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专题4 角的平分线的性质和判定常考题型(解析版)
题型一 角的平分线的作法
1.(2022•资阳)如图所示,在△ABC中,按下列步骤作图:
第一步:在AB、AC上分别截取AD、AE,使AD=AE;
第二步:分别以点D和点E为圆心、适当长(大于DE的一半)为半径作圆弧,两弧交于点F;
第三步:作射线AF交BC于点M;
第四步:过点M作MN⊥AB于点N.
下列结论一定成立的是( )
A.CM=MN B.AC=AN C.∠CAM=∠BAM D.∠CMA=∠NMA
【思路引领】根据题意可知,AM平分∠CAB,即可得出正确答案.
【解答】解:由题意可知,AM平分∠CAB,
∵∠C不一定等于90°,∴CM≥MN,因此A选项不符合题意;
∵∠C不一定等于90°,∴AC不一定等于AN,因此B选项不符合题意;
∵AM平分∠CAB,∴∠CAM=∠BAM,因此C选项符合题意;
∵∠C不一定等于90°,∴∠CMA不一定等于∠NMA,因此D选项不符合题意.
故选:C.
【总结提升】本题考查了尺规作图——角平分线,角平分线的性质,全等三角形的判定,掌握角平分线
的作图方法是本题的关键.
2.(2023春•西城区校级期中)已知:钝角△ABC.分别画出AC边上的高BD、BC边上的中线AE及
△ABC中∠ACB的平分线CF.
【思路引领】分别根据角平分线作法以及中线作法和高线作法得出即可.
【解答】解:如图所示:【总结提升】此题主要考查了复杂作图,正确得出钝角三角形高线作法是解题关键.
3.(2022春•来宾期末)在平面直角坐标系中,在x轴,y轴上分别截取OA=OB,再分别以点A,B为圆
1
心,以大于 AB长为半径画弧,两弧交于点P,若点P的坐标为(a,2),则a的值是 2 或﹣ 2 .
2
【思路引领】由题意可得,∠AOB=90°,点P在∠AOB的角平分线上,由角平分线的性质可知点P到
x轴和y轴的距离相等,即|a|=2,即可得a的值.
【解答】解:由题意可得,∠AOB=90°,点P在∠AOB的角平分线上,
∴点P到x轴和y轴的距离相等,
即|a|=2,
解得a=±2,
∴点P在第一或第二象限,
∴a的值为2或﹣2.
故答案为:2或﹣2.
【总结提升】本题考查作图﹣基本作图、角平分线的性质,明确题中的作图方法及角平分线的性质是解
题的关键.
题型二 利用角的平分线的性质求线段的长、角度度数、面积等
4.如图,已知∠AOB=60°,OC平分∠AOB,点P在OC上,PD⊥OA于D,OP=6cm,点E是射线OB
上的动点,则PE的最小值为( )
A.2cm B.3cm C.4cm D.5cm1
【思路引领】根据角平分线的性质可得∠AOP=30°,则PD= OP=3cm,再根据角平分线上的点到
2
两边的距离相等,以及垂线段最短,即可进行解答.
【解答】解:∵∠AOB=60°,OC平分∠AOB,
∴∠AOP=30°,
∵PD⊥OA,OP=6cm,
1
∴PD= OP=3cm,
2
过点P作PE'⊥OB于点E',
∵OC平分∠AOB,PE'⊥OB,PD⊥OA,
∴PE'=PD=3cm,
∴PE的最小值为3cm.
故选:B.
【总结提升】本题主要考查了垂线段最短以及角平分线的性质,解题的关键是掌握角平分线上的点到两
边的距离相等,以及垂线段最短.
5.(2020秋•朝阳期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD是∠CAB的平分线,DE⊥AB于点E,DE平
分∠ADB,则∠DBA等于( )
A.22.5° B.30° C.25° D.40°
【思路引领】利用全等直角三角形的判定定理 HL 证得 Rt△ACD≌Rt△AED,则对应角∠ADC=
∠ADE;然后根据已知条件“DE平分∠ADB”、平角的定义证得∠ADC=∠ADE=∠EDB=60°;最后
由直角三角形的两个锐角互余的性质求得∠B=30°.【解答】解:在△ABC中,∠C=90°,AD是角平分线,DE⊥AB于E,
∴CD=ED.
在Rt△ACD和Rt△AED中,
{AD=AD)
,
CD=ED
∴Rt△ACD≌Rt△AED(HL),
∴∠ADC=∠ADE.
∵∠ADC+∠ADE+∠EDB=180°,DE平分∠ADB,
∴∠ADC=∠ADE=∠EDB=60°.
∴∠B+∠EDB=90°,
∴∠B=30°.
