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专题 14.3 角平分线(四大题型)
【 题 型 1 : 角 平 分 线 的 性 质 的 应
用】.....................................................................1
【 题 型 2 : 角 平 分 线 的 性 质 在 实 际 中 的 应
用】......................................................5
【 题 型 3 : 角 平 分 线 的 性 质 的 判 定 和 性 质 综
合】...................................................10
【题型4:尺规作图-角平分线】.........................................................................24
【题型1:角平分线的性质的应用】
1.如图,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB于点E,S =7,DE=2,AB=4,则
△ABC
AC的长是( )
A.3 B.4 C.6 D.5
【答案】A
【分析】本题主要考查了角平分线的性质定理,过D作DF⊥AC于F,由角平分线的
性质定理即可求出DE=DF=2,再计算出S ,最后根据
△ADB
1
S =S −S = AC⋅DF,即可求出AC的值.
△ADC △ABC △ADB 2
【详解】解:过D作DF⊥AC于F,∵AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF=2,
1 1
∵S = AB⋅DE= ×4×2=4,
△ADB 2 2
∵△ABC的面积为7,
1
∴S =S −S = AC⋅DF
△ADC △ABC △ADB 2
1
即 AC×2=7−4,
2
解得:AC=3,
故选:A.
2.如图,在△ABC中,AD为∠BAC的平分线,DE⊥AC于点E,DE=2,
AB+AC=16,则△ABC的面积为( )
A.32 B.20 C.16 D.8
【答案】C
【分析】本题考查了角平分线的性质定理,熟练掌握知识点是解题的关键.过点D作
DF⊥AB于F,根据角平分线的性质定理得到DF=DE=2,再结合AB+AC=16,
即可求出面积.
【详解】解:如图,过点D作DF⊥AB于F,
AD ∠BAC DE⊥AC E
∵ 为 的平分线, 于 ,
DF⊥AB于F,DE=2,∴DF=DE=2,
∵AB+AC=16,
1 1 1
∴S = AC×DE+ AB×DF= (AB+AC)·DE=16,
△ABC 2 2 2
故选:C.
3.如图,已知△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,且CD:BD=2:3.若BC=15,
则点D到AB边的距离为( )
A.2 B.3 C.6 D.9
【答案】C
【分析】本题考查了角平分线的性质,线段的和差.先根据题意求出CD=6,再利用
角平分线上的点到两边的距离相等,即可得出结论.
【详解】解: ∵CD:BD=2:3,
设CD=2x,则BD=3x,
∴BC=CD+BD=5x,
∵BC=15,
∴5x=15,
∴x=3,
∴CD=6,
过点D作DE⊥AB于E,
∵AD平分∠BAC,∠C=90°,
∴DE=CD=6,
∴点D到AB边的距离是6.
故选:C.4.如图,△ABC的周长是21,OB,OC分别平分∠ABC和∠ACB,OD⊥BC于D,
且OD=2,则△ABC的面积为( )
A.48 B.63 C.21 D.42
【答案】C
【分析】本题考查三角形的面积,角平分线的性质,过O作OM⊥AB于M,
ON⊥AC于N,连接OA,由角平分线的性质推出OM=OD=ON=2,由三角形的面
1
积公式得到S = ×(AB+BC+AC)×OD,代入数据计算即可.解题的关键是由
△ABC 2
角平分线的性质推出OM=OD=ON=2.
【详解】解:如图,过O作OM⊥AB于M,ON⊥AC于N,连接OA,
∵OB,OC分别平分∠ABC和∠ACB,OD⊥BC于D,
∴OM=OD=2,ON=OD=2,
∵△ABC的周长是21,
∴AB+BC+AC=21,
∴S =S +S +S
△ABC △OAB △OBC △OAC
1 1 1
= ×AB×OM+ ×BC×OD+ ×AC×ON
2 2 2
1 1 1
= ×AB×OD+ ×BC×OD+ ×AC×OD
2 2 2
1
= ×(AB+BC+AC)×OD
21
= ×21×2
2
=21,
即△ABC的面积为21.
故选:C.
5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC交AC于点D.若CD=0.6,AB=2,
则△ABD的面积是( )
A.0.6 B.1.2 C.2 D.2.6
【答案】A
【分析】本题考查的是角平分线的性质,熟练掌握角平分线的性质是解题关键,作
DE⊥AB于点E,求出DE=DC=0.6,进而求出面积即可.
