的内角和定理得到△ABC 和△OBC 的三个内角的和是180°,对角度进行等价代换即可;(2)图2中,根据角平分线的性质可以得到∠OBC =12∠ABC ,∠OCM =12∠ACM ,再根据三角形外角的性质得到∠O =∠OCM -∠OBC 和∠A =∠ACM -∠ABC ,最后对角度进行等价代换即可;图3中,根据角平分线的性质可以得到∠OBC =12∠PBC ,∠OCB =12∠QCB ,再根据三角形的内角和定理得到△ABC 和△OBC 的三个内角的和是180°,最后再结合平角的性质对角度进行等价代换即可.【详解】解:(1)∠O =90°+12∠A .证明:∵BO 平分∠ABC ,CO 平分∠ACB ,∴∠OBC =12∠ABC ,∠OCB =12∠ACB ,∴∠O =180°-(∠OBC +∠OCB )=180°-12∠ABC +12∠ACB =180°-12(∠ABC +∠ACB )=180°-12180°-∠A =90°+12∠A .即∠O =90°+12∠A .(2)30°;60°.如图2所示:∵BO平分∠ABC,CO平分∠ACM,∴∠OBC=12∠ABC,∠OCM=12∠ACM,∴∠O=∠OCM-∠OBC=12∠ACM-12∠ABC=12(∠ACM-∠ABC)=12∠A.∵∠A=60°∴∠O=12∠A=12×60°=30°.即∠O=30°.如图3所示:∵BO平分∠PBC,CO平分∠QCB,∴∠OBC=12∠PBC,∠OCB=12∠QCB,∴∠O=180°-(∠OBC+∠OCB)=180°-12∠PBC+12∠QCB=180°-12180°-∠ABC+12180°-∠ACB=12∠ABC+12∠ACB=12∠ABC+∠ACB=1 2180°-∠A.∵∠A=60°∴∠O=12180°-∠A=12×180°-60°=60°.即∠O=60°.故答案为:30°;60°.【点睛】本题考查了角平分线的性质,三角形的内角和定理和三角形外角的性质,熟练掌握这些知识点是解题关键,特别注意等价代换的使用.21。
N M O A B PPO N M B A专题01 角平分线四大模型在三角形中的应用(知识解读)【专题说明】角平分线在几何中占有重要地位,是解决许多问题的桥梁和纽带,角平分线把一个角分成相等的两个部分,其“轴承对称功能”衍生出“角平分线上的点到角两边的距离相等”以及“等腰三角形三线合一”、“三角形的内心到三边的距离相等”等性质,而角平分线与平行线相结合构造出等腰三角形,也常在解题中给我们带来帮助,本专题介绍四种常考解题方法。
【方法技巧】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 。
【模型分析】利用角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,构造模型,为边相等、角相等、三角形全等创造更多的条件,进而可以快速找到解题的突破口。
模型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 。
P O N M B AQP O N M 【模型分析】利用角平分线图形的对称性,在角的两边构造对称全等三角形,可以得到对应边、对应角相等。
利用对称性把一些线段或角进行转移,这是经常使用的一种解题技巧。
模型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。
【模型分析】构造此模型可以利用等腰三角形的“三线合一”,也可以得到两个全等的直角三角形,进而得到对应边、对应角相等。
这个模型巧妙地把角平分线和三线合一联系了起来。
模型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。
【模型分析】有角平分线时,常过角平分线上一点作角的一边的平行线,构造等腰三角形,为证明结论提供更多的条件,体现了角平分线与等腰三角形之间的密切关系。
【中考专项复习】角平分线模型【回归概念】(一)定理:角平分线定义(Angle bisector definition)从一个角的顶点引出一条射线,把这个角分成两个完全相同的角,这条射线叫做这个角的角平分线。
三角形三条角平分线的交点叫做三角形的内心。
三角形的内心到三边的距离相等,是该三角形内切圆的圆心。
1.角平分线分得的两个角相等,都等于该角的一半。
(定义)2·角平分线上的点到角的两边的距离相等。
3.三角形的三条角平分线交于一点,称作三角形的内心。
三角形的内心到三角形三边的距离相等。
4.三角形一个角的平分线,这个角平分线其对边所成的两条线段与这个角的两邻边对应成比例。
(二)与角平分线相关的模型1.角平分线+平行线—等腰三角形(见下图1)2.过角平分线上的点作角两边的垂线(见下图2)3.角平分线的两端过角的顶点取相等的两条线段构造全等三角形(见下图3)4.过角平分线上一点作角平分线的垂线,从而得到等腰三角形(见下图4)【规律探寻】1.两个内角平分线的夹角:三角形两内角的平分线的夹角等于90°与第三个内角的一半的和。
2.一个内角平分线和一个外角平分线的夹角三角形一内角与另外一外角的平分线的夹角等于第三个内角的一半。
3.两个外角平分线的夹角三角形两个外角的平分线的夹角等于90°与第三个内角的一半的差。
【典例解析】例题1:如图,要在S区建一个贸易市场,使它到铁路和公路距离相等,离公路与铁路交叉处500米,这个集贸市场应建在何处(比例尺为1︰20000)?【点拨】根据角平分线的判定定理,要求作的点到两边的距离相等,一般需作这两边直线形成的角的平分线,再在这条角平分线上根据要求取点.【解析】解:作夹角的角平分线OC,截取OD=2.5cm ,D即为所求.【例题2】已知:如图,△ABC的角平分线BM,CN相交于点P,求证:点P到三边AB,BC,CA的距离相等.证明:过点P作PD,PE,PF分别垂直于AB,BC,CA,垂足分别为D,E,F.∵BM是△ABC的角平分线,点P在BM上,∴PD=PE.同理PE=PF.∴PD=PE=PF.即点P到三边AB,BC,CA的距离相等.【达标检测】1. (2018·湖南省常德·3分)如图,已知BD是△ABC的角平分线,ED是BC的垂直平分线,∠BAC=90°,AD=3,则CE的长为()A.6 B.5 C.4 D.3【分析】根据线段垂直平分线的性质得到DB=DC,根据角平分线的定义、三角形内角和定理求出∠C=∠DBC=∠ABD=30°,根据直角三角形的性质解答.【解答】解:∵ED是BC的垂直平分线,∴DB=DC,∴∠C=∠DBC,∵BD是△ABC的角平分线,∴∠ABD=∠DBC,∴∠C=∠DBC=∠ABD=30°,∴BD=2AD=6,∴CE=CD×cos∠C=3,故选:D.【点评】本题考查的是线段垂直平分线的性质、直角三角形的性质,掌握线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等是解题的关键.2. (2018•扬州)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,CE平分∠ACD交AB于E,则下列结论一定成立的是()A.BC=EC B.EC=BE C.BC=BE D.AE=EC【分析】根据同角的余角相等可得出∠BCD=∠A,根据角平分线的定义可得出∠ACE=∠DCE,再结合∠BEC=∠A+∠ACE、∠BCE=∠BCD+∠DCE即可得出∠BEC=∠BCE,利用等角对等边即可得出BC=BE,此题得解.【解答】解:∵∠ACB=90°,CD⊥AB,∴∠ACD+∠BCD=90°,∠ACD+∠A=90°,∴∠BCD=∠A.∵CE平分∠ACD,∴∠ACE=∠DCE.又∵∠BEC=∠A+∠ACE,∠BCE=∠BCD+∠DCE,∴∠BEC=∠BCE,∴BC=BE.故选:C.3. (2019•广西北部湾经济区•3分)如图,在△ABC中,AC=BC,∠A=40°,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°【答案】C【分析】利用等腰三角形的性质和基本作图得到CG⊥AB,则CG平分∠ACB,利用∠A=∠B和三角形内角和计算出∠ACB,从而得到∠BCG的度数.【解析】解:由作法得CG⊥AB,∵AB=AC,∴CG平分∠ACB,∠A=∠B,∵∠ACB=180°-40°-40°=100°,∴∠BCG=∠ACB=50°.故选:C.4. (2018•山东枣庄•3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,AF平分∠CAB,交CD于点E,交CB于点F.若AC=3,AB=5,则CE的长为()A.B.C.D.【分析】根据三角形的内角和定理得出∠CAF+∠CFA=90°,∠FAD+∠AED=90°,根据角平分线和对顶角相等得出∠CEF=∠CFE,即可得出EC=FC,再利用相似三角形的判定与性质得出答案.【解答】解:过点F作FG⊥AB于点G,∵∠ACB=90°,CD⊥AB,∴∠CDA=90°,∴∠CAF+∠CFA=90°,∠FAD+∠AED=90°,∵AF平分∠CAB,∴∠CAF=∠FAD,∴∠CFA=∠AED=∠CEF,∴CE=CF,∵AF平分∠CAB,∠ACF=∠AGF=90°,∴FC=FG,∵∠B=∠B,∠FGB=∠ACB=90°,∴△BFG∽△BAC,∴=,∵AC=3,AB=5,∠ACB=90°,∴BC=4,∴=,∵FC=FG,∴=,解得:FC=,即CE的长为.故选:A.【点评】本题考查了直角三角形性质、等腰三角形的性质和判定,三角形的内角和定理以及相似三角形的判定与性质等知识,关键是推出∠CEF=∠CFE.5. (2018•广安)如图,∠AOE=∠BOE=15°,EF∥OB,EC⊥OB于C,若EC=1,则OF= 2 .【分析】作EH⊥OA于H,根据角平分线的性质求出EH,根据直角三角形的性质求出EF,根据等腰三角形的性质解答.【解答】解:作EH⊥OA于H,∵∠AOE=∠BOE=15°,EC⊥OB,EH⊥OA,∴EH=EC=1,∠AOB=30°,∵EF∥OB,∴∠EFH=∠AOB=30°,∠FEO=∠BOE,∴EF=2EH=2,∠FEO=∠FOE,∴OF=EF=2,故答案为:2.6. (2018•德州)如图,OC为∠AOB的平分线,CM⊥OB,OC=5,OM=4,则点C到射线OA的距离为.【分析】过C作CF⊥AO,根据勾股定理可得CM的长,再根据角的平分线上的点到角的两边的距离相等可得CF=CM,进而可得答案.【解答】解:过C作CF⊥AO,∵OC为∠AOB的平分线,CM⊥OB,∴CM=CF,∵OC=5,OM=4,∴CM=3,∴CF=3,故答案为:3.7. 如图所示,已知△ABC中,PE∥AB交BC于点E,PF∥AC交BC于点F,点P是AD上一点,且点D 到PE的距离与到PF的距离相等,判断AD是否平分∠BAC,并说明理由.解:AD平分∠BAC.理由如下:∵D到PE的距离与到PF的距离相等,∴点D在∠EPF的平分线上.∴∠1=∠2.又∵PE∥AB,∴∠1=∠3.同理,∠2=∠4.∴∠3=∠4,∴AD平分∠BAC.8. 如图,在直角△ABC中,AC=BC,∠C=900,AP平分∠BAC,BD平分∠ABC;AP,BD交于点O,过点O 作OM⊥AC,若OM=4.(2)若△ABC的面积为32,求△ABC的周长.解:连接OC1112221()21432642ABC AOC BOC AOBS S S S AB OE BC ON AB OM OM AB BC OM ∆∆∆∆=++=⋅+⋅+⋅=++=⨯⨯=9. (2018•宜昌)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,∠A=40°,△ABC 的外角∠CBD 的平分线BE 交AC 的延长线于点E . (1)求∠CBE 的度数;(2)过点D 作DF ∥BE ,交AC 的延长线于点F ,求∠F 的度数.【分析】(1)先根据直角三角形两锐角互余求出∠ABC=90°﹣∠A=50°,由邻补角定义得出∠CBD=130°.再根据角平分线定义即可求出∠CBE=∠CBD=65°;(2)先根据三角形外角的性质得出∠CEB=90°﹣65°=25°,再根据平行线的性质即可求出∠F=∠CEB=25°.【解答】解:(1)∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=40°,∴∠ABC=90°﹣∠A=50°,∴∠CBD=130°.∵BE是∠CBD的平分线,∴∠CBE=∠CBD=65°;(2)∵∠ACB=90°,∠CBE=65°,∴∠CEB=90°﹣65°=25°.∵DF∥BE,∴∠F=∠CEB=25°.10. 如图.已知在△ABC中,∠A、∠B的角平分线交于点O,过O作OP⊥BC于P,OQ⊥AC于Q,OR ⊥AB于R,AB=7,BC=8,AC=9.(1)求BP、CQ、AR的长.(2)若BO的延长线交AC于E,CO的延长线交AB于F,若∠A=60゜,求证:OE=OF.分析:(1)根据角平分线性质得出OR=OQ=OP,根据勾股定理起床AR=AQ,CQ=CP,BR=BP,得出方程组,求出即可;(2)过O作OM⊥AC于肘,ON⊥AB于N,求出OM=ON,证出△FON≌△EOM即可.解:连接AO,OB,OC,∵OP⊥BC,OQ⊥AC,OR⊥AB,∠A、∠B的角平分线交于点O,∴OR=OQ,OR=OP,∴由勾股定理得:AR2=OA2﹣OR2,AQ2=AO2﹣OQ2,∴AR=AQ,同理BR=BP,CQ=CP,即O在∠ACB角平分线上,设BP=BR=x,CP=CQ=y,AQ=AR=z,则x=3,y=5,z=4,∴BP=3,CQ=5,AR=4.(2)过O作OM⊥AC于M,ON⊥AB于N,∵O在∠A的平分线,∴OM=ON,∠ANO=∠AMO=90°,∵∠A=60°,∴∠NOM=120°,∵O在∠ACB、∠ABC的角平分线上,∴∠EBC+∠FCB=(∠ABC+∠ACB)=×(180°﹣∠A)=60°,∴∠FON=∠EOM,在△FON和△EOM中∴△FON≌△EOM,∴OE=OF.。
BBECB A巧借三角形的两条内(外)角平分线夹角的模型【基本模型】三角形的两个内(外)角平分线所夹的角与第三个角之间的数量关系 模型一:当这两个角为内角时:这个夹角等于90°与第三个角一半的和(如图1); 模型二:当这两个角为外角时:这个夹角等于90°与第三个角一半的差(如图2); 模型三:当这两个角为一内角、一外角时:这个夹角等于第三个角一半(如图3);【分析】三个结论的证明例1、 如图1,△ABC 中,BD 、CD 为两个内角平分线,试说明:∠D=90°+21∠A 。
