数学人教版八年级上册角的平分线性质
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人教版数学八年级上册教学设计12.3《角的平分线的性质》一. 教材分析《角的平分线的性质》是人教版数学八年级上册的教学内容。
本节课主要让学生掌握角的平分线的性质,即角的平分线上的点到角的两边的距离相等。
这一性质是几何中的基本概念,对于学生理解和掌握几何知识体系具有重要意义。
教材通过引入角的平分线,引导学生探究角的平分线的性质,从而培养学生的观察能力、推理能力和解决问题的能力。
二. 学情分析学生在学习本节课之前,已经掌握了角的概念、线段的概念以及一些基本的几何性质。
但是,对于角的平分线的性质,学生可能较为陌生。
因此,在教学过程中,教师需要从学生的实际出发,通过引导、探究、实践等方式,帮助学生理解和掌握角的平分线的性质。
三. 教学目标1.知识与技能:使学生理解和掌握角的平分线的性质,能够运用角的平分线的性质解决一些简单的问题。
2.过程与方法:通过观察、操作、探究等方法,培养学生的几何思维能力和解决问题的能力。
3.情感态度与价值观:激发学生学习几何的兴趣,培养学生的团队合作意识和自主学习能力。
四. 教学重难点1.重点:角的平分线的性质。
2.难点:如何运用角的平分线的性质解决实际问题。
五. 教学方法1.引导法:教师通过提问、设疑等方式,引导学生思考和探究角的平分线的性质。
2.实践操作法:学生通过实际操作,观察和总结角的平分线的性质。
3.合作交流法:学生分组讨论,共同解决问题,培养团队合作意识。
六. 教学准备1.教师准备:教材、PPT、几何模型等教学资源。
2.学生准备:笔记本、尺子、圆规等学习工具。
七. 教学过程1.导入(5分钟)教师通过一个实际问题引入本的课题,如:“在平面上有两个点A和B,如何找到一点C,使得AC=BC?”引导学生思考和探讨。
2.呈现(10分钟)教师通过PPT展示角的平分线的性质,引导学生观察和总结。
同时,教师可以通过实际操作,让学生直观地感受角的平分线的性质。
3.操练(10分钟)学生分组讨论,运用角的平分线的性质解决实际问题。
12.3 角的平分线的性质第1课时角的平分线的作法及性质【知识与技能】1.掌握角的平分线的作法.2.会利用角平分线的性质.【过程与方法】经历折纸、画图、文字与符号的翻译活动,培养学生的联想、探索、概括归纳的能力.【情感态度】通过实际操作与探究交流,激发学生学习数学的兴趣.【教学重点】角平分线的性质及其应用.【教学难点】灵活应用两个性质解决问题.一、情境导入,初步认识活动1 学生预习教材,掌握角平分线的作法,小组间交流并动手实际画一画,总结出画角平分线的步骤.活动2 让学生用准备好的白纸与剪刀,自己动手,剪一个角,把剪好的角对折,使角的两边叠合在一起,再把纸片展开,看到了什么?【教学说明】发现第一次对折后的折痕是这个角的平分线;再折一次,又会出现两条折痕,而且这两条折痕是等长的.这种方法可以做无数次,所以这种等长的折痕可以折出无数对.请同学们折出如图所示的折痕PD、PE,并研究这个图形中隐含了哪些等量关系,互相交流,形成结论.教师讲课前,先让学生完成“自主预习”.二、思考探究,获取新知由上述活动及交流情况,教师总结以下新知识:1.角平分线上的点到角两边的距离相等.2.到角两边距离相等的点在角的平分线上.【教学说明】1.这两个性质的条件和结论正好相反,分别可以作为证线段相等和证角相等的依据.2.在用几何语言表述性质时,注意强调“点到直线的距离”中的垂直条件.例1 如图所示,要在S区建一个集贸市场,使它到公路、铁路距离相等,离公路与铁路交叉处500m,这个市场应建于何处(在图上标出它的位置,比例尺为1∶20000)?【教学说明】教师提出下列问题,引导学生理清思路:(1)集贸市场建于何处,和本节学的角平分线性质有关吗?用哪一个性质可以解决这个问题?(2)比例尺为1∶20000是什么意思?(3)图形上,表示500m的是个什么距离?例2 如图所示,BD为∠ABC的平分线,AB=BC,点P、D分别在BF上,PM⊥AD于M,PN⊥CD于N,求证:PM=PN.【分析】从一条线引两条垂线,要证明两条垂线段相等,可联想到角平分线的性质,将证线段相等转化为找角平分线,即证角相等.根据△ABD≌△CBD即可得证.【证明】∵BD为∠ABC的平分线,∴∠ABD=∠CBD.在△ABD和△CBD中,,,,AB CB ABD CBD BD BD =⎧∠=∠=⎪⎨⎪⎩∴△ABD ≌△CBD(SAS).∴∠ADB=∠CDB.即射线DP 为∠ADC 的平分线.又∵PM ⊥AD,PN ⊥CD,∴PM=PN.例3如图,点P 是∠AOB 的平分线OM 上一点,作PD ⊥OB,PC ⊥OA,垂足分别是点D 、C ,点E 、F 分别在线段OD,OC上,且∠PED=∠PFC,求证:OP 平分∠EPF.【分析】欲证OP 平分∠EPF ,可设法证∠OPE=∠OPF,而要证∠OPE=∠OPF,需证∠OPD=∠OPC 和∠DPE=∠CPF.【证明】∵OP 平分∠AOB,PD ⊥OB,PC ⊥OA,垂足分别是点D ,C ,∴PD=PC ,∠ODP=∠OCP=90°.在Rt △ODP 与Rt △OCP 中,,,PD PC OP OP ==⎧⎨⎩∴Rt △ODP ≌Rt △OCP (HL ).∴OD=OC,∠OPD=∠OPC.在Rt △EDP 与Rt △FCP 中,∠PED=∠PFC,∠ODP=∠OCP=90°,∴90°-∠PED=90°-∠PFC,即∠DPE=∠CPF.∴∠OPD-∠DPE=∠OPC-∠CPF,∴∠OPE=∠OPF,即OP 平分∠EPF.三、运用新知,深化理解1.角的平分线上的点到这个角的两边的______相等.2.如图,在△ABC 中,∠A=80°,∠B 与∠C 的平分线相交于点I,则∠BIC=___.第2题图第3题图3.已知在△ABC中,∠B=30°,∠C=90°,AD平分∠CAB,交CB于D,且DE⊥AB于E,则∠BDE=_______=_______=_______.