【详解】解:作DE⊥AB于点E,
∵∠C=90°,BD ∠ABC
平分 ,
∴DE=DC=0.6
∵AB=2
1
∴△ABD的面积是 ×2×0.6=0.6,
2
故选:A.
【题型2:角平分线的性质在实际中的应用】
1.三条公路将A,B,C三个村庄连成一个如图的三角形区域,如果在这个区域内修建一
个集贸市场,要使集贸市场到三条公路的距离相等,那么这个集贸市场应建的位置是().
A.三条高线的交点 B.三条中线的交点
C.三条角平分线的交点 D.三边垂直平分线的交点
【答案】C
【分析】本题主要考查了角平分线的应用.根据“角平分线上的点到角两边的距离相
等”,即可获得答案.
【详解】解:要使集贸市场到三条公路的距离相等,那么这个集贸市场应建的位置是三
条角平分线的交点.
故选:C.
2.两把相同的长方形直尺按如图所示方式摆放,记两把直尺的接触点为P,其中一把直尺
边缘和射线OA重合,另把直尺的下边缘与射线OB重合,连,接OP并延长.若
∠BOP=25°,则∠AOP的度数为()
A.12.5° B.25° C.37.5° D.50°
【答案】B
【分析】本题主要考查了角平分线性质,根据题意,两把相同的长方形直尺的宽度一致,
根据摆放方式可知,点P到射线OA,OB的距离相等,进而得OP是∠AOB的角平分
线,有∠AOP=∠BOP即可求得答案.
【详解】解:∵两把相同的长方形直尺的宽度一致,
∴点P到射线OA,OB的距离相等,
∴OP是∠AOB的角平分线,
∵∠BOP=25°,∴∠AOP=∠BOP=25°,
故选:B.
3.如图,为了促进当地旅游发展,某地要在三条公路AB、AC、BC两两相交围成的一块
平地上修建一个度假村.要使这个度假村到三条公路的距离相等,应选择的位置是(
)
A.△ABC各边垂直平分线的交点 B.△ABC中线的交点
C.△ABC高的交点 D.△ABC内角平分线的交点
【答案】D
【分析】此题主要考查了角平分线的性质的实际应用,根据角平分线上的点到角两边
的距离相等可得度假村的修建位置在∠ABC和∠CBA的角平分线的交点处,即可得
出答案.
【详解】解:要使这个度假村到三条公路的距离相等,则度假村应该修在△ABC内角
平分线的交点处,
故选:D.
4.如图,三角形地块ABC中,边AB=40m,AC=30m,其中绿化带AD是该三角形地块
的角平分线.若三角形地块ABD的面积为320m2,则三角形地块ACD的面积为
( )
A.120m2 B.240m2 C.400m2 D.560m2
【答案】B
【分析】过D分别作DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,由平分线的性质证得DE=DF,由三角形的面积公式求出DF,再由三角形的面积公式即可求出△ACD的面积.
【详解】解:过D分别作DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,
∵AD是∠BAC的平分线,
∴DE=DF,
∵AB=40m,△ABD的面积为320m2,
2×320
∵DE=DF= =16(m),
40
1 1
∴△ACD的面积= AC⋅DF= ×30×16=240(m2 ),
2 2
故选:B.
【点睛】本题主要考查了角平分线的性质,三角形的面积公式,根据角平分线的性质
证得DE=DF是解决问题的关键.
5.如图所示是一块三角形的草坪,现要在草坪上建一个凉亭供大家休息,要使凉亭到草坪
三边的距离相等,凉亭的位置应选在( )
A.△ABC三条中线的交点 B.△ABC三条角平分线的交点
C.△ABC三条高所在直线的交点 D.以上均不正确
【答案】B
【分析】根据题意,想到角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,所
以要选角平分线的交点.
【详解】∵要使凉亭到草坪三边的距离相等,
∴凉亭应在△ABC三条角平分线的交点处.
故选B.
【点睛】本题考查了角平分线的性质,需要注意区分三角形中线的交点、高的交点、垂直平分线的交点以及角平分线的交点之间的区别.
6.如图,直线l ,l ,l 表示三条公路.现要建造一个中转站P,使P到三条公路的距离都
1 2 3
相等,则中转站P可选择的点有 个.
【答案】4
【分析】本题考查了角平分线的性质,根据角平分线上的点到角的两边距离相等,分
情况找点P的位置.
