知识点24 线段垂直平分线、角平分线、中位线2018--1
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一、选择题
1. (2018四川泸州,7题,3分) 如图2,Y ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,E 是AB 中点,且
AE+EO=4,则
Y ABCD 的周长为( )
A.20
B. 16
C. 12
D.8
第7题图 【答案】B
【解析】Y
ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,所以O 为AC 的中点,又因为E 是AB 中点,所以EO 是
△ABC 的中位线,AE=
21AB ,EO=2
1
BC ,因为AE+EO=4,所以AB+BC=2(AE+EO)=8,Y
ABCD 中AD=BC ,AB=CD ,所以周长为2(AB+BC)=16
【知识点】平行四边形的性质,三角形中位线
2. (2018四川省南充市,第8题,3分)如图,在Rt ABC ?中,90ACB ∠=o ,30A ∠=o ,D ,E ,F 分别
为AB ,AC ,AD 的中点,若2BC =,则EF 的长度为( )
A .
12 B .1 C .3
2
D
【答案】B
【思路分析】1.由∠ACB =90°,∠A =30°,BC 的长度,可求得AB 的长度,2.利用直角三角形斜边的中线等于斜边第一半,求得CD 的长度;3.利用中位线定理,即可求得EF 的长.
【解题过程】解:在Rt∠ABC 中,∠ACB =90°,∠A =30°,BC =2,,∠AB =4,CD =12AB ,∴CD =1
2
×4=2,∠E ,F
分别为AC ,AD 的中点,∠EF =12CD =1
2
×2=1,故选B.
【知识点】30°所对直角边是斜边的一半;直角三角形斜边的中线等于斜边第一半;中位线定理
3. (2018四川省达州市,8,3分) △ABC 的周长为19,点D 、E 在边BC 上,∠ABC 的平分线垂直于AE ,垂足为N ,∠ACB 的平分线垂直于AD ,垂足为M .若BC =7,则MN 的长为( ) .
A .32
B .2
C .5
2
D .3
第8题图
D
【答案】C ,
【解析】∵△ABC 的周长为19,BC =7, ∴AB +AC =12.
∵∠ABC 的平分线垂直于AE ,垂足为N ,∴BA =BE ,N 是AE 的中点. ∵∠ACB 的平分线垂直于AD ,垂足为M ,∴AC =DC ,M 是AD 的中点. ∴DE =AB +AC -BC =5. ∵MN 是△ADE 的中位线,
∴MN =12DE =5
2
.
故选C.
【知识点】三角形的中位线
4. (2018浙江杭州, 10,3分)如图,在△ABC 中,点D 在AB 边上,DE//BC ,与边AC 交于点E ,连接BE ,
记△ADE ,△BCE 的面积分别为S 1,S 2,( )
A. 若2AD>AB ,则3S 1>2S 2
B. 若2AD>AB ,则3S 1<2S 2
C. 若2AD
D. 若2AD 【答案】D 【思路分析】首先考虑极点位置,当2AD=AB 即AD=BD 时S 1,S 2的关系,然后再考虑AD>BD 时S 1,S 2的变化情况。 【解题过程】当2AD=AB 即AD=BD 时2 S 1= S 2,则3S 1<2S 2。当2AD 5. (2018浙江湖州,8,3)如图,已知在△ABC 中,∠BAC >90°,点D 为BC 的中点,点E 在AC 上,将△ CDE 沿DE 折叠,使得点C 恰好落在BA 的延长线上的点F 处,连结AD ,则下列结论不一定正确的是( ) A .AE =EF B .AB =2DE C .△ADF 和△ADE 的面积相等 D .△AD E 和△FDE 的面积相等 【答案】C 【解析】选项A ,∵D 为BC 的中点,∴所以BD =CD .∵FD =CD ,∴FD =BD .∴∠B =∠BFD .∵∠C =∠ DFE ,∴ ∠B +∠C =∠BFD +∠DFE .∴∠F AE =∠AFE .∴AE =FE .选项A 正确. 选项B ,∵E 为AC 的中点,D 为BC 的中点,∴DE 为△ABC 的中位线.∴AB =2DE .选项B 正确. 选项C ,∵BF ∥DE ,∴△ADF 和△ADE 的高相等.但不能证明AF =DE ,∴△ADF 和△ADE 的面积不一定相等.选项C 错误. 选项D ,△ADE 和△FDE 同底等高,面积相等,选项D 正确.故选C. 【知识点】等腰三角形,折叠,中位线,三角形的外角 1. (2018湖北黄冈,4题,3分)如图,在△ABC 中,DE 是AC 的垂直平分线,且分别交BC ,AC 于点D 和E ,∠B=60°,∠C=25°,则∠BAD 为 C B E D A E A F B D C A.50° B.70° C.75° D.80° 第4题图 【答案】B 【解析】在△ABC中,∠B=60°,∠C=25°,所以∠BAC=95°,因为DE是AC的垂直平分线,所以DA=DC,所以∠DAC=∠C=25°,所以∠BAD=∠BAC-∠DAC=70°,故选B 【知识点】三角形内角和,垂直平分线的性质 2.(2018湖南郴州,7,3)如图,∠AOB=60°,以点O为圆心,以任意长为半径作弧交OA,OB于点C,D 两点,分别以C,D为圆心,以大于1 2 CD的长为半径作弧,两弧相交于点P,以O为端点作射线OP,在射线 OP上截取线段OM=6,则M点到OB的距离为() A.6 B.2 C.3 D. 【答案】D 【思路分析】判断出OP是∠AOB的平分线,过点M作ME⊥OB于E,根据角平分线的性质可得∠MOB=30°, 2 3.(2018甘肃天水,T6,F4)如图所示,点O是矩形ABCD对角线AC的中点,OE∥AB交AD于点E.若OE=3, BC=8,则OB的长为() A.4 B.5 C.√34 2 D.√34 【答案】B. 【解析】∵四边形ABCD 是矩形, ∴∠ABC=90°,AB ∥CD ,AB=CD ,点O 是AC 的中点. ∵OE ∥AB , ∴OE ∥CD , ∴OE 是△ACD 的中位线, ∴CD=2OE=6, ∴AB=6. 在Rt △ABC 中,AB=6,BC=8, ∴AC=10. ∵OB 是Rt △ABC 斜边的中线, ∴ OB=1 2AC=5. 【知识点】矩形的性质,中位线的性质 4. (2018河北省,6,3)尺规作图要求:ⅰ.过直线外一点作这条直线的垂线;ⅱ.作线段的垂直平分线; ⅲ.过直线上一点作这条直线的垂线;ⅳ.作角的平分线. 如图是按上述要求排乱顺序的尺规作图: 则正确的配对是( ) A .①—ⅳ,②—ⅱ,③—ⅰ,④—ⅲ B . ①—ⅳ,②—ⅲ,③—ⅱ,④—ⅰ C .①—ⅱ,②—ⅳ,③—ⅲ,④—ⅰ D . ①—ⅳ,②—ⅰ,③—ⅱ,④—ⅲ 【答案】D 【解析】根据不同的作图方法可以一一对应. ②的已知点在直线外,所以对应ⅰ,④的已知点在直线上,所以对应ⅲ. 【知识点】尺规作图,角的平分线,垂线,线段的垂直平分线 5. (2018河北省,8,3) 已知,如图,点P 在线段AB 外,且P A =PB .求证:点P 在线段AB 的垂直平分线 上.在证明该结论时,需添加辅助线,则作法不正确的是( ) A .作∠APB 的平分线PC 交AB 于点C B .过点P 作PC ⊥AB 于点C 且AC =BC C .取AB 中点C ,连接PC D .过点P 作PC ⊥AB ,垂足为C l 第6题图 P ① A B O ② · ③ B A ④ l P 【答案】B 【解析】要证明P A =PB 需要作出AB 上的中线(或垂线或∠APB 的角平分线).选项B 中作出的辅助线同时满足了两个条件,不正确.故选B . 【知识点】线段的垂直平分线,等腰三角形的三线合一 6.(2018贵州安顺,T8,F3)已知△ABC (AC <BC ),用尺规作图的方法在BC 上确定一点P ,使 PA+PC = BC, 则符合要求的作图痕迹是( ) 【答案】D 【解析】选项A ,该作图痕迹表示AB=PB ,不符合题意;选项B ,该作图痕迹表示作线段AC 的垂直平分线交BC 于点P ,即PA=PC ,不符合题意;选项C ,该作图痕迹表示AC=PC ,不符合题意;选项D ,该作图痕迹表示作线段AB 的垂直平分线交BC 于点P ,即PA=PB ,故PA+PC=BC,符合题意.故选D. 【知识点】尺规作图. A B P C 第8题图 7. (2018湖北荆门,11,3分)如图,等腰Rt ABC ?中,斜边AB 的长为2,O 为AB 的中点,P 为AC 边上的动点,OQ OP ⊥交BC 于点Q ,M 为PQ 的中点,当点P 从点A 运动到点C 时,点M 所经过的路线长为( ) A . 