专题4 与角平分线有关的辅助线作法(含答案)

  • 格式:doc
  • 大小:2.41 MB
  • 文档页数:14

中小学教育资源及组卷应用平台

21世纪教育网 专题4 与角平分线有关的辅助线作法

知识解读

角平分线所在直线是所在角的对称轴,因此角平分线的性质都是以轴对称为基础的,其辅助线作法也应多从轴对称的角度来考虑,其常用的辅助线构造方法有:(1)过角平分线上一点作到角的两边的垂线段,如图1-4-1①.(2)以顶点为圆心,在角两边截取两条相等的线段,构造全等三角形,如图1-4-1②.(3)利用三线合一定理构造等腰三角形,如图1-4-1③.(4)过角平分线上一点作角的一边的平行线,构造等腰三角形,如图1-4-1④.

培优学案

典例示范

一、过角平分线上一点作两边的垂线段.

例1如图1-4-2,AB//CD,E为AD上一点,且BE,CE分别平分∠ABC,∠BCD.求证:AE=ED.

【提示】由于角平分线上一点到角的两边的距离相等,而点E是两条角平分线的交点,因此我们可以过点E,分别作AB,BC,CD的垂线段,如图1-4-3.

【解答】

【技巧点评】

过一点作角两边的垂线段,构造的是一对全等的直角三角形,可以得到一些相等的线段和相等的角,但利用角平分线的性质,可以省去证明全等这一环节,直接证得线段相等。同样由“距离”相等,也能直接得到角平分线.让证明来得更简捷。

跟踪训练

中小学教育资源及组卷应用平台

21世纪教育网 1.如图1-4-4,在△ABC中,DC⊥AC,∠1=∠2,DA=DB.求证:AB=2AC.

二、角平分线+高=全等三角形

例2如图1-4-5,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,BE平分∠ABC,CELBE.求证:CE=12BD.

【提示】由于BE平分∠ABC,因而可以考虑过点D作BC的垂线或延长CE从而构造全等三角形。

【解答】

【技巧点评】

当一根线段同时满足“是角平分线”、“是中线”和“是高”中两个时,可考虑将图形补成一个等腰三角形解决问题。

跟踪训练

2.如图1-4-6,BD是∠ABC的平分线,AD⊥BD,垂足为D,求证:∠BAD=∠DAC+∠C.

三、借助角平分线的轴对称性构造全等三角形

例3如图1-4-7,在△ABC中,AD平分∠BAC,∠C=2∠B.求证:AB=AC+CD.

中小学教育资源及组卷应用平台

21世纪教育网 【提示】可考感以AD为对称轴构造全等三角形,可在AB边上截取AE=AC,也可以延长AC到点E,使得AE=AB.

【解答】

【技巧点评】

角平分线所在直线是角的对称轴,可以对称着构造全等三角形。

跟踪训练

3.如图1-4-8,BC>AB,BD平分∠ABC,且∠A+∠C=180°,求证:AD=DC.

图 1-4-8DCBA

四、角平分线十平行线=等腰三角形

例4 如图1-4-9,在△ABC(AB≠AC)中,D,E在BC上,且DE=EC,过D作DF//AB,交AE于点F,DF=AC.求证:AE平分∠BAC.

【提示】要说明∠BAE=∠CAE,可寻找一个角等于这两个角,可过点D作DM/AC,与角平分线AE固成一个等腰三角形,从而寻找到这个角。

【解答】

图 1-4-9FEDCBA

【技巧点评】

当一个三角形中出现角平分线和平行线时,我们就可以寻找到等腰三角形。如图1-4-10①中,若AD平分∠BAC,AD//EC,则△ACE是等腰三角形;如图1-4-10②中,若AD平分∠BAC,DE∥AC,则△ADE是等腰三角形;如图1-4-10③中,若AD平分∠B4C,CE/∥AB,则△ACE是等腰三角形;如图1-4-10④中,若AD平分∠BAC,EF//AD,则△AGE是等腰三角形。

中小学教育资源及组卷应用平台

21世纪教育网 图 1-4-10④③②①FGEEEEDDDDCCCCBBBBAAAA

跟踪训练

4.如图1-4-11,在△ABC中,AB=AC,在AC上取点P,过点P作EFLBC,交BA的延长线于点E,垂足为点F.求证:AE=AP.