【详解】解:①三角形两个内角平分线的交点,共一处;
②三个外角两两平分线的交点,共三处,
∴中转站P可选择的点有共有4个.
故答案为:4.
7.如图,一个加油站恰好位于两条公路m,n所夹角的平分线上,若加油站到公路m的距
离是80m,则它到公路n的距离是 m.
【答案】80
【分析】根据角平分线的性质解答即可.
【详解】解:∵加油站恰好位于两条公路m,n所夹角的平分线上,且加油站到公路m
的距离是80m,
∴加油站到公路m和公路n的距离是相等的,即它到公路n的距离是80m.
故答案为:80.【点睛】本题考查角平分线的性质的应用,能够熟练运用角平分线上的点到角的两边
距离相等是解题的关键.
【题型3:角平分线的性质的判定和性质综合】
1.如图,∠B=∠C=90°,M是BC的中点,DM平分∠ADC.求证:AM平分∠DAB.
【答案】见解析
【分析】本题考查了角平分线性质和判定的应用,熟练掌握它们的性质是解题的关键;
过M作ME⊥AD于E,根据角平分线性质求出ME=MC=MB,再根据角平分线的
判定即可.
【详解】证明:过M作ME⊥AD于E,
∵DM平分∠ADC,∠C=90°,ME⊥AD,
∴MC=ME,
∵M为BC的中点,
∴BM=MC=ME,
∵∠B=90°,ME⊥AD,
∴AM平分∠DAB.
2.如图,∠B=∠C=90°,M是BC中点,DM平分∠ADC,求证:∠DMA=90°.【答案】见解析
【分析】先利用角平分线的性质证明MC=ME,根据角平分线的意义,得出
2∠DAM=∠BAD,再利用中点的意义结合已知证明BM=MC=ME,从而可判定
AM平分∠DAB,根据角平分线的意义,得出2∠ADM=∠ADC,再证明
AB∥CD,根据平行线的性质得出∠BAD+∠ADM=180°,从而可得
∠ADM+∠DAM=90°,再利用三角形内角和定理得出∠DMA=90°.
【详解】证明:过M作ME⊥AD于E,
∵DM平分∠ADC,∠C=90°,ME⊥AD,
∴MC=ME,2∠ADM=∠ADC,
∵M为BC的中点,
∴BM=MC=ME,
∵∠B=90°,ME⊥AD,
∴AM平分∠DAB,
∴2∠DAM=∠DAB.
∵∠B=∠C=90°,
∴AB∥CD,
∴∠BAD+∠ADC=180°,
∴2∠DAM+2∠ADM=180°,
∴∠DAM+∠ADM=90°,
∴∠DMA=180°−(∠DAM+∠ADM)=90°.即∠DMA=90°.
【点睛】本题考查了角平分线的判定,角平分线的意义,直角三角形的判定,平行线
的性质,三角形内角和定理,解题关键是掌握上述知识点,并能熟练运用求解.
3.已知:如图,在四边形ABCD中,BC=CD,过点C作CE⊥AB于E,CF⊥ AD于
F且DF=BE.
(1)求证:AC平分∠DAB;
(2)若AB=8cm,DF=2cm,求AD的长.
【答案】(1)见解析
(2)4cm
【分析】此题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的判定定理,解题的关键是
掌握全等三角形的判定方法以及性质.
(1)证明Rt△BCE≌Rt△DCF(HL),得出CE=CF,即可证明结论;
(2)先证明Rt△ACE≌Rt△ACF,得出AE=AF,求出AE=AF=6cm,即可求出
结论.
【详解】(1)证明:∵CE⊥AB于E,CF⊥AD于F,
∴∠CFD=90°,∠CEB=90°
即△BCE和△DCF均为直角三角形,
∵BC=CD,DF=BE,
∴Rt△BCE≌Rt△DCF(HL),∴CE=CF,
又∵CE⊥AB,CF⊥AD,
∴AC平分∠BAD;
(2)解:∵CE⊥AB,CF⊥AD,
且CE=CF,AC=AC,
∴Rt△ACE≌Rt△ACF,
∴AE=AF,
又∵AB=8cm,DF=BE=2cm,
∴AE=AF=8−2=6cm,
∴AD=AF−DF=6−2=4cm
4.如图,△ABC中,∠ACB=90°,点D,E分别在边BC,AC上,
DE=DB,∠DEC=∠B.
