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14.3 角的平分线
题型一 作角平分线
1.(24-25八年级上·广东江门·期中)尺规作图:(不写作法,保留作图痕迹)作 的角平分线 .
【答案】图形见解析
【分析】本题主要考查尺规作图,熟练掌握角平分线的作图步骤是解题的关键.根据角平分线的作图步骤
画图即可.
【详解】解:以点 为圆心任意半径画弧,交 两点,以两点分别为圆心,大于两点 的距离画弧
交于一点,连接A点和此点的射线交 边于D点,连接 即可;
2.(24-25七年级下·陕西宝鸡·期末)如图,在 中,作 的平分线交 于点D;(不写作法,
只保留作图痕迹.)【答案】作图见解析
【分析】本题考查作图-基本作图,解题的关键熟练掌握角平分线的作图方法.利用尺规作出 的平
分线 即可.
【详解】解:如图,射线 即为所求.
;
3.(24-25八年级上·广东广州·期中)已知 是 的一个外角, .
(1)尺规作图,作 角平分线 .(不写作法,保留痕迹);
(2)求证: .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了基本的尺规作图——角平分线,等腰三角形的性质,角平分线的定义,三角形的
外角定理,平行线的判定等知识点,解题的关键是熟练掌握角平分线的作法和平行线的判定定理.
(1)利用角平分线的作法进行操作即可;
(2)利用等腰三角形的性质得出两底角相等,利用三角形的外角定理得出 ,利用角平分线
的性质得出 ,即可判定出两直线平行.
【详解】(1)解:如图所示,射线 即为所求;(2)证明:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 为 的平分线,
∴
∴ ,
∴
∴ .
4.(24-25八年级上·广东汕头·阶段练习)如图, 中, , ,垂足为D.
(1)求作 的平分线(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法;)
(2)若 的平分线分别交 , 于 , 两点,证明: .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查角平分线尺规作图,角平分线定义,同角的余角互余等.
(1)根据题意以点 为圆心,任意长为半径画弧交 于两点,再分别以这两点为圆心,大于两点长
的一半为半径画弧,两弧交于一点,再连接 和两弧的交点,即为 的平分线;
(2)根据题意利用角平分线定义可得 ,后得到 ,继而得到本题答案.
【详解】(1)解:以点 为圆心,任意长为半径画弧交 于两点,再分别以这两点为圆心,大于两
点长的一半为半径画弧,两弧交于一点,再连接 和两弧的交点,如下图即为 的平分线:;
(2)解:根据题意画图如下:
, ,
,
.
,
.
,
.
,
.
题型二 用角平分线的性质定理证明
1.(24-25八年级上·湖南湘西·期中)如图,在 中, 平分 ,且
,垂足分别为E,F.求证:
(1) ,
(2) .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查角平分线的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握相关判定和性质,是解题的关键:
(1)根据角平分线的性质,利用 证明 即可;
(2)证明 ,即可得证.【详解】(1)证明:∵ 平分 , ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ;
(2)∵ ,
∴ ,
∴ .
2.(24-25八年级上·天津·期中)如图,在 中, 平分 ,点 是 的中点, 于
点 , 于点 .求证: .
【答案】见解析
【分析】本题考查角平分线的性质,全等三角形的判定及性质.根据角平分线的性质得到 ,再证
明 ,即可得证结论.
【详解】证明: 平分 , , ,
, ,
是 的中点,
在 和 中,
,
∴ ,
.3.(24-25八年级上·陕西安康·期末)如图,在 中, , 是 的平分线,
于点M,N在边 上且 .
(1)求证: .
(2)试判断 与 之间存在的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2) ,理由见解析
【分析】本题考查角平分线的性质,直角三角形全等的判定和性质:
(1)根据角平分线的性质得到 ,证明 ,根据全等三角形的性质证明;
(2)证明 ,根据全等三角形的性质求解.
