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专题 12 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, 为 的角平分线、 于点A时,过点C作 .
结论: 、 ≌ .
图1 图2
常见模型1(直角三角形型)
条件:如图2,在 中, , 为 的角平分线,过点D作 .
结论: 、 ≌ .(当 是等腰直角三角形时,还有 .)
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⊥OA、CE⊥OB。
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结论:① ;② ;③ .
例1.(2022·北京·中考真题)如图,在 中, 平分 若 则
____.
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°
例3.(2023·广东中山·八年级校联考期中)如图, 中, 、 的角平分线 、 交于
点P,延长 、 , , ,则① 平分 ;② ;③
;④ .上述结论中正确的是( )
A.①② B.①③ C.②③④ D.①②③④
例4.(2023秋·浙江·八年级专题练习)如图,四边形 中, ,点O为 的中点,
且 平分 .(1)求证: 平分 ;(2)求证: ;(3)求证: .
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例5.(2022·河北·九年级专题练习)已知OP平分∠AOB,∠DCE的顶点C在射线OP上,射线CD交射
线OA于点F,射线CE交射线OB于点G.(1)如图1,若CD⊥OA,CE⊥OB,请直接写出线段CF与CG
的数量关系;(2)如图2,若∠AOB=120°,∠DCE=∠AOC,试判断线段CF与CG的数量关系,并说明理
由.
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, 为 的角平分线, ,
结论:△AOC≌△BOC, 是等腰三角形、 是三线合一等。
图1 图2 图3
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条件:如图2, 为 的角平分线, ,延长BA,CE交于点F.
结论:△BEC≌△BEF, 是等腰三角形、BE是三线合一等。
例1.(2023·山东淄博·校考二模)如图,点 在 内部, 平分 ,且 ,连接 .
若 的面积为 ,则 的面积为 .
例2.(2022秋·湖北黄冈·八年级校考期中)如图, 中, 是 的角平分线,
;若 的最大值为 ,则 长为 .
例3.(2022·绵阳市·九年级期中)在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90,BD平分∠ABC交AC于点D.
(1)如图1,点F为BC上一点,连接AF交BD于点E.若AB=BF,求证:BD垂直平分AF.
(2)如图2,CE⊥BD,垂足E在BD的延长线上.试判断线段CE和BD的数量关系,并说明理由.
(3)如图3,点F为BC上一点,∠EFC= ∠ABC,CE⊥EF,垂足为E,EF与AC交于点M.直接写出线
段CE与线段FM的数量关系.
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例4.(2022·安徽黄山·九年级期中)如图,在 中, , , 是 边上一动点,
于 .(1)如图(1),若 平分 时,①求 的度数;
②延长 交 的延长线于点 ,补全图形,探究 与 的数量关系,并证明你的结论;
(2)如图(2),过点 作 于点 ,猜想线段 , , 之间的数量关系,并证明你的猜想.
模型3.角平分线构造轴对称模型(角平分线+截线段相等)
【模型解读与图示】
条件:如图, 为 的角平分线,A为任意一点,在 上截取 ,连结 .
结论: ≌ ,CB=CA。
条件:如图, 分别为 和 的角平分线, ,在 上截取 ,连结
.
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结论: ≌ , ≌ ,AB+CD=BC。
例1.(2022秋·江苏·八年级专题练习)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).
例2.(2023·浙江·九年级专题练习)如图,在 中, , , 是 的平分线,
延长 至点 , ,试求 的度数.
例3.(2022·北京九年级专题练习)在四边形 中, 是 边的中点.
(1)如图(1),若 平分 , ,则线段 、 、 的长度满足的数量关系为
______;(直接写出答案);(2)如图(2), 平分 , 平分 ,若 ,则线
段 、 、 、 的长度满足怎样的数量关系?写出结论并证明.
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例4.(2022·湖北十堰·九年级期末)在△ABC中,∠ACB=2∠B,如图①,当∠C=90°,AD为∠BAC的角
平分线时,在AB上截取AE=AC,连结DE,易证AB=AC+CD.
(1)如图②,当∠C≠90°,AD为∠BAC的角平分线时,线段AB,AC,CD又有怎样的数量关系?不需要证
明,请直接写出你的猜想;(2)如图③,当AD为△ABC的外角平分线时,线段AB,AC,CD又有怎样的
数量关系?请写出你的猜想,并对你的猜想给予证明.
课后专项训练
1.(2022秋·福建厦门·九年级校考期中)如图, ( 是常量).点P在 的平分线上,且
,以点P为顶点的 绕点P逆时针旋转,在旋转的过程中, 的两边分别与 ,
相交于M,N两点,若 始终与 互补,则以下四个结论:① ;② 的值不
变;③四边形 的面积不变;④点M与点N的距离保持不变.其中正确的为( )
A.①③ B.①②③ C.①③④ D.②③
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2.(2022·江苏常州·一模)如图,已知四边形 的对角互补,且 , , .
过顶点C作 于E,则 的值为( )
A. B.9 C.6 D.7.2
3.(2023·成都·中考模拟)已知,如图,BC=DC,∠B+∠D=180°. 连接AC,在AB,AC,AD上分别取点
E,P,F,连接PE,PF. 若AE=4,AF=6,△APE的面积为4,则△APF的面积是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
4.(2023·福建厦门·九年级校考期中)如图, ( 是常量).点P在 的平分线上,且
,以点P为顶点的 绕点P逆时针旋转,在旋转的过程中, 的两边分别与 ,
相交于M,N两点,若 始终与 互补,则以下四个结论:① ;② 的值不
变;③四边形 的面积不变;④点M与点N的距离保持不变.其中正确的为( )
A.①③ B.①②③ C.①③④ D.②③
5.(2022·安徽合肥·一模)如图, 中,AD平分 ,E是BC中点, , , ,
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则DE的值为( )
A.1 B.2 C. D.