4 B .2 C.1 D .2 【答案】C. 【解析】解:连接OM ,CM ,OC. ∵OQ ⊥OP ,且M 是PQ 的中点, ∴OM= 2 1PQ. ∵△ABC 是等腰直角三角形, ∴∠ACB=90°, ∴CM= 2 1 PQ , ∴OM=CM , ∴△OCM 是等腰三角形, ∴M 在OC 的垂直平分线上. ∵当P 在A 点时,点M 为AC 的中点,当P 在C 点时,点M 为BC 的中点, ∴点M 所经过的路线长为 2 1 AB=1. 故选C. 【知识点】直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,中位线,等腰三角形的判定与性质 8. (2018湖北省襄阳市,7,3分) 如图,在△ABC 中,分别以点A 和点C 为圆心,大于24cm 长为半径画弧,两弧相交于点M 、N ,作直线MN 分别交BC 、AC 于点D 、E.若AE =3cm ,△ABD 的周长为13cm ,则△ABC 的 A.16cm B.19cm C.22cm D.25cm 【答案】B 【解析】解:由尺规作图可知,MN是线段AC的垂直平分线, ∴AD=CD,AC=2AE=6cm, ∴AB+BC=AB+BD+DC=AB+BD+AD=C△ABD=13cm, ∴C△ABC=AB+BC+AC=13+6=19cm. 故选B. 【知识点】线段垂直平分线 9.(2018陕西,8,3分)如图,在菱形ABCD中,点E、F、G、H分别是边AB、BC、CD和DA的中点,连接EF、FG、GH和HE.若EH=2EF,则下列结论正确的是() A.AB=2EF B.AB=2EF C.AB=3EF D.AB=5EF 【答案】D 【思路分析】连接AC、BD交于点O.利用中位线性质和菱形的性质证明EF=AO,EH=BO,结合菱形的对角线互相垂直,用勾股定理求线段AB与AO的关系,即得出AB与EF的关系. 【解题过程】连接AC、BD交于点O. ∵E,F分别为AB、BC的中点, ∴EF= 1 2 AC. ∵四边形ABCD为菱形, ∴AO= 1 2 AC,AC⊥BD. O 同理:EH =BO . ∵EH =2EF . ∴BO =2AO . 在Rt △ABO 中,设AO =x ,则BO =2x . ∴AB =22 (2)55x x x +==AO . ∴AB =5EF ,故选择D . 【知识点】菱形的性质,中位线的性质,勾股定理 二、填空题 1. (2018四川泸州,题,3分) 如图5,等腰△ABC 的底边BC=20,面积为120,点F 在边BC 上,且BF=3FC ,EG 是腰AC 的垂直平分线,若点D 在EG 上运动,则△CDF 周长的最小值为 . 第16题图 【答案】18 【解析】做△ABC 的高AH ,因为S=120,BC=20,所以AH=12,△CDF 的周长=CF+CD+DF ,CF=5,因为EG 是腰AC 的垂直平分线,连接AD ,AF ,可得DA=DC ,所以AD+DF 的最小值为AF 的长度,在Rt △AHF 中,HF=5,AH=12,由勾股定理可得AF=13,因此△CDF 周长的最小值为18 【知识点】三角形面积,垂直平分线,勾股定理 2. (2018四川内江,23,6) 如图,以AB 为直径的⊙O 的圆心O 到直线l 的距离OE =3,⊙O 的半径r =2, 直线AB 不垂直于直线l ,过点A 、B 分别作直线l 的垂线,垂足分别为点D 、C ,则四边形ABCD 的面积的最大值为 . G F E D C B A G F E D C B H 【答案】12 【思路分析】由于四边形ABCD 为梯形,所以面积为两底之和的一半再乘以高,由已知条件可以通过构造三角形的中位线,证得两底之和与线段OE 的长度有关,是一个定值,所以四边形面积的大小取决于高,当直径AB 为梯形的高时,面积最大. 【解题过程】解:连接DO 并延长交CB 的延长线于F ,∵AD ⊥l ,BC ⊥l ,∴AD ∥BC ,∴∠DAO =∠FBO ,∠ADO =∠F ,∵OA =OB ,∴△AOD ≌△BOF ,∴AD =BF ,OD =OF ,∵OE ⊥l ,∴AD ∥BC ∥OE ,∴OD OF =DE CE ,∴DE =CE ,∴OE = 12CF =12 (BF +BC )=12(AD +BC ),∴AD +BC =2OE =6,∵四边形ABCD 的面积=1 2 (AD +BC )×CD ,∴当AB ∥l 时,即AB 为梯形的高时四边形ABCD 的面积最大,最大值为 1 2 ×6×4=12. 【知识点】三角形中位线,梯形的面积公式;全等三角形; 3. (2018四川广安,题号14,分值:3) 如图,∠AOE=∠BOE=15°,EF ∥OB ,EC ⊥OB 于C ,若EC=1,则 OF=____. 第14题图 【答案】2. 【解析】过点E 作ED ⊥OA ,于点D. ∵EF ∥CO , ∴∠EFA=∠AOC=∠AOE+∠BOE=30°. ∵∠AFE 是△OEF 的外角, ∴∠OEF=∠AEF-∠AOE=15°=∠AOE , ∴OF=EF. ∵OE 是∠AOC 的平分线,CE ⊥OB ,EG ⊥OA , F A E B O D C ∴EG=CE=1. 在Rt △EFG 中,∠EFA=30°EG=1, ∴EF=2EG=2, 即OF=2. 【知识点】角平分线的性质,三角形外角的性质,平行线的性质 4. (2018四川省南充市,第13题,3分)如图,在△ABC 中,AF 平分BAC ∠,AC 的垂直平分线交BC 于 点E ,70B ∠=o ,19FAE ∠=o ,则C ∠= 度. 【答案】24 【解析】解:设∠C 的度数为x ∵DE 垂直平分AC ,∴EA =EC ,∴∠EAC =∠C =x ,∵∠F AE =19°,∴∠AFB =∠F AC +∠C =( x +19°)+x =2x +19°,∵AF 平分∠ABC ,∴∠BAF =∠F AC = x +19°,∵∠BAF +∠AFB +∠B =180°,即70°+(2x +19°)+(x +19°)=180° ,解得:x =24°.故答案为:24. 【知识点】角平分线的定义;垂直平分线的性质;等腰三角形的性质;直角三角形两锐角互余 5. (2018湖南衡阳,17,3分)如图,?ABCD 的对角线相交于点O ,且AD ≠CD ,过点O 作OM ⊥AC ,交AD 于点M .如果△CDM 的周长为8,那么ABCD Y 的周长是 . 【答案】16 【解析】解:在?ABCD 中,AD=BC ,AB=CD , ∵点O 为AC 的中点,OM ⊥AC , ∴MO 为AC 的垂直平分线, ∴MC=MA , ∴△CDM 的周长=MC+MD+CD=MA+MD+CD=AD+CD=8, ∴平行四边形ABCD的周长=2(AD+CD )=16.【知识点】 6.(2018江苏泰州,14,3分)如图,四边形ABCD中,AC平分∠BAD,∠ACD=∠ABC=90°,E、F分别为AC、BD的中点,∠D=α,则∠BEF的度数为.(用含α的式子表示) 【答案】2703 °α - 【解析】∵∠ACD=90°,∴∠CAD=90°-∠D=90°-α,∵E、F分别为AC、BD的中点,∴EF∥AD,∴∠CEF=∠CAD=90°-α,∵AC平分∠BAD,∴∠BAC=∠CAD=90°-α,∵∠ABC=90°,E为AC的中点,∴AE=BE,∴∠EBA=∠BAC=90°-α,∴∠BEC=180°-2α,∴∠BEF=270°-3α. 【知识点】三角形中位线,直角三角形的性质,等腰三角形的性质 7.(2018山东省济宁市,13,3)在△ABC中,点E,F分别是边AB,AC的中点,点D在BC边上,连接DE,DF,EF.请你添加一个条件_______,使△BED与△FDE全等. 【答案】答案不唯一,如:点D是BC的中点或者DF∥AB. 【解析】当D是BC的中点时,△BED≌△FDE.∵E,F分别是边AB,AC的中点,∴EF∥BC,当E,D分别是边AB,BC的中点时,ED∥AC,∴四边形BEFD是平行四边形,∴△BED≌△FDE,因此,答案为:D是BC的中点. 【知识点】全等三角形的判定,三角形中位线性质,平行线性质1.(2018武汉市,16,3分)如图,在△ABC 中,∠ACB=60°,AC=1,D是边AB的中点,E是边BC上一点.若DE平分△ABC的周长,则DE的长是___________ 【答案】 3 【思路分析】延长BC至点F,使CF=AC,由题意得DE是△ABF的中位线,△ACF是底角为30°的等腰三角形,作CG⊥AF,垂足为G,可求得AF的长,从而求出DE的长. 【解题过程】延长BC至点F,使CF=AC,∵DE平分△ABC的周长,AD=BC,∴AC+CE=BE,∴BE=CF+CE=EF,∴DE∥AF,DE= 1 2 AF,∠CAF= 1 2 ∠ACB=30°.