(方法一)解:∵BD 、CD 为角平分线∴∠CBD =21∠ABC , ∠BCD =21∠ACB 。
在△BCD 中:∠D =180°-(∠CBD +∠BCD )=180°-21(∠ABC +∠ACB )=180°-21(180°-∠A )=180°-21×180°+21∠A=90°+21∠A(方法二)解:连接AD 并延长交BC 于点E 解:∵BD 、CD 为角平分线∴∠CBD =21∠ABC , ∠BCD =21∠ACB 。
∵∠BDE 是△ABD 的外角 ∴∠BDE =∠BAD+∠ABD=∠BAD+21∠ABC同理可得∠CDE =∠CAD+21∠ACB又∵∠BDC =∠BDE+∠CDE∴∠BDC =∠BAD+21∠ABC+∠CAD+21∠ACB=∠BAC+21(∠ABC+∠ACB )=∠BAC+21(180°-∠BAC )=90°+21∠BAC例2、如图,BD、CD为△ABC的两条外角平分线,试说明:∠D=90°-21∠A 。
解:∵BD 、CD 为角平分线∴∠CBD=21∠CBE∠BCD =21∠BCF又∵∠CBE 、∠BCD 为△ABC 的外角 ∴∠CBE =∠A +∠ACB ∠BCF =∠A +∠ABC∴∠CBE +∠BCF =∠A +∠ACB +∠A +∠ABC =∠A +180°在△BCD 中:∠D =180°-(∠CBD +∠BCD )=180°-(21∠CBE +21∠BCF )=180°-21(∠CBE +∠BCF )=180°-21(∠A +180°)=90°-21∠A【小结】通过对模型1、2的分析和证明,我们还能发现三角形两内角平分线的夹角和两外角平分线的夹角互补,即和为180°。
专题05三角形中的角平分线模型【模型1】如图,已知OP 平分AOB ∠,过点P 作OA PD ⊥,OB PE ⊥;可根据角平分线性质证得ODP ∆≌OEP ∆,从而可得OPE OPD ∠=∠,PE PD OE OD ==;。
【模型拓展】与角平分线有关的辅助线作法【辅助线作法一】如图,已知OP 平分AOB ∠,点C 是OA 上的一点,通常情况下,在OB 上取一点D,使得OC OD =,连接PD,结合OP OP =,POD POC ∠=∠,可证得OPC ∆≌OPD ∆。
从而可得PD PC =,PDO PCO ∠=∠,DPO CPO ∠=∠。
【辅助线作法二】如图,已知OP 平分AOB ∠,OP CP ⊥,通常情况下,延长CP 交OB 于点D,结合OP OP =,POD POC ∠=∠,︒=∠=∠90OPD OPC ,可证得OPC ∆≌OPD ∆。
从而可得PD PC =,PDO PCO ∠=∠,OD OC =。
【辅助线作法三】如图,已知OP 平分AOB ∠,通常情况下,过点P 作PC//OB,根据平行线性质:两直线平行内错角相等;结合POD POC ∠=∠,从而可得PC OC =,CPO COP ∠=∠。
【例1】如图,OC 为∠AOB 的角平分线,点P 是OC 上的一点,PD ⊥OA 于D ,PE ⊥OB 于E ,F 为OC 上另一点,连接DF ,EF ,则下列结论:①OD =OE ;②DF =FE ;③∠DFO =∠EFO ;④S △DFP =S △EFP ,正确的个数为()A .1个B .2个C .3个D .4个【答案】D 【分析】证明△ODP ≌△OEP (AAS ),由全等三角形的性质可推出OD =OE ,证明△DPF ≌△EPF (SAS ),由全等三角形的性质可推出DF =EF .∠DFP =∠EFP ,S △DFP =S △EFP ,则可得出答案.【解析】解:①∵OC 平分∠AOB ,∴∠DOP =∠EOP ,∵PD ⊥OA 于点D ,PE ⊥OB 于点E ,∴∠ODP =∠OEP =90°,∵OP =OP ,∴△ODP ≌△OEP (AAS ),∴OD =OE .故①正确;②∵△ODP ≌△OEP ,∴PD =PE ,∠OPD =∠OPE ,∴∠DPF =∠EPF ,∵PF =PF ,∴△DPF ≌△EPF (SAS ),∴DF =EF .故②正确;③∵△DPF ≌△EPF ,∴∠DFO =∠EFO ,故③正确;④∵△DPF ≌△EPF ,∴S △DFP =S △EFP ,故④正确.故选:D .【例2】如图,已知OC 平分∠MON ,点A 、B 分别在射线OM ,ON 上,且OA =OB .求证:△AOC ≌△BOC.【答案】见解析【分析】根据角平分线的性质和全等三角形的判定方法可以证明结论成立.【解析】证明:∵OC 平分∠MON ,∴∠AOC =∠BOC ,在△AOC 和△BOC 中,OA OB AOC BOC OC OC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△AOC ≌△BOC (SAS ).【例3】请阅读以下材料,并完成相应的问题:角平分线分线段成比例定理:如图1,在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,则AB BD AC CD=,下面是这个定理的部分证明过程:证明:如图2,过C 作CE ∥DA ,交BA 的延长线于E .…任务:(1)请按照上面的证明思路,写出该证明的剩余部分;(2)如图3,已知Rt △ABC 中,AB =3,BC =4,∠ABC =90°,AD 平分∠BAC ,求BD 的长.(请按照本题题干的定理进行解决)【答案】(1)见解析;(2).【分析】(1)如图2:过C 作CE ∥DA .交BA 的延长线于E ,利用平行线分线段成比例定理得到BD CD =BA EA,利用平行线的性质得∠2=∠ACE ,∠1=∠E ,由∠1=∠2得∠ACE =∠E ,所以AE =AC 即可证明结论;(2)先利用勾股定理计算出AC =5,再利用(1)中的结论得到AC AB =CD BD ,即53=CD BD ,则可计算出BD =32,然后利用勾股定理计算出AD =2,从而可得到△ABD 的周长.【解析】(1)解:如图2:过C 作CE ∥DA .交BA 的延长线于E ,∵CE //AD ,∴BD CD =BA EA,∠2=∠ACE ,∠1=∠E ,∵AD 平分∠BAC∴∠1=∠2,∴∠ACE =∠E ,∴AE =AC ,∴AB AC =BD CD;(2)∵AB =3,BC =4,∠ABC =90°,∴AC =5,∵AD 平分∠BAC ,∴AC AB =CD BD ,即53=4BD BD -,∴BD =32,∴AD∴△ABD 的周长=32+3+2=92+.一、单选题1.如图,ABC 中,5AB =,6BC =,10CA =,点D ,E 分别在BC ,CA 上,DE AB ∥,F 为DE 中点,AF 平分BAC ∠,则BD 的长为()A .32B .65C .85D .2【答案】B【分析】根据角平分线和平行可得EA EF =,从而可得2DE AE =,然后证明EDC ABC △△∽,利用相似三角形的性质即可求出AE ,DE ,进而求出CD ,最后进行计算求出BD 即可解答.【解析】解:∵F 为DE 中点,∴2ED EF =,∵AF 平分BAC ∠,∴EAF FAB ∠=∠,∵DE AB ∥,∴FAB AFE ∠=∠,∴EAF AFE ∠=∠,∴EA EF =,∴2DE AE =,设AE x =,则2DE x =,∵DE AB ∥,∴EDC B ∠=∠,∵C C ∠=∠,∴EDC ABC △△∽,∴ED EC DC AB AC BC==,∵5AB =,6BC =,10CA =,∴210510x x -=,∴2x =,∴24DE x ==,∴456CD =,∴245CD =,∴246655BD BC CD =-=-=.故选:B .2.如图,平行四边形ABCD 中,∠A 的平分线AE 交CD 于E ,若AB =5,BC =3,则EC 的长为()A .1B .2C .2.5D .4【答案】B 【分析】根据平行四边形的性质可得AB =CD =5,AD =BC =3,AB ∥CD ,然后根据平行线的性质可得∠EAB =∠AED ,然后根据角平分线的定义可得∠EAB =∠EAD ,从而得出∠EAD =∠AED ,根据等角对等边可得DA =DE =3,即可求出EC 的长.【解析】解:∵四边形ABCD 是平行四边形,AB =5,BC =3,∴AB =CD =5,AD =BC =3,AB ∥CD∴∠EAB =∠AED∵AE 平分∠DAB∴∠EAB =∠EAD∴∠EAD =∠AED∴DA =DE =3∴EC =CD -DE =2故选B .3.如图,OP 平分MON ∠,PA ON ⊥于点A ,点Q 是射线OM 上的一个动点,则下列结论正确的是()A .PA PQ=B .PA PQ <C .PA PQ >D .PA PQ≤【答案】D 【分析】连接PQ ,当PQ ⊥OM 时,根据角平分线的性质得出PQ =PA ,利用直线外一点到直线的垂线段最短即可得出结论.【解析】解:连接PQ ,当PQ ⊥OM 时,∵OP 平分∠MON ,PQ ⊥OM ,PA ⊥ON ,∴PQ =PA ,此时点P 到OM 的距离PQ 最小,∴PA ≤PQ ,故选:D .4.如图,CD ,CE ,CF 分别是ABC 的高、角平分线、中线,则下列各式中错误的是()A.2AB BF=B.12ACE ACB∠=∠C.AE BE=D.CD BE⊥【答案】C【分析】从三角形的一个顶点向它的对边作垂线,垂足与顶点之间的线段叫做三角形的高.三角形一个内角的平分线与这个内角的对边交于一点,则这个内角的顶点与所交的点间的线段叫做三角形的角平分线.三角形一边的中点与此边所对顶点的连线叫做三角形的中线.依此即可求解.【解析】解:∵CD,CE,CF分别是△ABC的高、角平分线、中线,∴CD⊥AB,∠ACE=12∠ACB,AB=2BF,无法确定AE=BE.故选:C.5.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,则下列结论:①AD平分∠CDE;②∠BAC=∠BDE;③DE平分∠ADB;④BE+AC=AB,其中正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】C【分析】根据题中条件,结合图形及角平分线的性质得到结论,与各选项进行比对,排除错误答案,选出正确的结果.【解析】解:∵AD平分∠BAC,∴∠DAC=∠DAE,∵∠C=90°,DE⊥AB,∴∠C=∠E=90°,∵AD=AD,∴△DAC≌△DAE,∴∠CDA=∠EDA,∴①AD平分∠CDE正确;无法证明∠BDE =60°,∴③DE 平分∠ADB 错误;∵BE +AE =AB ,AE =AC ,∴BE +AC =AB ,∴④BE +AC =AB 正确;∵∠BDE =90°-∠B ,∠BAC =90°-∠B ,∴∠BDE =∠BAC ,∴②∠BAC =∠BDE 正确.综上,正确的个数的3个,故选:C .6.如图,∠BAC =30°,AD 平分∠BAC ,DF ⊥AB 交AB 于F ,DE ⊥DF 交AC 于E ,若AE =8,则DF 等于()A .5B .4C .3D .2【答案】B 【分析】过点D 作DG AC ⊥,根据角平分线的性质可得DF DG =,根据角平分线的定义,平行线的性质以及等腰三角形的判定,可得AE ED =,进而根据含30度角的直角三角形的性质即可求解.【解析】如图,过点D 作DG AC ⊥ AD 平分∠BAC ,DF ⊥AB ,DG AC⊥∴DF DG =,CAD BAD∠=∠DE DF ⊥ ,DF ⊥AB ,AB DE∴∥BAD EDA∴∠=∠EAD EDA∴∠=∠EA ED∴=8AE = 8DE AE ∴== ∠BAC =30°,30DEG ∴∠=︒142DG DE ∴==4DF ∴=故选B二、填空题7.如图,已知AD 是△ABC 的角平分线,DE ∥AC 交AB 于点E ,请你添加一个条件________,使四边形AEDF 是菱形.【答案】DF ∥AB【分析】添加DF ∥AB ,根据DE ∥AC 交AB 于点E ,DF ∥AB 交AC 于点F ,可以判断四边形AEDF 是平行四边形,再根据角平分线的性质和平行线的性质即可证明结论成立.【解析】解:DF ∥AB ,理由如下:∵DE ∥AC 交AB 于点E ,DF ∥AB 交AC 于点F ,∴四边形AEDF 是平行四边形,∠EAD =∠ADF ,∵AD 是△ABC 的角平分线,∴∠EAD =∠FAD ,∴∠ADF =∠FAD ,∴FA =FD ,∴平行四边形AEDF 是菱形(有一组邻边相等的平行四边形是菱形).8.如图,在平行四边形ABCD 中,DE 平分∠ADC ,AD =8,BE =3,则AB 的长为________.【答案】5【分析】首先由在平行四边形ABCD 中,AD =8,BE =3,求得CE 的长,然后由DE 平分∠ADC ,可证CD =CE =5,即可求解.【解析】∵在平行四边ABCD 中,AD =8,∴BC =AD =8,AD //BC ,∴CE =BC -BE =8-3=5,∠ADE =∠CED ,∴DE 平分∠ADC ,∴∠ADE =∠CDE ,∴∠CDE =∠CED ,∴CD =CE =5=AB ,故答案为:5.9.如图,在ABC 中,ACB ∠的平分线交AB 于点D ,DE AC ⊥于点E .F 为BC 上一点,若DF AD =,6ACD CDF S S -=△△,则AED 的面积为______.【答案】3【分析】在CA 上截取CG =CF ,连接DG .根据题意易证()CDG CDF SAS ≅ ,得出DG DF =,CDG CDF S S = .即可求出AD DG =,6ADG S = .最后根据等腰三角形“三线合一”的性质即可求出ADE S .【解析】如图,在CA 上截取CG =CF ,连接DG,∵CD 平分ACB ∠,∴ACD BCD ∠=∠.在CDG 和CDF 中,CG CF GCD FCD CD CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()CDG CDF SAS ≅ ,∴DG DF =,CDG CDF S S = .∵6ACD CDF S S -=△△,∴6ACD CDG S S -= ,即6ADG S = .∵AD DF =,∴AD DG=.∴AE=EG,∴132ADE GDE ADGS S S===.故答案为:3.10.