【教学说明】指导学生解答上述习题时,应适当启发学生对角平分线性质的灵活运用.【答案】1.距离 2.130°3.∠EDA ∠CDA ∠CAB四、师生互动,课堂小结1.角平分线的两个性质应牢记并应用于解题中.2.与角平分线有关的求证线段相等,角相等问题,我们可以直接用角平分线性质,不必再利用证三角形全等得到线段相等或角相等.1.布置作业:从教材“习题12.3”中选取部分题.2.完成练习册中本课时的练习.本课时教学思路按操作、猜想、验证的学习过程,遵循学生的认知规律,充分体现了数学学习的必然性,教学时要始终围绕问题展开,先从出示问题开始,鼓励学生思考、探索问题中所包含的数学知识,再要求学生开展活动——折纸,体验三角形角平分线交于一点的事实,并得出进一步的猜想和开展新活动——尺规作图,从中猜想结论并思考证明的方法,整堂课以学生操作、探究、合作贯穿始终,并充分给学生思考留下足够的空间与时间,形成动手、合作、概括与解决问题的意识与能力.。
角的平分线的性质(基础)【学习目标】1.掌握角平分线的性质,理解三角形的三条角平分线的性质.2.掌握角平分线的判定及角平分线的画法.3. 熟练运用角的平分线的性质解决问题.【要点梳理】【高清课堂:388612 角平分线的性质,知识要点】要点一、角的平分线的性质角的平分线的性质:角的平分线上的点到角两边的距离相等.要点诠释:用符号语言表示角的平分线的性质定理:若CD平分∠ADB,点P是CD上一点,且PE⊥AD于点E,PF⊥BD于点F,则PE=PF.要点二、角的平分线的判定角平分线的判定:角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.要点诠释:用符号语言表示角的平分线的判定:若PE⊥AD于点E,PF⊥BD于点F,PE=PF,则PD平分∠ADB要点三、角的平分线的尺规作图角平分线的尺规作图(1)以O为圆心,适当长为半径画弧,交OA于D,交OB于E.(2)分别以D、E为圆心,大于12DE的长为半径画弧,两弧在∠AOB内部交于点C.(3)画射线OC.射线OC即为所求.要点四、三角形角平分线的性质三角形三条角平分线交于三角形内部一点,此点叫做三角形的内心且这一点到三角形三边的距离相等.三角形的一内角平分线和另外两顶点处的外角平分线交于一点.这点叫做三角形的旁心.三角形有三个旁心.所以到三角形三边所在直线距离相等的点共有4个.如图所示:△ABC 的内心为1P ,旁心为234,,P P P ,这四个点到△ABC 三边所在直线距离相等.【典型例题】类型一、角的平分线的性质1.(2015春•启东市校级月考)如图,已知BD 为∠ABC 的平分线,AB=BC ,点P 在BD 上,PM⊥AD 于M ,PN⊥CD 于N ,求证:PM=PN .【思路点拨】根据角平分线的定义可得∠ABD=∠CBD,然后利用“边角边”证明△ABD 和△CBD 全等,根据全等三角形对应角相等可得∠ADB=∠CDB,然后根据角平分线上的点到角的两边的距离相等证明即可. 【答案与解析】证明:∵BD 为∠ABC 的平分线,∴∠ABD=∠CBD, 在△ABD 和△CBD 中,,∴△ABD≌△CBD(SAS ), ∴∠ADB=∠CDB,∵点P 在BD 上,PM⊥AD,PN⊥CD, ∴PM=PN.【总结升华】本题考查了角平分线上的点到角的两边的距离相等的性质,全等三角形的判定与性质,确定出全等三角形并得到∠ADB=∠CDB 是解题的关键.2、(2016春•潜江校级期中)如图在△ABC中∠C=90°,AC=BC,AD平分∠CAB,DE⊥AB于E,若AB=6cm,求△DEB的周长.【思路点拨】利用角平分线的性质求得CD=DE,然后利用线段中的等长来计算△DEB的周长.【答案与解析】解:∵∠C=90°,AD平分∠CAB,DE⊥AB,∴CD=DE,∴△CAD≌△EAD(HL)∴AC=AE,∵AC=BC,∴∠B=45°,∴BE=DE,∴△DEB的周长=BE+DE+BD= BE+CD+BD = BE+BC =BE+AC=BE+AE =AB=6cm.【总结升华】将△DEB的周长用相等的线段代换是关键.举一反三:AB AC=,则△ABD与△ACD 【变式】已知:如图,AD是△ABC的角平分线,且:3:2的面积之比为()A.3:2 B.3:2 C.2:3 D.2:3【答案】B;提示:∵AD是△ABC的角平分线,∴点D到AB的距离等于点D到AC的距离,又∵AB AC=,则△ABD与△ACD的面积之比为3:2.:3:23、如图,OC是∠AOB的角平分线,P是OC上一点,PD⊥OA交于点D,PE⊥OB交于点E,F是OC上除点P、O外一点,连接DF、EF,则DF与EF的关系如何?证明你的结论.【思路点拨】利用角平分线的性质证明PD =PE ,再根据“HL ”定理证明△OPD ≌△OPE ,从而得到∠OPD =∠OPE ,∠DPF =∠EPF .再证明△DPF ≌△EPF ,得到结论. 【答案与解析】解:DF =EF .理由如下:∵OC 是∠AOB 的角平分线,P 是OC 上一点,PD ⊥OA 交于点D ,PE ⊥OB 交于点E , ∴PD =PE ,由HL 定理易证△OPD ≌△OPE ,∴∠OPD =∠OPE ,∴∠DPF =∠EPF . 在△DPF 与△EPF 中,PD PE DPF EPF PF PF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△DPF ≌△EPF , ∴DF =EF.【总结升华】此题综合运用了角平分线的性质、全等三角形的判定及性质.由角平分线的性质得到线段相等,是证明三角形全等的关键. 类型二、角的平分线的判定【高清课堂:388612 角平分线的性质,例3】4、已知,如图,CE ⊥AB,BD ⊥AC,∠B =∠C ,BF =CF.求证:AF 为∠BAC 的平分线.【答案与解析】证明: ∵CE ⊥AB,BD ⊥AC (已知) ∴∠CDF =∠BEF =90°∵∠DFC =∠BFE(对顶角相等) ∵ BF =CF(已知)∴△DFC≌△EFB(AAS)∴DF=EF(全等三角形对应边相等)∵FE⊥AB,FD⊥AC(已知)∴点F在∠BAC的平分线上(到一个角的两边距离相等的点在这个角的平分线上)即AF为∠BAC的平分线【总结升华】应用角平分线性质及判定时不要遗漏了“垂直”的条件.