故选:B.
【总结提升】本题考查了角平分线的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握角平分线的性质是解题
的关键.
6.(2023•王益区三模)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,AD平分∠CAB交BC于D,DE⊥AB
于E,若AB=7cm,则△DBE的周长是( )
A.6cm B.7cm C.8cm D.9cm
【思路引领】根据角平分线上的点到角的两边的距离相等可得 DE=CD,再根据等腰直角三角形的性质
求出AC=BC=AE,然后求出△DBE的周长=AB,代入数据即可得解.
【解答】解:∵AD平分∠CAB,DE⊥AB,∠C=90°,
∴DE=CD,
又∵AC=BC,AC=AE,
∴AC=BC=AE,
∴△DBE的周长=DE+BD+EB=CD+BD+EB=BC+EB=AE+EB=AB,
∵AB=7cm,
∴△DBE的周长=7cm.
故选:B.【总结提升】本题考查了角平分线上的点到角的两边的距离相等的性质,等腰直角三角形的性质,熟记
性质求出△DBE的周长=AB是解题的关键.
7.(2021秋•古冶区期中)如图,已知△ABC的周长是34,OB,OC分别平分∠ABC和∠ACB,OD⊥BC
于D,且OD=4,则△ABC的面积是( )
A.17 B.34 C.38 D.68
【思路引领】过O作OE⊥AB于E,OF⊥AC于F,连接OA,根据角平分线性质求出OE=OD=OF=
4,根据△ABC的面积等于△ACO的面积、△BCO的面积、△ABO的面积的和,即可求出答案.
【解答】解:过O作OE⊥AB于E,OF⊥AC于F,连接OA,
∵OB,OC分别平分∠ABC和∠ACB,OD⊥BC,
∴OE=OD,OD=OF,
即OE=OF=OD=4,
∴△ABC的面积是:S△AOB +S△AOC +S△OBC
1 1 1
= ×AB×OE+ ×AC×OF+ ×BC×OD
2 2 2
1
= ×4×(AB+AC+BC)
2
1
= ×4×34
2
=68,
故选:D.
【总结提升】本题考查了角平分线性质,三角形的面积,主要考查学生运用定理进行推理的能力.
8.如图,△ABC的三边AB、BC、CA的长分别为30、40、15,点P是三条角平分线的交点,将△ABC分
成三个三角形,则S△APB :S△BPC :S△CPA 等于( )A.1:1:1 B.6:8:3 C.5:8:3 D.4:5:3
【思路引领】由角平分线的性质可得,点P到三角形三边的距离相等,即三个三角形的 AB、BC、AC
的高相等,利用面积公式即可求解.
【解答】解:过点P作PD⊥BC于D,PE⊥AC于E,PF⊥AB于F,
∵P是三角形三条角平分线的交点,
∴PD=PE=PF,
∵AB=30,BC=40,AC=15,
∴S△APB :S△BPC :S△CPA =30:40:15=6:8:3.
故选:B.
【总结提升】此题主要考查角平分线的性质和三角形面积的求法,难度不大,熟记角平分线的性质并作
出合理的辅助线是解题的关键.
9.如图,△ABC中,∠B=30°,三角形的外角∠DAC和∠ACF的平分线交于点E,则∠AEC的度数为 75 °
.
【思路引领】根据三角形内角和定理求出∠BAC+∠BCA,求出∠DAC+∠FCA,根据角平分线的定义计
算即可.
【解答】解:∵∠B=30°,
∴∠BAC+∠BCA=150°,
∴∠DAC+∠FCA=210°,
∵三角形的外角∠DAC和∠ACF的平分线交于点E,∴∠EAC+∠ECA=105°,
∴∠AEC=180°﹣105°=75°,
故答案为:75°.
【总结提升】本题考查的是三角形内角和定理、三角形的外角的定义,掌握三角形内角和定义180°是解
题的关键.
题型三 角平分线的判定
10.(2019秋•武城县期末)△ABC中,点O是△ABC内一点,且点O到△ABC三边的距离相等;∠A=
40°,则∠BOC=( )
A.110° B.120° C.130° D.140°
【思路引领】由已知,O到三角形三边距离相等,得O是内心,再利用三角形内角和定理即可求出
∠BOC的度数.
【解答】解:∵O到三角形三边距离相等,
∴O是内心,
即三条角平分线交点,AO,BO,CO都是角平分线,
1 1
∴∠CBO=∠ABO= ∠ABC,∠BCO=∠ACO= ∠ACB,
2 2
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣40°=140°,
∴∠OBC+∠OCB=70°,
∴∠BOC=180°﹣70°=110°.
故选:A.