如图,AB=BE,∠DBC=12∠ABE,BD⊥AC,则下列结论正确的是:_____.(填序号)①BC平分∠DCE;②∠ABE+∠ECD=180°;③AC=2BE+CE;④AC=2CD﹣CE.【答案】①②④【分析】根据已知∠DBC=12∠ABE,BD⊥AC,想到构造一个等腰三角形,所以延长CD,以B为圆心,BC长为半径画弧,交CD的延长线于点F,则BF=BC,就得到∠FBC=2∠DBC,然后再证明△FAB≌△CBE,就可以判断出BC平分∠DCE,再由角平分线的性质想到过点B作BG⊥CE,交CE的延长线于点G,从而证明△ABD≌△EBG,即可判断.【解析】解:延长CD,以B为圆心,BC长为半径画弧,交CD的延长线于点F,则BF=BC,过点B作BG⊥CE,交CE的延长线于点G,∵FB=BC,BD⊥AC,∴DF=DC,∠DBC=∠DBF=12∠FBC,∵∠DBC=12∠ABE,∴∠FBC=∠ABE,∴∠FBA=∠CBE,∵AB=AE,∴△FAB≌△CBE(SAS),∴∠F=∠BCE,∵BF=BC,∴∠F=∠BCD,∴∠BCD=∠BCE,∴BC平分∠DCE,故①正确;∵∠FBC+∠F+∠BCD=180°,∴∠ABE+∠BCE+∠BCD=180°,∴∠ABE+∠DCE=180°,故②正确;∵∠BDC=∠BGC=90°,BC=BC,∴△BDC≌△BGC(AAS),∴AD=GE,CD=CG,∵AC=AD+DC,∴AC=AD+CG=AD+GE+CE=2GE+CE,∵GE≠BE,∴AC≠2BE+CE,故③错误;∵AC=CF﹣AF,∴AC=2CD﹣CE,故④正确;故答案为:①②④.11.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC交AC于点D,DE∥AB,交BC于点E,BE=2,则DE的长是___.【答案】2【分析】根据角平分线的定义得到∠ABD=∠CBD,根据平行线的性质得到∠ABD=∠BDE,等量代换得到∠DBE=∠BDE,得到DE=BE,于是得到结论.【解析】解:∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD,∵DE∥AB,∴∠ABD=∠BDE,∴∠DBE=∠BDE,∴DE=BE,∵BE=2,∴DE=2.故答案为:2.12.如图,△ABC中,AD、BD、CD分别平分△ABC的外角∠CAE、内角∠ABC、外角∠ACF,AD∥BC.以下结论:①∠ABC=∠ACB;②∠ADC+∠ABD=90°;③BD平分∠ADC;④2∠BDC=∠BAC.其中正确的结论有____________.(填序号)【答案】①②④【分析】根据角平分线的定义得到∠EAD=∠CAD,根据平行线的性质得到∠EAD=∠ABC,∠CAD=∠ACB,求得∠ABC=∠ACB,故①正确;根据角平分线的定义得到∠ADC=90°12-∠ABC,求得∠ADC+∠ABD=90°故②正确;根据全等三角形的性质得到AB=CB,与题目条件矛盾,故③错误,根据角平分线的定义和三角形外角的性质即可得到2∠BDC=∠BAC,故④正确.【解析】解:∵AD平分∠EAC,∴∠EAD=∠CAD,∵AD∥BC,∴∠EAD=∠ABC,∠CAD=∠ACB,∴∠ABC=∠ACB,故①正确;∵AD,CD分别平分∠EAC,∠ACF,∴可得∠ADC=90°12-∠ABC,∴∠ADC+12∠ABC=90°,∴∠ADC+∠ABD=90°,故②正确;∵∠ABD =∠DBC ,BD =BD ,∠ADB =∠BDC ,∴△ABD ≌△BCD (ASA ),∴AB =CB ,与题目条件矛盾,故③错误,∵∠DCF =∠DBC +∠BDC ,∠ACF =∠ABC +∠BAC ,∴2∠DCF =2∠DBC +2∠BDC ,2∠DCF =2∠DBC +∠BAC ,∴2∠BDC =∠BAC ,故④正确,故答案为:①②④.三、解答题13.如图,AC =BC ,∠1=∠2,求证:OD 平分∠AOB .【答案】见详解【分析】证明△ACO ≌△BCO 即可求证.【解析】证明:∵∠1=∠2,∠1+∠ACO =180°,∠2+∠BCO =180°,∴∠ACO =∠BCO ,∵AC =BC ,CO =CO ,∴△ACO ≌△BCO ,∴∠AOC =∠BOC ,∴OD 平分∠AOB .14.如图,在ABC 中,AE 平分BAC BE AE ∠⊥,于点E ,延长BE 交AC 于点D ,点F 是BC 的中点.若35AB AC ==,,求EF 的长.【答案】1【分析】根据角平分线的定义结合题意,即可利用“ASA”证明BAE DAE ≅ ,即得出3AD AB ==,BE DE =,从而可得出2CD =,点E 为BD 中点,从而可判定EF 为BCD △的中位线,进而可求出EF 的长.【解析】∵AE 平分BAC BE AE∠⊥,∴BAE DAE ∠=∠,90AEB AED ∠=∠=︒.又∵AE =AE ,∴BAE DAE ≅ (ASA),∴3AD AB ==,BE DE =,∴2CD AC AD =-=,点E 为BD 中点.∵F 是BC 的中点,∴EF 为BCD △的中位线,∴112EF CD ==.15.已知:如图,在△ABC 中,AB =AC ,∠A =100°,BD 是∠ABC 的平分线,BD =BE .求证:(1)△CED 是等腰三角形;(2)BD +AD =BC .【答案】(1)见解析;(2)见解析【分析】(1)由AB =AC ,∠A =100°求出∠ABC =∠C =40°,再由BD 是∠ABC 的平分线求出∠DBC =12∠ABC =20°,根据BD =BE 求出∠BED =∠BDE =80°,再根据三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和求得∠EDC =40°,则∠EDC =∠C ,从而证明ED =EC ,即△CED 是等腰三角形;(2)在BE 上截取BF =BA ,连结DF ,先证明△FBD ≌△ABD ,则FD =AD ,∠BFD =∠A =100°,可证明∠EFD =∠FED =80°,则AD =FD =ED =EC ,即可证明BD +AD =BE +EC =BC .【解析】(1)∵AB =AC ,∠A =100°,∴∠ABC =∠C =12×(180°-100°)=40°,∵BD 是∠ABC 的平分线,∴∠DBC =12∠ABC =20°,∵BD =BE ,∴∠BED =∠BDE =12×(180°-20°)=80°,∴∠EDC =∠BED -∠C =80°-40°=40°,∴∠EDC =∠C ,∴ED =EC ,∴△CED 是等腰三角形.(2)如图,在边BC 上取点F ,使BF BA =,在ABD △和FBD 中∵AB FB ABD FBD BD BD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴ABD FBD≌△△∴AD DF =,100BFD A ∠=∠=︒,∴18010080DFE ∠=︒-︒=︒,∴DFE DEF∠=∠∴DF DE=∴AD EC=∴BD AD BE EC BC +=+=.16.如图,AD 为△ABC的角平分线.(1)如图1,若CE ⊥AD 于点F ,交AB 于点E ,AB =8,AC =5.则BE =_______.(2)如图2,若∠C =2∠B ,点E 在AB 上,且AE =AC ,AB =a ,AC =b ,求CD 的长;(用含a 、b 的式子表示)(3)如图3,BG ⊥AD ,点G 在AD 的延长线上,连接CG ,若△ACG 的面积是7,求△ABC 的面积.【答案】(1)3;(2)CD =a -b ;(3)ABC S =14【分析】(1)利用ASA 证明△AEF ≌△ACF ,得AE =AC =5,得出答案;(2)利用ASA 证明△ADE ≌△ADC ,得∠C =∠AED ,DC =DE ,再证明∠B =∠BDE ,得出BE =DE ,即可得到结论;(3)利用ASA 证明△AGB ≌△AGH ,得出BG =HG ,即可得出△ABC 的面积.【解析】(1)∵AD 是△ABC 的平分线,∴∠BAD =∠CAD ,∵CE ⊥AD ,∴∠CFA =∠EFA ,∵在△AEF 和△ACF 中EAF CAF AF AF AFE AFC ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩===,∴△AEF ≌△ACF (ASA ),∴AE =AC =5,∵AB =8,∴BE =AB −AC =8−5=3,故答案为:3;(2)∵AD 平分∠BAC ,∴∠BAD =∠CAD ,在△ADE 和△ADC 中AE AC EAD CAD AD AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ADE ≌△ADC∴∠C =∠AED ,DC =DE又∵∠C =2∠B ,∠AED =∠B +∠BDE∴∠B =∠BDE∴DE =BE ,∴DC =DE =BE =AB -AE =AB -AC=a -b ;(3)如图,分别延长AC ,BG 交于点H ,∵AD 平分∠BAC ,∴∠BAD =∠CAD ,∵AG ⊥BH ,∴∠AGB =∠AGH =90°,∵在△AGB 和△AGH 中BAD CAD AG AG AGB AGH ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△AGB ≌△AGH ,∴BG =HG ,∴22BCH BCG HCG S S S == ,又∵2ABC BCH ACG CGH S S S S +=+ ()∴ABC S =14.17.已知:如图1,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,60B ∠=︒,AD ,CE 是角平分线,AD 与CE 相交于点F ,FM AB ⊥,FN BC ⊥,垂足分别为M ,N .【思考说理】(1)求证:FE FD =.【反思提升】(2)爱思考的小强尝试将【问题背景】中的条件“90ACB ∠=︒”去掉,其他条件不变,观察发现(1)中结论(即FE FD =)仍成立.你认为小强的发现正确吗?如果不正确请举例说明,如果正确请仅就图2给出证明.【答案】(1)证明见详解;(2)正确,证明见详解;【分析】(1)由角平分线的性质、三角形内角和定理证()Rt FDN Rt FEM AAS ∆≅∆∠即可求解;(2)在AB 上截取CP =CD ,分别证()CDF CPF SAS ∆≅∆、()AFE AFP ASA ∆≅∆即可求证;【解析】证明:(1)∵AD 平分∠BAC ,CE 平分∠ACB ,∴点F 是ABC ∆的内心,∵FM AB ⊥,FN BC ⊥,∴FM FN =,∵90ACB ∠=︒,60ABC ∠=︒,∴30CAB ∠=︒∴15CAD ∠=︒∴75ADC ∠=︒∵45ACE ∠=︒∴75CEB ∠=︒∴ADC CEB∠=∠∴()Rt FDN Rt FEM AAS ∆≅∆∠∴FE FD=(2)如图,在AB 上截取CP =CD ,在CDF ∆和CPF ∆中,∵CD CP DCF PCF CF CF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()CDF CPF SAS ∆≅∆∴FD FP =,∠CFD =∠CFP ,∵AD 平分∠BAC ,CE 平分∠ACB ,∴∠CAD =∠BAD ,∠ACE =∠BCE ,∵∠B =60°,∴∠ACB +∠BAC =120°,∴∠CAD +∠ACE =60°,∴∠AFC =120°,∵∠CFD =∠AFE =180°-∠AFC =60°,∵∠CFD =∠CFP ,∴∠AFP =∠CFP =∠CFD =∠AFE =60°,在AFE ∆和AFP ∆中,∵AFE AFP AF AF PAF EAF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴()AFE AFP ASA ∆≅∆∴FP =EF∴FD =EF .18.如图,∠MAN 是一个钝角,AB 平分∠MAN ,点C 在射线AN 上,且AB =BC ,BD ⊥AC ,垂足为D.(1)求证:BAM BCA ∠=∠;(2)动点P ,Q 同时从A 点出发,其中点Q 以每秒3个单位长度的速度沿射线AN 方向匀速运动;动点P 以每秒1个单位长度的速度匀速运动.已知AC =5,设动点P ,Q 的运动时间为t 秒.①如图②,当点P 在射线AM 上运动时,若点Q 在线段AC 上,且52ABP BQC S S =△△,求此时t 的值;②如图③,当点P 在直线AM 上运动时,点Q 在射线AN 上运动的过程中,是否存在某个时刻,使得 APB 与 BQC 全等?若存在,请求出t 的值;若不存在,请说出理由.【答案】(1)见解析(2)①2517t =;②存在,54t =或52t =【分析】(1)①先证Rt △BDA ≌Rt △BDC (HL ),推出∠BAC =∠BCA .再由角平分线的定义得∠BAM =∠BAC ,等量代换即可证明BAM BCA ∠=∠;(2)①作BH ⊥AM ,垂足为M .先证△AHB ≌△ADB (AAS ),推出BH =BD ,再由S △ABP =52S △BQC ,推出52AP CQ =,结合P ,Q 运动方向及速度即可求解;②分“点P 沿射线AM 方向运动,点Q 在线段AC 上”,以及“点P 沿射线AM 反向延长线方向运动,点Q 在线段AC 延长线上”两种情况讨论,利用三角形全等得出AP 与CQ 的关系即可求解.【解析】(1)证明:∵BD ⊥AC ,∴90BDA BDC ∠=∠=︒,在Rt △BDA 和Rt △BDC 中,BD BD AB CB=⎧⎨=⎩,∴Rt △BDA ≌Rt △BDC (HL ),∴∠BAC =∠BCA .∵AB 平分∠MAN ,∴∠BAM =∠BAC ,∴∠BAM =∠BCA .(2)解:①如下图所示,作BH ⊥AM ,垂足为M .∵BH ⊥AM ,BD ⊥AC ,∴∠AHB =∠ADB =90°,在△AHB 和△ADB 中,AHB ADB BAH BAD AB AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,,,∴△AHB ≌△ADB (AAS ),∴BH =BD ,∵S △ABP =52S △BQC ,∴151222AP BH CQ BD =⨯ ,∴52AP CQ =,∴5(53)2t t =-,∴2517t =.②存在,理由如下:当点P 沿射线AM 方向运动,点Q 在线段AC上时,如下图所示,∵AB =BC ,又由(1)得∠BAM =∠BCA ,∴当AP =CQ 时,△APB ≌△CQB ,∴53t t =-,∴54t =;当点P 沿射线AM 反向延长线方向运动,点Q 在线段AC 延长线上时,如下图所示,由(1)得∠BAM=∠BCA,∴∠BAP=∠BCQ,又∵AB=BC,∴当AP=CQ时,△APB≌△CQB,∴35t t=-,∴52 t=.综上所述,当54t=或52t=时,△APB和△CQB全等.。