【详解】(1)证明: ,
,
是 的平分线, , ,
,
在 和 中,
,
,
.
(2)解: ,理由如下:
在 和 中,
,
,
,.
由(1)得 ,
.
4.(24-25八年级上·河北石家庄·期末)如图,已知 平分 , 于点 , 交
的延长线于点F,且 ,求证: .
【答案】答案见解析
【分析】本题考查了角平分线的性质的运用,全等三角形的判定与性质的运用,解答时证明
是关键.根据角平分线的性质就可以得出 ,再证明 就可以得出结论.
【详解】证明:∵ 平分 , 于 , 于 ,
∴ , ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ .
5.(24-25八年级上·山东菏泽·期末)如图,在 中, , 平分 , 于点
E,点F在 上, ,求证: .
【答案】见详解
【分析】本题主要考查角平分线的性质定理、全等三角形的性质与判定,熟练掌握角平分线的性质定理、
全等三角形的性质与判定是解题的关键;由题意易得 ,然后根据“ ”可判定 ,进而问题可求证.
【详解】证明:∵ , 平分 , 于点E,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ .
题型三 用角平分线的性质定理求面积
1.(24-25八年级上·广东广州·期中)如图,已知 的周长是 , , 分别平分 和
, 于点 ,且 , 的面积是 .
【答案】42
【分析】本题主要考查了角平分线的性质及三角形面积的求法,熟练掌握角平分线的性质是解决本题的关
键.
根据角平分线的性质可得 ,从而可得到 的面积等于周长的一半乘以2,代入求出即
可.
【详解】如下图,连接 ,过 作 于 , 于 ,
、 分别平分 和 ,
∴ 是 的平分线,
∵ , ,
∴ ,
的周长是 ,,
故答案为: .
2.(24-25八年级上·江苏宿迁·期中)如图,在 中, , 的平分线 交 于点 ,
若 , , ,则 的面积是 .
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的性质,能根据角平分线性质得出 是解此题的关键;
过 作 于 ,由 , ,即可求得 的长,然后由角平分线的性质,求得
的长,继而求得答案.
【详解】解:过 作 于 ,
平分 , ,
,
, ,
,
∵在 中, , 的平分线 交 于 ,
,
,
的面积是: .
故答案为:
3.(24-25八年级上·上海·阶段练习)如图,在 中, , 是 的平分线,如果的面积为 ,那么 的面积为 .
【答案】 /
【分析】本题主要考查了角平分线的性质,过点D分别作 的垂线,垂足为E、F,由角平分线的性
质可得 ,则可证明 ,据此求解即可.
【详解】解:如图所示,过点D分别作 的垂线,垂足为E、F,
∵ 是 的平分线, ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
故答案为; .
4.(22-23八年级上·黑龙江鸡西·期中)如图, 是 的角平分线, ,则
的面积是 .
【答案】24【分析】本题主要考查角平分线的性质定理,掌握其性质及运用是关键.
先作 于E,再根据角平分线的性质得到 ,最后根据三角形的面积公式即可得到结论.
【详解】解:过D作 于E,
∵ 是 的角平分线, ,
∴ ,
∵ ,
∴ 的面积 .
故答案为:24.
题型四 用角平分线的性质定理求线段长度
1.(23-24八年级上·广东汕头·期中)如图,在 中, 为 的平分线, 于E,
于F, 的面积是 , , ,求 的长.
【答案】
【分析】本题主要考查了角平分线的性质,根据角平分线的性质得出 ,根据三角形面积公式推出
,代入数据求解即可.
【详解】解:∵ 为 的角平分线, , ,
∴ ,
∴,
∵ 的面积是 , , ,
∴ ,
∴ .
2.(23-24八年级上·广东珠海·期中)如图,在 中, 平分 ,过点 作 于点 ,
作 于点 .
(1)求证: ;
(2)若 , , ,求 的长.