如果遗漏了说明没有认识到“垂直”条件在证明结论的必要性.举一反三:【变式】(2014秋•肥东县期末)已知:如图,P是OC上一点,PD⊥OA于D,PE⊥OB于E,F、G分别是OA、OB上的点,且PF=PG,DF=EG.求证:OC是∠AOB的平分线.【答案】证明:在Rt△PFD和Rt△PGE中,,∴Rt△PFD≌Rt△PGE(HL),∴PD=PE,∵P是OC上一点,PD⊥OA,PE⊥OB,∴OC是∠AOB的平分线.附录资料:《三角形》全章复习与巩固(基础)知识讲解【学习目标】1.认识三角形并能用符号语言正确表示三角形,理解并会应用三角形三边之间的关系.2.理解三角形的高、中线、角平分线的概念,通过作三角形的三条高、中线、角平分线,提高学生的基本作图能力,并能运用图形解决问题.3.能够运用三角形内角和定理及三角形的外角性质进行相关的计算,证明问题.4.通过观察和实地操作知道三角形具有稳定性,知道四边形没有稳定性,了解稳定性与没有稳定性在生产、生活中的广泛应用.5.了解多边形、多边形的对角线、正多边形以及镶嵌等有关的概念;掌握多边形内角和及外角和,并能灵活运用公式解决有关问题,体验并掌握探索、归纳图形性质的推理方法,进一步培养说理和进行简单推理的能力.【知识网络】【要点梳理】要点一、三角形的有关概念和性质 1.三角形三边的关系:定理:三角形任意两边之和大于第三边;三角形任意两边的之差小于第三边.要点诠释:(1)理论依据:两点之间线段最短.(2)三边关系的应用:判断三条线段能否组成三角形,若两条较短的线段长之和大于最长线段的长,则这三条线段可以组成三角形;反之,则不能组成三角形.当已知三角形两边长,可求第三边长的取值范围. 2.三角形按“边”分类:⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩不等边三角形三角形 底边和腰不相等的等腰三角形等腰三角形 等边三角形 3.三角形的重要线段:(1)三角形的高从三角形的一个顶点向它的对边所在直线作垂线,顶点和垂足之间的线段叫做三角形的高线,简称三角形的高.要点诠释:三角形的三条高所在的直线相交于一点的位置情况有三种:锐角三角形交点在三角形内;直角三角形交点在直角顶点;钝角三角形交点在三角形外. (2)三角形的中线三角形的一个顶点与它的对边中点的连线叫三角形的中线.要点诠释:一个三角形有三条中线,它们交于三角形内一点,叫做三角形的重心.中线把三角形分成面积相等的两个三角形. (3)三角形的角平分线三角形的一个内角的平分线与这个角的对边相交,这个角的顶点和交点之间的线段叫做三角形的角平分线.要点诠释:一个三角形有三条角平分线,它们交于三角形内一点,这一点叫做三角形的内心.要点二、三角形的稳定性如果三角形的三边固定,那么三角形的形状大小就完全固定了,这个性质叫做三角形的稳定性.要点诠释:(1)三角形的形状固定是指三角形的三个内角不会改变,大小固定指三条边长不改变.(2)三角形的稳定性在生产和生活中很有用.例如,房屋的人字梁具有三角形的结构,它就坚固而稳定;在栅栏门上斜着钉一条(或两条)木板,构成一个三角形,就可以使栅栏门不变形.大桥钢架、输电线支架都采用三角形结构,也是这个道理.(3)四边形没有稳定性,也就是说,四边形的四条边长确定后,不能确定它的形状,它的各个角的大小可以改变.四边形的不稳定性也有广泛应用,如活动挂架,伸缩尺.有时我们又要克服四边形的不稳定性,如在窗框未安好之前,先在窗框上斜着钉一根木板,使它不变形.要点三、三角形的内角和与外角和1.三角形内角和定理:三角形的内角和为180°.推论:1.直角三角形的两个锐角互余2.有两个角互余的三角形是直角三角形2.三角形外角性质:(1)三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和.(2)三角形的一个外角大于任意一个与它不相邻的内角.3.三角形的外角和:三角形的外角和等于360°.要点四、多边形及有关概念1. 多边形的定义:在平面内,由一些线段首尾顺次相接组成的图形叫做多边形.要点诠释:多边形通常还以边数命名,多边形有n条边就叫做n边形.三角形、四边形都属于多边形,其中三角形是边数最少的多边形.2.正多边形:各个角都相等、各个边都相等的多边形叫做正多边形.如正三角形、正方形、正五边形等.要点诠释:各角相等、各边也相等是正多边形的必备条件,二者缺一不可. 如四条边都相等的四边形不一定是正方形,四个角都相等的四边形也不一定是正方形,只有满足四边都相等且四个角也都相等的四边形才是正方形.3.多边形的对角线:连接多边形不相邻的两个顶点的线段,叫做多边形的对角线.要点诠释:(1)从n边形一个顶点可以引(n-3)条对角线,将多边形分成(n-2)个三角形;(2)n边形共有(3)2n n条对角线.要点五、多边形的内角和及外角和公式1.内角和公式:n边形的内角和为(n-2)·180°(n≥3,n是正整数) .要点诠释:(1)一般把多边形问题转化为三角形问题来解决;(2)内角和定理的应用:①已知多边形的边数,求其内角和;②已知多边形内角和,求其边数.2.多边形外角和:n边形的外角和恒等于360°,它与边数的多少无关.要点诠释:(1)外角和公式的应用:①已知外角度数,求正多边形边数; ②已知正多边形边数,求外角度数. (2)多边形的边数与内角和、外角和的关系:①n 边形的内角和等于(n -2)·180°(n≥3,n 是正整数),可见多边形内角和与边数n 有关,每增加1条边,内角和增加180°.要点六、镶嵌的概念和特征1、定义:用一些不重叠摆放的多边形把平面的一部分完全覆盖,通常把这类问题叫做用多边形覆盖平面(或平面镶嵌).这里的多边形可以形状相同,也可以形状不相同. 要点诠释:(1)拼接在同一点的各个角的和恰好等于360°;相邻的多边形有公共边. (2)用正多边形实现镶嵌的条件:边长相等;顶点公用;在一个顶点处各正多边形的内角之和为360°.