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。
BB E CBA 双角平分线模型【基本模型】三角形的两个内(外)角平分线所夹的角与第三个角之间的数量关系模型一:当这两个角为内角时:这个夹角等于90°与第三个角一半的和(如图1); 模型二:当这两个角为外角时:这个夹角等于90°与第三个角一半的差(如图2); 模型三:当这两个角为一内角、一外角时:这个夹角等于第三个角一半(如图3);∠BDC=90°+21∠A ∠BDC=90°-21∠A ∠BDC=21∠A 【分析】三个结论的证明 例1、 如图1,△ABC 中,BD 、CD 为两个内角平分线,试说明:∠D=90°+21∠A 。
(方法一)解:∵BD 、CD 为角平分线∴∠CBD =21∠ABC , ∠BCD =21∠ACB 。
在△BCD 中:∠D =180°-(∠CBD +∠BCD )=180°-21(∠ABC +∠ACB ) =180°-21(180°-∠A ) =180°-21×180°+21∠A =90°+21∠A (方法二)解:连接AD 并延长交BC 于点E解:∵BD 、CD 为角平分线∴∠CBD =21∠ABC , ∠BCD =21∠ACB 。
∵∠BDE 是△ABD 的外角∴∠BDE =∠BAD+∠ABD=∠BAD+21∠ABC 同理可得∠CDE =∠CAD+21∠ACB 又∵∠BDC =∠BDE+∠CDE∴∠BDC =∠BAD+21∠ABC+∠CAD+21∠ACB =∠BAC+21(∠ABC+∠ACB ) =∠BAC+21(180°-∠BAC ) =90°+21∠BAC 例2、如图,BD、CD为△ABC的两条外角平分线,试说明:∠D=90°-21∠A 。
解:∵BD 、CD 为角平分线∴∠CBD=21∠CBE ∠BCD =21∠BCF 又∵∠CBE 、∠BCD 为△ABC 的外角∴∠CBE =∠A +∠ACB∠BCF =∠A +∠ABC∴∠CBE +∠BCF =∠A +∠ACB +∠A +∠ABC =∠A +180°在△BCD 中:∠D =180°-(∠CBD +∠BCD )=180°-(21∠CBE +21∠BCF ) =180°-21(∠CBE +∠BCF ) =180°-21(∠A +180°) =90°-21∠A 【小结】通过对模型1、2的分析和证明,我们还能发现三角形两内角平分线的夹角和两外角平分线的夹角互补,即和为180°。
专题08 全等三角形中的角平分线模型【模型展示】特点利用角平分线图形的对称性,在角的两边构造对称全等三角形,可以得到对应边、对应角相等。
利用对称性把一些线段或角进行转移,这是经常使用的一种解题技巧。
结论三边对应相等的三角戏是全等三角形(SSS)、全等三角形对应角相等【模型证明】解决方案角平分线+垂直两边型角平分线性质定理:角的平分线上的点作角两边垂直段构成的两个RT三角形全等.【证明】∵ OC为∵AOB的角平分线,D为OC上一点DE∵OA,DF∵OB∵(AAS)OFD△OED△∵DE=DF角平分线+垂直角平分线型构造此模型可以利用等腰三角形的“三线合一”,也可以得到两个全等的直角三角形,进而得到对应边、对应角相等。
这个模型巧妙地把角平分线和三线合一联系了起来。
DFEOCBAOBNMBCO角平分线+平行线如图,P 是∠MON 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。
【证明】∠PQ ∥ON∴∠PON=∠OPQ又∵OP 是∠MON 的平分线∴∠POQ=∠PON∴∠POQ=∠OPQ∴△POQ 是等腰三角形【题型演练】一、单选题1.已知:如图,BD 为∠ABC 的角平分线,且BD=BC ,E 为BD 延长线上的一点,BE=BA ,过E 作EF∠AB ,F 为垂足,下列结论:∠∠ABD∠∠EBC∠∠BCE+∠BCD=180°∠AD=AE=EC ∠ BA+BC=2BF 其中正确的是( )A .∠∠∠B .∠∠∠C .∠∠∠D .∠∠∠∠ 【答案】D【分析】易证ABD EBC ∆∆≌,可得BCE BDA ∠=∠,AD=EC 可得∠∠正确;再根据角平分线的性质可求得DAE DCE ∠=∠ ,即∠正确,根据∠可判断∠正确;【详解】∠ BD 为∠ABC 的角平分线,∠ ∠ABD=∠CBD ,∠在∠ABD 和∠EBD 中,BD=BC ,∠ABD=∠CDB ,BE=BA ,∠∠ABD EBC ∆∆≌(SAS),故∠正确;∠ BD 平分∠ABC ,BD=BC ,BE=BA ,∠ ∠BCD=∠BDC=∠BAE=∠BEA,∠∠ABD∠∠EBC,∠∠BCE=∠BDA,∠∠BCE+∠BCD=∠BDA+∠BDC=180°,故∠正确;∠∠BCE=∠BDA,∠BCE=∠BCD+∠DCE,∠BDA=∠DAE+∠BEA,∠BCD=∠BEA,∠∠DCE=∠DAE,∠∠ACE是等腰三角形,∠AE=EC,∠∠ABD∠∠EBC,∠AD=EC,∠AD=AE=EC,故∠正确;作EG∠BC,垂足为G,如图所示:∠ E是BD上的点,∠EF=EG,在∠BEG和∠BEF中BE BE EF EG=⎧⎨=⎩∠ ∠BEG∠∠BEF,∠BG=BF,在∠CEG和∠AFE中EF EG AE CE=⎧⎨=⎩∠∠CEG∠∠AFE,∠ AF=CG,∠BA+BC=BF+FA+BG-CG=BF+BG=2BF,故∠正确;故选:D.【点睛】本题考查了全等三角形的判定,全等三角形对应边、对应角相等的性质,本题中熟练求证三角形全等和熟练运用全等三角形对应边、对应角相等的性质是解题的关键;2.如图,在菱形ABCD 中,AB=BD ,点E 、F 分别是AB 、AD 上任意的点(不与端点重合),且AE=DF ,连接BF 与DE 相交于点G ,连接CG 与BD 相交于点H .给出如下几个结论:∠∠AED∠∠DFB ;∠S 四边形BCDG 2;∠若AF=2DF ,则BG=6GF ;∠CG 与BD 一定不垂直;∠∠BGE 的大小为定值.其中正确的结论个数为( )A .4B .3C .2D .1 【答案】B【详解】试题分析:∠∠ABCD 为菱形,∠AB=AD ,∠AB=BD ,∠∠ABD 为等边三角形,∠∠A=∠BDF=60°,又∠AE=DF ,AD=BD ,∠∠AED∠∠DFB ,故本选项正确;∠∠∠BGE=∠BDG+∠DBF=∠BDG+∠GDF=60°=∠BCD ,即∠BGD+∠BCD=180°,∠点B 、C 、D 、G 四点共圆,∠∠BGC=∠BDC=60°,∠DGC=∠DBC=60°,∠∠BGC=∠DGC=60°,过点C 作CM∠GB 于M ,CN∠GD 于N (如图1),则∠CBM∠∠CDN (AAS ),∠S 四边形BCDG =S 四边形CMGN ,S 四边形CMGN =2S ∠CMG ,∠∠CGM=60°,∠GM=12CG ,,∠S 四边形CMGN =2S ∠CMG =2×12×122,故本选项错误; ∠过点F 作FP∠AE 于P 点(如图2),∠AF=2FD ,∠FP :AE=DF :DA=1:3,∠AE=DF ,AB=AD ,∠BE=2AE ,∠FP :BE=FP :12AE=1:6,∠FP∠AE ,∠PF∠BE ,∠FG :BG=FP :BE=1:6,即BG=6GF ,故本选项正确;∠当点E ,F 分别是AB ,AD 中点时(如图3),由(1)知,∠ABD ,∠BDC 为等边三角形,∠点E ,F 分别是AB ,AD 中点,∠∠BDE=∠DBG=30°,∠DG=BG ,在∠GDC 与∠BGC 中,∠DG=BG ,CG=CG ,CD=CB ,∠∠GDC∠∠BGC ,∠∠DCG=∠BCG ,∠CH∠BD ,即CG∠BD ,故本选项错误;∠∠∠BGE=∠BDG+∠DBF=∠BDG+∠GDF=60°,为定值,故本选项正确;综上所述,正确的结论有∠∠∠,共3个,故选B .考点:四边形综合题.3.如图,Rt ACB 中,90ACB ︒∠=,ABC 的角平分线AD 、BE 相交于点P ,过P 作PF AD ⊥交BC 的延长线于点F ,交AC 于点H ,则下列结论:∠135APB ︒∠=;∠PF PA =;∠AH BD AB +=;∠S 四边形23ABDE S ABP =,其中正确的个数是( )A .4B .3C .2D .1【答案】B【分析】根据三角形全等的判定和性质以及三角形内角和定理逐一分析判断即可.【详解】解:∠在∠ABC 中,∠ACB=90°,∠∠CAB+∠ABC=90°∠AD 、BE 分别平分∠BAC 、∠ABC , ∠∠BAD=12CAB ∠,∠ABE=12ABC ∠ ∠∠BAD+∠ABE=111+=()45222CAB ABC CAB ABC ∠∠∠+∠=︒ ∠∠APB=180°-(∠BAD+∠ABE )=135°,故∠正确;∠∠BPD=45°,又∠PF∠AD ,∠∠FPB=90°+45°=135°∠∠APB=∠FPB又∠∠ABP=∠FBPBP=BP∠∠ABP∠∠FBP (ASA )∠∠BAP=∠BFP ,AB=AB ,PA=PF ,故∠正确;在∠APH 与∠FPD 中∠∠APH=∠FPD=90°∠PAH=∠BAP=∠BFPPA=PF∠∠APH∠∠FPD (ASA ),∠AH=FD ,又∠AB=FB∠AB=FD+BD=AH+BD ,故∠正确;连接HD ,ED ,∠∠APH∠∠FPD ,∠ABP∠∠FBP∠APH FPD S S =,ABP FBP S S =,PH=PD ,∠∠HPD=90°,∠∠HDP=∠DHP=45°=∠BPD∠HD∠EP ,∠EPH EPD S S =∠ABP BDP AEP EPD ABDE S S SS S =+++四边形 ()ABP AEP EPH PBD S S S S =+++ABP APH PBD SS S =++ ABP FPD PBD S S S =++ABP FBP S S=+ 2ABPS = 故∠错误,∠正确的有∠∠∠,故答案为:B .【点睛】本题考查了三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的方法有:SSS 、SAS 、AAS 、ASA 、HL ,注意AAA 和SAS 不能判定两个三角形全等.二、填空题4.已知,∠ABC 中,∠BAC =120°,AD 平分∠BAC ,∠BDC =60°,AB =2,AC =3,则AD 的长是________.【答案】5【分析】过D 作,DE AC ⊥,DF AB ⊥交AB 延长线于F ,然后根据全等三角形的性质和30︒角直角三角形的性质即可求解.【详解】过D 作,DE AC ⊥,DF AB ⊥交AB 延长线于F ,∠AD 平分BAC ∠,DE AC ⊥,DF AB ⊥,∠DE DF =,90DEC DFB DEA ==︒=∠∠∠,∠360BAC BDC DCE DBA +++=︒∠∠∠∠,12060BAC BDC =︒=︒∠,∠,∠180DCE DBA +=︒∠∠,∠180DBF DBA +=︒∠∠,∠DCE DBF ∠=∠,在DEC 和DFB △中,DCE DBF DEC DFB DE DB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∠()DEC DFB AAS △≌△,∠CE BF =,在Rt DEA △和Rt DFA 中,DE DF DA DA =⎧⎨=⎩, ∠()Rt DEA DFA HL △≌△,∠AE AF =,∠,AE AC CE AF AB BF =-=+,∠AC CE AB BF -=+,∠1CE BF AC AB +=-=, ∠12CE BF ==, ∠52AF AB BF =+=, ∠AD 平分BAC ∠, ∠1602DAB BAC ==︒∠∠, ∠18030ADF DAB DFB =︒--=︒∠∠∠,∠25AD AF ==.【点睛】此题考查了全等三角形和角平分线的性质,解题的关键是作出辅助线构造全等三角形.5.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 =50︒,∠CAP =______.【答案】40°【分析】过点P 作PF∠AB 于F ,PM∠AC 于M ,PN∠CD 于N ,根据三角形的外角性质和内角和定理,得到∠BAC 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 ,即可得到答案.【详解】解:过点P 作PF∠AB 于F ,PM∠AC 于M ,PN∠CD 于N ,如图:设∠PCD=x ,∠CP 平分∠ACD ,∠∠ACP=∠PCD=x ,PM=PN ,∠∠ACD=2x ,∠BP 平分∠ABC ,∠∠ABP=∠PBC ,PF=PM=PN ,∠∠BPC =50°,∠∠ABP=∠PBC=50PCD BPC x ∠-∠=-︒,∠2(50)ABC x ∠=-︒,∠22(50)100BAC ACD ABC x x ∠=∠-∠=--︒=︒,∠18010080FAC ∠=︒-︒=︒,在Rt∠APF 和Rt∠APM 中,∠PF=PM ,AP 为公共边,∠Rt∠APF∠Rt∠APM (HL ),∠∠FAP=∠CAP , ∠180402CAP ∠=⨯︒=︒; 故答案为:40°;【点睛】本题考查了三角形的内角和定理,三角形的外角性质,角平分线的性质,以及全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握所学的知识进行解题,正确求出80FAC ∠=︒是关键.6.如图所示,ABC 的外角ACD ∠的平分线CP 与ABC ∠的平分线相交于点P ,若36BPC ∠=︒,则CAP ∠=_______.【答案】54︒【分析】如图(见解析),设CBP x ∠=,从而可得2ABC x ∠=,先根据三角形的外角性质可求出72BAC =︒∠,再根据角平分线的性质可得,PM PN PM PE ==,从而可得PN PE =,然后根据直角三角形全等的判定定理与性质可得PAN PAE ∠=∠,最后根据平角的定义即可得.