作CG⊥AF,垂足为G,则∠AGC=90°,AF=2AG=2AC×cos∠CAF=2×1×cos30°=3,∴ 3 2 DE=. D E F A B C 第14题图 【知识点】三角形的中位线 等腰三角形的性质 直角三角形中的边角关系 2. (2018河南,15,3分)如图, ∠MAN = 90°,点C 在边AM 上,AC = 4,点B 为边AN 上一动点,连接BC , A BC '?与ABC ?关于BC 所在直线对称.点D ,E 分别为AC ,BC 的中点,连接DE 并延长交A'B 所在直线于点F ,连接A'E .当A EF '?为直角三角形时, AB 的长为___________. 【答案】4或43 【思路分析】根据题意,易得EF ∥AB ,∠CA B '=∠CAB =90°,∠1=∠2=∠3. 当A EF '?为直角三角形时,分两种情况讨论:①∠A EF '=90°时,∠A FE '=2∠2,所以∠A FE '+∠3=90°,即3∠2=90°,∠2=30°,从而AB =tan60AC ??=43.②∠A FE '=90°时,∠A BA '=90°.根据对称,∠A BC '=∠CBA =45°,进而判断出ABC ?是等腰直角三角形,从而求出AB =AC =4. 【解题过程】 图1 图2 解:∵∠MAN = 90°,A BC '?与ABC ?关于BC 所在直线对称. ∴∠CA B '=∠CAB =90°,∠A BC '=∠CBA 又∵点D ,E 分别为AC ,BC 的中点,连接DE 并延长交A'B 所在直线于点F ∴1 2 A E BC E B '= =,EF ∥AB. G F E C B D A F E D A' A M N C B (第15题) 当A EF '?为直角三角形时,由题意得,∠EA F '不能为直角,则 ①如图1,∠A EF '=90°时,∠A FE '+∠3=90° ∵EF ∥AB ,∴∠A FE '=∠A BA '=∠1+∠2=2∠1. 又∵=A E EB ',∴∠1=∠3,∴2∠1+∠1=90°,∴∠1=30°=∠2, ∴AB =tan60AC ??= ②如图2,∠A FE '=90°时, ∵EF ∥AB,∴∠A BA '=∠A FE '=90°. 由对称可得,∠A BC '=∠CBA =45°, ∴ABC ?是等腰直角三角形∴AB =AC =4. 综上所述, AB 的长为4或 故答案为:4或【知识点】对称的性质,三角形中位线,直角三角形性质,三角形内角和,三角函数 三、解答题 1. (2018山东青岛中考,15,4分)已知:如图,ABC ∠,射线BC 上一点D . 求作:等腰PBD ?,使线段BD 为等腰PBD ?的底边,点P 在ABC ∠内部,且点P 到ABC ∠两边的距离相等. (请用直尺、圆规作图,不写作法,但要保留作图痕迹.) 【思路分析】作线段BD 的垂直平分线与∠ABC 的平分线,交于点P ,连接BP ,PD ,则△PBD 就是求作的三角形. 【解题过程】解:作图如下: 【知识点】尺规作图——角平分线、垂直平分线 1.(2018湖北鄂州,18,8分)如图,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,DB=DC,点E、F分别为DB、BC 的中点,连接AE、EF、AF. (1)求证:AE=EF; (2)当AF=AE时,设∠ADB=α,∠CDB=β,求α,β之间的数量关系. 【思路分析】 【解析】解:(1)证明:∵点E、F分别为DB、BC的中点,∴EF是△BCD的中位线,∴EF=1 2 CD,又∵DB =DC,∴EF=1 2 DB,在Rt△ABD中,∵点E为DB的中点,∴AE是斜边BD上的中线,∴AE= 1 2 DB, ∴AE=EF; (2)如下图(1),∵AE=EF,AF=AE,∴AE=EF=AF,∴△AEF是等边三角形,∴∠AEF=∠EAF=60°,又∵∠DAB=90°,∴∠1+∠BAF=90°-60°=30°,∴∠BAF=30°-∠1,∵EF是△BCD的中位线,∴EF∥CD,∴∠BEF=∠CDB=β,∴β+∠2=60°,又∵∠2=∠1+∠ADB=∠1+α,∴∠1+α+β=60°,∴∠1=60°-α-β,∵AE是斜边BD上的中线,∴AE=DE,∴∠1=∠ADB=α,∴α=60°-α-β,∴2α+β=60°. 【知识点】中位线定理;直角三角形的性质;等边三角形的性质;三角形的外角性质;平行线的性质 2.(2018四川攀枝花,20,8)(本小题满分8分)已知△ABC中,∠A=90°. (1)请在图8中作出BC边上的中线(保留作图痕迹,不写作法); (2)如图9,设BC边上的中线为AD. 求证:BC=2AD. 【思路分析】(1)用尺规作图作出线段BC的中垂线,目的是作出线段BC的中点D,然后连接线段AD即为所求。 【解题过程】 (1)如图(1)所示: (2) 如图(2),作AB 边的中点E ,连接ED ,∵BE =EA ,BD =DC ,∴ED ∥AC , ∵∠BAC =90°,∴∠BED =90°,∴DE ⊥AB ,∴DE 是线段AB 的垂直平分线, ∴AD =BD ,∴AD =BD =DC ,∴BC =2AD 。 【知识点】尺规作图,三角形的中位线,线段的垂直平分线。 3. (2018湖北省孝感市,20,7分)如图,ABC ?中,AB AC =,小聪同学利用直尺和圆规完成了如下操作: ①作BAC ∠的平分线AM 交BC 于点D ; ②作边AB 的垂直平分线EF ,EF 与AM 相交于点P ; ③连接PB ,PC . 请你观察图形解答下列问题: (1)线段PA ,PB ,PC 之间的数量关系是________; (2)若70ABC ∠=o ,求BPC ∠的度数. 【思路分析】(1)根据从垂直平分线的性质可得PA=PB=PC. (2)根据等腰三角形的性质可得∠ACB =70ABC ∠=o ,再有三角形的内角和定理可得∠BAC=40°,再由角平分线的性质和等腰三角形的性质可得∠BAP =∠CAP=∠ABP =∠ACP=20°,最后由三角形外角的性质可得BPC ∠ =∠BPD+∠CPD=∠BAP +∠ABP +∠CAP +∠ACP =80°. 【解题过程】解:(1)线段PA ,PB ,PC 之间的数量关系是:PA PB PC ==(或相等). (2)∵AM 平分BAC ∠,AB AC =,70ABC ∠=o , ∴AD BC ⊥,9020BAD CAD ABC ∠=∠=-∠=o o . ∵EF 是线段AB 的垂直平分线, ∴PA PB =,∴20PBA PAB ∠=∠=o . ∵BPD ∠是PAB ?的外角, ∴40BPD PAB PBA ∠=∠+∠=o . ∴40BPD CPD ∠=∠=o . ∴80BPC BPD CPD ∠=∠+∠=o . 【知识点】线段垂直平分线的性质;等腰三角形的性质;三角形的内角和定理;三角形外角的性质;角平分线和线段的垂直平分线的尺规作图. 4. (2018·北京,17,5)下面是小东设计的“过直线外一点作这条直线的平行线”的尺规作图过程. 已知:直线l 及直线l 外一点P . 求作:直线PQ ,使得PQ ∥l . 作法:如图: ①在直线l 上取一点A ,作射线P A ,以点A 为圆心,AP 长为半径画弧,交P A 的延 长线于点B ; ②直线l 上取一点C (不与点A 重合),作射线BC ,以点C 为圆心,CB 长为半径画弧,交BC 的延长线于点Q ; ③作直线PQ . 所以直线PQ 就是所求作的直线. 根据小东设计的尺规作图过程, (1)使用直尺和圆规,补全图形;(保留作图痕迹) l P (2)完成下面的证明. 证明:∵AB =_______,CB =_______, ∴PQ ∥l (________________)(填推理的依据). 【思路分析】(1)利用尺规作图,先作射线BC ,再在射线BC 上截取线段CQ =CB ;最后过点P 、Q 作直线即可;(2)由作图易知P A =AB ,CQ =CB ,依据是三角形的中位线的定义及定理,两点确定一条直线. 【解题过程】 17.解:(1)如下图所示: (2)P A ,CQ ;依据:①连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线;②三角形的中位线平行于第三边;③两点确定一条直线. 【知识点】尺规作图;三角形的中位线定理 l 典型例题 例1.如图,已知:在ABC ?中,?=∠90C ,?=∠30A ,BD 平分ABC ∠交AC 于D . 求证:D 在AB 的垂直平分线上. 分析:根据线段垂直平分线的逆定理,欲证D 在AB 的垂直平分线上,只需证明DA BD =即可. 证明:∵?=∠90C ,?=∠30A (已知), ∴ ?