文档内容
11.1.2 三角形的高、中线与角平分线
夯实基础篇
一、单选题:(每题3分,共18分)
1.在△ABC中,画边BC上的高,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】
解:A.此图形中AD是BC边上的高,符合题意;
B.此图形中CE不是BC边上的高,不符合题意;
C.此图形中BE是AC边上的高,不符合题意;
D.此图形中BG是△BCG中BC边上的高,不符合题意;
故选:A.
【点睛】
本题考查三角形高的画法,解题关键在理解底与高的对应关系,作钝角三角形的高是易错点.
2.如图,在 中, 边上的高为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据三角形高的定义是从一个顶点到它对边的垂线段即可判断.
【详解】
根据三角形的高的定义,在△ABC中,BC边上的高应是过点A垂直于BC的线段,
从图中可以看出,过点A垂直于BC的线段是AE,所以AE是BC边上的高.故选:C.
【点睛】
本题考查了三角形高的定义,熟练掌握三角形的高概念,仔细观察图形中符合定义的线段即可.
3.下列叙述中错误的一项是( ).
A.三角形的中线、角平分线、高都是线段.
B.三角形的三条高线中至少存在一条在三角形内部.
C.只有一条高在三角形内部的三角形一定是钝角三角形.
D.三角形的三条角平分线都在三角形内部.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据三角形的角平分线、中线、高的概念和性质进行一一判断.
【详解】
A:三角形的中线、角平分线、高都是线段,正确;
B:锐角三角形三条高在三角形内部,直角三角形一条高在三角形内部,钝角三角形一条高在三角形内部,
正确;
C:只有一条高在三角形内部的三角形是钝角三角形或直角三角形,错误;
D:锐角三角形、钝角三角形、直角三角形的三条角平分线都在三角形内部,正确
故选:C
【点睛】
本题考查三角形的三线,掌握高、中线、角平分线的定义是解题关键.
4.已知,AE、BD是 的高线,AE=6cm,BD=5cm,BC=8cm,则AC的长度是( )
A.8cm B.8.6cm C.9cm D.9.6cm
【答案】D
【解析】
【分析】根据等面积法即可求解.
【详解】
解:∵AE、BD是 的高线,AE=6cm,BD=5cm,BC=8cm,
∴ ,
即 cm.
故选D.
【点睛】
本题考查了三角形高线的相关计算,理解三角形的高线的意义是解题的关键.
5.如图,在△ABC中,AB=5,AC=3,AD为BC边上的中线,则△ABD与△ACD的周长之差为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【解析】
【分析】
根据题意,AD是△ABC的边BC上的中线,可得BD=CD,进而得出△ABD的周长=AB+BD+AD,△ACD
的周长=AC+CD+AD,相减即可得到周长差.
【详解】
解:∵AD是△ABC的中线,
∴BD=CD,
∴△ABD与△ACD的周长之差为:
(AB+BD+AD)-(AC+CD+AD)
=AB+BD+AD-AC-CD-AD
=AB-AC
=5-3
=2;
故选:A.
【点睛】本题主要考查了三角形的中线、高和三角形周长的求法,熟练掌握三角形周长公式是解题的关键.
6.如图, , , 分别是 的中线,角平分线,高,下列各式中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据三角形的高线,角平分线和中线解答即可;
【详解】
解:A.∵ 是 的中线
∴ ,
故选项正确,不符合题意;
B.∵ 是 的角平分线
∴
故选项正确,不符合题意;
C.∵ 分别是 的高,
∴
故选项正确,不符合题意;
D. 不一定成立,故选项错误,符合题意.
故选:D.
【点睛】
此题考查三角形的高线,角平分线和中线,关键是根据三角形的高线,角平分线和中线的定义进行判断即
可.
二、填空题:(每题3分,共15分)
7.如图, ,则线段______是 中 边上的高.【答案】
【解析】
【分析】
根据三角形高线的定义判断即可;
【详解】
∵ ,
∴ 中BC边上的高是AE.
故答案是AE.