(3)只用一种正多边形镶嵌地面,当围绕一点拼在一起的几个正多边形的内角加在一起恰好组成一个周角360°时,就能铺成一个平面图形.事实上,只有正三角形、正方形、正六边形的地砖可以用. 【典型例题】类型一、三角形的三边关系1. (2016•丰润区二模)若三角形的两条边长分别为6cm 和10cm ,则它的第三边长不可能为( )A .5cmB .8cmC .10cmD .17cm【思路点拨】直接利用三角形三边关系得出第三边的取值范围,进而得出答案. 【答案与解析】解:∵三角形的两条边长分别为6cm 和10cm , ∴第三边长的取值范围是:4<x <16, ∴它的第三边长不可能为:17cm . 故选:D .【总结升华】此题主要考查了三角形三边关系,正确得出第三边的取值范围是解题关键. 【高清课堂:与三角形有关的线段 例1】举一反三【变式】判断下列三条线段能否构成三角形.(1) 3,4,5; (2) 3,5,9 ; (3) 5,5,8. 【答案】(1)能; (2)不能; (3)能.2.若三角形的两边长分别是2和7,则第三边长c 的取值范围是_______. 【答案】59c <<【解析】三角形的两边长分别是2和7, 则第三边长c 的取值范围是│2-7│<c<2+7,即 5<c<9.【总结升华】三角形的两边a 、b ,那么第三边c 的取值范围是│a -b│<c<a+b.举一反三【变式】(浙江金华)已知三角形的两边长为4,8,则第三边的长度可以是________(写出一个即可)【答案】5,注:答案不唯一,填写大于4,小于12的数都对.类型二、三角形中重要线段3. (江苏连云港)小华在电话中问小明:“已知一个三角形三边长分别为4,9,12,如何求这个三角形的面积?”小明提示:“可通过作最长边上的高来求解.”小华根据小明的提示作出的图形正确的是( ) .【答案】C【解析】三角形的高就是从三角形的顶点向它的对边所在直线作垂线,顶点和垂足之间的线段.解答本题首先应找到最长边,再找到最长边所对的顶点.然后过这个顶点作最长边的垂线即得到三角形的高.【总结升华】锐角三角形、直角三角形、钝角三角形都有三条高,并且三条高所在的直线交于一点.这里一定要注意钝角三角形的高中有两条高在三角形的外部.举一反三【变式】如图所示,已知△ABC,试画出△ABC各边上的高.【答案】解:所画三角形的高如图所示.4.如图所示,CD为△ABC的AB边上的中线,△BCD的周长比△ACD的周长大3cm,BC =8cm,求边AC的长.【思路点拨】根据题意,结合图形,有下列数量关系:①AD=BD,②△BCD的周长比△ACD的周长大3.【答案与解析】解:依题意:△BCD的周长比△ACD的周长大3cm,故有:BC+CD+BD-(AC+CD+AD)=3.又∵ CD为△ABC的AB边上的中线,∴ AD =BD ,即BC-AC =3. 又∵ BC =8,∴ AC =5. 答:AC 的长为5cm .【总结升华】运用三角形的中线的定义得到线段AD =BD 是解答本题的关键,另外对图形中线段所在位置的观察,找出它们之间的联系,这种数形结合的数学思想是解几何题常用的方法. 举一反三【变式】如图所示,在△ABC 中,D 、E 分别为BC 、AD 的中点,且4ABC S △,则S 阴影为________.【答案】1类型三、与三角形有关的角5、(2014春•新泰市期末)已知:如图,在△ABC 中,AD 是BC 边上的高,AE 是∠BAC 平分线,∠B=50°,∠DAE=10°, (1)求∠BAE 的度数; (2)求∠C 的度数.【思路点拨】(1)根据AD 是BC 边上的高和∠DAE=10°,求得∠AED 的度数;再进一步根据三角形的外角等于和它不相邻的两个内角的和求解;(2)根据(1)的结论和角平分线的定义求得∠BAC 的度数,再根据三角形的内角和定理就可求得∠C 的度数. 【答案与解析】 解:(1)∵AD 是BC 边上的高,∴∠ADE=90°.∵∠ADE+∠AED+∠DAE=180°,∴∠AED=180°﹣∠ADE﹣∠DAE=180°﹣90°﹣10°=80°. ∵∠B+∠BAE=∠AED,∴∠BAE=∠AED﹣∠B=80°﹣50°=30°. (2)∵AE 是∠BAC 平分线,∴∠BAC=2∠BAE=2×30°=60°. ∵∠B+∠BAC+∠C=180°,∴∠C=180°﹣∠B﹣∠BAC=180°﹣50°﹣60°=70°. 【总结升华】本题主要考查了三角形的内角和定理、角平分线的定义以及三角形的外角性质. 【高清课堂:与三角形有关的角 例1、】举一反三:【变式】已知,如图,在△ABC中,∠C=∠ABC=2∠A,BD是AC边上的高,求∠DBC的度数.【答案】解:已知△ABC中,∠C=∠ABC=2∠A设∠A=x则∠C=∠ABC=2xx+2x+2x=180°解得:x=36°∴∠C=2x=72°在△BDC中, BD是AC边上的高,∴∠BDC=90°∴∠DBC=180°-90°-72°=18°类型四、三角形的稳定性6. 如图所示,木工师傅在做完门框后,为防止变形常常像图中那样钉上两条斜拉的木板条(即AB、CD),这样做的数学道理是什么?【答案与解析】解:三角形的稳定性.【总结升华】本题是三角形的稳定性在生活中的具体应用.实际生活中,将多边形转化为三角形都是为了利用三角形的稳定性.类型五、多边形内角和及外角和公式7.一个多边形的内角和等于它的外角和的5倍,它是几边形?【思路点拨】本题实际告诉了这个多边形的内角和是.【答案与解析】设这个多边形是边形,则它的内角和是,∴,解得.∴这个多边形是十二边形.【总结升华】本题是多边形的内角和定理和外角和定理的综合运用. 只要设出边数,根据条件列出关于的方程,求出的值即可,这是一种常用的解题思路.举一反三【变式】(2015•徐州)若正多边形的一个内角等于140°,则这个正多边形的边数是.【答案】9.解:∵正多边形的一个内角是140°,∴它的外角是:180°﹣140°=40°,边数:360°÷40°=9.类型六、多边形对角线公式的运用8.一个十二边形有几条对角线.【思路点拨】根据多边形对角线条数公式,把边数代入计算即可.【答案与解析】解:∵过十二边形的任意一个顶点可以画9条对角线,∴十二个顶点可以画12×9条对角线,但每条对角线在每个顶点都数了一次,∴实际对角线的条数应该为12×9÷2=54(条)∴十二边形的对角线共有54条.【总结升华】对于一个n边形的对角线的条数,我们可以总结出规律条,牢记这个公式,以后只要用相应的n的值代入即可求出对角线的条数,要记住这个公式只有在理解的基础之上才能记得牢.举一反三【变式】一个多边形共有20条对角线,则多边形的边数是().A.6 B.7 C.8 D.9【答案】C;类型七、镶嵌问题9.分别用形状、大小完全相同的①三角形木板;②四边形木板;③正五边形木板;④正六边形木板作平面镶嵌,其中不能镶嵌成地板的是( )A、①B、②C、③D、④【答案】C【总结升华】用多边形组合成平面图形,实质上是相关多边形“交接处各角之和能否拼成一个周角”的问题.。