(1)求证:AD平分∠BAC;
(2)写出AE+AB与AC的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)AE+AB=AC,见解析
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定与性质、角平分线的判定与性质等知识点,
熟练掌握以上知识点并灵活运用是解题的关键.
(1)如图:过点D作DF⊥AB于点F,证明△DCE≌△DFB(AAS)得到DC=DF,
然后根据角平分线的判定定理即可证明结论;
(2)先证明△ACD≌△AFD(AAS)得到AC=AF,由(1)知,△DCE≌△DFB,
得到CE=FB,最后根据线段的和差以及等量代换即可解答.
【详解】(1)证明:如图:过点D作DF⊥AB于点F,∴∠DFB=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠DFB=∠ACB.
在△DCE和△DFB中,
{∠DCE=∠DFB
)
∠DEC=∠B ,
DE=DB
∴△DCE≌△DFB(AAS),
∴DC=DF,
∵DF⊥AB,DC⊥AC,
∴点D在∠BAC的平分线上,
∴AD平分∠BAC.
(2)解:AE+AB=2AC,理由如下:
由(1)知,AD平分∠BAC,
∴∠DAC=∠DAF.
在△ACD和△AFD中,
{∠ACD=∠AFD=90°
)
∠DAC=∠DAF ,
DC=DE
∴△ACD≌△AFD(AAS),
∴AC=AF.
由(1)知,△DCE≌△DFB,
∴CE=FB,
∴AE+AB=AE+FB+AF=AE+CE+AF=AC+AF=2AC.
5.如图,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,若BD=CD,BE=CF,
(1)求证:AD平分∠BAC;
(2)已知AB=15,CF=4,求AC的长.
【答案】(1)见解析
(2)23【分析】本题考查的是全等三角形的判定与性质,角平分线的判定;
(1)先证明∠E=∠DFC=90°,再证明Rt△BED≌Rt△CFD(HL),再结合全等三
角形的判定与角平分线的判定可得结论;
(2)由全等三角形的性质可得AE=AF,再进一步解答即可.
【详解】(1)证明:∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠E=∠DFC=90°,
{BD=CD)
∴在Rt△BED和Rt△CFD中, ,
BE=CF
∴Rt△BED≌Rt△CFD(HL),
∴DE=DF,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴AD平分∠BAC;
(2)解:∵∠AED=∠AFD=90°,AD=AD,DE=DF,
∴Rt△ADE≌Rt△ADF(HL),
∴AE=AF,
∵AB=15,CF=BE=4,
∴AE=AF=15+4=19,
∴AC=AF+CF=19+4=23.
6.如图:AE⊥AB,AF⊥AC,AE=AB,AF=AC,
(1)图中EC、BF有怎样的位置关系?试证明你的结论.
(2)连接AM,求证:MA平分∠EMF.
【答案】(1)EC⊥BF,证明见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理,角平分线的判定
定理,作辅助线构造全等三角形是解题关键.
(1)令AB与EC的交点为G,证明△ACE≌△AFB(SAS),得到∠AEC=∠ABF,进而得出∠BMG=∠EAG=90°,即可得到结论;
(2)过点A作AP⊥CE于点P,AQ⊥BF于点Q,证明△ACP≌△AFQ(AAS),得
到AP=AQ,即可证明结论.
【详解】(1)解:EC⊥BF,证明如下:
令AB与EC的交点为G,如图,
∵AE⊥AB,AF⊥AC,
∴∠BAE=∠CAF=90°
,
∴∠BAE+∠BAC=∠CAF+∠BAC,即∠CAE=∠FAB,
在△ACE和△AFB中,
{
AC=AF
)
∠CAE=∠FAB ,
AE=AB
∴△ACE≌△AFB(SAS),
∴∠AEC=∠ABF,
∵∠AGE=∠BGM,
∴∠BMG=∠EAG=90°,
∴EC⊥BF;
(2)证明:如图,过点A作AP⊥CE于点P,AQ⊥BF于点Q,
∴∠APC=∠AQF=90°
,
∵△ACE≌△AFB,
∴∠ACP=∠AFQ,在△ACP和AFQ中,
{∠APC=∠AQF
)
∠ACP=∠AFQ ,
AF=AC
∴△ACP≌△AFQ(AAS),
∴AP=AQ,
又∵AP⊥ME,AQ⊥MF,
∴MA平分∠EMF.