=∠60ABC (?Rt 的两个锐角互余) 又∵BD 平分ABC ∠(已知) ∴ A ABC DBA ∠=?=∠=∠302 1. ∴AD BD =(等角对等边) ∴D 在AB 的垂直平分线上(和一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上). 例2.如图,已知:在ABC ?中,AC AB =,?=∠120BAC ,AB 的垂直平分线交AB 于E ,交BC 于F 。 求证:BF CF 2=。 分析:由于?=∠120BAC ,AC AB =,可得?=∠=∠30C B ,又因为EF 垂直平分AB ,连结AF ,可得BF AF =. 要证BF CF 2=,只需证AF CF 2=,即证?=∠90FAC 就可以了. 证明:连结AF , ∵EF 垂直平分AB (已知) ∴FB FA =(线段垂直平分线上的点和这条线段两端点的距离相等) ∴B FAB ∠=∠(等边对等角) ∵AC AB =(已知), ∴C B ∠=∠(等边对等角) 又∵?=∠120BAC (已知), ∴?=∠=∠30C B (三角形内角和定理) ∴?=∠30BAF ∴?=∠90FAC ∴FA FC 2=(直角三角形中,?30角所对的直角边等于斜边的一半) ∴FB FC 2= 说明:线段的垂直平分线的定理与逆定理都由三角形的全等证得,初学者往往不习惯直接使用绝无仅有垂直平分线的定理与逆定理,容易舍近求远,由三角形全等来证题. 例3.如图,已知:AD 平分BAC ∠,EF 垂直平分AD ,交BC 延长线于F ,连结AF 。 求证:CAF B ∠=∠。 分析:B ∠与CAF ∠不在同一个三角形中,又B ∠,CAF ∠所在的两个三角形不全等,所以欲证CAF B ∠=∠,不能利用等腰三角形或全等三角形的性质. 那么注意到EF 垂直平分AD ,可得FD FA =,因此ADF FAD ∠=∠,又因为CAD FAD CAF ∠-∠=∠,BAD ADF B ∠-∠=∠,而BAD CAD ∠=∠,所以可证明B CAF ∠=∠. 证明:∵EF 垂直平分AD (已知), ∴FD FA =(线段垂直平分线上的点和这条线段的两端点的距离相等). ∴ADF FAD ∠=∠(等边对等角) ∵BAD ADF B ∠-∠=∠(三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和), CAD FAD CAF ∠-∠=∠, §13.1.2线段的垂直平分线的性质 教学目标 1.了解两个图形成轴对称性的性质,了解轴对称图形的性质. 2.探究线段垂直平分线的性质. 3.经历探索轴对称图形性质的过程,进一步体验轴对称的特点,发展空间观察.重点难点; 重点: 1.轴对称的性质. 2.线段垂直平分线的性质. 难点:体验轴对称的特征. 教学过程 一、创设情境,引入新课 上节课我们共同探讨了轴对称图形,知道现实生活中由于有轴对称图形,而使得世界非常美丽.那么大家想一想,什么样的图形是轴对称图形呢? 今天继续来研究轴对称的性质. 二、导入新课:观看投影并思考. 如图,△ABC和△A′B′C′关于直线MN对称,点A′、B′、 C′分别是点A、 B、C的对称点,线段AA′、BB′、 CC′与直线MN有什么关系? 图中A、A′是对称点,AA′与MN垂直,BB′和CC′也与MN垂 直. AA′、BB′和CC′与MN除了垂直以外还有什么关系吗? △ABC与△A′B′C′关于直线MN对称,点A′、B′、C′分别 是点A、B、C的对称点,设AA′交对称轴MN于点P,将△ABC和△A′ B′C′沿MN对折后,点A与A′重合,于是有AP=A′P,∠MPA=∠MPA′=90°.所以AA′、BB′和CC′与MN除了垂直以外,MN还经过线段AA′、BB′和CC′的中点.对称轴所在直线经过对称点所连线段的中点,并且垂直于这条线段.我们把经过线段中点并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线. 自己动手画一个轴对称图形,并找出两对称点,看一下对称轴和两对称点连线的关系. 我们可以看出轴对称图形与两个图形关于直线对称一样, 对称轴所在直线经过对称点所连线段的中点,并且垂直于这条线段. 归纳图形轴对称的性质: 如果两个图形关于某条直线对称, 那么对称轴是任何一对对称点所连线段的垂直平分线.类似地,轴对称图形的对称轴是任何一对对称点所连线段的垂直平分线. 下面我们来探究线段垂直平分线的性质. [探究1] 如下图.木条L与AB钉在一起,L垂直平分AB,P1,P2, P3,…是L上的点, 分别量一量点P1,P2,P3,…到A与B 的距离,你有什么发现? 1.用平面图将上述问题进行转化,先作出线段AB,过AB中 点作AB的垂直平分线L,在L上取P1、P2、P3…,连结AP1、 AP2、BP1、BP2、CP1、CP2… 2.作好图后,用直尺量出AP1、AP2、BP1、BP2、CP1、CP2… 讨论发现什么样的规律. 探究结果: 线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等.即AP1=BP1,AP2=BP2,… 《线段垂直平分线》中一道习题的变式 例1:如图1,在△ABC 中,已知AC=27,AB 的垂直平分线 交AB 于点D ,交AC 于点E ,△BCE 的周长等于50,求BC 的长. 点评:此题是△ABC 中一边AB 的垂直平分线AC 相交;那么当AB 的垂直平分线与BC 相交时,(如图2),对应的是△ACE 的周长,它的周长也等于AC+BC.图形变化,但结论不变. 变式1:如图1,在△ABC 中, AB 的垂直平分线交AB 于点D ,交AC 于点E ,若∠BEC=70°,则∠A= . 点评:此题变式求角的计算方法,应用了两个定理.按照同样的方法,图2中也能得出相应的结论:∠AEC=2∠B. 变式2: 如图3,在Rt △ABC 中,AB 的垂直平分线交BC 边于点E 。若BE=2,∠B =15°求:AC 的长。 点评:此题为图形变式,由一般三角形变为直角三角形,上面我们总结的结论不变,然后再应用直角三角形的有关性质。 图1 图2 图3 [变式练习1] 如图4,在Rt△ABC中,AB的垂直平分线交BC边于点E.若BE=2,∠B =°求:AC的长. 图4 例2: 如图5,在△ABC中,AB=AC, BC=12,∠BAC =120°,AB的垂直平分线交BC边于点E, AC的垂直平分线交BC边于点N. (1) 求∠EAN的度数. (2) 求△AEN的周长. (3) 判断△AEN的形状. 图5 [变式练习2]:如图6,在△ABC中,AB=AC, BC=12,∠BAC =130°,AB的垂直平分线交BC边于点E, AC的垂直平分线交BC边于点N. (1) 求△AEN的周长. (2) 求∠EAN的度数. (3) 判断△AEN的形状. 图6 【若缺失公式、图片现象属于系统读取不成功,文档内容齐全完整,请放心下载。】 一、选择题 5.(2019·泰州) 如图所示的网格由边长相同的小正方形组成,点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 在小正方形的顶点上, 则△ABC 的重心是( ) A.点D B.点E C.点F D.点G 第5题图 【答案】A 【解析】三角形的重心是三条中线的交点,由图中可知,△ABC 的三边的中点都在格点上,三条中线如图所示交于点 D,故选A. 第5题图 4.(2019·盐城)如图,点D 、E 分别是△ABC 边BA 、BC 的中点,AC =3,则DE 的长为( ) A .2 B . C .3 D . 【答案】D 342 3E D B A C A C E D G F A B C E D G F 【解析】由中位线的定义可知DE 是△ABC 的中位线,进而由中位线的性质可得DE =21AC =2 3,故选D. 7.(2019·青岛)如图,BD 是△ABC 的角平分钱,AE ⊥BD ,垂足为F . 若∠ABC =35°,∠C =50°,则∠CDE 的度数为 A .35? B .40? C .45? D .50? 【答案】C 【解析】本题考查角平分线的性质,因为BD 平分∠ABC ,AE ⊥BD ,所以△ABF ≌△EBF ,所以BD 是线段AE 的垂直平分线,所以AD =ED ,所以∠BAD =∠BED =180°-35°-50°=95°, 所以∠CDE =180°-∠C =95°-50°=45°,故选C . 1. (2019·湖州)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( ) A .24 B .30 C .36 D .42 【答案】B . 