图 1-4-11PFECBA

拓展延伸

例5 如图1-4-12,在△ABC中,证明:

(1)若AD为角平分线,则S△ABD:S△ACD=BD:CD;

(2)设D为BC上一点,连接AD,若S△ABD:S△ACD=AB:AC,则AD为∠BAC的平分线.

【提示】(1)△ABD,△ACD,BD,CD边上的高相同,面积比等于底边长之比;(2)由这两个三角形的面积之比可看出点D到∠BAC两边的距离相等.

【解答】

图 1-4-12DCBA

【技巧点评】

通过这道题目可以看出,当AD平分∠BAC时,S△ABD: S△ACD=BD:CD,S△ABD: S△ACD=AB:AC,可以得出结论BD:CD=AB:AC.

跟踪训练

中小学教育资源及组卷应用平台

21世纪教育网 5.如图1-4-13,在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,D为△ABC内一点,∠BAD=15°,AD=AC,CE⊥AD于点E,且CE=5.

(1)求BC的长;

(2)求证:BD=CD.

E图 1-4-13DCBA

竞赛链接

例6(希望杯竞赛题)如图1-4-14,在△ABC中,AB=AC,∠A=100°,BD平分∠ABC,求证:BC=BD+AD.

【提示】思路1:如图1-4-15,在BC上截取BE=BA,BF=BD,连接DE,DF.

思路2:如图1-4-16,在BC上截取BE=BA,延长BD到F使BF=BC,连接DE,CF

思路3:如图1-4-17,在BD上截取BE=BA,在BC上截取BF=BD,连接EF,DF.

中小学教育资源及组卷应用平台

21世纪教育网

【解答】

跟踪训练

6.(天津竞赛题)如图1-4-18,在四边形ABCD中,AC平分∠BAD,CE⊥AB于点E,且,如果∠D=120°,求∠B的度数。

培优训练

1.如图1-4-19,AB=CD,△PAB和△PCD面积相等,求证:OP平分∠AOC.

2.如图1-4-20,在四边形ABCD中,ADBC,AP平分DAB,BP平分ABC,点P恰在DC上.

(1)求证:APBP;

(2)若90D,猜想AB,AD,BC之间有何数量关系?请证明你的结论.

图1-4-20

3.如图1-4-21,在ABC中,90ACB,CD是AB边上的高,AE分别交CB,CD于点E,F,且CECF.求证:AE平分BAC.

中小学教育资源及组卷应用平台

21世纪教育网 图1-4-21

4.如图1-4-22,在ABC中,CE平分ACB,且AECE,180AEDCAE,求证:DEBC.

图1-4-22

5.如图1-4-23,已知CE,AD是ABC的角平分线,且交于点O,60B,求证:ACAECD.

图1-4-23

6.如图1-4-24,ABD和ACE都是等腰直角三角形,90BADCAE.

(1)求证:ACDAEB;

(2)试判断AFD和AFE的大小关系,并证明你的结论。

图1-4-24

7.如图1-4-25,在ABC中,60ABC,BAC,BCA的平分线相交于点O,求证:OEOF.

图1-4-25

中小学教育资源及组卷应用平台

21世纪教育网

直击中考

8.★★(2016·浙江湖州)如图1-4-26,ABCD,BP和CP分别平分ABC和DCB,AD过点P,且ABAD.若8AD,则点P到BC的距离是( )

A.8 B.6 C.4 D.2

图1-4-26 图1-4-27

9.★★(2017·山东滨州)如图1-4-27,点P为定角AOB的平分线上的一个定点,且MPN与AOB互补.若MPN在绕点P旋转的过程中,其两边分别与OA,OB相交于M,N两点,则以下结论:①PMPN恒成立,②OMON的值不变,③四边形PMON的面积不变,④MN的长不变,其中正确的个数为( )

A.4 B.3 C.2 D.1

挑战竞赛

10.(北京竞赛题)如图1-4-28,在四边形ABCD中,ADBC,若DAB的平分线AE

交CD于点EE,连接BE,且BE恰好平分ABC,则AB的长与ADBC的大小关()

A.ABADBC B.ABADBC

C.ABADBC D.无法确定

图1-4-28

11.(江苏竞赛题)如图1-4-29,2ABAC,BADCAD,DADBD,求证:DCAC.

图1-4-29

中小学教育资源及组卷应用平台

21世纪教育网

中小学教育资源及组卷应用平台

21世纪教育网

中小学教育资源及组卷应用平台

21世纪教育网

中小学教育资源及组卷应用平台

21世纪教育网

中小学教育资源及组卷应用平台

21世纪教育网