7.如图,CE⊥AB于点E,BF⊥AC于点F,且BD=CD.求证:点D在∠BAC的平
分线上.
【答案】见解析
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,角平分线的判定定理,熟练掌握全等
三角形的性质与判定以及角平分线的判定定理是解题的关键.证明△CFD≌△BED,
可得FD=DE,根据角平分线的判定定理,即可得证.
【详解】证明:∵CE⊥AB,BF⊥AC,
∴∠CFD=∠BED=90°,
又∵∠CDF=∠BDE,BD=CD,
∴△CFD≌△BED,
∴FD=DE,
CE⊥AB,BF⊥AC,
∴点D在∠BAC的平分线上.
8.已知:如图,四边形ABCD中,∠B=90°,AB∥CD,M为BC的中点,AM平分
∠BAD.求证:(1)DM平分∠ADC;
(2)AD=AB+CD.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查角平分线的性质和判定,全等三角形的判定和性质:
(1)过点M作MN⊥AD于点N,角平分线的性质得到MB=MN,中点得到
MB=MC,进而得到MC=MN,平行线的性质,推出MC⊥CD,即可得证;
(2)证明Rt△ABM≌Rt△ANM(HL),得到AB=AN,同理得到CD=DN,根据
AD=AN+DN,等量代换即可得出结论.
【详解】(1)证明:过点M作MN⊥AD于点N,
∵∠B=90°,
∴MB⊥AB.
∵AM平分∠BAD,
∴MB=MN.
∵M为BC的中点,
∴MB=MC.
∴MC=MN.
∵AB∥CD,
∴∠C=180°−∠B=90°
∴MC⊥CD.
∵MC=MN,MN⊥AD,∴DM平分∠ADC.
(2)由(1)得∠B=∠MNA=90°,
∵MB=MN,AM=AM,
∴Rt△ABM≌Rt△ANM(HL).
∴AB=AN.
同理,CD=DN,
∵AD=AN+DN,
∴AD=AB+CD.
9.如图,在△ABC中,点D在BC边上,∠BAD=110°,BE平分∠ABC交AC于点E,
过点E作EF⊥AB交BA的延长线于点F,且∠AEF=55°,连接DE.
(1)求∠CAD的度数;
(2)求证:DE平分∠ADC;
(3)若AD=4,CD=8,且S =15,求EF的长.
△ACD
【答案】(1)35°
(2)见解析
5
(3)
2
【分析】本题是三角形综合题,主要考查了角平分线的判定和性质,三角形的内角和
定理,三角形外角的性质,三角形面积公式,熟练掌握角平分线上的点到角的两边的
距离相等是解题关键.
(1)根据垂直得到∠AFE=90°,利用三角形外角的性质得到∠BAE=145°,再根据
∠BAE=∠BAD+∠CAD,即可求出∠CAD的度数;
(2)过点E作EG⊥AD,EH⊥BC,根据角平分线的性质得到EF=EG,EF=EH,
进而得到EG=EH,再根据角平分线的判定定理即可证明结论;
5
(3)根据三角形的面积公式求出EH= ,再根据角平分线的性质即可求得答案.
2
【详解】(1)解:∵EF⊥AB,∴∠F=90°,
∵∠AEF=55°,
∴∠BAE=∠F+∠AEF=90°+55°=145°,
∵∠BAE=∠BAD+∠CAD,∠BAD=110°,
∴∠CAD=∠BAE−∠BAD=145°−110°=35°;
(2)证明:过点E作EG⊥AD交AD于点G,EH⊥BC交BC于点H,
∵∠F=90° ∠AEF=55°
, ,
∴∠EAF=90°−55°=35°,
由(1)可知,∠EAF=∠CAD=35°,
∴AE平分∠FAD,
∵EF⊥AF,EG⊥AD,
∴EF=EG,
∵BE平分∠ABC,EF⊥BF,EH⊥BC,
∴EF=EH,
∴EG=EH,
∵EG⊥AD,EH⊥BC,
∴DE平分∠ADC;
(3)解:∵S =15,
△ACD
∴S +S =15,
△ADE △CDE
1 1
∴ AD⋅EG+ CD⋅EH=15,
2 2
∵AD=4,CD=8,EG=EH,
1 1
∴ ×4⋅EH+ ×8⋅EH=15,
2 2
15 5
∴EH= = ,
6 2
5
∴EF= .