【解析】如图,过D 点作DE ⊥BA 于点D , 又∵BD 平分∠ABC ,∠BCD =90°, ∴DC =DE =4. ∵AB =6,BC =9, ∴S 四边形ABCD =S △BCD +S 四边形ABD =12AB ?DE +12BC ?DC =12×6×4+12 ×9×4=12+18=30. 故选B . 二、填空题 17.(2019·长沙)如图,要测量池塘两岸相对的A ,B 两点间的距离,可以在池塘外选一点C ,连接AC ,BC ,分 别取AC ,BC 的中点D ,E ,测得DE=50m ,则AB 的长是 m . 【答案】100 【解析】∵AC ,BC 的中点D ,E ,∴DE 是△ABC 的中位线,∴DE=12 AB. ∵DE=50m ,∴AB=100m. 故填:100. 七年级线段的垂直平分线与角平分线 一、线段垂直平分线 (一)、线段垂直平分线的性质:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等 例题 1、如图,已知AB = AC = 14cm ,AB 的垂直平分线交AC 于D 。 1)若△DBC 的周长为24cm ,则BC = ( ) cm ; 2)若BC = 8cm ,则△BCD 的周长是( )cm 。 课堂练习 1、在△ABC 中,BC=10,边BC 的垂直平分线分别交AB ,BC 于点E ,D ,BE=6,则△BCE 的周长是 . (1题图) (2题图) (3题图) 2、如图,AB 是△ABC 的一条边,DE 是AB 的垂直平分线,垂足为E ,并交BC 于点D ,已知AB=8cm,BD=6cm,那么EA=________, DA=____. 3、如图,在△ABC 中,AB=AC=16cm ,AB 的垂直平分线交AC 于D ,如果BC=10cm ,那么 △BCD 的周长是_______cm. 4、如图,已知点D 在AB 的垂直平分线上,如果AC=5cm,BC=4cm,那么△BDC 的周长是 cm 。 5、如图(2),在ABC Rt ?中,090=∠ABC ,030=∠B ,BC 的垂直平分线交AB 于点D ,交BC 于点E ,则图中等于060的角有 个,分别是: . C B A D E 300 D E B C A 图(2) 6、如图(3),在ABC 中,AB=AC ,AB 的垂直平分线交AC 于点N ,则 . 7、如图,∠ABC=50°,AD 垂直且平分BC 于点D ,∠ABC 的平分线BE 交AD 于点E ,连接EC ,则∠AEC 的度数是( ) 8、已知:如图,在△ABC 中,∠C=90°,AB 的垂直平分线 交AC 于D ,垂足为E .若∠A=30°,DE=2,求∠DBC 的度数和CD 的长. 9、如图,已知P 点是∠AOB 平分线上一点,PC ⊥OA ,PD ⊥OB ,垂足为C 、D , (1)∠PCD=∠PDC 吗? 为什么? (2)OP 是CD 的垂直平分线吗? 为什么? 10、如图所示,点A 、点B 和点C 三点表示三个工厂,现要建一供水站,使它到这三个 工厂的距离相等,请在图中标出供水站的位置P ,请给予说明理由。 A B C 500B C N A 图(3) 线段的垂直平分线 一、选择题(共8小题) 1、如图,在△ABC 中,分别以点A 和点B 为圆心,大于的2 1 AB 的长为半径画孤,两弧相交于点M ,N ,作直线MN , 交BC 于点D ,连接AD .若△ADC 的周长为10,AB=7,则△ABC 的周长为( ) A 、7 B 、 14 C 、17 D 、20 第1题 第2题 第3题 2、如图,在Rt △ACB 中,∠C=90°,BE 平分∠ABC ,ED 垂直平分AB 于D .若AC=9,则AE 的值是( ) A 、6 B 、4 C 、6 D 、4 3、如图,直线CD 是线段AB 的垂直平分线,P 为直线CD 上的一点,已知线段PA=5,则线段PB 的长度为( ) A 、6 B 、5 C 、4 D 、3 4、如图,等腰△ABC 中,AB=AC ,∠A=20°.线段AB 的垂直平分线交AB 于D ,交AC 于E ,连接BE ,则∠CBE 等于( ) A 、80° B 、70° C 、60° D 、50° 第4题 第 5题 第6题 5、如图,直线CP 是AB 的中垂线且交AB 于P ,其中AP=2CP .甲、乙两人想在AB 上取两点D 、E ,使得AD=DC=CE=EB ,其作法如下: (甲)作∠ACP 、∠BCP 之角平分线,分别交AB 于D 、E ,则D 、E 即为所求; (乙)作AC 、BC 之中垂线,分别交AB 于D 、E ,则D 、E 即为所求. 对于甲、乙两人的作法,下列判断何者正确( ) A 、两人都正确 B 、两人都错误 C 、甲正确,乙错误 D 、甲错误,乙正确 6、如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,∠B=30°.AB 的垂直平分线DE 交AB 于点D ,交BC 于点E ,则下列结论不正确的是( ) A 、AE=BE B 、AC=BE C 、CE=DE D 、∠CAE=∠B 7、如图所示,是一块三角形的草坪,现要在草坪上建一凉亭供大家休息,要使凉亭到草坪三条边的距离相等,凉亭的位置应选在( ) A 、△ABC 的三条中线的交点 B 、△AB C 三边的中垂线的交点 C 、△ABC 三条角平分线的交点 D 、△ABC 三条高所在直线的交点 第7题 第8题 8、如图,AC=AD ,BC=BD ,则有( ) A 、A B 垂直平分CD B 、CD 垂直平分AB C 、AB 与C D 互相垂直平分 D 、CD 平分∠ACB 《线段的垂直平分线的性质》教学设计 教学目标: 1.经历探索线段垂直平分线性质的过程,理解并掌握线段的垂直平分线的性质定理。 2.经历探索、猜测、证明的过程,进一步发展学生的推理证明意识和能力。 3. 体验解决问题策略,发展实践能力和创新精神。 教学重点、难点: 重点:理解线段的垂直平分线的性质,并能运用性质解决相关问题。难点:线段垂直平分线的实际应用。 教学过程: 一、创设问题情境 如图,两个小区分别为中建芙蓉嘉苑小区和丽发新城小区,为了便于两个小区的居民看病,政府计划在环保西路上修建湘雅五医院,使它到两个小区的距离相等,那么医院应建在什么位置? 二、温故 我们上节课学习了线段的垂直平分线,那么线段的垂直平分线是怎样定义的呢? 线段的垂直平分线:经过线段的中点,并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线(也叫做线段的中垂线)。 注意:1.线段的垂直平分线是直线。 2.这条直线经过线段的中点。 3.这条直线垂直于这条线段。 三、知新 我们知道了线段的垂直平分线的定义,现在请同学们根据定义,利用直尺和铅笔作图,画一条已知线段的垂直平分线。动动手,画一画。 下面我们来看一看这条线段的垂直平分线上的点有什么特点? 右图中,直线L 垂直平分线段AB,在L 上任取点P 1、P 2、P 3,连接P 1A 、P 1B,P 2A 、P 2B,P 3A 、P 3B 的长,你发现了什么?你有什么猜想吗? 猜想:线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等。 那我们猜想出来以后,就可以直接运用了吗?嗯,我听到有同学说需要证明,很好,那我们看看应该怎样证明呢?如果证明的话,应该先怎样呢?(把文字语言转化成符号语言) A B l P P P 知识点22 线段垂直平分线、角平分线、中位线 一、选择题 5.(2019·泰州) 如图所示的网格由边长相同的小正方形组成,点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 在小正方形的顶点上,则 △ABC 的重心是( ) A.点D B.点E C.点F D.点G 第5题图 【答案】A 【解析】三角形的重心是三条中线的交点,由图中可知,△ABC 的三边的中点都在格点上,三条中线如图所示交于 点D,故选A. 第5题图 4.(2019·盐城)如图,点D 、E 分别是△ABC 边BA 、BC 的中点,AC =3,则DE 的长为( ) A .2 B . C .3 D . 【答案】D 342 3E D B A C A B C E D G F A C E D G F 【解析】由中位线的定义可知DE 是△ABC 的中位线,进而由中位线的性质可得DE =21AC =2 3,故选D. 7.(2019·青岛)如图,BD 是△ABC 的角平分钱,AE ⊥BD ,垂足为F . 若∠ABC =35°,∠C =50°,则∠CDE 的度数为 A .35? B .40? C .45? D .50? 