【答案】(1)见解析
(2)3
【分析】(1)根据角平分线的性质得 ,然后证明 ,即可解决问题;
(2)根据三角形的面积公式即可解决问题.
本题考查全等三角形的判定与性质,角平分线的性质,三角形的面积,解决本题的关键是得到
.
【详解】(1)证明: 平分 , , ,
,
在 和 中,
,
,
;(2)解: , , , , ,
,
,
.
3.(24-25八年级上·湖北十堰·期末)如图,在 中, 是它的角平分线.求证 .
(1)在图1中完成上面的证明过程;
(2)在图2中,如果 , , , 求 的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了角平分线性质,三角形面积的计算,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握角平分
线的性质.
(1)过D作 于E, 于F,根据角平分线性质得出 ,根据 ,
,即可得出答案;
(2)过点A作 于E,根据三角形面积公式得出 , ,从而得出
, 根据解析(1)得出 , 代入数据求值即可.
【详解】(1)证明:过D作 于E, 于F,如图所示:∵ 平分 ,
∴ ,
∵ , ,
∴ .
即 .
(2)解:如图,过点A作 于E,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ , , ,
∴
∴ .
4.(23-24八年级上·陕西商洛·期末)如图,在 , , 平分 , 于点
E,点F在 上, .(1)求证: ;
(2)若 , ,求 的长.
【答案】(1)详见解析
(2)
【分析】(1)证明 即可;
(2)证明 ,结合 ,列式计算即可.
本题考查了直角三角形全等的判定和性质,角的平分线的性质,熟练掌握直角三角形的全等判定和性质是
解题的关键.
【详解】(1)证明:∵ , 平分 , ,
∴
∵ , , ,
∴ ,
∴ .
(2)解:∵ , 平分 , ,
∴ ,
∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ .
∴ ,
∵ , ,∴ .
题型五 用角平分线的性质定理求点到直线的距离
1.(24-25八年级上·内蒙古呼伦贝尔·期中)如图, 是 的角平分线,若 , ,则点
到 的距离是 .
【答案】2
【分析】本题考查角平分线的性质,根据角平分线上的点到角两边的距离相等,即可得出结果.
【详解】解:∵ ,
∴ 的长为点 到 的距离,
∵ 是 的角平分线,
∴点 到 的距离等于点 到 的距离,即为 的长,
∵ ,
∴点 到 的距离等于2;
故答案为:2.
2.(23-24八年级上·江苏宿迁·期中)如图,在 中,以点A为圆心,小于 长为半径作圆弧,分别
交 于点E、F,再分别以E、F为圆心,大于 的同样长为半径作圆弧,两弧交于点P,作射线
,交 于点D. ,那么点D到 的距离是 .
【答案】3
【分析】本题主要考查了角平分线的性质和角平分线的尺规作图,过点D作 于H,由作图方法可
得 平分 ,则由角平分线的性质得到 ,再由线段的和差关系求出 的长即可得到答案.
【详解】解:如图所示,过点D作 于H,由作图方法可得 平分 ,
∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴点D到 的距离是 ,
故答案为:3.
3.(24-25八年级上·新疆乌鲁木齐·期末)如图,在 中, ,
O是 与 平分线的交点,则点O到 的距离为 .
【答案】 /1厘米
【分析】本题考查了角平分线的性质定理及与三角形高有关的计算,分别过点O作
,连接 ,易得点 在 的角平分线上,推出 ,设
,根据 ,建立方程求解即可.
【详解】解:分别过点O作 ,连接 ,∵点 是 与 平分线的交点,
∴点 在 的角平分线上,
∴ ,
设 ,
∵ ,
在 中, ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴点 到 的距离等于 .
故答案为: .
4.(24-25八年级上·河南洛阳·期末)如图,在 中, , 平分 交 于点 ,若
,则点 到斜边 的距离为 .