2
10.如图,∠BAC=90°,BD=CD,∠BDC=90°(1)求证:AD平分∠BAC;
(2)若AB=5,AC=9求S 的值
△ABD
【答案】(1)见解析
35
(2)
2
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质、角平分线的性质和判定、三角形的面积
公式,熟练掌握它们的性质是解题的关键;
(1)过D点分别作AB,AC的垂线交于点E,F, 证明Rt△BDE≌Rt△DCF,得
DE=DF,根据角平分线判定定理即可解答;
(2)证明△DEA≌△DFA,AE=AF,分别求出AB,BE,再根据四边形AFDE为
正方形,得DE=AE=AB+BE=7,利用三角形的面积计算公式即可解答.
【详解】(1)证明:如图,过D点分别作AB,AC的垂线交于点E,F,
,
在四边形AEDF中,∠BAC=90°,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠DEA=90°,∠AFD=90°,
∴∠EDF=90°,
∵∠BDC=90°,
∴∠EDB=∠CDF,
在Rt△BDE和Rt△DCF中{
∠EDB=∠CDF
)
∠DEA=∠DFC=90° ,
DB=DC
∴Rt△BDE≌Rt△DCF,
∴DE=DF,
∴AD平分∠BAC;
(2)∵AD平分∠BAC,
∴∠EAD=∠FAD
∵AD=AD,ED=FD,∠DEA=∠DFC=90°
∴△DEA≌△DFA(AAS),
∴AE=AF,
∵BE=FC,
AC=AF+FC=9,AE=AB+BE,
∴AB+2BE=9,
∵AB=5
∴5+2BE=9,
∴BE=2,
由(1)DE=AE=DF,
∴DE=AE=AB+BE=7,
1 1 35
∴S = AB×DE= ×5×7= .
△ABD 2 2 2
11.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB于E,F在AC
上,且BD=DF.
(1)求证:CF=EB;
(2)试判断AB与AF,EB之间存在的数量关系.并说明理由.
【答案】(1)见解析(2)AB=AF+2BE,理由见解析
【分析】本题考查的是角平分线的性质,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相
等是解题的关键.
(1)根据角平分线的性质得到DC=DE,证明Rt△FCD≌Rt△BED,根据全等三
角形的性质证明;
(2)证明Rt△ACD≌Rt△AED,根据全等三角形的性质证明.
【详解】(1)证明:∵AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,∠C=90°,
∴DC=DE,
在Rt△FCD和Rt△BED中,
{DC=DE)
,
DF=DB
∴Rt△FCD≌Rt△BED(HL),
∴CF=EB;
(2)解:AB=AF+2BE,
理由如下:在Rt△ACD和Rt△AED中,
{DC=DE)
,
AD=AD
∴Rt△ACD≌Rt△AED(HL),
∴AC=AE,
∴AB=AE+BE=AF+FC+BE=AF+2BE.
【题型4:尺规作图-角平分线】
1.如图,已知△ABC中,点E在AB上,且AE=AC.
(1)请用无刻度的直尺与圆规进行基本作图:作∠BAC的角平分线交BC于点D.(不
写作法,保留作图痕边)
(2)在(1)所作的图形中,连接DE,求证:DE=BC−BD.
【答案】(1)图见解析
(2)详见解析
【分析】本题考查尺规作图——作角平分线,三角形全等的判定及性质.(1)根据作角平分线的尺规作图的方法作图即可;
(2)证明△EAD≌△CAD(SAS),得到DE=CD,根据线段的和差即可证明.
【详解】(1)解:如图,AD为所求;
(2)证明:∵ AD平分∠BAC,
∴ ∠BAD=∠CAD.
在△EAD与△CAD中,
{
AE=AC
)
∠EAD=∠CAD ,
AD=AD
∴△EAD≌△CAD(SAS),
∴DE=CD.
∵CD=BC−BD,
∴DE=BC−BD.
2.如图,在△ABC中,∠C=90°.
(1)求作点D到AB,BC的距离相等,且点D在AC上(要求:尺规作图,不写作法,
保留作图痕迹);
(2)若CD=3,AB+BC=16,求△ABC的面积.
【答案】(1)见解析
(2)24
【分析】本题考查了尺规作角平分线,角平分线的性质,三角形的面积的计算,熟练
掌握角平分线的性质是解题的关键.