【点睛】
本题主要考查了三角形的角平分线、中线和高线,准确分析判断是解题的关键.
8.如图,△ABC中,AD是BC上的中线,BE是△ABD中AD边的中线,若△ABC的面积是24,AE=3,
则点B到直线AD的距离为________.
【答案】4
【解析】
【分析】
由三角形的中线平分三角形面积的性质可得△ABE的面积,再由三角形面积公式即可求得结果.
【详解】
∵AD是△ABC的BC边上的中线, ,
∴ .
∵BE是△ABD中AD边上的中线,∴ .
设点B到直线AD的距离为h,则 ,
即 ,
∴h=4.
即点B到直线AD的距离为4.
故答案为:4.
【点睛】
本题考查了三角形一边上的中线平分三角形面积的性质、三角形面积等知识,掌握三角形一边上的中线平
分三角形面积的性质是本题解答的关键.
9.如图,在△ABC中,AD、AE分别是BC边上的中线和高,AE=6,S ABD=15,则CD=_____.
△
【答案】5
【解析】
【分析】
由利用三角形的面积公式可求得BD的长,再由中线的定义可得CD=BD,从而得解.
【详解】
解:∵S ABD=15,AE是BC边上的高,
△
∴ BD•AE=15,
则 ×6BD=15,
解得:BD=5,
∵AD是BC边上的中线,
∴CD=BD=5.
故答案为:5.【点睛】
本题主要考查三角形的中线,三角形的高,解答的关键是由三角形的面积公式求得BD的长.
10.如图,在三角形 中, , ,垂足为 , , , ,则
______.
【答案】2.4
【解析】
【分析】
根据面积相等可列式 ,代入相关数据求解即可.
【详解】
解:∵ , ,
∴
∵ , , ,
∴
故答案諀:2.4
【点睛】
此题主要考查了运用等积关系求线段的长,准确识图是解答本题的关键.
11.已知 中, ,中线 把 分成两个三角形,这两个三角形的周长差是 ,则
的长是__________.
【答案】42cm或18cm
【解析】
【分析】
先根据三角形中线的定义可得BD=CD,再求出AD把 ABC周长分为的两部分的差等于|AB-AC|,然后分
AB>AC,AB<AC两种情况分别列式计算即可得解.△【详解】
∵AD是 ABC中线,
△
∴BD=CD.
∵AD是两个三角形的公共边,两个三角形的周长差是12cm,
∴如果AB>AC,那么AB-AC=12cm,即AB-30=12cm
∴AB=42cm;
如果AB<AC,那么AC-AB=12cm,即30-AB=12cm
AB=18cm.
综上所述:AB的长为42cm或18cm.
故答案为:42cm或18cm.
【点睛】
考查了三角形的中线,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.
三、解答题:(每题8分,共40分)
12.如图,BD和CE是△ABC的中线,AE=3cm,CD=2cm,若△ABC周长为15cm,求BC边的长.
【答案】
【解析】
【分析】
根据中线定义可得AB,AC,根据△ABC周长公式即可求解.
【详解】
∵BD和CE是△ABC的中线,
∴ , ,∵△ABC周长为15cm,即 ,
∴ .
【点睛】
本题考查三角形中线定义、三角形周长公式,解题的关键是根据三角形中线求出AB和AC的长.
13.如图,△ABC的周长是21cm,AB=AC,中线BD分△ABC为两个三角形,且△ABD的周长比△BCD
的周长大6cm,求AB,BC.
【答案】AB=9cm,BC=3cm.
【解析】
【分析】
由BD是中线,可得AD=CD,又由△ABD的周长比△BCD的周长大6cm,△ABC的周长是21cm,
AB=AC,可得AB-BC=6cm,2AB+BC=21cm,继而求得答案.
【详解】
解:∵BD是中线,
∴AD=CD= AC,
∵△ABD的周长比△BCD的周长大6cm,
∴(AB+AD+BD)﹣(BD+CD+BC)=AB﹣BC=6cm①,
∵△ABC的周长是21cm,AB=AC,
∴2AB+BC=21cm②,
联立①②得:AB=9cm,BC=3cm.