专题12.9角平分线的性质(知识梳理与考点分类讲解)第一部分【知识点归纳】【知识点一】角的平分线的性质(1)性质:角的平分线上的点到角两边的距离相等.(2)符号语言:OC平分∠ADB,又 PE⊥AD,PF⊥BD,垂足为E、F,∴PE=PF【知识点二】角的平分线的判定(1)判定:角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.(2)符号语言:PE⊥AD,PF⊥BD,垂足为E、F,又 PE=PF∴OC平分∠ADB,【知识点三】角的平分线的尺规作图(1)以O 为圆心,适当长为半径画弧,交OA 于D,交OB 于E.(2)分别以D、E 为圆心,大于12DE 的长为半径画弧,两弧在∠AOB 内部交于点C.(3)画射线OC.射线OC 即为所求.第二部分【题型展示与方法点拨】【题型1】利用角平分线性质定理进行求值与证明【例1】(23-24七年级下·山东菏泽·阶段练习)如图,在ABC 中,90ACB ∠=︒,CD AB ⊥于点D ,BE 平分ABC ∠交AC 于点E ,交CD 于点F ,过点E 作EG CD ∥,交AB 于点G ,连接CG .(1)求证:90A AEG ∠+∠=︒;(2)求证:EC EG =;【分析】本题考查了角平分线的性质,平行线的性质,垂直的定义,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.(1)证明90EGA ∠=︒,即可证明结论成立;(2)利用角平分线性质定理即可证明结论成立.(1)证明:∵CD AB ⊥,∴90CDA ∠=︒EG CD ∥,∴90EGA CDA ∠=∠=︒∵180A AEG EGA ∠+∠+∠=︒1801809090A AEG EGA ∴∠+∠=︒-∠=︒-︒=︒(2)证明:∵90ACB ∠=︒,∴EC BC⊥BE 平分ABC ∠,EG AB ⊥,EC EG∴=【变式1】(23-24七年级下·广东佛山·阶段练习)如图,OC 平分AOB ∠,点P 是射线OC 上一点,PM OB ⊥交于点M ,点N 是射线OA 上的一个动点,连接PN .若6PM =,则PN 的长度不可能是()A .18B .7.2C .6D .4.5【答案】D 【分析】本题考查角平分线的性质、垂线段最短,根据角平分线的性质作出图形转化线段是解决问题的关键.过点P 作PD OA ⊥,如图所示,由角平分线的性质可得6PD PM ==,根据点与直线上各点的距离中垂线段最短可得6PN PD ≥=,从而得到答案.解:过点P 作PD OA ⊥,如图所示:OC 平分AOB ∠,点P 是射线OC 上一点,PM OB ⊥于点M ,6PM =,∴由角平分线性质可得6PD PM ==,点N 射线OA 上的一个动点,连接PN ,∴由点与直线上各点的距离中垂线段最短可得6PN PD ≥=,∴综合四个选项可知,PN 的长度不可能是4.5,故选:D .【变式2】(23-24七年级下·四川巴中·期末)如图,在ABC 中,ABC ∠,ACB ∠的平分线交于点O ,点O 到BC 边的距离为3,且ABC 的周长为20,则ABC 的面积为.【答案】30【分析】本题考查角平分线的性质、三角形的面积公式,熟练掌握角平分线的性质是解答的关键.过O 作OM AB ⊥于M ,ON AC ⊥于N ,连接OA ,利用角平分线的性质求得3OM ON OD ===,然后利用ABC AOB AOC BOC S S S S =++ 求解即可.解:过O 作OM AB ⊥于M ,ON AC ⊥于N ,连接OA ,∵点O 到BC 边的距离为3,∴3OD =,∵ABC 的周长为20,∴20AB AC BC ++=∵ABC ∠,ACB ∠的平分线交于点O ,OM AB ⊥,ON AC ⊥,∴3OM ON OD ===,∴ABC AOB AOC BOCS S S S =++ 111222AB OM AC ON BC OD =⋅+⋅+⋅()12AB AC BC OD =++⋅12032=⨯⨯30=,故答案为:30.【题型2】利用角平分线判定定理进行求值与证明【例2】如图,DE AB ⊥于E DF AC ⊥,于F ,若BD CD BE CF ==、,(1)求证:AD 平分BAC ∠;(2)已知204,==AC BE ,求AB 的长.【答案】(1)见详解(2)12【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,注意:全等三角形的判定定理有,,,SAS ASA AAS SSS ,全等三角形的对应边相等,对应角相等.(1)求出90E DFC ∠=∠=︒,根据全等三角形的判定定理得出Rt BED Rt CFD ≌,推出DE DF =,根据角平分线性质得出即可;(2)根据全等三角形的性质得出,==AE AF BE CF ,即可求出答案.(1)证明:∵,DE AB DF AC ⊥⊥,∴90E DFC ∠=∠=︒,∴在Rt BED 和Rt CFD 中,BD CD BE CF =⎧⎨=⎩,∴()Rt BED Rt CFD HL ≌,∴DE DF =,∵,DE AB DF AC ⊥⊥,∴AD 平分BAC ∠;(2)解:∵90,,∠=∠=︒==AED AFD AD AD DE DF ,∴()Rt ADE Rt ADF HL ≌,∴AE AF =,∵20,4===AC CF BE ,∴20416AE AF ==-=,∴16412AB AE BE =-=-=.