【答案】C 【解析】本题考查角平分线的性质,因为BD 平分∠ABC ,AE ⊥BD ,所以△ABF ≌△EBF ,所以BD 是线段AE 的垂直平分线,所以AD =ED ,所以∠BAD =∠BED =180°-35°-50°=95°, 所以∠CDE =180°-∠C =95°-50°=45°,故选C . 1. (2019·湖州)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( ) A .24 B .30 C .36 D .42 【答案】B . 【解析】如图,过D 点作DE ⊥BA 于点D , 又∵BD 平分∠ABC ,∠BCD =90°, ∴DC =DE =4. ∵AB =6,BC =9, ∴S 四边形ABCD =S △BCD +S 四边形ABD = 12AB ?DE +12BC ?DC =12×6×4+12 ×9×4=12+18=30. 故选B . 二、填空题 D C B A E A B C D 线段的垂直平分线 一、选择题(共8小题) 1、如图,在△ABC中,分别以点A和点B为圆心,大于的错误!未找到引用源。AB的长为半径画孤,两弧相交于点M,N,作直线MN,交BC于点D,连接AD.若△ADC的周长为10,AB=7,则△ABC的周长为() A、7 B、14 C、17 D、20 2、如图,在Rt△ACB中,∠C=90°,BE平分∠ABC,ED垂直平分AB于D.若AC=9,则AE的值是() A、6错误!未找到引用源。 B、4错误!未找到引用源。 C、6 D、4 3、如图,直线CD是线段AB的垂直平分线,P为直线CD上的一点,已知线段PA=5,则线段PB的长度为() A、6 B、5 C、4 D、3 4、如图,等腰△ABC中,AB=AC,∠A=20°.线段AB的垂直平分线交AB于D,交AC于E,连接BE,则∠CBE等于() A、80° B、70° C、60° D、50° 5、如图,直线CP是AB的中垂线且交AB于P,其中AP=2CP.甲、乙两人想在AB上取两点D、E,使得AD=DC=CE=EB,其作法如下:(甲)作∠ACP、∠BCP之角平分线,分别交AB于D、E,则D、E即为所求;(乙)作AC、BC之中垂线,分别交AB于D、E,则D、E即为所求.对于甲、乙两人的作法,下列判断何者正确() 6、如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°.AB的垂直平分线DE交AB于点D,交BC于点E,则下列结论不正确的是() A、AE=BE B、AC=BE C、CE=DE D、∠CAE=∠B 7、如图所示,是一块三角形的草坪,现要在草坪上建一凉亭供大家休息,要使凉亭到草坪三条边的距离相等,凉亭的位置应选在() A、△ABC的三条中线的交点 B、△ABC三边的中垂线的交点 C、△ABC三条角平分线的交点 D、△ABC三条高所在直线的交点 8、如图,AC=AD,BC=BD,则有() A、AB垂直平分CD B、CD垂直平分AB C、AB与CD互相垂直平分 D、CD平分∠ACB 二、填空题(共12小题) 9、如图,在△ABC中,∠B=30°,ED垂直平分BC,ED=3.则CE长为_________. 10、如图,△ABC中,DE垂直平分AC交AB于E,∠A=30°,∠ACB=80°,则∠BCE=_________度. 11、如图,等腰三角形ABC中,已知AB=AC,∠A=30°,AB的垂直平分线交AC于D,则∠CBD的度数为_________°. 12、如图,在△ABC中,BC边上的垂直平分线DE交边BC于点D,交边AB于点E.若△EDC的周长为24,△ABC与四边形AEDC 线段的垂直平分线与角平分线(1) 知识要点详解 1、线段垂直平分线的性质 (1)垂直平分线性质定理:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点 的距离相等. 定理的数学表示:如图1,已知直线m 与线段AB 垂直相交于点D ,且AD =BD ,若点C 在直线m 上,则AC =BC. 定理的作用:证明两条线段相等 (2)线段关于它的垂直平分线对称. 2、线段垂直平分线性质定理的逆定理 (1)线段垂直平分线的逆定理: 到一条线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上. 定理的数学表示:如图2,已知直线m 与线段AB 垂直相交于点D ,且AD =BD ,若AC =BC ,则点C 在直线m 上. 定理的作用:证明一个点在某线段的垂直平分线上 . 3、关于三角形三边垂直平分线的定理 (1)关于三角形三边垂直平分线的定理: 三角形三边的垂直平分线相交于一点,并且这一点到三个顶点的距离相等. 定理的数学表示:如图3,若直线,,i j k 分别是△ABC 三边AB 、BC 、CA 的垂直平分线,则直线,,i j k 相交于一点O ,且OA =OB =OC. 定理的作用:证明三角形内的线段相等. (2)三角形三边垂直平分线的交点位置与三角形形状的关系: 图1 图2 若三角形是锐角三角形,则它三边垂直平分线的交点在三角形内部;若三角形是直角三角形,则它三边垂直平分线的交点是其斜边的中点;若三角形是钝角三角形,则它三边垂直平分线的交点在三角形外部.反之,三角形三边垂直平分线的交点在三角形内部,则该三角形是锐角三角形;三角形三边垂直平分线的交点在三角形的边上,则该三角形是直角三角形;三角形三边垂直平分线的交点在三角形外部,则该三角形是钝角三角形. 经典例题: 例1 如图1,在△ABC 中,BC =8cm ,AB 的垂直平分线交AB 于点D ,交边AC 于点E ,△BCE 的周长等于18cm ,则AC 的长等于( ) A .6cm B .8cm C .10cm D .12cm 课堂笔记: 针对性练习: :1)如图,AB=AC=14cm,AB 的垂直平分线交AB 于点D ,交AC 于点 E ,如果△EBC 的周长是24cm ,那么BC= 2) 如图,AB=AC=14cm,AB 的垂直平分线交AB 于点D ,交AC 于点E ,如果 BC=8cm ,那么△EBC 的周长是 3) 如图,AB=AC,AB 的垂直平分线交AB 于点D ,交AC 于点E ,如果∠A=28 度,那么∠EBC 是 例2. 已知: AB=AC ,DB=DC ,E 是AD 上一点,求证:BE=CE 。 课堂笔记: 针对性练习: 已知:在△ABC 中,ON 是AB 的垂直平分线,OA=OC 求证:点O 在BC 的垂直平分线 例3. 在△ABC 中,AB=AC ,AB 的垂直平分线与边AC 所在的直线相交所成锐角为50°,△ABC 的底 B D E B A C O N A 线段的垂直平分线 一、学生知识状况分析 学生对于掌握定理以及定理的证明并不存在多大得困难,这是因为在七年级学习《生活中的轴对称》中学生已经有了一定的基础。 二、教学任务分析 本节课的教学目标是: 1.知识目标: ①经历探索、猜测过程,能够运用公理和所学过的定理证明线段垂直平分线的性质定里和判定定理. ②能够利用尺规作已知线段的垂直平分线. 2.能力目标: ①经历探索、猜测、证明的过程,进一步发展学生的推理证明意识和能力. ②体验解决问题策略的多样性,发展实践能力和创新精神. ③学会与人合作,并能与他人交流思维的过程和结果. 3.情感与价值观要求 ①能积极参与数学学习活动,对数学有好奇心和求知欲. ②在数学活动中获得成功的体验,锻炼克服困难的意志,建立自信心. 4.教学重点、难点 重点是写出线段垂直平分线的性质定理的逆命题。难点是两者的应用上的区别及各自的作用。 三、教学过程分析 本节课设计了七个教学环节:第一环节:创设情境,引入新课;第二环节:探究新课;第三环节:想一想;第四环节:做一做;第五环节:随堂练习;第六环节:课时小结第七环节:课后作业。 第一环节:创设情境,引入新课 教师用多媒体演示: 如图,A、B表示两个仓库,要在A、B一侧的河岸边建造一个码头,使它到两个仓库的距离相等,码头应建在什么位置? 其中“到两个仓库的距离相等”,要强调这几个字 在题中有很重要的作用. 在七年级时研究过线段的性质,线段是一个轴对 称图形,其中线段的垂直平分线就是它的对称轴.我 们用折纸的方法,根据折叠过程中线段重合说明了线 段垂直平分线的一个性质:线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等.所以在这个问题中,要求在“A、B一侧的河岸边建造一个码头,使它到两个仓库的距离相等”利用此性质就能完成. 进一步提问:“你能用公理或学过的定理证明这一结论吗?” 教师演示线段垂直平分线的性质: 定理线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等. 