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的性质.过点 作 于点 ,根据角的平分线上的点到角的两边的距
离相等得出 ,即可求解.
【详解】解:过点 作 于点 ,如图:∵ 平分 , , ,
∴ ,
即点 到斜边 的距离为 .
故答案为: .
题型六 角平分线的判定定理
1.(24-25八年级上·宁夏固原·期中)如图, ,M是 的中点, 平分 ,求证:
平分 .
【答案】见解析
【分析】本题考查了角平分线的判定与性质,作 于 ,由角平分线性质定理可得 ,结
合题意推出 ,再由角平分线的判定定理判断即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此
题的关键.
【详解】证明:如图,作 于 ,
∵ 平分 , , ,
∴ ,
∵M是 的中点,
∴ ,∴ ,
∵ , ,
∴点 在 的角平分线上,
∴ 平分 .
2.(24-25八年级上·四川自贡·阶段练习)如图,在 中, 是 的中点, 于 ,
于点 ,且 .求证: 平分 .
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的判定,熟练掌握全等三角形的判定和性质
是解题的关键.根据题意可证 ,得到 ,即可得到结论.
【详解】证明: 是 的中点,
,
, ,
,
在 和 中 ,
,
,
平分 .
3.(23-24八年级上·河南安阳·期中)如图, , 于点E, 交 的延长线于点
D,且 ,求证: 是 的平分线.【答案】见解析.
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,解决本题的关键是得到 .
证明 得 ,可得点C在 的平分线上,进而可以解决问题.
【详解】证明: , ,
,
在 和 中,
,
,
,
, ,
点C在 的平分线上,
∴ 是 的平分线.
4.(24-25八年级上·河北石家庄·阶段练习)在三角形 中, 为 的中点, , ,
垂足分别是 , , .求证:点 在 的平分线上.
【答案】见解析
【分析】本题考查三角形全等的判定和性质,角平分线的判定,掌握角平分线的判定定理是解题关键.由
题意得出 , ,即易证 ,得出 ,说明点 在
的平分线上.
【详解】解:∵ 为 的中点,∴ .
∵ , ,
∴ .
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴点 在 的平分线上.
题型七 角平分线性质的实际应用
1.(22-23八年级上·甘肃定西·阶段练习)如图,要在S区建一个集贸市场,使它到公路和铁路的距离相等,
并且离交叉处 ,这个集贸市场应建于何处?(在图上标出它的位置,比例尺 )
【答案】见解析
【分析】本题考查了角平分线的性质及比例尺的相关计算,解题的关键熟知角平分线的性质与图上距离的
计算方法.
根据角平分线上的任意一点到两边的距离相等作角的平分线,然后再根据比例尺算出集贸市场到交叉处的
图上距离,这样就确定了集贸市场的位置.
【详解】解:如图,设交叉处为点O,S区在 内部.作 的平分线 .
∵图中要求比例尺为 ,实地距离 ,
∴图上距离
于是在 上截取线段 ,
点M即为所求.
2.(2023·吉林长春·模拟预测)三条公路两两相交于A,B,C三点,现计划修一座油库,要求到三条公路
的距离相等,可供选择的地方有几处?请在图中画出来,保留作图痕迹,不写画法.【答案】4处,图见解析
【分析】本题考查作图-应用与设计作图,角平分线的性质等知识,利用角平分线的性质作出图形即可.
【详解】解:如图,满足条件的点有4个,图中 即为所求.
3.(23-24八年级上·广东广州·期中)如图,要在 区建一个电子商品批发市场,使它到公路 、铁路 的
距离相等,并且离公路与铁路的交叉处 ,这个电子商品批发市场应建于何处(请在图上标出它的位
置,保留作图痕迹,比例尺为 ).
【答案】见解析
【分析】本题考查了成比例线段的性质,作角平分线;作角平分线 ,在射线 上截取 ,使得
,点 即为所求.【详解】解:依题意,
在射线 上截取 ,使得 ,如图点 为所求,
4.(22-23八年级上·江苏南京·阶段练习)已知:如图公路AE、AF、BC两两相交.