【详解】如图,过点P 分别作PM BD ⊥于点M ,PN BA ⊥于点N ,PE AC ⊥于点E , 设CBP x ∠=,则2ABC x ∠=,36BPC ∠=︒,36DCP BP CBP C x ∠+∴∠=∠=+︒, CP 是ACD ∠的平分线,2272ACD DCP x ∴∠=∠=+︒,272272BAC ACD ABC x x ∴∠=∠-∠=+︒-=︒, BP 是ABC ∠的平分线,PM BD ⊥,PN BA ⊥,PM PN ∴=,同理可得:PM PE =,PN PE ∴=, 在Rt ANP 和Rt AEP △中,PN PE PA PA =⎧⎨=⎩, ()Rt ANP Rt AEP HL ∴≅,PAN PAE ∴∠=∠,即PAN CAP ∠=∠,又180PAN CAP BAC ∠+∠+∠=︒,272180CAP ∴∠+︒=︒,解得54CAP ∠=︒,故答案为:54︒.【点睛】本题考查了角平分线的定义与性质、三角形的外角性质、直角三角形全等的判定定理与性质等知识点,通过作辅助线,利用角平分线的性质是解题关键.三、解答题7.如图,ABC 中,AC =BC ,∠ACB =90°,AD 平分∠BAC 交BC 于点D ,过点B 作BE ∠AD ,交AD 延长线于点E ,F 为AB 的中点,连接CF ,交AD 于点G ,连接BG .(1)线段BE 与线段AD 有何数量关系?并说明理由;(2)判断BEG 的形状,并说明理由.【答案】(1)BE =12AD ,见解析;(2)BEG 是等腰直角三角形,见解析【分析】(1)延长BE 、AC 交于点H ,先证明∠BAE ∠∠HAE ,得BE =HE =12BH ,再证明∠BCH ∠∠ACD ,得BH =AD ,则BE =12AD ;(2)先证明CF 垂直平分AB ,则AG =BG ,再证明∠CAB =∠CBA =45°,则∠GAB =∠GBA =22.5°,于是∠EGB =∠GAB +∠GBA =45°,可证明∠BEG 是等腰直角三角形.【详解】证:(1)BE =12AD ,理由如下:如图,延长BE 、AC 交于点H ,∠BE ∠AD ,∠∠AEB =∠AEH =90°,∠AD 平分∠BAC ,∠∠BAE =∠HAE ,在∠BAE 和∠HAE 中,AEB AEH AE AEBAE HAE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∠∠BAE ∠∠HAE (ASA ),∠BE =HE =12BH ,∠∠ACB =90°,∠∠BCH =180°﹣∠ACB =90°=∠ACD ,∠∠CBH =90°﹣∠H =∠CAD ,在∠BCH 和∠ACD 中,BCH ACD BC ACCBH CAD ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∠∠BCH ∠∠ACD (ASA ),∠BH =AD ,∠BE =12AD .(2)∠BEG 是等腰直角三角形,理由如下:∠AC =BC ,AF =BF ,∠CF ∠AB ,∠AG =BG ,∠∠GAB =∠GBA ,∠AC =BC ,∠ACB =90°,∠∠CAB =∠CBA =45°,∠∠GAB =12∠CAB =22.5°,∠∠GAB =∠GBA =22.5°,∠∠EGB =∠GAB +∠GBA =45°,∠∠BEG =90°,∠∠EBG =∠EGB =45°,∠EG =EB ,∠∠BEG 是等腰直角三角形.【点睛】本题考查等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质等,理解等腰直角三角形的基本性质,并且掌握全等三角形中常见辅助线的作法是解题关键.8.已知:如图,在四边形ABCD 中,BD 平分∠ABC ,∠A +∠C =180°,BC >BA .求证:点D 在线段AC 的垂直平分线上.【答案】见解析【分析】在BC 上截取BE =BA ,连接DE ,证明∠ABD ∠∠BED ,可得出∠C =∠DEC ,则DE =DC ,从而得出AD =CD 即可证明.【详解】证:如图,在BC 上截取BE =BA ,连接DE ,∠BD =BD ,∠ABD =∠CBD ,∠∠BAD ∠∠BED ,∠∠A =∠DEB ,AD =DE ,∠∠A +∠C =180°,∠BED +∠DEC =180°,∠∠C =∠DEC ,∠DE =DC ,∠AD =CD ,∠点D 在线段AC 的垂直平分线上.【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,以及垂直平分线的判定等,学会做辅助线找出全等三角形是解题的关键.9.如图所示,在四边形ABCD 中,AC 平分,DAB CD CB ∠=,求证:180B D ∠+∠=.【答案】详见解析【分析】过点C 分别作CE AB ⊥于E ,CF AD ⊥于F ,由条件可得出∠CDF∠∠CEB ,可得∠B=∠FDC ,进而可证明∠B+∠ADC=180°.【详解】证明:过点C 分别作CE AB ⊥于E ,CF AD ⊥于F ,∠AC 平分∠BAD ,CE∠AB 于E ,CF AD ⊥于F ,∠CF=CE ,在Rt∠CDF 与Rt∠CEB 中,CF=CE CD=CB ⎧⎨⎩∠CBE CDF ∆∆≌,CBE CDF ∴∠=∠,180ADC CDF ∠+∠=︒,A C 180B D ∴∠+∠=︒ .【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,关键是根据HL 证明∠CDF∠∠CEB 进而得出∠B=∠FDC .10.已知:如图,AC ∠BD ,AE 、BE 分别平分∠CAB 和∠ABD ,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】AC +BD =AB ,理由见见解析【分析】在BA 上截取BF =BD ,连接EF ,先证得BEF BED ≌,可得到∠BFE =∠D ,再由AC ∠BD ,可得∠AFE =∠C ,从而证得AEF AEC ≌,可得AF =AC ,即可求解.【详解】解:AC +BD =AB ,证明如下:在BA 上截取BF =BD ,连接EF ,如图所示:∠AE 、BE 分别平分∠CAB 和∠ABD ,∠∠EAF =∠EAC ,∠EBF =∠EBD ,在∠BEF 和∠BED 中,BF BD EBF EBD BE BE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∠BEF BED ≌(SAS ),∠∠BFE =∠D ,∠AC ∠BD ,∠∠C +∠D =180°,∠∠AFE +∠BFE =180°,∠∠AFE +∠D =180°,∠∠AFE =∠C ,在∠AEF 和∠AEC 中,EAF EAC AFE C AE AE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∠AEF AEC ≌(AAS ),∠AF =AC ,∠AF +BF =AB ,∠AC +BD =AB .【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质定理是解题的关键.11.在ABC 中,BE ,CD 为ABC 的角平分线,BE ,CD 交于点F .(1)求证:1902BFC A ∠=︒+∠; (2)已知60A ∠=︒.∠如图1,若4BD =, 6.5BC =,求CE 的长;∠如图2,若BF AC =,求AEB ∠的大小.【答案】(1)证明见解析;(2)2.5;(3)100°.【分析】(1)由三角形内角和定理和角平分线得出1902FBC FCB A ∠+∠=︒-∠的度数,再由三角形内角和定理可求出BFC ∠的度数,(2)在BC 上取一点G 使BG=BD ,构造BFG BFD ≅△(SAS ),再证明()FEC FGC ASA ≅,即可得BC BD CE =+,由此求出答案;(3)延长BA 到P ,使AP=FC ,构造BFC CAP ≅△(SAS ),得PC=BC ,12P BCF ACB ∠=∠=∠,再由三角形内角和可求40ABC ∠=︒,80ACB ∠=︒,进而可得180()100AEB ABE A ∠=︒-∠+∠=︒.【详解】解:(1)BE 、CD 分别是ABC ∠与ACB ∠的角平分线,11(180)9022FBC FCB A A ∴∠+∠=︒-∠=︒-∠, 1180()180(90)2BFC FBC FCB A ∴∠=︒-∠+∠=︒-︒-∠, 1902BFC A ∴∠=︒+∠, (2)如解(2)图,在BC 上取一点G 使BG=BD ,由(1)得1902BFC A ∠=︒+∠, 60BAC ∠=︒,120BFC ∴∠=︒,∠18060BFD EFC BFC ∠=∠=︒-∠=︒,在BFG 与BFD △中,BF BF FBG FBD BD BG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∠BFG BFD ≅△(SAS )∠BFD BFG ∠=∠,∠60BFD BFG ∠=∠=︒,∠12060CFG BFG ∠=︒-∠=︒,∠60CFG CFE ∠=∠=︒在FEC 与FGC △中,CFE CFG CF CFECF GCF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ()FEC FGC ASA ∴≅,CE CG ∴=,BC BG CG =+,BC BD CE ∴=+;∠4BD =, 6.5BC =,∠ 2.5CE =(3)如解(3)图,延长BA 到P ,使AP=FC ,60BAC ∠=︒,∠180120PAC BAC ∠=︒-∠=︒,在BFC △与CAP 中,120BF AC BFC CAP CF PA =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩, ∠BFC CAP ≅△(SAS )∠P BCF ∠=∠,BC PC =,∠P ABC ∠=∠,又∠12P BCF ACB ∠=∠=∠, ∠2ACB ABC ∠=∠,又∠180ACB ABC A ∠+∠+∠=︒,∠360180ABC ∠+︒=︒,∠40ABC ∠=︒,80ACB ∠=︒, ∠1202ABE ABC ∠=∠=︒,180()180(2060)100AEB ABE A ∠=︒-∠+∠=︒-︒+︒=︒ 【点睛】本题考查的是角平分线的性质、全等三角形的判定与性质,根据题意作出辅助线,构造出全等三角形是解答此题的关键.12.如图,∠ABC 中,AB =AC ,∠BAC =90°,CD 平分∠ACB ,BE ∠CD ,垂足E 在CD 的延长线上.求证:BE =12CD .【答案】见解析【分析】分别延长BE 、CA 交于点F ,首先结合题意推出∠CFE ∠∠CBE ,从而得到BE =EF =12BF ,然后证明∠BF A ∠∠CDA ,得到BF =CD ,即可得出结论.【详解】证明:分别延长BE 、CA 交于点F ,∠BE ∠CD ,∠∠BEC =∠FEC =90°.∠CD 平分∠ACB ,∠∠FCE =∠BCE .在∠CFE 与∠CBE 中,∠∠BEC =∠FEC ,∠FCE =∠BCE ,CE =CE ,∠∠CFE ∠∠CBE ,∠BE =EF =12BF .在∠CFE 与∠CAD 中,∠∠F +∠FCE =∠ADC +∠ACD = 90°,∠∠F =∠ADC .在∠BF A 与∠CDA 中,∠∠F =∠ADC ,∠BAC =∠F AB ,AB =AC ,∠∠BF A ∠∠CDA ,∠BF =CD .∠BE =12CD .【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,理解角平分线的基本定义,熟练运用角平分线的性质构造辅助线,并且准确判定全等三角形是解题关键.13.如图,在∠ABC 中,∠C =90°,AD 是∠BAC 的角平分线,交BC 于点D ,过D 作DE ∠BA 于点E ,点F 在AC 上,且BD =DF .(1)求证:AC =AE ;(2)若AB =7.4,AF =1.4,求线段BE 的长.【答案】(1)见解析;(2)3【分析】(1)证明∠ACD ∠∠AED (AAS ),即可得出结论;(2)在AB 上截取AM =AF ,连接MD ,证∠F AD ∠∠MAD (SAS ),得FD =MD ,∠ADF =∠ADM ,再证Rt ∠MDE ∠Rt ∠BDE (HL ),得ME =BE ,求出MB =AB -AM =6,即可求解.【详解】解:(1)证明:∠AD 平分∠BAC ,∠∠DAC =∠DAE ,∠DE ∠BA ,∠∠DEA =∠DEB =90°,∠∠C =90°,∠∠C =∠DEA =90°,在∠ACD 和∠AED 中,C DEA DAC DAE AD AD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∠∠ACD ∠∠AED (AAS ),∠AC =AE ;(2)在AB 上截取AM =AF ,连接MD ,在∠F AD 和∠MAD 中,AF AM DAF DAM AD AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∠∠F AD ∠∠MAD (SAS ),∠FD =MD ,∠ADF =∠ADM ,∠BD =DF ,∠BD =MD ,在Rt ∠MDE 和Rt ∠BDE 中,MD BD DE DE =⎧⎨=⎩, ∠Rt ∠MDE ∠Rt ∠BDE (HL ),∠ME =BE ,∠AF =AM ,且AF =1.4,∠AM =1.4,∠AB =7.4,∠MB =AB -AM =7.4-1.4=6,∠BE =12BM =3,即BE 的长为3.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线定义、直角三角形的性质、三角形的外角性质等知识;证明∠F AD ∠∠MAD 和Rt ∠MDE ∠Rt ∠BDE 是解题的关键.14.(1)如图1,射线OP 平分∠MON ,在射线OM ,ON 上分别截取线段OA ,OB ,使OA =OB ,在射线OP 上任取一点D ,连接AD ,BD .求证:AD =BD .(2)如图2,在Rt ∠ABC 中,∠ACB =90°,∠A =60°,CD 平分∠ACB ,求证:BC =AC +AD .