【点睛】
本题考查了三角形周长与三角形的中线.注意掌握数形结合思想与方程思想的应用.
14.如图,△ABC的顶点都在边长为1的正方形方格纸的格点上,将△ABC向上平移4格.(1)请在图中画出平移后的三角形A′B′C′;
(2)在图中画出三角形△ABC的高CD、中线BE;
(3) ABC的面积是 .
【答△案】(1)见解析
(2)见解析
(3)8
【解析】
【分析】
(1)根据图形平移的性质画出平移后的△A′B′C′即可;
(2)找出线段AC的中点E,然后连接B E,再过点C向AB所在的直线作垂线,垂足为D即可;
(3)直接根据三角形的面积公式即可得出结论.
(1)
如图所示,三角形A′B′C′就是所要求做的图形;
(2)
如图所示,三角形△ABC的高CD、中线BE;(3)
S ABC= .
△
故△ABC的面积是8.
【点睛】
本题考查作图-平移变换,熟知图形平移不变性的性质是解答此题的关键.
15.如图,已知 , 分别是 的高和中线, , , , .
(1)求 的长度;
(2)求 的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)利用等面积法,根据 ,代值求解即可;
(2)根据已知条件和(1)中求出的 长,利用三角形面积公式得出 ,代值求解即可.(1)
解:在 中, , 是边 上的高,
, , ,
根据 可得
;
(2)
解:在 中, 是边 上的中线,且 ,
,
在 中, 是边 上的高,且由(1)知 ,
.
【点睛】
本题考查三角形面积公式,熟练掌握三角形的中线与高线是解决问题的关键.
16.请补全证明过程及推理依据.
已知:如图,BC//ED,BD平分∠ABC,EF平分∠AED.
求证:BD∥EF.
证明:∵BD平分∠ABC,EF平分∠AED,
∴∠1= ∠AED,∠2= ∠ABC(______________)
∵BC∥ED(________)
∴∠AED=________(________________)
∴ ∠AED= ∠ABC
∴∠1=________∴BD∥EF(________________).
【答案】角平分线的定义;已知;∠ABC;两直线平行,同位角相等;∠2;同位角相等,两直线平行
【解析】
【分析】
根据角平分线的定义得出∠1= ∠AED,∠2= ∠ABC,根据平行线的性质定理得出∠AED=∠ABC,求出
∠1=∠2,再根据平行线的判定定理推出即可.
【详解】
证明:∵BD平分∠ABC,EF平分∠AED,
∴∠1= ∠AED,∠2= ∠ABC(角平分线的定义)
∵BC∥ED(已知)
∴∠AED= ∠ ABC (两直线平行,同位角相等)
∴ ∠AED= ∠ABC
∴∠1= ∠ 2
∴BD∥EF(同位角相等,两直线平行).
故答案为:角平分线的定义;已知;∠ABC;两直线平行,同位角相等;∠2;同位角相等,两直线平行.
【点睛】
本题考查了角平分线的定义,平行线的性质定理和判定定理等知识点,能熟记平行线的性质定理和判定定
理是解此题的关键.
能力提升篇
一、单选题:(每题3分,共9分)
1.在等腰 ABC 中,AB=AC,中线 BD将这个三角形的周长分为 15和12 两个部分,则这个等腰三角形
的底边长为△( )
A.7 B.10 C.7 或 11 D.7 或 10
【答案】C
【解析】
【分析】
题中给出了周长关系,要求底边长,首先应先想到等腰三角形的两腰相等,寻找问题中的等量关系,列方
程求解,然后结合三角形三边关系验证答案.
【详解】
设等腰三角形的底边长为x,腰长为y,则根据题意,得① 或②
解方程组①得 ,
根据三角形三边关系定理,此时能组成三角形;
解方程组②得 ,
根据三角形三边关系定理此时能组成三角形,
即等腰三角形的底边长是11或7;
故选:C.