【总结提升】此题主要考查学生对角平分线性质,三角形内角和定理,三角形的外角性质等知识点的理解
和掌握,难度不大,是一道基础题.
11.(2021秋•新城区校级月考)如图所示,平面内三条直线a、b、c两两相交,在平面内找出一点P,使
得点P到三条直线的距离相等,那么符合条件的点P有 4 处.【思路引领】根据角平分线的性质定理解答即可.
【解答】解:∵点P到三条直线的距离相等,
∴点P是三条直线a、b、c所形成的角的角平分线的交点,如图所示,图中点P、点P′、点P′′、
点P′′′即为所求,
故答案为:4.
【总结提升】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.
题型四 角平分线的性质和判定的综合运用
12.(2023春•永州期末)如图,AB∥CD,BP和CP平分∠ABC和∠DCB,AD过点P且与直线AB垂直.
若AD=8,则点P到BC的距离是( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【思路引领】过P作PE⊥BC于E,求出AD⊥CD,根据角平分线的性质得出PA=PD=PE,根据AD
求出即可.
【解答】解:过P作PE⊥BC于E,∵AB∥CD,AD⊥AB,
∴AD⊥CD,
∵PE⊥BC,BP和CP平分∠ABC和∠DCB,
∴PA=PE,PE=PD,
即PA=PD=PE,
∵AD=PA+PD=8,
∴PA=PD=PE=4,
即点P到BC的距离是4,
故选:C.
【总结提升】本题考查了角平分线的性质,能熟记角平分线上的点到角两边的距离相等是解此题的关键.
14.(2022秋•大兴区期末)如图,在△ABC中,AB<AC,∠BAC的平分线与外角∠BCD的平分线相交
于点M,作AB的延长线得到射线AE,作射线BM,有下面四个结论:
①∠MCD>∠MAB;
②BM=CM;
③射线BM是∠EBC的角平分线;
1
④∠BMC=90°− ∠BAC.
2
所有正确结论的序号是 ①③④ .
【思路引领】根据角平分线的定义和性质,三角形的边角不等关系逐项进行判断即可.
【解答】解:∵∠MCD是△ACM的外角,
∴∠MCD>∠MAC,
∵AM平分∠BAC,
∴∠MAB=∠MAC,
∴∠MCD>∠MAB,因此①正确;
如图,过点M分别作MN⊥BC,MP⊥AB,MQ⊥AC,垂足分别为N、P、Q,
∵AM平分∠BAC,CM平分∠BCD,
∴MN=MQ,MP=MQ,
∴MN=MP,
∴BM平分∠CBE,
因此③正确;
∵AB<AC,
∴∠ACB<∠ABC,
∴∠MBC<∠MCB,
∴MB>MC,
因此②不正确;
由上述证明可知,点M是△ABC的内角∠BAC,外角∠BCD,外角∠CBE的平分线的交点,
∴∠BMC=180°﹣∠MBC﹣∠MCB
1
=180°− (∠BCD+∠CBE)
2
1
=180°− (∠BAC+∠BCA+∠CBA+∠BAC)
2
1
=180°− (180°+∠BAC)
2
1
=90°− ∠BAC,
2
因此④正确;
综上所述,正确的结论有:①③④,
故答案为:①③④.
【总结提升】本题考查角平分线的性质,掌握角平分线的定义和性质以及三角形内角和定理是正确解答
的前提.
15.(2022秋•忠县校级月考)如图,Rt△ACB中,∠ACB=90°,△ABC的角平分线AD、BE相交于点P,过P作PF⊥AD交BC的延长线于点F,交AC于点H.
(1)求∠APB的度数为 135 ° ;
(2)证明:AH+BD=AB.
【思路引领】(1)根据三角形内角和定理可得∠CAB+∠CBA=90°,根据角平分线的定义可得
PAB+∠PBA=45°,即可求出∠APB的度数;
(2)根据(1)中的结论,可得∠BPD=45°,易证△APB≌△FPB(SAS),可得∠F=∠BAP,AP=
FP,AB=FB,进一步可证△APH≌△FPD(ASA),根据全等三角形的性质可得AH=FD,进一步即
可得证.
【解答】(1)解:∵∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠CBA=90°,
∵△ABC的角平分线AD、BE相交于点P,
1 1
∴∠PAB= ∠CAB,∠PBA= ∠CBA,
2 2
1
∴∠PAB+∠PBA= (∠CAB+∠CBA)=∠45°,
2
∴∠APB=180°﹣45°=135°,
故答案为:135°;
(2)证明:∵∠APB=135°,
∴∠BPD=45°,
∵PF⊥AD,
∴∠BPF=90°+45°=135°,
∵PB平分∠ABC,
∴∠ABP=∠FBP,
在△APB和△FPB中,
{∠ABP=∠FBP
)
BP=BP ,
∠APB=∠FPB∴△APB≌△FPB(SAS),
∴∠F=∠BAP,AP=FP,AB=FB,
∵AP平分∠BAC,
∴∠BAP=∠CAP,
∴∠F=∠CAP,
∵PF⊥AD,
∴∠APH=∠FPD,
在△APH和△FPD中,
{∠APH=∠FPD
)
AP=FP ,
∠CAP=∠F
∴△APH≌△FPD(ASA),
∴AH=FD,
∴AH+BD=FD+BD=BF=AB.