同时,教师板演本节的题目: 1.3 线段的垂直平分线(一) 第二环节:探究新知 第一环节提出问题后,有学生提出了一个问题:“要证‘线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等’,可线段垂直平分线上的点有无数多个,需一个一个依次证明吗?何况不可能呢.” 教师鼓励学生思考,想办法来解决此问题。 通过讨论和思考,有学生提出:“如果一个图形上每一点都具有某种性质,那么只需在图形上任取一点作代表,就可以了.” 教师肯定该生的观点,进一步提出:“我们只需在线段垂直平分线上任取一点代表即可,因为线段垂直平分线上的点都具有相同的性质.” 已知:如图,直线MN⊥AB,垂足是C,且AC=BC,P是MN上的点. 求证:PA=PB. 分析:要想证明PA=PB,可以考虑包含这两条线段的两个三角形是否全等. M 证明:∵MN⊥AB, ∴∠PCA=∠PCB=90°P 角平分线与垂直平分线知识点 一、角平分线 1.角平分线可以得到两个相等的角。(角平分线的定义) ∵AD是∠CAB的角平分线 1∠CAB ∴∠CAD=∠B AD= 2 2.角平分线上的点到角两边的距离相等。(角平分线的性质) ∵AD是∠CAB的角平分线,DC⊥AC ,DB⊥AB ∴DC=DB 3.三角形的三条角平分线交于一点,称作三角形内心。三角形的内心到三角形三边的距离相等。 4.到角两边的距离相等的点在角平分线上。(角平分线的判定) ∵DC⊥AC ,DB⊥AB,DC=DB ∴点D在∠CAB的角平分线上。 二、角平分线图模(对称性) 1、角平分线作垂线 角平分线+垂直一边:“图中有角平分线,可向两边作垂线,作完垂线全等必出现” 若PA⊥OM于点A,可以过P点作PB⊥ON于点B,则PB=PA。利用角平分线的性质定理,可以得到?OAP≌?OBP(AAS)。 2、角平分线+垂线:“角分垂必延长”垂直角分线,等腰全等现。 若AP⊥OP于点P,可延长AP交ON于点B,构造△AOB是等腰三角形,P是底边AB的中点,三线合一,?OAP≌?OBP(ASA)。 3、角平分线+斜线:“截等长构造全等” 若点A是射线OM上任意一点,可以在ON上截取OB=OA,连接PB,构造△OPB≌△OPA(SAS)。 4、角平分线+平行线:“角平分线+平行线,等腰三角形必出现” 若过P点作PQ∥ON交OM于点Q,利用平行的内错角相等及等角对等边 可以得到△POQ是等腰三角形。 5、角平分线+对角互补:“截长补短构造全等” 6、夹角模型 ①双内角角平分线模型:BP、CP分别是∠ABC、∠ACE的角平分线,则: ∠P=90°+1 2∠A. ②内角和外交角平分线模型:BP、CP分别是∠ABC、∠ACE的角平分线,则: ∠P=1 2∠A. ③双外角角平分线模型:BP、CP分别是∠CBD、∠BCD的角平分线,则: ∠D=90°-1 2∠B. 在∠AOB中,画角平分线: 1.以点O为圆心,以任意长为半径画弧,两弧交∠AOB两边于点M,N。 2.分别以点M,N为圆心,以大于1 2MN的长度为半径画弧,两弧交于点P。 3.作射线OP。射线OP就是所求作的∠AOB的角平分线。 三、垂直平分线(中垂线) 三角形中做辅助线的技巧 口诀: 三角形 图中有角平分线,可向两边作垂线。也可将图对折看,对称以后关系现。 角平分线平行线,等腰三角形来添。角平分线加垂线,三线合一试试看。 线段垂直平分线,常向两端把线连。线段和差及倍半,延长缩短可试验。 线段和差不等式,移到同一三角去。三角形中两中点,连接则成中位线。 三角形中有中线,延长中线等中线。 一、由角平分线想到的辅助线 口诀: 图中有角平分线,可向两边作垂线。也可将图对折看,对称以后关系现。角平分线平行线,等腰三角形来添。角平分线加垂线,三线合一试试看。 角平分线具有两条性质:a 、对称性;b 、角平分线上的点到角两边的距离相等。对于有角平分线的辅助线的作法,一般有两种。 ①从角平分线上一点向两边作垂线; ②利用角平分线,构造对称图形(如作法是在一侧的长边上截取短边)。 通常情况下,出现了直角或是垂直等条件时,一般考虑作垂线;其它情况下考虑构造对称图形。至于选取哪种方法,要结合题目图形和已知条件。 与角有关的辅助线 (一)、截取构全等 如图1-1,∠AOC=∠BOC ,如取OE=OF ,并连接DE 、DF , 则有△OED ≌△OFD ,从而为我们证明线段、角相等创造 了条件。 例1. 如图1-2,AB//CD ,BE 平分∠BCD ,CE 平分 ∠BCD ,点E 在AD 上,求证:BC=AB+CD 。 例2. 已知:如图1-3,AB=2AC ,∠BAD=∠C AD ,D A=DB ,求证DC ⊥AC 例3. 已知:如图1-4,在△ABC 中,∠C=2∠B,AD 平分∠BAC ,求证:AB-AC=CD 图1-2 D B C 八年级数学《线段的垂直平分线与角平分线》知识点 1、线段垂直平分线的性质 (1)垂直平分线性质定理:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点 的距离相等. 定理的数学表示:如图1,∵ CD ⊥AB ,且AD =BD ∴ AC =BC. 定理的作用:证明两条线段相等 (2)线段关于它的垂直平分线对称. 2、线段垂直平分线的判定定理: ) 到一条线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上. 定理的数学表示:如图2,∵ AC =BC ∴ 点C 在线段AB 的垂直平分线m 上. 定理的作用:证明一个点在某线段的垂直平分线上. 3、关于线段垂直平分线性质定理的推论 (1)关于三角形三边垂直平分线的性质: 三角形三边的垂直平分线相交于一点,并且这一点到三个顶点.....的距离相等. 性质的作用:证明三角形内的线段相等. 《 (2)三角形三边垂直平分线的交点位置与三角形形状的关系: 若三角形是锐角三角形,则它三边垂直平分线的交点在三角形内部; 若三角形是直角三角形,则它三边垂直平分线的交点是其斜边的中点; 若三角形是钝角三角形,则它三边垂直平分线的交点在三角形外部. 反之,也成立。 4、角平分线的性质定理: 角平分线的性质定理:角平分线上的点到这个角的两边的距离相等. 定理的数学表示:如图4, ∵ OE 是∠AOB 的平分线,F 是OE 上一点,且CF ⊥OA 于点 图1 图2 C ,DF ⊥OB 于点 D , ∴ CF =DF. ? 定理的作用:①证明两条线段相等;②用于几何作图问题; 角是一个轴对称图形,它的对称轴是角平分线所在的直线. 5、角平分线性质定理的逆定理: 角平分线的判定定理:在角的内部到角的两边距离相等的点在这个角的角平分线上. 定理的数学表示:如图5, ∵点P 在∠AOB 的内部,且PC ⊥OA 于C ,PD ⊥OB 于D ,且PC =PD , ∴点P 在∠AOB 的平分线上. 定理的作用:用于证明两个角相等或证明一条射线是一个角的角平分线 # 注意角平分线的性质定理与判定定理的区别和联系. 6、关于三角形三条角平分线的定理: (1)关于三角形三条角平分线交点的定理: 三角形三条角平分线相交于一点,并且这一点到三边的距离相等. 定理的数学表示:如图6,如果AP 、BQ 、CR 分别是△ABC 的内角∠BAC 、 ∠ABC 、∠ACB 的平分线,那么: ① AP 、BQ 、CR 相交于一点I ; ② 若ID 、IE 、IF 分别垂直于BC 、CA 、AB 于点D 、E 、F ,则DI =EI =FI. 定理的作用:①用于证明三角形内的线段相等;②用于实际中的几何作图问题. — (2)三角形三条角平分线的交点位置与三角形形状的关系: 三角形三个内角角平分线的交点一定在三角形的内部.这个交点叫做三角形的内心(即内切圆的圆心). 7、关于线段的垂直平分线和角平分线的作图: (1)会作已知线段的垂直平分线; (2)会作已知角的角平分线; (3)会作与线段垂直平分线和角平分线有关的简单综合问题的图形. 线段的垂直平分线(含答案) 一、选择题(共8小题) 1、(2011?绍兴)如图,在△ABC中,分别以点A和点B为圆心,大于的AB的长为半径画孤,两弧相交于点M,N,作直线MN,交BC于点D,连接AD.若△ADC的周长为10,AB=7,则△ABC的周长为() A、7 B、14 C、17 D、20 2、(2011?丹东)如图,在Rt△ACB中,∠C=90°,BE平分∠ABC,ED垂直平分AB于D.若AC=9,则AE的值是() A、6 B、4 C、6 D、4 3、(2010?义乌市)如图,直线CD是线段AB的垂直平分线,P为直线CD上的一点,已知线段PA=5,则线段PB的长度为() A、6 B、5 C、4 D、3 4、(2010?烟台)如图,等腰△ABC中,AB=AC,∠A=20°.