【变式1】如图,在ABC 中,70BAC ∠=︒,4AB =,2AC =,若2ABD ACD S S = ,则CAD ∠的度数为()A .45︒B .40︒C .35︒D .30︒【答案】C 【分析】作DE AB ⊥于点E ,作DF AC ⊥于点F ,根据2ABD ACD S S = 可证DE DF =,从而可知AD 是BAC∠的平分线,进而可求出CAD ∠的度数.解:如图,作DE AB ⊥于点E ,作DF AC ⊥于点F ,∵2ABD ACD S S = ,∴11222AB DE AC DF ⋅=⨯⋅.∵4AB =,2AC =,∴44DE DF=∴DE DF =,∴AD 是BAC ∠的平分线.∴11703522CAD BAC ∠=∠=⨯︒=︒.故选C .【变式2】6.(23-24八年级上·山东聊城·阶段练习)如图,在ABC 中,48ABC ∠=︒,三角形的外角DAC ∠和ACF ∠的平分线交于点E ,则EBF ∠=.【答案】24︒【分析】本题考查了角平分线的性质和角平分线的定义,解题的关键是能正确作出辅助线,证明BE 平分ABC ∠;过点E 作EM AB EN BC EO AC ⊥⊥⊥、、,根据角平分线的性质可得EM EO EN EO ==,,则有EM EN =,再根据EM AB EN BC ⊥⊥、,即可得出BE 平分ABC ∠即可解答.解:过点E 作EM AB EN BC EO AC ⊥⊥⊥、、,如图所示:三角形的外角DAC ∠和ACF ∠的平分线交于点E ,EM EO EN EO ∴==,,EM EN ∴=,EM AB EN BC ⊥⊥、,∴BE 平分ABC ∠,11482422EBF ABC ∴∠==⨯︒=︒,故答案为:24︒.【题型3】综合运用角平分线性质定理与判定定理进行证明与求值【例3】如图,ABC 和EBD △中,90ABC DBE AB CB BE BD ∠=∠=︒==,,,连接AE CD AE ,,与CD 交于点M ,AE 与BC 交于点N .(1)求证:AE CD =;(2)求证:AE CD ⊥;(3)连接BM ,有以下两个结论:①BM 平分CBE ∠;②MB 平分AMD ∠,其中正确的一个是(请写序号),并给出证明过程.【答案】(1)见详解(2)见详解(3)②【分析】本题考查全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质、角平分线的判定与性质定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会添加常用辅助线解决问题.(1)欲证明AE CD =,只要证明ABE CBD ≌;(2)由ABE CBD ≌,推出BAE BCD ∠=∠,由180NMC BCD CNM ∠=︒-∠-∠,18090ABC BAE ANB CNM ANB ABC ∠=︒-∠-∠∠=∠∠=︒,又,,可得90NMC ∠=︒;(3)结论:②;作BK AE ⊥于K BJ CD ⊥,于J .利用角平分线的判定定理证明即可.(1)证明:∵ABC DBE ∠=∠,∴ABC CBE DBE CBE ∠+∠=∠+∠,即ABE CBD ∠=∠,在ABE 和CBD △中,AB CB ABE CBD BE BD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴SAS ABE CBD ≌(),∴AE CD =.(2)证明:∵ABE CBD ≌,∴BAE BCD ∠=∠,∵180180NMC BCD CNM ABC BAE ANB ∠=︒-∠-∠∠=︒-∠-∠,,又CNM ANB ∠=∠,90ABC ∠=︒ ,∴90NMC ∠=︒,∴AE CD ⊥.(3)解:结论:②理由:作BK AE ⊥于K BJ CD ⊥,于J.∵ABE CBD ≌,∴ABE CDB AE CD S S == ,,∴1122AE BK CD BJ ⨯⨯=⨯•,∴BK BJ =,∵作BK AE ⊥于K ,BJ CD ⊥于J ,∴BM AMD ∠平分.不妨设①成立,则CBM EBM ≌,则AB BD =,显然不可能,故①错误.故答案为:②.【变式1】(23-24八年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,90B C ∠=∠=︒,M 是BC 的中点,DM 平分ADC ∠,且100ADC ∠=︒,则MAB ∠的度数是()A .50︒B .40︒C .45︒D .55︒【答案】B 【分析】本题考查了角平分线的性质和判定,解题的关键是掌握角平分线上的点到两边距离相等.作MN AD ⊥于N ,根据角平分线的性质得出MN MC =,进而得出1402MAB DAB ∠=∠=︒.解:作MN AD ⊥于N ,∵90B C ∠∠==︒,∴AB CD ∥,∴18080DAB ADC ∠∠=︒-=︒,∵DM 平分ADC ∠,MN AD ⊥,MC CD ⊥,∴MN MC =,∵M 是BC 的中点,∴MC MB =,∴MN MB =,又MN AD ⊥,MB AB ⊥,∴1402MAB DAB ∠=∠=︒,故选:B .【变式2】(23-24八年级上·重庆永川·期末)如图,在ABC 中,68BAC ∠=︒,72ACB ∠=︒,ACB ∠的平分线与BAC ∠的外角平分线交于点D ,连接BD ,则BDC ∠的大小等于.【答案】34︒/34度【分析】本题考查了角平分线的判定与性质,三角形外角的性质等知识,先根据角平分线的判定与性质得出BD 平分ABH ∠,然后利用三角形外角的性质12BDC DBH DCB BAC ∠=∠-∠=∠,即可求解.