【点睛】
本题考查等腰三角形的性质及相关计算.学生在解决本题时,有的同学会审题错误,以为15,12中包含着
中线BD的长,从而无法解决问题,有的同学会忽略掉等腰三角形的分情况讨论而漏掉其中一种情况;注
意:求出的结果要看看是否符合三角形的三边关系定理.
2.如图, ABC的面积为3,BD:DC=2:1,E是AC的中点,AD与BE相交于点P,那么四边形PDCE
的面积为(△ )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
连接CP.设 CPE的面积是x, CDP的面积是y.根据BD:DC=2:1,E为AC的中点,得 BDP的面
积是2y, A△PE的面积是x,进而△得到 ABP的面积是4x.再根据 ABE的面积是 BCE的面积△相等,得
△ △ △ △
4x+x=2y+x+y,解得y= x,再根据 ABC的面积是3即可求得x、y的值,从而求解.
△【详解】
连接CP,
设 CPE的面积是x, CDP的面积是y.
∵△BD:DC=2:1,E为△AC的中点,
∴△BDP的面积是2y, APE的面积是x,
∵BD:DC=2:1 △
∴△ABD的面积是4x+2y
∴△ABP的面积是4x.
∴4x+x=2y+x+y,
解得y= x.
又∵ ABC的面积为3
△
∴4x+x= ,
x= .
则四边形PDCE的面积为x+y= .
故选B.
【点睛】
此题能够根据三角形的面积公式求得三角形的面积之间的关系.等高的两个三角形的面积比等于它们的底
的比;等底的两个三角形的面积比等于它们的高的比.
3.如图,△ABC的面积是24,点D,E,F,G分别是BC,AD,BE,CE的中点,则△AFG的面积是(
)A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】A
【解析】
【分析】
首先根据点E是AD的中点,可知 , ,再根据点D是BC的中点,可得
,即可得
,然后根据点F,G是BE,CE的中点,得
, ,可知FG是△CBE的中位线,可得 ,即
可得出答案.
【详解】
∵点E是AD的中点,
∴ , .
∵点D是BC的中点,
∴ ,
∴ .
∵点F,G是BE,CE的中点,
∴ , ,
∴FG是△CBE的中位线,
∴ ,∴ .
故选:A.
【点睛】
本题主要考查了三角形的面积和中线的关系,三角形中位线的定义和性质等,将一个三角形的面积转化为
求三个小三角形的面积是解题的关键.
二、填空题:(每题3分,共9分)
4.如图,在 中, ,P是 边上的任意一点, 于点E, 于点F.若
,则 ______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据 ,结合已知条件,即可求得 的值.
【详解】
解:如图,连接
于点E, 于点F
,故答案为:
【点睛】
本题考查了三角形的高,掌握三角形的高的定义是解题的关键.
5.如图,在 ABC中,已知点D,E,F分别为边BC,AD,CE的中点,且 ABC的面积等于24cm2,则
阴影部分图形面积等于_____cm2
【答案】6
【解析】
【分析】
因为点F是CE的中点,所以 BEF的底是 BEC的底的一半, BEF高等于 BEC的高;同理,D、E、
分别是BC、AD的中点,可得△ EBC的面积△是 ABC面积的一半△;利用三角形△的等积变换可解答.
【详解】 △ △
解:如图,点F是CE的中点,
∴△BEF的底是EF, BEC的底是EC,即EF= EC,而高相等,
△
∴S = S ,
BEF BEC
△ △
∵E是AD的中点,
∴S = S ,S = S ,
BDE ABD CDE ACD
△ △ △ △
∴S = S ,
EBC ABC
△ △
∴S = S ,且S =24cm2,
BEF ABC ABC
△ △ △
∴S =6cm2,
BEF
即阴△影部分的面积为6cm2.
故答案为6.【点睛】
本题考查了三角形面积的等积变换:若两个三角形的高(或底)相等,面积之比等于底边(高)之比.
6.在 中, , cm, cm,点 是 的中点,点 从 点出发,沿线段 以
每秒2cm的速度运动到 .当点 的运动时间 ____________秒时, 的面积为 .