求作:加油站O,使得O到三条公路的距离相等.(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
【答案】作图见解析
【分析】根据角平分线的性质及作法,即可作得.
【详解】解:作法如下:
1.尺规作出∠A、∠EBC、∠BCF中任意两个角的角平分线,交点即为 点;
2.尺规作出∠A、∠ABC、∠ACB中任意两个角的角平分线,交点即为 点.证明: 点 是∠A与∠BCF平分线的交点,
点 到公路AE、AF、BC的距离相等;
点 是∠A与∠ABC平分线的交点,
点 到公路AE、AF、BC的距离相等;
点 、点 即为所求作的点
【点睛】本题考查了尺规作图—角平分线,角平分线的性质,熟练掌握和运用角平分线的作法及性质是解
决本题的关键.
1.(24-25八年级上·广东汕头·阶段练习)如图,在 和 中, , ,若
,连接 交于点 ;
(1)求证: .
(2)求 的度数.
(3)连接 ,求证: 平分 .
(4)如图2, 是等腰直角三角形, , , ,点 是射线 上的一点,
连接 ,在直线 上方作以点C为直角顶点的等腰直角三角形 ,连接 ,若 ,请直接
写出 的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)见解析(4) 或 或
【分析】本题考查全等三角形判定及性质,等边三角形判定及性质,角平分线判定定理.
(1)利用 即可证明出;
(2)先得到 是等边三角形,利用全等性质可得 ,后利用
即可计算出;
(3)过点 作 于点 , 于点 ,利用全等性质可得
再证明出 ,继而得到 ;
(4)分三种情况讨论:当 在线段 上,点 在 的右侧或左侧时,证明 ,继而
得到 ,当 在 的延长线上时,证明 ,继而得到 ,后即可得到本
题答案.
【详解】(1)解:证明: ,
,
又 , ,
在 和 中,
,
;
(2)解: , ,
是等边三角形,
,
,
,
,
;(3)解:过点 作 于点 , 于点 ,
,
,
,
,
,
,
,
又 ,
平分 .
(4)解:如图所示,当 在线段 上,点 在 的右侧时,
,
是以点 为直角顶点的等腰直角三角形,
, ,
又 , ,
,
,
,
, ,
,
如图所示,当 在线段 上,点 在 的左侧时,连接 ,∵ 是以点 为直角顶点的等腰直角三角形,
∴ , ,
又∵ , ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ;
在直角三角形 中,根据勾股定理可得 ,即
解得 ,
如图所示,当 在 的延长线上时,
,
同理 ,
,
, ,
,综上所述, 或 或 .
2.(24-25八年级上·广东汕头·期中)【问题背景】
如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点, 、 、 的长分别为a、b、c,且满足
,点P从A出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线 匀速运动,设点P运动
时间为t秒.则A的坐标为_________,B的坐标为_________.
【数学理解】
(1)如图2,连接 ,当 平分 时,求出t的值.
【深入探究】
(2)过P作 交直线 于D,交y轴于Q,在点P运动的过程中,是否存在这样的点P,使
与 全等?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】问题背景: , ;数学理解:(1) ;深入探究:(2)存在这样的点 ,使
与 全等,此时 的值为1或7
【分析】问题背景:先根据绝对值、偶次方和算术平方根的非负性求出 的值,由此即可得;
数学理解:(1)过点 作 于点 ,先根据角平分线的性质定理可得 ,再根据
建立方程,解方程即可得;
深入探究:(2)分两种情况:当点 在线段 上时和当点 在 的延长线上时,先证出, ,从而可得只能是 ,再根据全等三角形的性质可得
,由此建立方程,解方程即可得.
【详解】解:问题背景:∵ , ,
∴ ,
∴ ,
则由图1可知,点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,
故答案为: , .
