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专题 12.9 角平分线的性质(知识梳理与考点分类讲解)
第一部分【知识点归纳】
【知识点一】角的平分线的性质
(1)性质:角的平分线上的点到角两边的距离相等.
(2)符号语言:
OC平分∠ADB,
又 PE⊥AD,PF⊥BD,垂足为E、F,
PE=PF
【知识点二】角的平分线的判定
(1)判定:角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
(2)符号语言:
PE⊥AD,PF⊥BD,垂足为E、F,
又 PE=PF
OC平分∠ADB,
【知识点三】角的平分线的尺规作图
(1)以O为圆心,适当长为半径画弧,交OA于D,交OB于E.(2)分别以D、E为圆心,大于 DE的长为半径画弧,两弧在∠AOB内部交于点C.
(3)画射线OC.
射线OC即为所求.
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】利用角平分线性质定理进行求值与证明
【例1】(23-24七年级下·山东菏泽·阶段练习)如图,在 中, , 于点 ,
平分 交 于点 ,交 于点 ,过点 作 ,交 于点 ,连接 .
(1)求证: ;
(2)求证: ;
【分析】本题考查了角平分线的性质,平行线的性质,垂直的定义,解题的关键是灵活运用所学知识解
决问题.
(1)证明 ,即可证明结论成立; (2)利用角平分线性质定理即可证明结论成立.
(1)证明:∵ ,
∴
,
∴
∵
(2)证明:∵ ,
∴
平分 , ,
【变式1】(23-24七年级下·广东佛山·阶段练习)如图, 平分 ,点P是射线 上一点,
交于点M,点N是射线 上的一个动点,连接 .若 ,则 的长度不可能是( )
A.18 B. C.6 D.
【答案】D
【分析】本题考查角平分线的性质、垂线段最短,根据角平分线的性质作出图形转化线段是解决问题的
关键.
过点 作 ,如图所示,由角平分线的性质可得 ,根据点与直线上各点的距离中垂线
段最短可得 ,从而得到答案.
解:过点 作 ,如图所示:
平分 ,点 是射线 上一点, 于点 , ,
由角平分线性质可得 ,
点 射线 上的一个动点,连接 ,
由点与直线上各点的距离中垂线段最短可得 ,
综合四个选项可知, 的长度不可能是 ,
故选:D.
【变式2】(23-24七年级下·四川巴中·期末)如图,在 中, , 的平分线交于点O,
点O到 边的距离为3,且 的周长为20,则 的面积为 .
【答案】30
【分析】本题考查角平分线的性质、三角形的面积公式,熟练掌握角平分线的性质是解答的关键.过O
作 于M, 于N,连接 ,利用角平分线的性质求得 ,然后利用求解即可.
解:过O作 于M, 于N,连接 ,
∵点O到 边的距离为3,
∴ ,
∵ 的周长为20,
∴
∵ , 的平分线交于点O, , ,
∴ ,
∴
,
故答案为:30.
【题型2】利用角平分线判定定理进行求值与证明
【例2】如图, 于 于F,若 ,
(1)求证: 平分 ;
(2)已知 ,求 的长.
【答案】(1)见详解 (2)12【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,注意:全等三角形的判定定理有
,全等三角形的对应边相等,对应角相等.
(1)求出 ,根据全等三角形的判定定理得出 ,推出 ,根
据角平分线性质得出即可;
(2)根据全等三角形的性质得出 ,即可求出答案.
(1)证明:∵ ,
∴ ,
∴在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ 平分 ;
(2)解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ .
【变式1】如图,在 中, , , ,若 ,则 的度数为
( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作 于点E,作 于点F,根据 可证 ,从而可知 是
的平分线,进而可求出 的度数.
解:如图,作 于点E,作 于点F,
∵ ,
∴ .
∵ , ,
∴
∴ ,
∴ 是 的平分线.
∴ .
故选C.
【变式2】6.(23-24八年级上·山东聊城·阶段练习)如图,在 中, ,三角形的外角
和 的平分线交于点E,则 .
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的性质和角平分线的定义,解题的关键是能正确作出辅助线,证明 平分
;
过点E作 ,根据角平分线的性质可得 ,则有,再根据 ,即可得出 平分 即可解答.
解:过点E作 ,如图所示:
三角形的外角 和 的平分线交于点E,
,
,
,
平分 ,
,
故答案为: .