【答案】1或3
【解析】
【分析】
分为两种情况讨论:当点P在AD上时,当点P在DB上时,根据三角形的面积公式建立方程求出其解即
可.
【详解】
∵ ,点 是 的中点,
∴AD=BD=4cm,
当点P在AD上时,AP=2t,
∴PD=4-2t
∵ 的面积为 ,
∴ PD×BC=6,即
解得t=1s,
当点P在BD上时,AP=2t,
∴DP=2t-4,
∵ 的面积为 ,
∴ DP×BC=6,即 ,
解得t=3s,
综上,当点 运动时间 1或3秒时, 的面积为 .故答案为:1或3.
【点睛】
本题考查了三角形的中线,三角形的面积公式的运用,解答时灵活运用三角形的面积公式求解是关键.
三、解答题:(9分)
7.如图,在 中, 、 分别是 的高和角平分线, .
(1)若 ,求 的度数;
(2)试用 、 的代数式表示 的度数_________.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)根据三角形的内角和定理求出∠ACB的值,再由角平分线的性质以及直角三角形的性质求出
∠DCE.
(2)由(1)的解题思路即可得正确结果.
(1)
解: ,
,
是 的平分线,
.
是高线,
,,
.
(2)
解: ,
,
是 的平分线,
.
是高线,
,
,
.
【点睛】
本题主要考查角平分线,高线以及角的转换,掌握角平分线,高线的性质是解题的关键.
思维拓展篇
1.阅读下列材料:
阳阳同学遇到这样一个问题:如图1,在 中 , 是 的高, 是 边上一点, 、
分别与直线 , 垂直,垂足分别为点 、 .
求证: .
阳阳发现,连接 ,有 ,即 .由 ,可得
.
他又画出了当点 在 的延长线上,且上面问题中其他条件不变时的图形,如图2所示,他猜想此时 、
、 之间的数量关系是: .
请回答:(1)请补全阳阳同学证明猜想的过程;
证明:连接 . ________,
________ ________.
, .
(2)参考阳阳同学思考问题的方法,解决下列问题:
在 中, , 是 的高. 是 所在平面上一点, 、 、 分别与直
线 、 、 垂直,垂足分别为点 、 、 .
①如图3,若点 在 的内部,猜想 、 、 、 之间的数量关系并写出推理过程.
②若点 在如图4所示的位置,利用图4探究得此时 、 、 、 之间的数量关系是:_______.
(直接写出结论即可)
【答案】(1)S APB;PN;PM;(2)①BD=PM+PN+PQ,证明见解析②BD=PM+PQ−PN.
△
【解析】
【分析】
(1)根据图形,结合阅读材料填写即可;
(2)①连接AP、BP、CP,根据S ABC=S APC+S APB+S BPC得出 AC•BD= AC•PN+ AB•PM+
△ △ △ △
BC•PQ,由AB=AC=BC,即可得出BD=PM+PN+PQ;
②连接AP、BP、CP,根据S ABC=S APB+S BPC−S APC,得出 AC•BD= AB•PM+ BC•PQ−
△ △ △ △
AC•PN,由于AB=AC=BC,即可证得BD=PM+PQ−PN.
【详解】
解:(1)证明:连接AP.
∵S ABC=S APC−S APB,
△ △ △
∴ AC•BD= AC•PN− AB•PM.
∵AB=AC,
∴BD=PN−PM.
故答案为:S APB;PN;PM;
△
(2)①BD=PM+PN+PQ;如图3,连接AP、BP、CP,
∵S ABC=S APC+S APB+S BPC
△ △ △ △
∴ AC•BD= AC•PN+ AB•PM+ BC•PQ,
∵AB=AC=BC,
∴BD=PM+PN+PQ;
②BD=PM+PQ−PN;
如图4,连接AP、BP、CP,
∵S ABC=S APB+S BPC−S APC.
△ △ △ △
∴ AC•BD= AB•PM+ BC•PQ− AC•PN,
∵AB=AC=BC,
∴BD=PM+PQ−PN.【点睛】
本题考查了等边三角形的性质,三角形的面积等,作出辅助线构建三个三角形是解题的关键.