文档内容
专题 11.2 三角形的高、中线与角平分线【十大题型】
【人教版】
【题型1 三角形的高、中线与角平分线的概念】.................................................................................................1
【题型2 画三角形的高、中线或角平分线】.........................................................................................................3
【题型3 网格中计算三角形的面积】......................................................................................................................4
【题型4 等底同高的三角形的有关的计算】.........................................................................................................5
【题型5 利用三角形的中线计算三角形的周长】.................................................................................................7
【题型6 利用三角形的中线计算三角形的面积】.................................................................................................8
【题型7 与角平分线有关的角度计算】..................................................................................................................9
【题型8 应用等面积法求线段长】........................................................................................................................10
【题型9 探究三角形的边、角、线】....................................................................................................................12
【题型10 三角形的稳定性】....................................................................................................................................13
知识点:三角形的高、中线与角平分线
(1)从三角形的一个顶点向底边作垂线,垂足与顶点之间的线段叫做三角形的高.
(2)三角形一个内角的平分线与这个内角的对边交于一点,则这个内角的顶点与所交的点间的线段叫做
三角形的角平分线.
(3)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.
(4)三角形有三条中线,有三条高线,有三条角平分线,它们都是线段.
(5)锐角三角形的三条高在三角形内部,相交于三角形内一点,直角三角形有两条高与直角边重合,另
一条高在三角形内部,它们的交点是直角顶点;钝角三角形有两条高在三角形外部,一条高在三角形内
部,三条高所在直线相交于三角形外一点.
【题型1 三角形的高、中线与角平分线的概念】
【例1】(23-24八年级下·湖南长沙·阶段练习)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD是高,BE是中
线,CF是角平分线,CF交AD于点G,交BE于点H,给出以下结论:①BF=AF;②∠AFG=∠AGF
;③∠FAG=2∠ACF;④S =S ;⑤BH=CH;⑥AD⋅BC=AB⋅AC,其中结论正确的有( )
△ABE △BCEA.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【变式1-1】(23-24八年级下·河北保定·期中)下列结论正确的是( )
A.直角三角形的高只有一条
B.三角形的高至少有一条在三角形内部
C.三角形的角平分线、中线和高都在三角形内部
D.钝角三角形的三条高都在三角形外部
【变式1-2】(23-24·河北石家庄·一模)如图,嘉琪任意剪了一张钝角三角形纸片(∠A是钝角),他打
算用折叠的方法折出∠C的角平分线、AB边上的中线和高线,能折出的是( )
A.AB边上的中线和高线 B.∠C的角平分线和AB边上的高线
C.∠C的角平分线和AB边上的中线 D.∠C的角平分线、AB边上的中线和高线
【变式1-3】(23-24八年级下·福建福州·阶段练习)如图,CD,CE,CF分别是△ABC的高、角平分
线、中线,则下列各式中错误的是( )
A.AB=2BF B.∠ACB=2∠ACE
C.AE=BE D.CD⊥BE
【题型2 画三角形的高、中线或角平分线】
【例2】(23-24八年级上·河南驻马店·阶段练习)如图所示方格纸中,每个小正方形的边长均为1,点A
,点B,点C在小正方形的顶点上.(1)画出△ABC中边BC上的高AD:
(2)画出△ABC中边AC上的中线BE;
(3)求△ABE的面积.
【变式2-1】(23-24八年级下·江西萍乡·阶段练习)如图,在△ABC中,下列关于高的说法正确的是
( )
A.线段AD是AC边上的高 B.线段CF是BC边上的高
C.线段CF是AC边上的高 D.线段BE是AC边上的高
【变式2-2】(23-24八年级下·江苏徐州·期中)如图,在每个小正方形边长为1的方格纸中,△ABC的顶
点都在方格纸格点上.
(1)通过观察,可以发现△ABC是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.直角三角形 D.直角三角形或针角三角形
(2)仅利用无刻度的直尺画出△ABC的中线AD与角平分线CE;
(3)△ABC的面积为______,△ABD的面积为_____.