【题型3】综合运用角平分线性质定理与判定定理进行证明与求值
【例3】如图, 和 中, ,连接 与
交于点M, 与 交于点N.
(1)求证: ;
(2)求证: ;
(3)连接 ,有以下两个结论:① 平分 ;② 平分 ,其中正确的一个是
(请写序号),并给出证明过程.
【答案】(1)见详解 (2)见详解 (3)②
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质、角平分线的判定与性质定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会添加常用辅助线解决问题.
(1)欲证明 ,只要证明 ;
(2)由 ,推出 ,由
可得 ;
(3)结论:②;作 于 于J.利用角平分线的判定定理证明即可.
(1)证明:∵
∴
即
在 和 中,
∴
∴ .
(2)证明:∵
∴
∵
又 ,
,
∴ ,
∴
(3)解:结论:②
理由:作 于 于J.
∵∴
∴ •,
∴ ,
∵作 于K, 于J,
∴
不妨设①成立,则 ,则 显然不可能,故①错误.
故答案为:②.
【变式1】(23-24八年级上·浙江杭州·阶段练习)如图, ,M是 的中点, 平分
,且 ,则 的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了角平分线的性质和判定,解题的关键是掌握角平分线上的点到两边距离相等.作
于N,根据角平分线的性质得出 ,进而得出 .
解:作 于N,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 平分 , , ,
∴ ,
∵M是 的中点,
∴ ,
∴ ,
又 , ,∴ ,
故选:B.
【变式2】(23-24八年级上·重庆永川·期末)如图,在 中, , ,
的平分线与 的外角平分线交于点 ,连接 ,则 的大小等于 .
【答案】 /34度
【分析】本题考查了角平分线的判定与性质,三角形外角的性质等知识,先根据角平分线的判定与性质
得出 平分 ,然后利用三角形外角的性质 ,即可求解.
解:过点D作 于H, 于E, 于F,
∵ 的平分线与 的外角平分线交于点 ,
∴ , ,
∴ 平分 ,∴ ,
∵ ,
∴
,
故答案为: .
【题型4】通过作图(作角平分线)进行求值或证明
【例4】(23-24八年级上·广东珠海·期中)请回答下列问题:
(1)如图1,已知 ,利用直尺和圆规,作 的平分线 交 于点 (保留作图痕迹,不要
求写作法);
(2)如图2所示, 是 的角平分线 分别是 上的点,且 ,求
证: .
【分析】(1)根据角平分线的基本作图方法作图即可;
(2)过点 作 于点 ,作 于点 ,证明 ,得出 ,即可
得出答案.
(1)解:如图,作 的平分线 交 于点 ;(2)证明:如图,过点 作 于点 ,作 于点 ,
则 ,
平分 ,
,
,
,
,
,
在 和 中
,
,
.
【点拨】本题主要考查了角平分线的基本作图,角平分线的性质,三角形全等的判定和性质,补角的性
质,解题的关键作图辅助线,熟练掌握三角形全等的判定方法.
【变式1】(2024·湖南湘西·模拟预测)如图,在 中, ,以A为圆心,任意长为半径画
弧,分别交 于点M,N,再分别以M,N为圆心,大于 长为半径画弧,两弧交于点O,作
射线 ,交 于点E.已知 , , 的面积为( )A.6 B.11 C.14 D.28
【答案】C
【分析】此题考查了角平分线的性质定理,根据角平分线的性质得到点E到 和 的距离相等,点E
到 的距离等于 的长度,利用三角形面积公式即可得到答案.
解:由基本作图得到 平分 ,
∴点E到 和 的距离相等,
∴点E到 的距离等于 的长度,即点E到 的距离为4,
∴ .
故选:C.
【变式2】(2024·湖南·中考真题)如图,在锐角三角形 中, 是边 上的高,在 , 上
分别截取线段 , ,使 ;分别以点E,F为圆心,大于 的长为半径画弧,在 内,
两弧交于点P,作射线 ,交 于点M,过点M作 于点N.若 , ,则
.
【答案】6
【分析】本题考查了尺规作图,角平分线的性质等知识,根据作图可知 平分 ,根据角平分线的
性质可知 ,结合 求出 , .
解:作图可知 平分 ,
∵ 是边 上的高, , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,∴ ,
故答案为:6.