(3)如图3,在四边形ABDE 中,AB =9,DE =1,BD =6,C 为BD 边中点,若AC 平分∠BAE ,EC 平分∠AED ,∠ACE =120°,求AE 的值.【答案】(1)见详解;(2)见详解;(3)AE=13【分析】(1)由题意易得∠AOD=∠BOD,然后易证∠AOD∠∠BOD,进而问题可求证;(2)在BC上截取CE=CA,连接DE,由题意易得∠ACD=∠ECD,∠B=30°,则有∠ACD∠∠ECD,然后可得∠A=∠CED=60°,则根据三角形外角的性质可得∠EDB=∠B=30°,然后可得DE=BE,进而问题可求证;(3)在AE上分别截取AF=AB,EG=ED,连接CF、CG,同理(2)可证∠ABC∠∠AFC,∠CDE∠∠CGE,则有∠ACB=∠ACF,∠DCE=∠GCE,然后可得∠ACF+∠GCE=60°,进而可得∠CFG是等边三角形,最后问题可求解.【详解】证明:(1)∠射线OP平分∠MON,∠∠AOD=∠BOD,∠OD=OD,OA=OB,∠∠AOD∠∠BOD(SAS),∠AD=BD.(2)在BC上截取CE=CA,连接DE,如图所示:∠∠ACB=90°,∠A=60°,CD平分∠ACB,∠∠ACD=∠ECD,∠B=30°,∠CD=CD,∠∠ACD∠∠ECD(SAS),∠∠A=∠CED=60°,AD=DE,∠∠B+∠EDB=∠CED,∠∠EDB=∠B=30°,∠DE=BE,∠AD=BE,∠BC=CE+BE,∠BC=AC+AD.(3)在AE上分别截取AF=AB=9,EG=ED=1,连接CF、CG,如图所示:同理(1)(2)可得:∠ABC∠∠AFC,∠CDE∠∠CGE,∠∠ACB=∠ACF,∠DCE=∠GCE,BC=CF,CD=CG,DE=GE=1,∠C为BD边中点,∠BC=CD=CF=CG=3,∠∠ACE=120°,∠∠ACB+∠DCE=60°,∠∠ACF+∠GCE=60°,∠∠FCG=60°,∠∠CFG是等边三角形,∠FG=CF=CG=3,∠AE=AF+FG+GE=9+3+1=13.【点睛】本题主要考查三角形全等的性质与判定、角平分线的定义、等腰三角形的性质与判定及等边三角形的性质与判定,解题的关键是构造辅助线证明三角形全等.15.如图,已知∠ABC中,AB=AC,∠A=108°,BD平分∠ABC.求证:BC=AB+CD.【答案】证明见解析【分析】在BC上截取点E,并使得BE=BA,连接DE,证明∠ABD∠∠EBD,得到∠DEB=∠BAD=108°,进一步计算出∠DEC=∠CDE=72°得到CD=CE即可证明.【详解】证明:在线段BC 上截取BE =BA ,连接DE ,如下图所示:∠BD 平分∠ABC ,∠∠ABD =∠EBD ,在∠ABD 和∠EBD 中:AB BE ABD EBD BD BD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∠∠ABD ∠∠EBD (SAS ),∠∠DEB =∠BAD =108°,∠∠DEC =180°-108°=72°,又AB =AC ,∠∠C =∠ABC =(180°-108°)÷2=36°,∠∠CDE =180°-∠C -∠DEC =180°-36°-72°=72°,∠∠DEC =∠CDE ,∠CD =CE ,∠BC =BE +CE =AB +CD .【点睛】本题考查了角平分线的定义,三角形内角和定理,全等三角形的判定与性质,等腰BC 上截取BE ,并使得BE =BA ,这是角平分线辅助线和全等三角形的应用的一种常见作法.16.如图,ABC 的外角∠DAC 的平分线交BC 边的垂直平分线于P 点,PD∠AB 于D ,PE∠AC 于E .(1)求证:BD =CE ;(2)若AB =6cm ,AC =10cm ,求AD 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)2【分析】(1)连接BP 、CP ,根据线段垂直平分线上的点到两端点的距离相等可得BP CP =,根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得 DP EP =,然后利用“HL ”证明Rt BDP ∆和Rt CEP 全等,根据全等三角形对应边相等证明即可;(2)利用“HL ”证明Rt ADP ∆和Rt AEP 全等,根据全等三角形对应边相等可得AD AE =,再根据AB 、AC 的长度表示出AD 、CE ,然后解方程即可.【详解】(1)证明:连接BP 、CP ,点P 在BC 的垂直平分线上,BP CP ∴=, AP 是DAC ∠的平分线,DP EP ,在Rt BDP ∆和Rt CEP 中,BPCP DP EP ,Rt BDPRt CEP(HL), BD CE ∴=;(2)解:在Rt ADP ∆和Rt AEP 中,APAP DP EP ,Rt ADPRt AEP(HL), AD AE ∴=,6AB cm =,10AC cm =,610AD AE ,即610AD AD ,解得AD 2cm =.【点睛】本题考查了角平分线上的点到角的两边距离相等的性质,线段垂直平分线上的点到两端点的距离相等的性质,全等三角形的判定与性质,熟记性质并作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.17.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40BPC ∠=︒,求CAP ∠的度数.【答案】50°【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】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 PA PM PF =⎧⎨=⎩, ∠Rt∠PFA∠Rt∠PMA(HL),∠∠CAP=∠FAP ,又∠∠CAP+∠PAF=∠CAF ,∠∠CAP =50°.【点睛】本题主要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 是解决问题的关键.18.四边形ABCD 中,DA DC =,连接BD .(1)如图1,若BD 平分ABC ∠,求证:180A C ∠+∠=︒.(2)如图2,若BD BC =,150=︒∠BAD ,求证:2DBC ABD ∠=∠.(3)如图3,在(2)的条件下,作AE BC ⊥于点E ,连接DE ,若DA DC ⊥,2BC =,求DE 的长度.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3【分析】(1)过点D 分别作DF BC ⊥于点F ,DE BA ⊥交BA 的延长线于点E ,根据角平分线的性质可得ED FD =,结合已知条件HL 证明Rt DAE ≌Rt DCF △,继而可得C EAD ∠=∠,根据平角的定义以及等量代换即可证明180BAD BCD ∠+∠=︒;(2)过点D 分别作DF BC ⊥于点F ,DE BA ⊥交BA 的延长线于点E ,过点B 作BG DC ⊥,根据含30度角的直角三角形的性质可得12ED AD =,根据三线合一,可得12DG DC =,进而可得DE DG =,根据角平分线的判定定理可推出12ABD DBG DBC ∠=∠=∠,进而即可证明2DBC ABD ∠=∠;(3)先证明四边形DMEF 是矩形,证明△MAD ≌FCD ,进而证明四边形DMEF 是正方形,设ABD α∠=,根据(2)的结论以及三角形内角和定理,求得15α=︒,进而求得30DBC ∠=︒,根据含30度角的直角三角形的性质,即可求得EF ,进而在Rt DEF △中,勾股定理即可求得DE 的长.【详解】(1)如图,过点D 分别作DF BC ⊥于点F ,DE BA ⊥交BA 的延长线于点E ,BD 平分ABC ∠,ED FD ∴=DA DC =,在Rt DAE 与Rt DCF △中AD DC ED FD =⎧⎨=⎩∴Rt DAE ≌Rt DCF △(HL )C EAD ∴∠=∠180DAB EAD DAB C ∴∠+∠=∠+∠=︒即180BAD BCD ∠+∠=︒(2)如图,过点D 作DE BA ⊥交BA 的延长线于点E ,过点B 作BG DC ⊥,BD BC =11,22DG GC DC DBG CBG DBC ∴==∠=∠=∠150=︒∠BAD,18015030EAD∴∠=︒-︒=︒12ED AD∴=DA DC=ED DG∴=,ED BE DG BG⊥⊥EBD GBD∴∠=∠12ABD DBC∴∠=∠即2DBC ABD∠=∠(3)如图,过点D分别作DF BC⊥于点F,DM EA⊥交EA的延长线于点M,AE BC⊥,,DM ME DF FE⊥⊥∴四边形DMEF是矩形90MDF∴∠=︒90MDA ADF∴∠+∠=︒DA DC⊥90ADC∴∠=︒90ADF FDC∴∠+∠=︒FDC MDA∴∠=∠在△MAD与FCD中MDA FDCDMA DFCDA DC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△MAD≌FCDDM DF∴=,MDA FDC∠=∠∴四边形DMEF是正方形DF EF∴=设ABDα∠=∴22DBC ABD α∠=∠=BD BC =()11802902BDC BCD αα∴∠=∠=︒-=- 90MDA FDC BCD α∴∠=∠=︒-∠=90DAE M MDA α∴∠=∠+∠=︒+150BAD ∠=︒60BAE α∴∠=-在BAE 中9030ABE BAE α∠=︒-∠=︒+23ABE ABD DBC ααα∠=∠+∠=+=15α∴=︒230DBC α∴∠==︒2BD =112122DF BD ∴==⨯= 在Rt DEF △中,1EF DF ==DE ∴==【点睛】本题考查了三角形全等的性质与判定,角平分线的性质与判定,三角形内角和定理,三角形的外角性质,勾股定理,正方形的性质与判定,正确的添加辅助线是解题的关键.19.在∠ABC 中,AD 为∠ABC 的角平分线,点E 是直线BC 上的动点.(1)如图1,当点E 在CB 的延长线上时,连接AE ,若∠E =48°,AE =AD =DC ,则∠ABC 的度数为 .(2)如图2,AC >AB ,点P 在线段AD 延长线上,比较AC +BP 与AB +CP 之间的大小关系,并证明.(3)连接AE ,若∠DAE =90°,∠BAC =24°,且满足AB +AC =EC ,请求出∠ACB 的度数(要求:画图,写思路,求出度数).【答案】(1)108︒;(2)AC BP AB PC +>+,见解析;(3)44°或104°;详见解析.【分析】(1)根据等边对等角,可得E ADE ∠=∠,DAC C ∠=∠,再根据三角形外角的性质求出=2=48ADE DAC ∠∠︒,由此即可解题;(2)在AC 边上取一点M 使AM =AB ,构造ABP AMP ≅,根据MP MC PC +>即可得出答案;(3)画出图形,根据点E 的位置分四种情况,当点E 在射线CB 延长线上,延长CA 到G ,使AG =AB ,可得GC EC =,可得G GEC ∠=∠,设=2ACB x ∠,则=90G GEC x ∠=∠︒-;根据∠BAC =24°,AD 为∠ABC 的角平分线,可得=12BAD DAC ∠∠=︒,可证AGE ABE ≅(SAS ),得出=90ABE G x ∠=∠︒-,利用还有 242ABE x ∠=︒+,列方程90242x x ︒-=︒+;当点E 在BD 上时,∠EAD <90°,不成立;当点E 在CD 上时,∠EAD <90°,不成立;当点E 在BC 延长线上,延长CA 到G ,使AG =AB , 可得GC EC =,得出G GEC ∠=∠,设=2ACB x ∠,则G GEC x ∠=∠=;∠BAC =24°,根据AD 为∠ABC 的角平分线,得出=12BAD DAC ∠∠=︒,证明AGE ABE ≅(SAS ),得出=ABE G x ∠=∠,利用三角形内角和列方程242180x x +︒+=︒,解方程即可.【详解】解:(1)∠AE =AD =DC ,∠E ADE ∠=∠,DAC C ∠=∠,∠48E ∠=︒,=ADE DAC C ∠∠+∠,∠=2=48ADE DAC ∠∠︒,∠AD 为∠ABC 的角平分线,即=2BAC DAC ∠∠,∠48BAC ∠=︒;∠1804824108ABC ∠=︒-︒-︒=︒(2)如图2,在AC 边上取一点M 使AM =AB ,连接MP ,在ABP 和AMP 中,AB AM BAP MAP AP AP =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∠ABP AMP ≅(SAS ),∠BP M P =,∠MP MC PC +>,MC AC AM =-,∠AC AB BP PC -+>,∠AC BP AB PC +>+;(3)如图,点E 在射线CB 延长线上,延长CA 到G ,使AG =AB ,∠AB +AC =EC ,∠AG +AC =EC ,即GC EC =,∠G GEC ∠=∠,设=2ACB x ∠,则=90G GEC x ∠=∠︒-;又∠BAC =24°,AD 为∠ABC 的角平分线,∠=12BAD DAC ∠∠=︒,又∠90DAE ∠︒=,∠9078BAE BAD ∠︒-∠=︒=,9078GAE DAC ∠=︒-∠=︒,∠BAE GAE ∠∠=,在AGE 和ABE △中,AE AE GAE BAE AG AB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∠AGE ABE ≅(SAS ),∠=90ABE G x ∠=∠︒-,又∠242ABE BAC ACB x ∠=∠+∠=︒+,∠90242x x ︒-=︒+,解得:22x =︒,∠=2=44ACB x ∠︒;当点E 在BD 上时,∠EAD <90°,不成立;当点E 在CD 上时,∠EAD <90°,不成立;如图,点E 在BC 延长线上,延长CA 到G ,使AG =AB ,∠AB +AC =EC ,∠AG +AC =EC ,即GC EC =,∠G GEC ∠=∠,设=2ACB x ∠,则G GEC x ∠=∠=又∠∠BAC =24°,AD 为∠ABC 的角平分线,∠=12BAD DAC ∠∠=︒,又∠90DAE ∠︒=,∠90102BAE BAD ∠︒+∠=︒=,90102GAE DAC ∠=︒+∠=︒,∠BAE GAE ∠∠=,在AGE 和ABE △中,AE AE GAE BAE AG AB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∠AGE ABE ≅(SAS ),∠=ABE G x ∠=∠,∠242180x x +︒+=︒,解得:52x =︒,∠=2=104ACB x ∠︒.