(1)作∠ABC的角平分线交AC于点D,则点D到AB,BC的距离相等,根据角平
分线的作法,画出图形即可;
(2)过点D作DH⊥AB于H,根据角平分线的性质得CD=DH,再根据三角形的面积公式即可解决问题.
【详解】(1)解:作∠ABC的角平分线交AC于点D,则点D到AB,BC的距离相
等,
如图,点D即为所求;
(2)解:过点D作DH⊥AB于H,
∵∠C=90°,
∴DC⊥BC,
∵BD平分∠ABC,DC⊥BC,DH⊥AB,
∴CD=DH=3,
∴△ABC的面积=S +S
△BCD △ABD
1 1
= BC⋅CD+ AB⋅DH
2 2
1 1
= ×3BC+ ×3AB
2 2
1
= ×3(BC+AB)
2
1
= ×3×16
2
=24.
3.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,CD平分∠ACB.
(1)用无刻度的直尺和圆规作∠BAC的平分线,交CD于点E,交BC于点F.
(2)在(1)的条件下,求∠≝¿的度数.
【答案】(1)见解析(2)∠≝=105°
【分析】题目主要考查角平分线及三角形内角和定理,掌握三角形的内角和定理是解
题的关键.
(1)根据尺规作角平分线的步骤作图即可;
1
(2)先求出∠BAC=60°,然后根据角平分线的定义求出∠ACD= ∠ACB=45°,
2
1
∠CAF= ∠BAC=30°,再由三角形内角和定理和对顶角相等即可求解.
2
【详解】(1)解:如图,射线AF即为所求作.
(2)解:在 Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,
∴∠BAC=180°−90°−30°=60°,
∵CD平分∠ACB,
1
∴∠ACD= ∠ACB=45°.
2
由(1)可知AF平分∠BAC,
1
∴∠CAF= ∠BAC=30°,
2
∴∠AEC=180°−∠ACD−∠CAF=105°,
∴∠≝=∠AEC=105°.
4.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°.
(1)作出∠CAB的角平分线交BC于点D;(不写做法,保留痕迹)(2)在(1)的条件下,BD=2,AC=5,求△ACD的面积.
【答案】(1)见解析
(2)5
【分析】本题考查作图—基本作图、角平分线的性质.
(1)根据角平分线的作图方法作图即可.
(2)过点D作DE⊥AC于点E,根据角平分线的性质可得DE=DB=2,再根据三
角形的面积公式可得答案.
【详解】(1)解:如图,射线AF就是所要求做的∠CAB的角平分线;
(2)解:过点D作DE⊥AC,垂足为点E,
由(1)可得:AF是∠BAC的角平分线,∠B=90°即DB⊥AB,
∴DE=DB=2,
1 1
∴S = ×AC×DE= ×5×2=5,
△ACD 2 2
∴△ACD的面积为5.
5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°
(1)尺规作图:作∠BAC的平分线,交BC于点D(保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)的条件下,若AB=8cm,S =12cm2,求CD的长.
△ADB
【答案】(1)见解析
(2)3
【分析】
本题主要考查作图 基本作图,解题的关键是熟练掌握角平分线的尺规作图及角平分
线的性质.(1)根据角平分线的尺规作图方法进行求解即可得;
(2)作DE⊥AB,由△ADB的面积为12cm2,求得DE=3cm,再根据角平分线的性
质可得.
【详解】(1)解:如图1所示,即为所求;
(2)解:过点D作DE⊥AB,交AB于点E,在△ADB中,
1
S = ×DE×AB
△ADB 2
,
1
∴12= ×DE×8,
2
∴DE=3,
∵AD平分∠BAC,AC⊥BC,DE⊥AB,
∴CD=DE=3.
6.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=11.
(1)请用无刻度的直尺和圆规在边BC上求作一点D,使S :S =AB:AC(保留
△ABD △ACD
作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)所作的图形中,过点D作DE⊥AB于点E.若CD=4,S =30,求BE
△ABD
的长.
【答案】(1)见解析
(2)BE=4
【分析】本题主要考查了尺规作一个角是平分线,角平分线的性质,三角形全等的判
定和性质,三角形面积的计算,解题的关键是熟练掌握三角形全等的判定方法,尺规作一个角的平分线.