第三部分【中考链接与拓展延伸】
1、直通中考
【例1】1.(2024·天津·中考真题)如图, 中, ,以点 为圆心,适当长
为半径画弧,交 于点 ,交 于点 ;再分别以点 为圆心,大于 的长为半径画弧,两弧
(所在圆的半径相等)在 的内部相交于点 ;画射线 ,与 相交于点 ,则 的大小为
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查基本作图,直角三角形两锐角互余以及三角形外角的性质,由直角三角形两锐角
互余可求出 ,由作图得 ,由三角形的外角的性质可得 ,故可得答案
解:∵ ,
∴ ,
由作图知, 平分 ,
∴ ,
又
∴
故选:B
【例2】.(2021·黑龙江大庆·中考真题)已知,如图1,若 是 中 的内角平分线,通过
证明可得 ,同理,若 是 中 的外角平分线,通过探究也有类似的性质.请你根据上述信息,求解如下问题:如图2,在 中, 是 的内角平分线,则
的 边上的中线长 的取值范围是
【答案】
【分析】根据题意得到 ,设AB=2k,AC=3k,在△ABC中,由三边关系可求出k的范围,反向
延长中线 至 ,使得 ,连接 ,最后根据三角形三边关系解题.
解:如图,反向延长中线 至 ,使得 ,连接 ,
是 的内角平分线,
可设AB=2k,AC=3k,
在△ABC中,BC=5,
∴5k>5,k<5,
∴1<k<5,
由三角形三边关系可知,∴
故答案为: .
【点拨】本题考查角平分线的性质、中线的性质、全等三角形的判定与性质、三角形三边关系等知识,
是重要考点,难度一般,掌握相关知识是解题关键.
2、拓展延伸
【例1】(23-24七年级下·重庆沙坪坝·阶段练习)如图1,在 中, 为 边上的高, 是
的角平分线,点 为 上一点,连接 , .
(1)求证: 平分
(2)如图2,连接 交 于点 ,若 与 的面积相等,求证:
【分析】本题主要考查了全等三角形的证明以及性质运用,角平分线的判定以及基本性质,熟练掌握全
等三角形的几种判定方法以及角平分线的判定是解答该题的关键.
(1)根据 是 的角平分线和, 为 边上的高,可得 ,由得 ,即可证明 ;
(2)过点E作 于点M, 于点N,由角平分线性质可以得 ,由 与
的面积相等可得 ,证明 ,得出 , ,
即可得出 ,再根据垂直模型证明 ,即可得出
结论.
(1)证明:∵ 为 边上的高,即 ,
∴ ,
∴ ,
∴
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,即: 平分 .
(2)过点E作 于点M, 于点N,
平分 ,且 , ,
.
,
,
平分 ,,
在 和 中,
,
, ,
,
,
,
为 边上的高,
,
,
.
在 和 中,
.
.
【例2】(23-24八年级上·江西宜春·期末)课本再现:
思考如图12.3-3,任意作一个角 ,作出 的平分线 .在 上任取一点P,过点P画出
, 的垂线,分别记垂足为D、E,测量 、 并作比较,你得到什么结论?在 上再取几个点
试一试.
通过以上测量,你发现了角的平分线的什么性质?
【实验猜想】针对以上问题,同学们进行了小组实验探究,并猜想:角的平分线上的点到角的两边的距
离相等.
【推理证明】为了证明该定理,小明同学根据书上的图形(如图12.3-3)写出了“已知”和“求证”,请你利用全等的知识完成证明过程.
(1)已知:点P是 的平分线 上一点,过点P作 于点D, 于点E.求证:
.
【知识应用】(2)如图2, 的平分线与 的外角 的平分线相交于点O,过点O作
于点D, 于点E,连接 .
①证明: 平分 ;
②若 ,则 ________.
【答案】(1)证明见解析 (2)①证明见解析;②
【分析】(1)根据条件证明 ,从而 .
(2)①过点O作 于点F, 由(1)的结论易证 ,根据“到角的两边距离相等的
点在这个角的平分线上”得到 平分 ;
②根据三角形的内角和 ,再利用角平分线的定义和“三角形的一个外角等
于不相邻的两个内角的和”,推导出 ,从而求解.
(1)证明: 平分 ,
,
, ,
,
在 和 中,
,
,
;
(2)①证明:过点O作 于点F,是 的平分线, , ,
,
是 的平分线, , ,
,
,
, ,
平分 ,
② 平分 , 平分 ,
, ,
.
故答案为: .
【点拨】本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的定义、角平分线的性质和判定以及三角形的
内角和定理、三角形外角的性质等,熟练掌握相关知识是解题的关键.