【总结提升】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理,角平分线的定义等,熟练掌握
全等三角形的判定和性质是解题的关键.
16.(2020秋•饶平县校级期末)在△ABC中,AE、BF是角平分线,交于O点.
(1)如图1,AD是高,∠BAC=50°,∠C=70°,求∠DAC和∠BOA的度数.
(2)如图2,若OE=OF,AC≠BC,求∠C的度数.
(3)如图3,若∠C=90°,BC=8,AC=6,AB=10,求S△AOB .
【思路引领】(1)根据垂直的定义得到∠ADC=90°,根据角平分线的定义得到∠ABO=30°,根据三
角形的内角和即可得到结论;
(2)连接OC,根据角平分线的性质得到OM=ON,根据全等三角形的性质得到∠EOM=∠FOH,根
据角平分线的定义即可得到结论;
(3)连接OC,过O作OD⊥AB于D,OG⊥BC于G,OH⊥AC于H,根据角平分线的性质得到OD=OG=OH,根据三角形的面积公式即可得的结论.
【解答】解:(1)∵AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∵∠C=70°,
∴∠DAC=180°﹣90°﹣70°=20°;
∵∠BAC=50°,∠C=70°,
∴∠BAO=25°,∠ABC=60°,
∵BF是∠ABC的角平分线,
∴∠ABO=30°,
∴∠BOA=180°﹣∠BAO﹣∠ABO=180°﹣25°﹣30°=125°;
(2)连接OC,
∵AE、BF是角平分线,交于O点,
∴OC是∠ACB的角平分线,
∴∠OCF=∠OCE,
过O作OM⊥BC,ON⊥AC,
则OM=ON,
{OE=OF
)
在Rt△OEM与Rt△OFN中, ,
OM=ON
∴Rt△OEM≌Rt△OFN,(HL),
∴∠EOM=∠FON,
∴∠MON=∠EOF=180°﹣∠ACB,
∵AE、BF是角平分线,
1
∴∠AOB=90°+ ∠ACB,
2
1
即90°+ ∠ACB=180°﹣∠ACB,
2
∴∠ACB=60°;
(3)连接OC,过O作OD⊥AB于D,OG⊥BC于G,OH⊥AC于H,
∵AE、BF是角平分线,交于O点,
∴OD=OG=OH,
1 1 1 1
∴S△ABC = ×8×6= ×10OD+ ×6×OG+ ×8×OH,
2 2 2 2∴OD=2,
1
∴S△AOB = ×10×2=10.
2
【总结提升】本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的定义和性质,等腰直角三角形的判定和性
质,正确的作出辅助线是解题的关键.
误点警示:
易错点: 忽视点的位置有两种情况而导致漏解
10.(2021秋•齐河县期末)如图,点P是∠AOB的角平分线OC上一点,PN⊥OB于点N,点M是线段
ON上一点.已知OM=3,ON=5,点D为OA上一点,若满足PD=PM,则OD的长度为 3 或 7
.
【思路引领】过点P作PE⊥OA于点E,分点D在线段OE上,点D在射线EA上两种情况讨论,利用
角平分线的性质可得PN=PE,即可求OE=ON=5,由题意可证Rt△PMN≌Rt△PDE,可求OD的长.
【解答】解:如图:过点P作PE⊥OA于点E,
∵OC平分∠AOB,PE⊥OA,PN⊥OB,
∴PE=PN,
∵PE=PN,OP=OP,
∴Rt△OPE≌Rt△OPN(HL),∴OE=ON=5,
∵OM=3,ON=5,
∴MN=2,
若点D在线段OE上,
∵PM=PD,PE=PN,
∴Rt△PMN≌Rt△PDE(HL),
∴DE=MN=2,
∴OD=OE﹣DE=3,
若点D在射线EA上,
∵PM=PD,PE=PN,
∴Rt△PMN≌Rt△PDE(HL),
∴DE=MN=2,
∴OD=OE+DE=7.
故答案为:3或7.
【总结提升】本题考查了角平分线的性质,全等三角形的判定与性质,熟练运用全等三角形的判定和性
质解决问题是本题的关键.