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专题06 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。结论:① ;② ;③ .
例1.(2023秋·山东菏泽·八年级统考期末)如图,在 中,按以下步骤作图:
①以点B为圆心,任意长为半径作弧,分别交 于点D、E.
②分别以点D、E为圆心,大于 的长为半径作弧,两弧交于点F.
③作射线 交 于点G.如果 , , 的面积为18,则 的面积为( )
A.20 B.36 C.27 D.
例2.(2023春·山东泰安·七年级统考期末)如图, 的外角 的平分线 与内角 的平
分线 交与点P,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
例3.(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: .
例4.(2023春·浙江·八年级专题练习)已知点C是∠MAN平分线上一点,∠BCD的两边CB、CD分别与射线AM、AN相交于B,D两点,且∠ABC+∠ADC=180°.过点C作CE⊥AB,垂足为E.(1)如图1,当
点E在线段AB上时,求证:BC=DC;(2)如图2,当点E在线段AB的延长线上时,探究线段AB、AD
与BE之间的等量关系;(3)如图3,在(2)的条件下,若∠MAN=60°,连接BD,作∠ABD的平分线
BF交AD于点F,交AC于点O,连接DO并延长交AB于点G.若BG=1,DF=2,求线段DB的长.
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
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·浙江宁波·八年级校考期中)如图,△ABC的面积为16,∠PBC与∠PAB互余,AP⊥BP,则
△PBC的面积 .
例2.(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.
例3.(2022秋·河南信阳·八年级统考期末)情景观察:如图1,△ABC中,AB=AC,∠BAC=45°,CD⊥AB,
AE⊥BC,垂足分别为D、E,CD与AE交于点F.
①写出图1中所有的全等三角形 ;②线段AF与线段CE的数量关系是 ,并写出证明过程.
问题探究:如图2,△ABC中,∠BAC=45°,AB=BC,AD平分∠BAC,AD⊥CD,垂足为D,AD与BC交于点
E.
求证:AE=2CD.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
.
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.(2023秋·全国·八年级专题练习)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AE平分∠BAD,BE平分
∠ABC,且AE、BE交CD于点E.试说明AD=AB﹣BC的理由.
例4.(2022·山东烟台·九年级期末)已知在 中,满足 ,(1)【问题解决】如图1,当 , 为 的角平分线时,在 上取一点 使得 ,连接
,求证: .(2)【问题拓展】如图2,当 , 为 的角平分线时,在 上
取一点 使得 ,连接 ,(1)中的结论还成立吗?若成立,请你证明:若不成立,请说明理由.
(3)【猜想证明】如图3,当 为 的外角平分线时,在 的延长线上取一点 使得 ,连接
,线段 、 、 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春·江苏宿迁·七年级校考阶段练习)如图, 中, , 的角平分线 、
相交于点 ,过 作 交 的延长线于点 ,交 于点 ,则下列结论:① ;
② ;③ ;④ 四边形 ,其中正确的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
2.(2023春·广东深圳·八年级统考开学考试)如图,在 中, , 是 边上的高,
是 的平分线, 交 于点F,下面说法:① ;② ;③ ;④
.其中正确的说法有( )个.A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2023春·山东威海·七年级统考期末)如图,在 中, , , , 分别
是 和 的角平分线, , 交于点O,分别过点O作 于点M,作 于点
N.下列结论:① ;② ;③ ;④ .其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
4.(2023春·广东惠州·八年级校考开学考试)如图,在 中, 平分 , ,
,则 与 之间的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
5.(2023春·陕西西安·七年级校考期末)如图, , 和 分别平分 和 , 过
点P且与 垂直,若 , ,则 的面积为( )
A.15 B.20 C.30 D.806.(2023春·山东泰安·七年级校考开学考试)如图,在 中, 交 于点 平分
交 于点 的面积为20,则 的长为 .
7.(2023春·江苏苏州·七年级统考期末)如图,在 中, , .以点 为圆心,任意
长为半径画弧,分别交 、 边于点 、 ;再分别以 、 为圆心,大于 长为半径画弧,两弧
交于点 ;作射线 交 边于点 .若 的面积为 ,则 的面积为 .
8.(2023春·山东枣庄·八年级校联考阶段练习)如图所示,已知直线 平分 且 ,求
与 之间的关系并说明理由.
9.(2023·重庆·八年级专题练习)阅读与思考
下面是小明同学的数学学习笔记,请您仔细阅读并完成相应的任务:构造全等三角形解决图形与几何问题
在图形与几何的学习中,常常会遇到一些问题无法直接解答,需要添加辅助线才能解决.比如下面的题目
中出现了角平分线和垂线段,我们可以通过延长垂线段与三角形的一边相交构造全等三角形,运用全等三角形的性质解决问题.
例:如图1, 是 内一点,且 平分 , ,连接 ,若 的面积为10,求
的面积.
该问题的解答过程如下:
解:如图2,过点 作 交 延长线于点 , 、 交于点 ,
平分 , .
, .
在 和 中, ,
(依据1)
(依据2), ,
, .
……
任务一:上述解答过程中的依据1,依据2分别是___________,___________;
任务二:请将上述解答过程的剩余部分补充完整;
应用:如图3,在 中, , , 平分 交 于点 ,过点 作 交
延长线于点 .若 ,求 的长.10.(2022秋·江苏·八年级专题练习)如图,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,CD平分∠ACB,
BE⊥CD,垂足E在CD的延长线上.求证:BE= CD.
11.(2023春·江苏·七年级专题练习)如图,已知在四边形ABCD中,BD是 的平分线, .
2 求证: .
12.(2022秋·浙江·八年级专题练习)如图,已知B(-1,0),C(1,0),A为y轴正半轴上一点,点D
为第二象限一动点,E在BD的延长线上,CD交AB于F,且∠BDC=∠BAC.
(1)求证:∠ABD=∠ACD;(2)求证:AD平分∠CDE;(3)若在点D运动的过程中,始终有DC=DA+DB,在此过程中,∠BAC的度数是否变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出∠BAC的度
数.
13.(2023秋·浙江·八年级专题练习)如图,在四边形 中, ,点E是 的中点, 平分
.求证: 是 的平分线.
14.(2023秋·浙江·八年级专题练习)如图,四边形 中, ,点E为 的中点,且
平分 .(1)求证: 平分 ;(2)求证: .
15.(2022春·江西萍乡·八年级统考期中)已知 是 的平分线,点P是射线 上一点,,点C、D分别在射线 、 上,连接 、 .(1)如图①,当 , 时,则
与 的数量关系是___________.(2)如图②,点C、D在射线 、 上滑动,且 ,当
时 与 在(1)中的数量关系还成立吗?说明理由.(3)在问题(2)中,则四边形 的面
积S是否会发生变化?若不会发生变化,请直接写出面积S的值,若发生变化,请说明理由
16.(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 .
17.(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.18.(2023·广西钦州·八年级校考阶段练习)
(1)感知:如图 , 平分 , , 易知: (不需证明)
(2)探究:如图 , 平分 , , 求证: .
(3)应用:如图 ,四边形 中, , , , ,求证:
.