数学理解:(1)如图2,过点 作 于点 ,
由上可知, ,
由题意得: ,
∴ ,
∵ 平分 , , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,即 ,
解得 .
深入探究:(2)如图3,当点 在线段 上时,则 ,∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴此时只能是 ,
∴ ,即 ,
解得 ,符合题设;
如图4,当点 在 的延长线上时,则 ,
同理可得: , ,
又∵ ,∴此时只能是 ,
∴ ,即 ,
解得 ,符合题设;
综上,存在这样的点 ,使 与 全等,此时 的值为1或7.
【点睛】本题考查了绝对值、偶次方和算术平方根的非负性,坐标与图形,三角形全等的判定与性质,角
平分线的性质定理等知识,较难的是题(2),正确分两种情况讨论是解题关键.
3.(24-25八年级上·河南信阳·期末)【发现问题】(1)课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:在
中,若 ,求 边上的中线 的取值范围.小亮在组内经过合作交流,得到了如下
解决方法:如图①,延长 到点E,使 ,连接 ,得到 ,他用到的判定定理是
__________;(用字母表示),可以求得 边上的中线 的取值范围是__________.
【解决问题】
(2)小刚发现,解题时,条件中若出现“中点”,“中线”的字样,可以考虑构造全等三角形,要学好
数学一定要多思考,做到举一反三,于是他又提出了一个新的问题:如图 ,当 平分 时,若
,求 的值(用含m,n的式子表示);
(3)如图 , 平分 ,延长 到E,使得 ,连接 ,若 ,
求 的值.【答案】(1) ; ;(2) ;(3)16
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线性质和三角形的面积公式,能根据(1)(2)得
出规律是解此题的关键.
(1)根据 定理解答,再根据全等三角形的性质得到 ,根据三角形的三边关系计算,得到答
案;
(2)过 作 于 , 于 ,根据角平分线性质求出 ,根据三角形面积公式求出
即可;
(3)根据已知和(1)(2)的结论求出 和 的面积,即可求出答案.
【详解】解:(1)解: , , ,
,
小亮证明 用到的判定定理是 ,
,
,
在 中, ,
,
,
,
故答案为:; , ;
(2)如图,过 作 于 , 于 ,为 的角平分线,
,
, ,
;
(3) ,
由(1)知: ,
,
,
, , 平分 ,
由(2)知: ,
,
.
4.(24-25八年级上·广东中山·期中)如图1,在平面直角坐标系中,已知点 , ,且 , 满
足 .
(1)求点 , 坐标;
(2)如图1,以 为斜边构造等腰直角 ,请直接写出点 的坐标;(3)如图2,已知等腰直角 中, , ,点 是腰 上的一点(不与 , 重合),
连接 ,过点 作 ,垂足为点 .
①若 是 的角平分线,求证: ;
②探究:如图3,连接 ,当点 在线段 上运动时(不与 , 重合), 的大小是否发生变化?
若改变,求出它的最大值;若不改变,求出这个定值.
【答案】(1) ,
(2) 或
(3)①见解析;② 的大小不变,为定值
【分析】(1)由绝对值和偶次方的非负性质得 , ,则 , ,进而得点 , 坐标;
(2)分两种情况,①点C在第一象限时,②点C在第四象限时,过点C作 轴于点G,过点A作
于点F,证 ,得 , ,即可解决问题;
(3)①延长 、 ,相交于点F,证 ,得 ,再证 ,
得 ,则 ,即可得出结论;
②过点C作 于点M, 于点N,证 ,得 ,则 是
的角平分线,即可解决问题.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ , ,
∴ , ,
∴ , ;
(2)解:解:分两种情况:
①如图1,点C在第一象限时,过点C作 轴于点G,过点A作 于点F,∴ , , ,
∴ ,
∵等腰直角 ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴点C的坐标为 ;
②如图1-1,点C在第四象限时,过点C作 轴于点G,过点A作 于点F,
同①得: ,
∴ , ,
∵ ,∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴点C的坐标为 ;
综上所述,点C的坐标为 或 ;
(3)解:①证明:如图2,延长 、 ,相交于点F,
∵ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 是 的角平分线,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
②解: 的大小不变,为定值 ,理由如下:如图3,过点C作 于点M, 于点N,
则 ,
∵ ,
∴ ,
由①可知, , ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是 的角平分线,
∴ ,
即 的大小不变,为定值 .