∠∠ACB 的度数为44°或104°.【点睛】本题主要考查了等腰三角形性质、全等三角形判定和性质,角平分线,三角形外角性质,三角形内角和,解一元一次方程,根据角平分线模型构造全等三角形转换线段和角的关系是解题关键.20.如图,已知在四边形ABCD 中,BD 是ABC ∠的平分线,AD CD =.2 求证:180A C ∠+∠=︒.【答案】见解析【分析】方法一,在BC 上截取BE ,使BE AB =,连接DE ,由角平分线的定义可得ABC DBC ∠=∠,根据全等三角形的判定可证ABD △和EBD △全等,再根据全等三角形的性质可得A BED ∠=∠,AD DE =,由AD =CD 等量代换可得DE DC =,继而可得C DEC ∠=∠,由于180BED DEC ∠+∠=︒,可证180A C ∠+∠=︒;方法2,延长BA 到点E ,使BE BC =,由角平分线的定义可得ABD DBC ∠=∠,根据全等三角形的判定可证EBD △和CBD △全等,继而可得E C ∠=∠,DC DE =.由AD CD =,可得DE AD =,继而求得E EAD ∠=∠,由180EAD BAD ∠+∠=︒,继而可得180BAD C ∠+∠=︒;方法3, 作DE BC ⊥于点E ,DE BA ⊥交BA 的延长线于点F ,由角平分线的定义可得,由DE BC ⊥,DE BA ⊥,可得90F DEB ∠=∠=︒,根据全等三角形的判定可证FBD 和EBD △全等,继而可得DF DE =,再根据HL 定理可得可证180BAD C ∠+∠=︒.【详解】解:方法1 截长如图,在BC 上截取BE ,使BE AB =,连接DE ,因为BD 是ABC ∠的平分线,所以ABC DBC ∠=∠.在ABD △和EBD △中,因为AB EB ABD DBC BD BD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩所以ABD EBD ≅,所以A BED ∠=∠,AD DE =.因为AD CD =,所以DE DC =,所以C DEC ∠=∠.因为180BED DEC ∠+∠=︒,所以180A C ∠+∠=︒.方法2 补短如图,延长BA 到点E ,使BE BC =.因为BD 是ABC ∠的平分线,所以ABD DBC ∠=∠在EBD △和CBD △中,因为BC BE EBD DBC BD BD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,所以EBD CBD ≅,所以E C ∠=∠,DC DE =.因为AD CD =,所以DE AD =,所以E EAD ∠=∠.因为180EAD BAD ∠+∠=︒,所以180BAD C ∠+∠=︒.方法3 构造直角三角形全等作DE BC ⊥于点E .DE BA ⊥交BA 的延长线于点F因为BD 是ABC ∠的平分线,所以ABD DBC ∠=∠.因为DE BC ⊥,DE BA ⊥,所以90F DEB ∠=∠=︒,在FBD 和EBD △中,因为F DEB ABD DBC BD BD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,所以FBD EBD ≅,所以DF DE =.在Rt FAD △和Rt ECD △中,因为DF DE AD DC =⎧⎨=⎩, 所以Rt Rt FAD ECD ≅,所以FAD C ∠=∠.因为180FAD BAD ∠+∠=︒,所以180BAD C ∠+∠=︒.21.阅读下面材料:小明遇到这样一个问题:如图一,∠ABC 中,∠A=90°,AB=AC ,BD 平分∠ABC ,猜想线段AD 与DC 数量关系.小明发现可以用下面方法解决问题:作DE∠BC 交BC 于点E :(1)根据阅读材料可得AD 与DC 的数量关系为__________.(2)如图二,∠ABC 中,∠A=120°,AB=AC ,BD 平分∠ABC ,猜想线段AD 与DC 的数量关系,并证明你的猜想.(3)如图三,∠ABC 中,∠A=100°,AB=AC ,BD 平分∠ABC ,猜想线段AD 与BD 、BC 的数量关系,并证明你的猜想.【答案】(1)AD ;(2);(3)BC=AD+BD.【分析】(1)由角平分线的性质可得AD=DE ,根据∠A=90°,AB=AC ,可得∠C=45°,由DE∠BC 可得∠DEC 是等腰直角三角形,可得,进而可得答案;(2)在BC 上截取BE=AB ,连接DE ,利用SAS 可证明∠ABD∠∠EBD ,可得AD=DE ,∠BED=∠A=120°,由等腰三角形的性质可得∠C=30°,利用三角形外角性质可得∠CDE=90°,利用含30°角的直角三角形的性质即可得答案;(3)在BC 上取一点E ,使BE=BD ,作DF∠BA 于F ,DG∠BC 于G ,由角平分线的性质就可以得出DF=DG ,利用AAS 可证明∠DAF∠∠DEG ,可得 DA=DE ,利用外角性质可求出∠EDC=40°,进而可得DE=CE ,即可得出结论.【详解】(1)∠∠A=90°,BD 平分∠ABC ,DE∠BC ,∠DE=AD,∠∠A=90°,AB=AC,∠∠C=45°,∠∠CDE是等腰直角三角形,AD,故答案为(2)如图,在BC上截取BE=AB,连接DE,∠BD平分∠ABC,∠∠ABD=∠DBE,在∠ABD和∠EBD中,AB BEABD DBE BD BD=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∠∠ABD∠∠EBD,∠DE=AD,∠BED=∠A=120°,∠AB=AC,∠∠C=∠ABC=30°,∠∠CDE=∠BED-∠C=90°,(3)如图,在BC上取一点E,是BE=BD,作DF∠BA于F,DG∠BC于G,∠∠DFA=∠DGE=90°.∠BD平分∠ABC,DF∠BA,DG∠BC,∠DF=DG.∠∠BAC=100°,AB=AC,∠∠FAD=80°,∠ABC=∠C=40°,∠∠DBC=20°,∠BE=BD,∠∠BED=∠BDE=80°,∠∠FAD=∠BED.在∠DAF和∠DEG中,DFA DGEFAD BED DF=DG∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪⎩,∠∠DAF∠∠DEG(AAS),∠AD=ED.∠∠BED=∠C+∠EDC,∠80°=40+∠EDC,∠∠EDC=40°,∠∠EDC=∠C,∠DE=CE,∠AD=CE.∠BC=BE+CE,∠BC=BD+AD.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质的运用,角平分线的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时合理添加辅助线是解答本题的关键.。
专题06全等模型-角平分线模型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,需要掌握其各类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几类全等模型作相应的总结,需学生反复掌握。
模型1.角平分线垂两边(角平分线+外垂直)【模型解读与图示】条件:如图1,OC 为AOB ∠的角平分线、CA OA ⊥于点A 时,过点C 作CA OB ⊥.结论:CA CB =、OAC ∆≌OBC ∆.图1图2常见模型1(直角三角形型)条件:如图2,在ABC ∆中,90C ∠=︒,AD 为CAB ∠的角平分线,过点D 作DE AB ⊥.结论:DC DE =、DAC ∆≌DAE ∆.(当ABC ∆是等腰直角三角形时,还有AB AC CD =+.)图3常见模型2(邻等对补型)条件:如图3,OC 是∠COB 的角平分线,AC =BC ,过点C 作CD ⊥O A 、CE ⊥OB 。
结论:①180BOA ACB ∠+∠=︒;②AD BE =;③2OA OB AD =+.例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.例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 PA PM 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.例3.(2023·山东·七年级专题练习)如图,∠D=∠C=90°,点E是DC的中点,AE平分∠DAB,∠DEA =28°,求∠ABE的大小.【答案】28°【分析】过点E作EF⊥AB于F,根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得DE=EF,根据线段中点的定义可得DE=CE,然后求出CE=EF,再根据到角的两边距离相等的点在角的平分线上证明即可得出BE平分∠ABC,即可求得∠ABE的度数.【详解】如图,过点E作EF⊥AB于F,∵∠D=∠C=90°,AE平分∠DAB,∴DE=EF,∵E是DC的中点,∴DE=CE,∴CE=EF,又∵∠C=90°,∴点E在∠ABC的平分线上,∴BE平分∠ABC,又∵AD∥BC,∴∠ABC+∠BAD=180°,∴∠AEB=90°,(1)填空:角平分线的性质定理:角平分线上的点到.符号语言:∵如图1,OP 为COD ∠上的平分线,且,∴.(2)解答:已知:如图2,60AOB ∠=︒,OP 为AOB ∠的平分线,以点P 为顶点的CPD ∠与角的两边相交于点C 、D ,且120CPD ∠=︒.求证:PC PD =.(3)作图:根据以上种情况,再次寻找其它情况,点P P 为AOB ∠的平分线上的点,请你用尺规作图作PE OA ⊥于E ,作PF OB ⊥于F ,90PEC PFD PEO PFO ∴∠=∠=∠=∠=︒,OP 平分AOB ∠,PE PF ∴=,在四边形EOFP 中,60AOB ∠=︒,90PEO PFO ∠=∠=︒,36060290120EPF ∴∠=︒-︒-⨯︒=︒,120CPD ∠=︒ ,CPD EPF ∴∠=∠,CPD EPD EPF EPD ∴∠-∠=∠-∠,CPE DPF ∴∠=∠,PEC PFD ∴≅ (ASA )PC PD ∴=;(3)证明:如图2,作射线PC ,交OA 于C ,作PCN AOB ∠=∠,反向延长NP ,交OB 于D ,则PC PD =;,(4)解:如图3,当ODP ∠和OCP ∠互补时,PC PD =,理由如下:作PE OA ⊥于E ,作PF OB ⊥于F ,90PEC PFD PEO PFO ∴∠=∠=∠=∠=︒,OP 平分AOB ∠,PE PF ∴=,在四边形EOFP 中,90PEO PFO ∠=∠=︒,360290180EPF AOB ∴∠+∠=︒-⨯︒=︒,180CPD AOB ∠+∠=︒ ,CPD EPF ∴∠=∠,CPD EPD EPF EPD ∴∠-∠=∠-∠,CPE DPF ∴∠=∠,PEC PFD ∴≅ (ASA)PC PD ∴=.【点睛】本题考查全等三角形的判定,角平分线的性质等知识,解决问题的关键是熟练掌握有关基础知识.模型2.角平分线垂中间(角平分线+内垂直)【模型解读与图示】条件:如图1,OC 为AOB ∠的角平分线,AB OC ⊥,结论:△AOC ≌△BOC ,OAB ∆是等腰三角形、OC 是三线合一等。
初中数学经典几何模型专题04 角平分线模型在三角形中的应用在初中几何证明中,常会遇到与角平分线有关的问题。
不少同学遇到这类问题时,不清楚应该怎样去作辅助线。
实际上这类问题是有章可循的,其策略是:明确辅助线作用,记清相应模型辅助线作法,理解作辅助线以后的目的。
能做到这三点,就能在解题时得心应手。
【知识总结】【模型】一、角平分线垂两边 角平分线+外垂直当已知条件中出现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.【模型】二、角平分线垂中间 角平分线+内垂直当已知条件中出现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.即有OMN ∆是等腰三角形、OP 是三线等,利用相关结论解决问题.【模型】三、角平分线构造轴对称 角平分线+截线段等当已知条件中出现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.【模型】四、角平分线加平行线等腰现 角平分线+平行线当已知条件中出现OP 为AOB ∠的角平分线,点P 角平分线上任一点时,辅助线的作法大都为过点P 作PM //OB 或PM //OA 即可.即有OMP ∆是等腰三角形,利用相关结论解决问题.1、如图, ABN CBN ∠=∠, P 为BN 上的一点,并且PD BC ⊥于点D ,2AB BC BD +=,求证:180BAP BCP ∠+∠=︒.2、如图,在ABC ∆中,CD 是ACB ∠的平分线,AD CD ⊥于点D ,DE //BC 交AB 于点E ,求证:EA EB =.3、已知:如图7,2,,AB AC BAD CAD DA DB =∠=∠=,求证:DC AC ⊥.4、如图,AB //CD ,AE 、DE 分别平分BAD ∠和ADC ∠.探究:在线段AD 上是否存在点M ,使得2AD EM =.【基础训练】1、如图所示,在四边形ABCD中,DC//AB,∠DAB=90°,AC⊥BC,AC=BC,∠ABC的平分线交AD,AC于点E、F,则BFEF的值是___________.2、如图,D是△ABC的BC边的中点,AE平分∠BAC,AE⊥CE于点E,且AB =10,AC =16,则DE的长度为______3、如图所示,在△ABC中,BC=6,E、F分别是AB、AC的中点,动点P在射线EF上,BP交CE于D,∠CBP的平分线交CE于Q,当CQ =13CE时,EP+BP =________.【巩固提升】1、如图,F,G是OA上两点,M,N是OB上两点,且FG =MN,S△PFG=S△PMN,试问点P是否在∠AOB 的平分线上?2、已知:在△ABC中,∠B的平分线和外角∠ACE的平分线相交于D,DG//BC,交AC于F,交AB于G,求证:GF =BG CF.3、在四边形ABCD中,∠ABC是钝角,∠ABC+∠ADC =180°,对角线AC平分∠BAD.(1)求证:BC =CD;(2)若AB +AD =AC,求∠BCD的度数;4、如图,在△ABC中,D、E、F分别为三边的中点,G点在边AB上,△BDG与四边形ACDG的周长相等,设BC =a、AC =b、AB =c.(1)求线段BG的长(2)求证:DG平分∠EDF.5、如图,BA⊥MN,垂足为A,BA=4,点P是射线AN上的一个动点(点P与点A不重合),∠B PC=∠BP A,BC⊥BP,过点C作CD⊥MN,垂足为D,设AP=x.CD的长度是否随着x的变化而变化?若变化,请用含x的代数式表示CD的长度;若不变化,请求出线段CD的长度.6、已知:平面直角坐标系中,四边形OABC的顶点分别为0(0,0)、A(5,0)、B(m,2)、C(m-5,2).(1)问:是否存在这样的m,使得在边BC上总存在点P,使∠OP A=90°?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.(2)当∠AOC与∠OAB的平分线的交点Q在边BC上时,求m的值.7、我们把由不平行于底边的直线截等腰三角形的两腰所得的四边形称为“准等腰梯形”。