解:过点D 作DH BC ⊥于H ,DE AC ⊥于E ,DF AB ⊥于F ,∵ACB ∠的平分线与BAC ∠的外角平分线交于点D ,∴DE DF DH ==,12BCD ACB ∠=∠,∴BD 平分ABH ∠,∴12DBH ABH ∠=∠,∵68BAC ∠=︒,∴BDC DBH DCB ∠=∠-∠1122ABH ACB =∠-∠()12ABH ACB =∠-∠12BAC =∠1682=⨯︒34=︒,故答案为:34︒.【题型4】通过作图(作角平分线)进行求值或证明【例4】(23-24八年级上·广东珠海·期中)请回答下列问题:(1)如图1,已知ABC ,利用直尺和圆规,作BAC ∠的平分线AD 交BC 于点D (保留作图痕迹,不要求写作法);(2)如图2所示,AD 是ABC 的角平分线E F 、分别是AB AC 、上的点,且180EDF BAC ∠+∠=︒,求证:DE DF =.【分析】(1)根据角平分线的基本作图方法作图即可;(2)过点D 作DH AB ⊥于点H ,作DQ AC ⊥于点Q ,证明()AAS EHD FQD ≌,得出DE DF =,即可得出答案.(1)解:如图,作BAC ∠的平分线AD 交BC 于点D ;(2)证明:如图,过点D 作DH AB ⊥于点H ,作DQ AC ⊥于点Q ,则90EHD FQD ∠=∠=︒,AD 平分BAC ∠,DH DQ ∴=,180EDF BAC ∠+∠=︒Q ,180AED AFD ∴∠+∠=︒,180DFQ AFD ∠+∠=︒ ,DEH DFQ ∴∠=∠,在EHD △和FQD △中DEH DFQ EHD FQD DH DQ ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AAS EHD FQD ∴ ≌,DE DF ∴=.【点拨】本题主要考查了角平分线的基本作图,角平分线的性质,三角形全等的判定和性质,补角的性质,解题的关键作图辅助线,熟练掌握三角形全等的判定方法.【变式1】(2024·湖南湘西·模拟预测)如图,在ABC 中,90C ∠=︒,以A 为圆心,任意长为半径画弧,分别交AC AB 、于点M ,N ,再分别以M ,N 为圆心,大于12MN 长为半径画弧,两弧交于点O ,作射线AO ,交BC 于点E .已知4CE =,7AB =,ABE 的面积为()A .6B .11C .14D .28【答案】C 【分析】此题考查了角平分线的性质定理,根据角平分线的性质得到点E 到AC 和AB 的距离相等,点E 到AB 的距离等于EC 的长度,利用三角形面积公式即可得到答案.解:由基本作图得到AE 平分BAC ∠,∴点E 到AC 和AB 的距离相等,∴点E 到AB 的距离等于EC 的长度,即点E 到AB 的距离为4,∴174142ABE S =⨯⨯= .故选:C .【变式2】(2024·湖南·中考真题)如图,在锐角三角形ABC 中,AD 是边BC 上的高,在BA ,BC 上分别截取线段BE ,BF ,使BE BF =;分别以点E ,F 为圆心,大于12EF 的长为半径画弧,在ABC ∠内,两弧交于点P ,作射线BP ,交AD 于点M ,过点M 作MN AB ⊥于点N .若2MN =,4AD MD =,则AM =.【答案】6【分析】本题考查了尺规作图,角平分线的性质等知识,根据作图可知BP 平分ABC ∠,根据角平分线的性质可知2DM MN ==,结合4AD MD =求出AD ,AM .解:作图可知BP 平分ABC ∠,∵AD 是边BC 上的高,MN AB ⊥,2MN =,∴2MD MN ==,∵4AD MD =,∴8AD =,∴6AM AD MD =-=,故答案为:6.第三部分【中考链接与拓展延伸】1、直通中考【例1】1.(2024·天津·中考真题)如图,Rt ABC △中,90,40C B ∠=︒∠=︒,以点A 为圆心,适当长为半径画弧,交AB 于点E ,交AC 于点F ;再分别以点,E F 为圆心,大于12EF 的长为半径画弧,两弧(所在圆的半径相等)在BAC ∠的内部相交于点P ;画射线AP ,与BC 相交于点D ,则ADC ∠的大小为()A .60B .65C .70D .75【答案】B 【分析】本题主要考查基本作图,直角三角形两锐角互余以及三角形外角的性质,由直角三角形两锐角互余可求出50BAC ∠=︒,由作图得25BAD ∠=︒,由三角形的外角的性质可得65ADC ∠=︒,故可得答案解:∵90,40C B ∠=︒∠=︒,∴90904050BAC B ∠=︒-∠=︒-︒=︒,由作图知,AP 平分BAC ∠,∴11502522BAD BAC ∠=∠==︒⨯︒,又,ADC B BAD ∠=∠+∠∴402565,ADC ∠=︒+︒=︒故选:B【例2】.(2021·黑龙江大庆·中考真题)已知,如图1,若AD 是ABC 中BAC ∠的内角平分线,通过证明可得=AB BD AC CD,同理,若AE 是ABC 中BAC ∠的外角平分线,通过探究也有类似的性质.请你根据上述信息,求解如下问题:如图2,在ABC 中,2,3,BD CD AD ==是ABC 的内角平分线,则ABC 的BC 边上的中线长l 的取值范围是【答案】12522l <<【分析】根据题意得到2=3AB AC ,设AB =2k ,AC =3k ,在△ABC 中,由三边关系可求出k 的范围,反向延长中线AE 至F ,使得AE EF =,连接CF ,最后根据三角形三边关系解题.解:如图,反向延长中线AE 至F ,使得AE EF =,连接CF ,2,3,BD CD AD == 是ABC 的内角平分线,2==3AB BD AC CD ∴可设AB =2k ,AC =3k ,在△ABC 中,BC =5,∴5k >5,k <5,∴1<k <5,BE EC AEB CEF AE EF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()ABE FCE SAS ∴≅ AB CF∴=由三角形三边关系可知,AC CF AF AC CF-<<+5k AF k∴<<522k k AE ∴<<∴12522l <<故答案为:12522l <<.