线段AB的垂直平分线交AB 于D,交AC于E,连接BE,则∠CBE等于() A、80° B、70° C、60° D、50° 5、(2010?台湾)如图,直线CP是AB的中垂线且交AB于P,其中AP=2CP.甲、乙两人想在AB上取两点D、E,使得AD=DC=CE=EB,其作法如下: (甲)作∠ACP、∠BCP之角平分线,分别交AB于D、E,则D、E即为所求; (乙)作AC、BC之中垂线,分别交AB于D、E,则D、E即为所求. 对于甲、乙两人的作法,下列判断何者正确() A、两人都正确 B、两人都错误 C、甲正确,乙错误 D、甲错误,乙正确 6、(2010?三明)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°.AB的垂直平分线DE交AB 于点D,交BC于点E,则下列结论不正确的是() A、AE=BE B、AC=BE C、CE=DE D、∠CAE=∠B 7、(2010?巴中)如图所示,是一块三角形的草坪,现要在草坪上建一凉亭供大家休息,要使凉亭到草坪三条边的距离相等,凉亭的位置应选在() A、△ABC的三条中线的交点 B、△ABC三边的中垂线的交点 C、△ABC三条角平分线的交点 D、△ABC三条高所在直线的交点 8、(2009?钦州)如图,AC=AD,BC=BD,则有() 轴对称(二)——线段的垂直平分线及性质教学目标:⒈探索并理解对应点所连的线段被对称轴垂直平分的性质;⒉探索并理解线段垂直平分线的两个性质;⒊通过观察、实验、猜测、验证与交流等数学活动,初步形成数学学习的方法⒋在数学学习的活动中,养成良好的思维品质。 教学重点:图形轴对称的性质和线段垂直平分线的性质 教学难点:探索并总结出线段垂直平分线的性质,能运用其性质解答简单的几何问题。教学方法:小组讨论法、引导发现法 教学工具:多媒体、三角板、圆规 教学过程:一、创设情境,引入新课 ⒈什么样的图形是轴对称图形呢?下面的图形是轴对称图形吗?如果是,请说出它的对称轴. ⒉前节课我们探讨了轴对称图形,今天我们一起来研究轴对称图形有什么性质?如果两个图形成轴对称,那么这两个图形有什么关系?(如下图,△ABC和△A'B'C'关于直线MN对称) ⒊如图,△ABC和△A'B'C'关于直线MN对称,点A'、B'、C'分别是 图 3 点A 、B 、C 的对称点,线段AA'、BB'、CC'与直线MN 有什么关系? 下面我们来动手做一轴对称的图形,从图形中能得到结论? ⒋实验探究:⑴折一折:要解决问题3,我们可以从最简单的一个点开始:先将一张纸对折,用圆规在纸上穿一个孔,然后再把纸展开,记两个孔的位置为点A 和点A',折痕为直线MN(如图3).显然,此时点A 和点A'关于直线MN 对称.连结点A ,A',交直线MN 于点P 。 ⑵说一说:观察图形,线段AA'与直线MN 有 怎样的位置关系?你能说明理由吗?类似地, 点B 与点B',点C 与点C'是否也有同样的关系?你能用语言归纳上述发现的规律吗? ⑶想一想:上述性质是对两个成轴对称的图形来说的,如果是一个轴对称图形,那么它的对应点的连线与对称轴之间是否也与同样的关系呢? ⒌合作探究:⑴课本32P 探究,能用我们已有的知识来证明这个结论吗?反过来,如果PA=PB ,那么点P 是否在线段AB 的垂直平分线上?(课本33P 探究)如果成立,试证明之。(利用判定两个三角形全等) (1) 证法一: 证明:过点P 作已知线段AB 的垂线PC . ∵PA =PB ,PC =PC , ∴Rt △PA C ≌Rt △PBC (HL 定理). 24.7线段垂直平分线的性质定理及其逆定理 课前预习 1.线段垂直平分线的性质定理: 线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的 2.线段垂直平分线定理的逆定理:到一条线段两个端点距离相等的点,在 这条线段的上。 当堂训练 知识点1:线段垂直平分线的性质 1.如图所示,用两根钢索加固直立的电线杆,若要使钢索AB与AC的长度相等,?需加_ _______条件,理由是___ _____. 2.(09钦州)如图,AC=AD,BC=BD,则有() A.AB垂直平分CD B.CD垂直平分AB C.AB与CD互相垂直平分D.CD平分∠ACB 3.如图所示,CD是AB的垂直平分线,若AC=1.6cm,BD=2.3cm,则四边 形ABCD的周长是(). A.3.9cm B.7.8cm C.4cm D.4.6cm 4.如图所示,∠C=90°,AB的垂直平分线交BC于D,连接AD, 若∠CAD=20°,则∠B=(). A.20° B.30° C.35° D.40° 知识点2:线段垂直平分线定理的逆定理 5.AB=AD,BC=CD,AC、BD相交于点E.则AB是 线段CD的___ _____. 课后作业 6.给出以下两个定理: ①线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等; ②到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上. 应用上述定理进行如下推理,如图,直线l是线段MN的垂直平分线.∵点A在直线l上,∴AM=AN(). ∵BM=BN,∴点B在直线l上(). ∵CM≠CN,∴点C不在直线l上. 这是因为如果点C在直线l上, 那么CM=CN().这与条件CM≠CN矛盾.典例精析 【例1】如图所示,在△ABC中,D为BC上的一点,连结 AD,点E在AD上, 并且∠1=∠2,∠3= ∠4。求证:AD垂直 平分BC 【分析】证明某一条直线是另一条线段的垂直平分线,可以证明有两个点都在线段的垂直平分线上,也就是通过得出EB=EC,AB=AC,从而证明出AD垂直平分BC 【证明】∵∠1=∠2,∴EB=EC, ∴点E在线段BC的垂直平分线上。 又∵∠1=∠2,∠3=∠4, ∴∠ABC=∠ACB, ∴点A也在线段BC的垂直平分线上。∴AD垂直平分BC 【方法归纳】证明某一条直线是另一条线段的垂直平分线有两种方法: 第一种:根据线段垂直平分线的定义,也就是经过线段的中点,并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线。使用这种方法必须满足两个条件:一是垂直二是平分; 第二种:可以证明有两个点都在线段的垂直平分线上,根据两点确定一条直线,就可以判断这两点所在的直线就是这条线段的垂直平分线。 误区警示 【例2】判断:若PA=PB,则过点P的直线是线段AB的垂直平分线 【错解】正确 【错因剖析】PA=PB只能说明点P在AB 的垂直平分线上,但不是过点P的 直线就是DE的垂直平分线,产生错 误的原因是线段的垂直平分线的判 定理解不透。应再找到 名校讲坛 学生做题前请先回答以下问题 问题1:线段垂直平分线的定理及其逆定理的内容分别是什么 答: 线段垂直平分线定理:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等; 线段垂直平分线逆定理:到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上. 问题2:角平分线定理及其逆定理的内容分别是什么 答: 角平分线定理:角平分线上的点到这个角的两边的距离相等; 角平分线的逆定理:在一个角的内部,到角的两边距离相等的点在这个角的平分线上. 问题3:什么是反证法 答: 反证法:先假设命题的结论不成立,然后推导出与定义、基本事实、已有定理或者已知条件相矛盾的结果,从而证明命题的结论一定成立.这种证明方法称为反证法. 问题4:你能用反证法证明等腰三角形的底角必为锐角吗 答: 证明:假设等腰三角形ABC的底角是钝角或直角, ①妨设∠B和∠C是钝角,即∠B=∠C90°, ∴∠A+∠B+∠C180° 这与三角形内角和定理相矛盾,因此“∠B和∠C是钝角”的假设不成立; ②妨设∠B和∠C是直角,即∠B=∠C=90°, ∴∠A+∠B+∠C=90°+90°+∠C180° 这与三角形内角和定理相矛盾,因此“∠B和∠C是直角”的假设不成立; ∴等腰三角形的底角必为锐角. 三角形的证明(垂直平分线,角平分线)(北师版) 一、单选题(共11道,每道9分) 1.三条公路两两相交,交点分别为A,B,C,现计划建一个加油站,要求到三条公路的距离相等,则满足要求的加油站地址有( )种情况. 答案:D 解题思路: 试题难度:三颗星知识点:角平分线的性质定理 2.如图,已知△ABC,求作一点P,使点P到∠BAC两边的距离相等,且PA=PB,下列确定点P的方法正确的是( )线段的垂直平分线典型例题
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