6.(2022·福建·福州一模)如图,△ABC中,∠ABC=45°,CD⊥AB于点D,BE平分∠ABC,且BE⊥AC于
点B,交CD于点F,H是BC边的中点,连接DH交BE于点G,现给出以下结论:①△ACD≌△FBD;
②AE=CE;③△DGF为等腰三角形;④S ADGE=S GHCE.其中正确的有_________(写出所有正
四边形 四边形
确结论序号).
7.(2023·黑龙江哈尔滨·统考模拟预测)如图,四边形 中 , , 为 上
一点,连接 , , ,若 ,则线段 的长为 .
8.(2023·达州·校考一模)如图,已知四边形 中, 平分 , , 求证:
.
9.(2022·安徽芜湖·九年级期中)如图,已知, 是 的平分线,且 交
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的延长线于点E.求证: .
10.(2022·江苏扬州·中考真题)如图,在 中, 分别平分 ,交 于点
.
(1)求证: ;
(2)过点 作 ,垂足为 .若 的周长为56, ,求 的面积.
11.(2022秋·湖北武汉·九年级校联考阶段练习)如图,在△ABE中,D、C分别在AE、BE上且CD=
CB,AC平分∠EAB,CH⊥AB于点H.(1)求证: ;(2)若AD=3,AB=8,求AH的长.
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12.(2023·宁夏银川·校考二模)问题提出
(1)如图①,已知 ,以点O为圆心,适当长为半径画弧,交 于点M,交 于点N,分别以点
M,N为圆心,大于 的长为半径画弧,两弧在 的内部交于点C,画射线 ,连接
,则图①中与 全等的是___________;
问题探究(2)如图②,在 中, 平分 ,过点D作 于点M,连接 , ,若
,求证: ;
问题解决(3)如图③,工人刘师傅有块三角形铁板 , ,他需要利用铁板的边角裁出一个四
边形 ,并要求 , .刘师傅先在纸稿上画出了三角形铁板的草图,再用尺规作
出 的平分线 交 于点D,作 的平分线 交 于点E, 交于点F,得到四边形
.请问,若按上述作法,裁得的四边形 是否符合要求?请证明你的结论.
13.(2022·江苏·一模)如图,已知 ,AE,BD是 的角平分线,且交于点P.
(1)求 的度数.(2)求证:点 在 的平分线上.(3)求证:① ;② .
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14.(2022·北京西城·二模)在 ABC中,AB=AC,过点C作射线CB′,使∠ACB′=∠ACB(点B′与点B在
直线AC的异侧)点D是射线C△B′上一动点(不与点C重合),点E在线段BC上,且∠DAE+∠ACD=90°.
(1)如图1,当点E与点C重合时,AD 与 的位置关系是______,若 ,则CD的长为______;
(用含a的式子表示)(2)如图2,当点E与点C不重合时,连接DE.①用等式表示 与 之间的
数量关系,并证明;②用等式表示线段BE,CD,DE之间的数量关系,并证明.
15.(2022·重庆·二模)已知:如图1,四边形ABCD中, ,连接AC、BD,交于点E,
.(1)求证: ;(2)如图2,过点B作 ,交DC于点F,交AC于点
G,若 ,求证: ;(3)如图3,在(2)的条件下,若 ,求线段GF的长.
16.(2022·陕西西安·一模)如图, ABD和 BCE都是等边三角形,∠ABC<105°,AE与DC交于点F.
△ △
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(1)求证:AE=DC;(2)求∠BFE的度数;(3)若AF=9.17cm,BF=1.53cm,CF=7.53cm,求
CD.
17.(2022·自贡市九年级月考)根据图片回答下列问题.
(1)如图①,AD平分∠BAC,∠B+∠C=180°,∠B=90°,易知:DB____DC.
(2)如图②,AD平分∠BAC,∠ABD+∠ACD=180°,∠ABD<90°,求证:DB=DC.
18.(2023·山东·九年级专题练习)【教材呈现】如图是华师版八年级上册数学教材96页的部分内容.
已知:如图13.5.4, 是 的平分线,P是 上任意一点, ,垂足分别为点D
和点E.
求证: .
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分析:图中有两个直角三角形 和 ,只要证明这两个三角形全等便可证得
【问题解决】请根据教材分析,结合图①写出证明 的过程.
【类比探究】(1)如图②, 是 的平分线,P是 上任意一点,点 分别在 和 上,
连接 和 ,若 ,求证: ;(2)如图③, 的周长是12,
分别平分 和 于点D,若 ,则 的面积为 .
19.(2023·安徽·九年级期末)如图,在 中, , 平分 .
(1)如图1,若 ,求证: ;(2)如图2,若 ,求 的度
数;
(3)如图3,若 ,求证: .
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20.(2023·湖北孝感·九年级校联考阶段练习)(情景呈现)画 ,并画 的平分线 .
(I)把三角尺的直角顶点落在OC的任意一点 上,使三角尺的两条直角边分别与 的两边 ,
垂直,垂足为 , (如图1).则 ;若把三角尺绕点 旋转(如图2),则 ________ .
(选填:“<”、“>”或“=”)
(理解应用)(2)在(1)的条件下,过点 作直线 ,分别交 , 于点 , ,如图3.
①图中全等三角形有________对.(不添加辅助线);②猜想 , , 之间的关系为________.
(拓展延伸)(3)如图4,画 ,并画 的平分线 ,在 上任取一点 ,作
, 的两边分别与 , 相交于 , 两点, 与 相等吗?请说明理由.
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