【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、坐标与图形性
质、绝对值和偶次方的非负性质、角平分线的判定、三角形面积以及分类讨论等知识,本题综合性强,熟
练掌握等腰直角三角形的性质,正确作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
1.(24-25八年级上·河北邯郸·期中)【问题提出】工人师傅常用角尺平分一个任意角.做法:如图1,
是一个任意角,在边 , 上分别取 ,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与点 ,
重合,即 .过角尺顶点 的射线 便是 的平分线,已知角尺的夹角 .【初步思考】试说明工人师傅这样做能得到角平分线的道理;
【变式判断】张明同学认为当 时,工人师傅就不需要先在边 , 上分别取 ,直
接移动角尺,使角尺的两边分别与 , 相交于点 , ,且满足 ,如图2所示,便可以得
到 平分 ,你觉得张明的观点对吗?并说明理由;
【拓展探究】如图3, , 平分 , 是射线 上的一点,点 在射线 上运动,过
点 作 ,与直线 交于点 ,过点 作 于点 .若 , ,请直接写出 的
长.
【答案】[初步思考]见解析;[变式判断]正确,见解析;[拓展探究]5或7
【分析】本题考查了角平分线的性质与判定定理,全等三角形的判定与性质,正确添加辅助线,掌握全等
三角形判定与性质以及角平分线的性质定理是解题的关键.
[初步思考]根据 证明 即可;
[变式判断] 过点 作 于点 ,作 于点 ,证明 ,则 ,再
根据角平分线的判定即可说理;
[拓展探究] 当点D在点O右侧时,过点P作 于点F, 证明 ,则
,再证明 ,则 ,那么 ;当点D
在点O左侧时,过点P作 于点F, 同理可求 , ,故
.
【详解】[初步思考],解:在 和 中
,,
即 平分 ;
[变式判断],解:张明的观点正确,理由如下,
过点 作 于点 ,作 于点 ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ 平分 ,
∴张明的观点正确;
[拓展探究]解:当点D在点O右侧时,过点P作 于点F,如图
∵ , 平分 ,
∴ , ,同上可得, ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 平分 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
当点D在点O左侧时,过点P作 于点F,如图
∵ , 平分 ,
∴ , ,
同上可得, ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 平分 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
综上: 长为5或7.
2.(24-25八年级上·山东临沂·期中)综合与实践
【问题情境】
在学习了角平分线的性质后,兴趣小组通过查阅资料得到以下知识:
定义:有一组邻边相等且对角互补的四边形叫做等补四边形,
如图1,在四边形 中, , ,这种四边形被称为等补四边形.
【探究实践】
经过交流讨论,李明、王红向同学们分享了自己的发现.
(1)如图2,李明发现,连接 ,则 为 的角平分线,请你判断他的结论是否正确,并说明理
由;
(2)如图3,王红发现,在等补四边形 中,当 , , 时, ,
与 之间存在某种数量关系,请写出该关系并说明理由.
【拓展应用】
(3)如图4,已知 , , ,若 , ,则 的长度是
_________.
【答案】(1)正确,理由见解析;(2) ,理由见解析;(3)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的性质.正确地作出辅助线是解题的关键.