【变式2-3】(23-24八年级上·江苏盐城·期末)如图,在平面内有A、B、C三点.(1)画直线AC、线段BC、射线BA;
(2)画出△ABC的高CD,角平分线BE,中线AF
【题型3 网格中计算三角形的面积】
【例3】(23-24八年级上·辽宁沈阳·期中)如图所示的网格是正方形网格,点A,B,C,D是网格线交
点,则△ABC的面积与△ABD的面积的大小关系为( )
A.S S C.S =S D.无法判断
△ABC △ABD △ABC △ABD △ABC △ABD
【变式3-1】(23-24八年级上·江苏苏州·期中)如图,三角形ABC的面积为 cm2.
【变式3-2】(23-24八年级·全国·竞赛)图中每个小正方形的边长为1,把从格点O到与它相邻的格点
A,B,C,D,E,F,G,H的直线运动形成的线段分别记为1,2,3,4,5,6,7,8,如以点O
为出发点,2表示线段OB,5表示线段OE,从O点出发,按1753运动可得到正方形OAHG.从O点出
发,按1112445668运动的轨迹形成的图形面积为 .【变式3-3】(23-24八年级下·河南郑州·期末)如图,4×4方格纸中小正方形的边长为1,A,B两点在格
点上,请在图中格点上找到点C,使得△ABC的面积为2.满足条件的点C有( )个.
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【题型4 等底同高的三角形的有关的计算】
【例4】(23-24八年级下·河南南阳·期末)【图形定义】
有一条高线相等的两个三角形称为等高三角形.
例如:如图(1).在△ABC和△A′B′C′中,AD和A′D′分别是BC和B′C′边上的高线,且AD=A′D′,
则△ABC和△A′B′C′是等高三角形.
【性质探究】
如图(1),用 分别表示 和 的面积.
S ,S △ABC △A′B′C′
△ABC △A′B′C′
1 1
则S = BC⋅AD,S = B′C′ ⋅A′D′,
△ABC 2 △A′B′C′ 2
∵AD=A′D′∴ .
S :S =BC:B′C′
△ABC △A′B′C
【性质应用】
(1)如图②,D是△ABC的边BC上的一点.若BD=3,DC=4,则S :S =__________;
△ABD △ADC
(2)如图③,在△ABC中,D,E分别是BC和AB边上的点.若BE:AB=1:2,CD:BC=1:3,S =1,
△ABC
求△BEC和△CDE的面积.
【变式4-1】(23-24八年级下·江苏无锡·期中)已知△ABC的面积等于18,CE=DE,BD=4AD,则
△BDE与△CEF的面积和等于( )
A.7 B.7.5 C.8 D.9
【变式4-2】(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)在△ABC中,D是BC边的中点,CE=5AE,若
△ABC的面积为12,则△CDE的面积为 .
【变式4-3】(23-24八年级下·江苏扬州·期中)小孙和小悟同学在探究四边形ABCD内作一条直线将它分
成面积相等的两部分时,遇到了困难,于是两位同学想到了先从三角形研究起.
【问题思考】(1)如图1,AD是△ABC的中线,试判断:S _________S (请填 “>”、“<”或“=”);
△ABD △ACD
(2)如图2,AD∥BC,试判断:S _________S (请填“>”、“<”或“=”);
△ABC △BCD
【深入思考】有了这样思考问题的经历,于是小孙同学对探究四边形ABCD内作一条直线将它分成面积相
等的两部分给出一种思路:如图3,小孙同学的辅助线:①连接对角线AC,②作DE∥AC交BC的延长
线于E;③取BE的中点M,则直线AM为所求直线.小孙同学还尝试从理论上给予说明,请你帮助将说理
过程补充完整:
∵AC∥DE,
∴S =_________(由问题2的结论得)
△DAC
∴S =S +S =S +_________,
四边形ABCD △ABC △DAC △ABC
即S =_________,
四边形ABCD
∵M是BE的中点,
∴S =_________(由问题1的结论得)
△ABM
∴AM平分△ABE的面积,即AM平分四边形ABCD的面积.