【点拨】本题考查角平分线的性质、中线的性质、全等三角形的判定与性质、三角形三边关系等知识,是重要考点,难度一般,掌握相关知识是解题关键.2、拓展延伸【例1】(23-24七年级下·重庆沙坪坝·阶段练习)如图1,在ABC 中,BD 为AC 边上的高,BF 是ABD ∠的角平分线,点E 为AF 上一点,连接AE ,45AEF ∠=︒.(1)求证:AE 平分BAF∠(2)如图2,连接CE 交BD 于点G ,若BAE 与CAE 的面积相等,求证:BG CF=【分析】本题主要考查了全等三角形的证明以及性质运用,角平分线的判定以及基本性质,熟练掌握全等三角形的几种判定方法以及角平分线的判定是解答该题的关键.(1)根据BF 是ABD ∠的角平分线和,BD 为AC 边上的高,可得114522BAD ABD ∠=︒-∠,由45AEF ∠=︒得145452BAE ABE ABD ∠=︒-∠=︒-∠,即可证明12BAE BAD ∠=∠;(2)过点E 作EM AB ⊥于点M ,EN AC ⊥于点N ,由角平分线性质可以得EM EN =,由BAE 与CAE 的面积相等可得AB AC =,证明(SAS)ABE ACE △≌△,得出135AEB CEB ∠=∠=︒,BE EC =,即可得出36090BEG CEF AEB AEC ∠=∠=︒-∠-∠=︒,再根据垂直模型证明ASA BEG CEF ≌(),即可得出结论.(1)证明:∵BD 为AC 边上的高,即90ADB ∠=︒,∴90ABD BAD ∠+∠=︒,∴1()452ABD BAD ∠+∠=︒,∴114522BAD ABD ∠=︒-∵45AEF ABF BAE ∠=∠+∠=︒,∴45BAE ABF ∠=︒-∠,∵12ABF ABD ∠=∠,∴1452BAE ABD ∠=︒-∠,∴12BAE BAF ∠=∠,即:AE 平分BAF ∠.(2)过点E 作EM AB ⊥于点M ,EN AC ⊥于点N ,AE 平分BAC ∠,且EM AB ⊥,EN AC ⊥,EM EN ∴=.ABE ACE S S △△=,AB AC ∴=,AE 平分BAC ∠,BAE CAE ∴∠=∠,在ABE 和ACE △中,AB BC BAE CAE AE AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩(SAS)ABE ACE ∴ ≌,AEB CEB ∴∠=∠,BE EC =,45AEF ∠=︒ ,135AEB AEC ∴∠=∠=︒,36090BEG CEF AEB AEC ∴∠=∠=︒-∠-∠=︒,BD 为AC 边上的高,90ADB ∴∠=︒,FBD BFC BFC FCE ∴∠+∠=∠+∠,EBG ECF ∴∠=∠.在BEG 和CEF △中,BEG CEF BE CE EBG ECF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩ASA BEG CEF ∴ ≌().BG CF ∴=.【例2】(23-24八年级上·江西宜春·期末)课本再现:思考如图12.3-3,任意作一个角AOB ∠,作出AOB ∠的平分线OC .在OC 上任取一点P ,过点P 画出OA ,OB 的垂线,分别记垂足为D 、E ,测量PD 、PE 并作比较,你得到什么结论?在OC 上再取几个点试一试.通过以上测量,你发现了角的平分线的什么性质?【实验猜想】针对以上问题,同学们进行了小组实验探究,并猜想:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.【推理证明】为了证明该定理,小明同学根据书上的图形(如图12.3-3)写出了“已知”和“求证”,请你利...用全等的知识完成证明过程.............(1)已知:点P 是AOB ∠的平分线OC 上一点,过点P 作PD OA ⊥于点D ,PE OB ⊥于点E .求证:PD PE =.【知识应用】(2)如图2,BAC ∠的平分线与ABC 的外角BCD ∠的平分线相交于点O ,过点O 作OD AC⊥于点D ,OE AB ⊥于点E ,连接OB .①证明:OB 平分CBE ∠;②若70CAB ∠=︒,则COB ∠=________.【答案】(1)证明见解析(2)①证明见解析;②55︒【分析】(1)根据条件证明OPD OPE ≌V V ,从而PD PE =.(2)①过点O 作OF CB ⊥于点F ,由(1)的结论易证OD OF OE ==,根据“到角的两边距离相等的点在这个角的平分线上”得到OB 平分CBE ∠;②根据三角形的内角和180COB BCO CBO ∠=︒-∠-∠,再利用角平分线的定义和“三角形的一个外角等于不相邻的两个内角的和”,推导出1902COB BAC ∠=︒-∠,从而求解.(1)证明:OC 平分AOB ∠,AOC BOC ∴∠=∠,PD OA ⊥ ,PE OB ⊥,90ODP OEP ∴∠=∠=︒,在OPD △和OPE 中,AOC BOC ODP OPE OP OP ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,OPD OPE ∴V V ≌,PD PE ∴=;(2)①证明:过点O 作OF CB ⊥于点F,AO 是ABC ∠的平分线,OD AC ⊥,OE AB ⊥,OD OE ∴=,CO 是BCD ∠的平分线,OD AC ⊥,OF BC ⊥,OD OF ∴=,OF OE ∴=,OF BC ⊥ ,OE AB ⊥,BO ∴平分CBE ∠,②OB Q 平分CBE ∠,OC 平分BCD ∠,12CBO CBE ∴∠=∠,12BCO BCD ∠=∠,()111180180180222COB CBO BCO CBE BCD CBE BCD ∴∠=︒-∠-∠=︒-∠-∠=︒-∠+∠()()11118018018090222CAB ACB CAB ABC CAB CAB =︒-∠+∠+∠+∠=︒-︒+∠=︒-∠19070552=︒-⨯︒=︒.故答案为:55︒.【点拨】本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的定义、角平分线的性质和判定以及三角形的内角和定理、三角形外角的性质等,熟练掌握相关知识是解题的关键.。