(1)作 交 延长线于点 ,作 于点 ,利用“角角边”证明 ,得出
,再根据角平分线上的点到角的两边的距离相等反推出 为 的角平分线.(2)延长 至 使 ,连接 ,利用“边角边”证明 ,得到 ,
,再通过角的等量代换得到 ,再利用“边角边”证明 ,得到
,最后通过角的等量代换即可得到结论.
(3)延长 至 ,使 ,连接 ,利用“边角边”证明 ,得到 ,
,再通过角的等量代换得到 ,再利用“边角边”证明 , ,
最后通过角的等量代换即可得到结论.
【详解】解:(1)正确,理由如下:
作 交 延长线于点 ,作 于点 ,
,
已知 , ,
.
在 和 中,
,
,
,
又 , ,
为 的角平分线.
(2) ,理由如下:
延长 至 使 ,连接 ,
, ,在 和 中,
,
,
, ,
又 ,
,
,
在 和 中,
,
,
,
又
.
(3)延长 至 ,使 ,连接 ,
, ,
.
在 和 中,,
,
, .
又 ,
,
,
,
在 和 中,
,
,
,
,
.
故答案为: .
3.(23-24八年级上·江苏泰州·期中) 如图1,在平面直角坐标系 中,点 点P为x
轴正半轴上一点,直线 直线 ,垂足为C,直线 与y轴交于点E,设P点的横坐标为m.
(1)求证: ;
(2)求E点坐标 (用含m的代数式表示);(3)如图2, 连接 ,作点O关于 的对称点D,连接 与 轴交于点F.
①求证:当 时, 平分 ;
②试探索 三条线段长度之间的数量关系,直接写出结论.
【答案】(1)证明见详解
(2)
(3)
【分析】(1)根据三角形内角和定理即可求解;
(2)证 ,即可求解;
(3)①作 ,由 ,可得 ,进而可证;②作 ,则 ,
证 ,即可求解;
【详解】(1)∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ .
(2)在 和 中,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
(3)①作 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,∴ ,
∴当 时, 平分 .
② ,理由如下:
作 ,则 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 和 中,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题主要考查三角形的全等证明及性质、角平分线的性质,能够真确做出辅助线是解题的关键.
4.(22-23八年级上·浙江台州·阶段练习)已知点 是 平分线上一点, 的两边 、 分别
与射线 、 相交于 , 两点,且 过点 作 ,垂足为 .(1)如图 ,当点 在线段 上时,求证: ;
(2)如图 ,当点 在线段 的延长线上时,探究线段 、 与 之间的等量关系;
(3)如图 ,在( )的条件下,若 ,连接 ,作 的平分线 交 于点 ,交
于点 ,连接 并延长交 于点 若 , ,求线段 的长.
【答案】(1)见解析
(2) ,理由见解析
(3)
【分析】(1)过点 作 ,根据角平分线的性质得到 ,证明 ,得到
,证明 ,根据全等三角形的性质证明结论;
(2)过点 作 ,根据角平分线的性质得到 ,证明 ,证明 ,得到
,结合图形解答即可;
(3)在 上截取 ,连接 ,证明 ,根据全等三角形的性质得到
,根据角平分线的判定定理得到 ,证明 ,得到 ,
计算即可.
【详解】(1)证明:如图 ,过点 作 ,垂足为 ,
∵ 平分 , , ,
∴ ,
∵ , ,∴ ,
在 和 中,
,
∴ ( )
∴ ;
(2)解: ,理由如下:
如图 ,过点 作 ,垂足为 ,
∵ 平分 , , ,
∴ , ,
∵ ,
∴
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ( ),
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(3)解:如图 ,在 上截取 ,连接 ,∵ 平分 ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ( )
∴ , ,
∵ 是 的平分线, 是 的平分线,
∴ 是 的角平分线,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ( ),
∴ ,
∴ .
【点睛】本题考查了角平分线的性质,三角形全等的判定和性质,同角的补角相等,垂线定义及同角的余角相等等,关键是依照基础示例引出正确辅助线.