【推广探究】小悟同学又给出另一种思路:如图4,小悟同学的辅助线:①连接对角线AC和BD;②取
BD的中点O,③连接OA、OC;④过点O作AC的平行线与四边形ABCD的边CD交点于P,则直线AP则
为所求直线.
请你独立尝试完成小悟同学的说理过程.
【题型5 利用三角形的中线计算三角形的周长】
【例5】(23-24八年级上·云南昆明·阶段练习)如图,△ABC中,AB=8,AC=10,点D是BC边上的中
点,连接AD,若△ACD的周长为20,则△ABD的周长是( )A.16 B.18 C.20 D.22
【变式5-1】(23-24八年级上·重庆江津·期中)如图,在△ABC中(AB>AC),AD是△ABC的中线,AE
是△ACD的中线.
(1)若DE=4,求BC的长;
(2)若△ABC的周长为37,BC=12且△ABD与△ACD的周长差为3,求AC的长.
【变式5-2】(23-24八年级下·福建泉州·期中)如图,在△ABC中,AD是中线,AB=10cm,AC=6cm
.
(1)△ABD与△ACD的周长差为_______cm.
(2)点E在边AB上,连接ED,若三角形ABC的周长被DE分成的两部分的差是2cm,求线段AE的长.
【变式5-3】(23-24八年级上·河北廊坊·阶段练习)在△ABC中,D是BC的中点,AB=12,AC=8.用
剪刀从点D入手进行裁剪,若沿DA剪成两个三角形,它们周长的差为 ;若点E在AB上,沿DE剪开
得到两部分周长差为2,则AE= .
【题型6 利用三角形的中线计算三角形的面积】
【例6】(23-24八年级下·陕西·期中)如图,在△ABC中,延长CA至点F,使得AF=CA,延长AB至点
D,使得BD=2AB,延长BC至点E,使得CE=3CB,连接EF、FD、DE,若S =1,则为S
△ABC △≝¿=¿
.【变式6-1】(23-24八年级上·安徽合肥·期中)如图,在△ABC中,D是BC中点,E是AD中点,连接BE
、CE,若△ABD与△DEC的面积差为6,则△BEC的面积为( )
A.9 B.12 C.15 D.18
【变式6-2】(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图,在△ABC中,点D在边AC上,AD=2DC,点E是
BC的中点,AE、BD相交于点O,若△BOE的面积为3,则△AOD的面积为 .
【变式6-3】(23-24八年级上·湖北黄冈·期中)若点 G 为△ABC的重心(△ABC 的三条中线的交点),
CG⊥BG,若 AG×BC=16,则△BGC 面积的最大值是( )
A.2 B.8 C.4 D.6
【题型7 与角平分线有关的角度计算】
【例7】(23-24八年级下·山东青岛·单元测试)如图锐角△ABC,若∠ABC=40°,∠ACB=70°,点D、E
在边AB、AC上,CD与BE交于点H.(1)若BE⊥AC,CD⊥AB,求∠BHC的度数.
(2)若BE、CD平分∠ABC和∠ACB,求∠BHC的度数.
【变式7-1】(23-24八年级上·湖北恩施·期中)如图,BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,BO=CO,若
∠BOC=100°,那么∠BAO 等于( )
A.10° B.20° C.30° D.40°
【变式7-2】(23-24八年级上·全国·单元测试)如图,BF是∠ABD的平分线,CE是∠ACD的平分线,BF
与CE交于点G.若∠BDC=140°,∠BGC=110°,则∠A的度数为( )
A.70° B.80°
C.50° D.55°
【变式7-3】(23-24八年级下·江苏南通·期末)如图,AD是△ABC的角分平线,CE是△ABC的高,
∠BAC=60°,∠BCE=50°,点F为边AB上一点,当△BDF为直角三角形时,则∠ADF的度数为 .【题型8 应用等面积法求线段长】
【例8】(23-24八年级上·山西大同·阶段练习)综合与实践
问题情境 数学活动课上,老师提出了如下问题:如图,在△ABC中,AB=AC,P是BC上一点,过点P
作PD⊥AB,PE⊥AC,垂足分别为D,E,过点B作BF⊥AC,垂足为F,连接AP.