初一全等三角形相关辅助线板块一、倍长中线中线是三角形中的重要线段之一,在利用中线解决几何问题时,常常采用“倍长中线法”添加辅助线.所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.下面举例说明.△ABC中AD是BC边中线方式1:延长AD到E,使DE=AD,连接BE;方式2:作CF⊥AD于F,作BE⊥AD的延长线于E;方式3:过点C作NC∥AB,交AB于M点;例1 如图,在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线.求证:AB +AC >2AD .DABC例2 如图,在△ABC 中,AB >AC ,E 为BC 边的中点,AD 为∠BAC的平分线,过E 作AD 的平行线,交AB 于F ,交CA 的延长线于G .求证:BF =CG .例3 如图4,CB ,CD 分别是钝角△AEC 和锐角△ABC 的中线,且AC =AB .求证:CE =2CD .变式1:已知在△ABC 中,AD 是BC 边上的中线,E 是AD 上一点,且BE=AC ,延长BE 交AC 于F ,求证:AF=EF变式2:在四边形ABCD 中,AB ∥DC ,E 为BC 边的中点,∠BAE=∠EAF ,AF 与DC 的延长线相交于点F ,求证:AB=AF+CF 。
FEDBCEABC课堂练习:如图, 在ABC ∆中,AC AB ≠,D 、E 在BC 上,且DE=EC ,过D 作BA DF //交AE 于点F ,DF=AC. 求证:AE 平分BAC ∠第 1 题图ABFDEC板块二、角平分线角平分线是三角形中的重要线段之一,在利用角平分线解决几何问题时,常常采用“轴对称”添加辅助线.所谓轴对称,根据翻折对称的思想,构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.下面举例说明.(l)若PA ⊥OM 于点A ,如图 (a),可以过P 点作PB ⊥ON 于点B ,则PB=PA.可记为“图中有角平分线,可向两边作垂线”.(a)B AOPM N(b)B OPMNA(2)若点A 是射线OM 上任意一点,如图 (b),可以在ON 上截取OB=OA ,连接PB ,构造△OPB ∽△OPA.可记为“图中有角平分线,可以将图对折看,对称以后关系现”.(3)若AP ⊥OP 于点P ,如图 (c),可以延长AP 交ON 于点B ,构造△AOB 是等腰三角形,P 是底边AB 的中点,可记为“角平分线加垂线,三线合一试试看”.(c)BAOPM N(d)QOPMN(4)若过P 点作PQ ∥ON 交OM 于点Q ,如图 (d),可以构造△POQ 是等腰三角形,可记为“角平分线十平行线,等腰三角形必呈现”.例1 (1)如图2-3(a),在△ABC 中,∠C=90。
三角形高,中线,角平分线综合应用题讲级三角形是初中数学中的重要概念,涉及到三角形的高、中线、角平分线等概念和性质。
在解题中,经常会出现高、中线、角平分线的综合运用,需要我们深入理解这些概念,并灵活运用它们来解决实际问题。
接下来,我将从简单到复杂的方式,逐步深入讨论三角形高、中线和角平分线的综合应用,希望能帮助大家更全面、深入地理解这一重要数学概念。
1. 三角形高的概念和性质三角形的高是指从一个顶点向与该顶点所对的边所在直线的垂线段,我们通常用h表示三角形的高。
根据高的性质,我们知道三角形的高可以将底边分成两部分,且高是底边的中线。
三角形的高还满足勾股定理,即三角形的高的平方等于底边上的一条直角边的长度与这个三角形的周长的一半的乘积。
2. 三角形中线的概念和性质三角形的中线是指连接一个顶点和对边中点的线段,通常用m表示。
中线的性质包括:三角形的三条中线交于一点,这个点叫做三角形的重心;重心将三角形分成面积相等的三角形;三角形的中线长度等于对边的一半等。
3. 三角形角平分线的概念和性质三角形的角平分线是指从一个角的顶点,平分该角的两边的线段,通常用l表示。
角平分线的性质包括:角平分线把对角分成相等的两部分;角平分线交于内心,内心到各边的距离相等等。
在实际应用中,我们常常会遇到需要综合应用三角形的高、中线和角平分线来解决问题的情况,例如求三角形的面积、判定三角形的形状、证明三角形的性质等。
下面,我将从具体的例题入手,逐步探讨综合应用三角形高、中线和角平分线的解题方法,希望能帮助大家更好地掌握这些知识。
例题1:已知三角形ABC中,AB=AC,D为BC的中点,AE为角A的角平分线,垂直于BC于点E,求证:DE=BD。
解析:由已知条件可得,三角形ABC中AB=AC,因此角A的角平分线AE即为三角形的高,同时AE也是三角形的角平分线。
根据三角形高的性质可知,DE=BD,即由角平分线的性质可得结论。
例题2:在三角形ABC中,D为BC的中点,AE为角A的角平分线,垂直于BC于点E,若BD=3cm,DE=4cm,求AC的长度。
三角形中的特殊模型-平分平行(射影)构等腰、角平分线第二定理模型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非全等类模型作相应的总结,需学生反复掌握。
平分平行(射影)构等腰模型、角平行线第二定理模型(内角平分线定理和外角平分线定理模型)平分平行(射影)构等腰1)角平分线加平行线必出等腰三角形.模型分析:由平行线得到内错角相等,由角平分线得到相等的角,等量代换进行解题.平行线、角平分线及等腰,任意由其中两个条件都可以得出第三个。
(简称:“知二求一”,在以后还会遇到很多类似总结)。
平行四边形中的翻折问题就常出现该类模型。
图1图2图3条件:如图1,OO'平分∠MON,过OO'的一点P作PQ⎳ON. 结论:△OPQ是等腰三角形。
条件:如图2,△ABC中,BD是∠ABC的角平分线,DE∥BC。
结论:△BDE是等腰三角形。
条件:如图3,在△ABC中,BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,过点O作BC的平行线与AB,AC分别相交于点M,N.结论:△BOM、△CON都是等腰三角形。
2)角平分线加射影模型必出等腰三角形.→图4条件:如图4,BE平分∠CBA,∠ACB=∠CDA=90°. 结论:三角形CEF是等腰三角形。
1(2023·浙江·八年级假期作业)如图,已知∠AOB,以点O为圆心,以任意长为半径画弧,与OA、OB分别于点C、D,再分别以点C、D为圆心,以大于12CD为半径画弧,两弧相交于点E,过OE上一点M作MN∥OA,与OB相交于点N,∠MOB=50°,则∠AOM=.2(2023·浙江·八年级期中)如图,已知△ABC的两边AB=5,AC=8,BO、CO分别平分∠ABC、∠ACB,过点O作DE∥BC,则△ADE的周长等于.3(2023·广东·八年级期末)如图,▱ABCD中,AB=3cm,BC=5cm,BE平分∠ABC交AD于E点,CF 平分∠BCD交AD于F点,则EF的长为cm.4(2023.江苏八年级期中)如图,已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于D,∠BCA的角平分线交AD与F,交AB于E,FG⎳BC交AB于G.AE=4cm,AB=12cm,则BG=,GE=.角平行线第二定理(内角平分线定理和外角平分线定理)模型1)内角平分线定理图1图2图3条件:如图1,在△ABC中,若AD是∠BAC的平分线。
第06讲 三角形中角平分线模型
【应对方法与策略】
一、角平分线垂两边
角平分线+外垂直
当已知条件中出现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. 二、角平分线垂中间 角平分线+内垂直
当已知条件中出现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.即有OMN ∆是等腰三角形、OP 是三线等,利用相关结论解决问题.
三、角平分线构造轴对称
角平分线+截线段等
当已知条件中出现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.
四、角平分线加平行线等腰现
角平分线+平行线
∠的角平分线,点P角平分线上任一点时,辅助线的作法大都为过点当已知条件中出现OP为AOB
∆是等腰三角形,利用相关结论解决问题.
P作PM//OB或PM//OA即可.即有OMP
【多题一解】
一.选择题(共2小题)
1.(2022秋•辉县市校级期末)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以△ABC的三边为边向外做正方形ACDE,正方形CBGF,正方形AHIB,连结EC,CG,作CP⊥CG交HI于点P,记正方形ACDE和正方形AHIB的面积分别为S1,S2,若S1=4,S2=7,则S△ACP:S△BCP等于()
A.2:B.4:3C.:D.7:4
2.(2023•惠阳区校级开学)如图,△ABC中,AB=6,AC=8,∠ABC、∠ACB的平分线BD、CD交于点D.过点D作EF∥BC,分别交AB、AC于点E、F,则△AEF的周长为()
A.12B.13C.14D.15
二.填空题(共5小题)
3.(2022秋•汤阴县期中)如图,AD平分∠CAB,若S△ACD:S△ABD=4:5,则AB:AC=.
4.(2022秋•安陆市期中)如图△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线相交于H,过点H作EF∥BC交AB 于E,交AC于F,HD⊥AC于D,以下四个结论①∠BHC=90°+∠A;②EF﹣BE=CF;③点H到△ABC各点的距离相等;④若B,H,D三点共线时,△ABC一定为等腰三角形.其中正确结论的序号为.
5.(2022秋•武昌区校级期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠ABC和∠BAC的平分线相交于点O,OD⊥OA交AC于D,OE⊥OB交BC于E,BC=4,AC=3,AB=5,则△CDE的周长为.
6.(2022秋•长兴县月考)如图,在△ABC中,∠A=64°,OB和OC分别平分∠ABC和∠ACB,则∠BOC=°.
7.(2022•渠县二模)如图,AC、BD是四边形ABCD的对角线,BD平分∠ABC,2∠ACD=∠ABC+∠
BAC,已知∠CAD=43°,则∠BDC=.
三.解答题(共8小题)
8.(2023•惠城区校级开学)如图,在△ABC中,∠ABC=82°,∠C=58°,BD⊥AC于D,AE平分∠CAB,BD与AE交于点F,求∠AFB.
9.(2022秋•新乡期末)如图1,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线交于点O,过点O作EF∥BC,交AB于E,交AC于F.
(1)当BE=5,CF=3,则EF=;
(2)当BE>CF时,若CO是∠ACB的外角平分线,如图2,它仍然和∠ABC的角平分线相交于点O,过点O作EF∥BC,交AB于E,交AC于F,试判断EF,BE,CF之间的关系,并说明理由.
10.(2022秋•运城期末)一个三角形纸片ABC沿DE折叠,使点A落在点A′处.(点A′在△ABC的内部)
(1)如图1,若∠A=45°,则∠1+∠2=°.
(2)利用图1,探索∠1,∠2与∠A之间的数量关系,并说明理由.
(3)如图2,把△ABC折叠后,BA′平分∠ABC,CA′平分∠ACB,若∠1+∠2=108°,利用(2)中得出的结论求∠BA′C的度数.
11.(2023•鼓楼区校级一模)如图,AB∥CD,以点A为圆心,小于AC长为半径作圆弧,分别交AB,AC 于E,F两点,再分别以E,F为圆心,大于EF长为半径作圆弧,两条圆弧交于点P,作射线AP,交CD于点M.
(1)求证:AP平分∠CAB;
(2)若∠ACD=114°,求∠MAB的度数.
12.(2021春•金川区校级期末)如图所示,在△ABC中,AD是高,AE、BF是角平分线,它们相交于点O,∠BAC=50°,∠C=70°,求∠DAC、∠BOA的度数.
13.(2022秋•东昌府区校级期末)如图1,△ABC中,AB=AC,∠B、∠C的平分线交于O点,过O点作EF∥BC交AB、AC于E、F.
(1)猜想:EF与BE、CF之间有怎样的关系.
(2)如图2,若AB≠AC,其他条件不变,在第(1)问中EF与BE、CF间的关系还存在吗?并说明理由.
(3)如图3,若△ABC中∠B的平分线BO与三角形外角平分线CO交于O,过O点作OE∥BC交AB 于E,交AC于F.这时图中还有等腰三角形吗?EF与BE、CF关系又如何?说明你的理由.
14.(2023•鼓楼区校级一模)在四边形ABCD中,AC平分∠DAB,∠ABC=α,∠ADC=180°﹣α.(1)若α=90°时,直接写出CD与CB的数量关系为;
(2)如图1,当α≠90°时,(1)中结论是否还成立,说明理由;
(3)如图2,O为AC中点,M为AB上一点,BM=AD,求的值.
15.(2021•商河县校级模拟)如图所示,在△ABC中,AE、BF是角平分线,它们相交于点O,AD是高,∠BAC=54°,∠C=66°,求∠DAC、∠BOA的度数.。