(1)利用基本作图作∠BAC的平分线即可;
(2)先根据角平分线的性质得到DC=DE=4,然后根据“HL”证明
Rt△ACD≌Rt△AED,从而得到AC=AE=11,利用三角形面积公式可求出
AB=15,然后计算AB−AE即可;
【详解】(1)解:如图,作∠BAC的平分线,则AD为所求,
过点D作DE⊥AB于点E.
∵AD平分∠BAC,∠C=90°,DE⊥AB,
∴DC=DE,
1 1
∵S = AB⋅DE,S = AC⋅DC,
△ABD 2 △ACD 2
∴S :S =AB:AC;
△ABD △ACD
(2)解: ∵AD平分∠BAC,∠C=90°,DE⊥AB,
∴DC=DE=4,
在Rt△ACD和Rt△AED中,
{AD=AD)
,
DC=DE
∴Rt△ACD≌Rt△AED(HL),
∴AE=AC=11;
1
∵S = AB×DE=30,
△ABD 2
∴AB=15,
∴BE=AB−AE=15−11=4.1.如图,在△ABC中,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,AD为∠BAC的平分线,
△ABC的面积是28cm2,AB=20cm,AC=8cm,则DF的长为( )
A.4cm B.3cm C.2cm D.1cm
【答案】C
【分析】本题考查了角平分线的性质定理,理解定理内容是关键;根据角平分线性质定
理得DE=DF;利用S =S +S 即可求解.
△ABC △ABD △ACD
【详解】解:∵AD为∠BAC的平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DF=DE;
∵S =S +S ,
△ABC △ABD △ACD
1 1
即28= AB⋅DE+ AC⋅DF,
2 2
1 1
∴ ×20DF+ ×8DF=28,
2 2
解得:DF=2cm,
故选:C.
2.如图,BD是∠ABC的平分线,DE⊥AB于E,S =33cm2,AB=16cm,
△ABC
BC=14cm,则DE的长是( )
A.2cm B.3cm C.2.4cm D.2.2cm
【答案】D
【分析】过点D作DF⊥BC交BC的延长线于点F,根据角的平分线的性质定理,三角形的面积公式解答即可.
本题考查了角的平分线的性质定理,三角形的面积,熟练掌握性质是解题的关键.
【详解】解:过点D作DF⊥BC交BC的延长线于点F,
∵BD是∠ABC的平分线,DE⊥AB于E,DF⊥BC,
∴DE=DF,
∵S =33cm2 ,AB=16cm,BC=14cm,
△ABC
1 1
∴ AB·DE+ BC·DF=33cm2 ,
2 2
∴DE·(AB+BC)=66cm2,
66
∴DE= =2.2cm
16+14
故选:D
3.如图,锐角△ABC的两条高BD、CE相交于点O,且BE=CD.
(1)求证:OE=OD;
(2)求证:AO平分∠BAC
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的判定定理,熟练掌握以上
知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)证明△BOE≌△COD(AAS),即可得证;
(2)由(1)得OE=OD,结合BD⊥AC,CE⊥AB即可得证.【详解】(1)证明:∵BD⊥AC,CE⊥AB,
∴∠OEB=∠ODC=90°
在△BOE和△COD中,
{∠BOE=∠COD
)
∠OEB=∠ODC ,
BE=CD
∴△BOE≌△COD(AAS),
∴OE=OD;
(2)证明:由(1)得OE=OD,
∵BD⊥AC,CE⊥AB,
∴AO平分∠BAC.
4.已知:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,D是AC上一点,DE⊥AB于E,且
DE=DC.
(1)求证:BD平分∠ABC;
(2)若∠A=36°,求∠DBC的度数.
【答案】(1)详见解析
(2)27°
【分析】本题考查了角平分线的判定与定义、三角形的内角和定理,熟练掌握角平分
线的判定定理是解答的关键.
(1)根据到角的两边距离相等的点在这个角的平分线上可证得结论;
(2)先根据三角形的内角和定理求得∠ABC=54°,再根据角平分线的性质可求解.
【详解】(1)证明:∵ DC⊥BC,DE⊥AB,DE=DC,
∴点D在∠ABC的平分线上,
∴ BD平分∠ABC;
(2)解:∵ ∠C=90°,∠A=36°,
∴ ∠ABC=180°−90°−36°=54°,
∵ BD平分∠ABC,1
∴ ∠DBC=∠ABD= ∠ABC=27°.
2