【特例探究】(1)如图1.当P为BC边的中点时,利用面积之间的关系可以发现线段PD,PE,BF之间
的数量关系为________.
【深入探究】(2)如图2,当P为BC边上的任意一点时,(1)中的数量关系是否仍然成立?若成立,请
加以证明;若不成立,请写出成立的数量关系,并说明理由.
【拓展探究】(3)如图3,当点P在BC边的延长线上时.
①试猜想线段PD,PE,BF之间的数量关系,并证明你的猜想.
②当S =10,AB=5,PE=2时,线段PD的长为________.
△ABC
【变式8-1】(23-24八年级上·河南驻马店·阶段练习)如图所示已知AD,AE分别是△ABC的高和中线,
AB=6cm,AC=8cm,BC=10cm,∠CAB=90°.试求:
(1)AD的长;
(2)△ABE的面积;
(3)△ACE与△ABE的周长的差
【变式8-2】(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图,点C为直线AB外一动点,AB=6,连接CA、CB,
点D、E分别是AB、BC的中点,连接AE、CD交于点F,当四边形BEFD的面积为5时,线段AC长度的
最小值为( )A.3 B.4 C.5 D.6
【变式8-3】(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图,点A是直线l外一点,点B、C是直线l上的两动点,
且BC=4,连接AB、AC,点D、E分别为AC、BC的中点,AF为△ABD的中线,连接EF,若四边形
AFEC的面积为10,则AB的最小值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【题型9 探究三角形的边、角、线】
【例9】(23-24八年级下·江苏扬州·期末)已知:如图,BD是△ABC的角平分线,点E、F分别在BC、
AC上,DE∥AB,EF平分∠DEC.
(1)判断EF与BD的位置关系,并说明理由;
(2)若CD=2AD,CE=2BE,CF=2DF,且△ABC的面积为27,求△≝¿的面积.
【变式9-1】(23-24八年级上·全国·课后作业)如图,AD是∠CAB的角平分线,DE∥AB,DF∥AC,EF
交AD于点O.请问:DO是∠EDF的角平分线吗?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.【变式9-2】(23-24八年级下·江西南昌·期末)如图,AD、AE分别是 ABC的角平分线和高线.
(1) 若∠B=50°,∠C=60°,求∠DAE的度数; △
(2)若∠C >∠B,猜想∠DAE与∠C-∠B之间的数量关系,并加以证明.
【变式9-3】(23-24八年级下·山东泰安·期末)如图,MN∥AB,BD⊥DC,∠1=∠2=60°,BD是
∠ABC的角平分线.
(1)AB与DE平行吗?请说明理由;
(2)试说明∠ABC=∠C;
(3)试说明DC是∠NDE的角平分线.
知识点2:三角形的稳定性
当三角形三边的长度确定后,三角形的形状和大小就能唯一确定下来,故三角形具有稳定性.这一特
性主要应用在实际生活中.
【题型10 三角形的稳定性】
【例10】(23-24八年级下·重庆沙坪坝·期中)意大利面根根筋道,看起来极易折断,棉花糖柔软、容易固
定.利用意大利面做架子,棉花榶做连接,能搭建出“又高又稳”的建筑.在如图所示的模型中三角形架
子是其主要结构,这种设计的原理是( )A.三角形具有稳定性 B.两点之间,线段最短
C.两点确定一条直线 D.垂线段最短
【变式10-1】(23-24八年级上·甘肃武威·期中)木工王师傅用四根木条做了一个四边形框架.要使这个框
架不变形,他至少需要再钉上木条的数量是 条.
【变式10-2】(23-24八年级上·广东广州·期中)下列图形中,不具有稳定性的是( )
A. B. C. D.
【变式10-3】(23-24八年级上·全国·课后作业)小辉用7根木条钉成一个七边形的木架,他为了使该木架
稳固,想在其中加上四根木条,请你在图1、2、3中画出你的三种想法,并说明加上木条后使该木架稳固
所用的数学道理.