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专题02 三角形中的倒角模型之平分平行(射影)构等腰、角平分线第二定理模型
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
大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非全等
类模型作相应的总结,需学生反复掌握。
.........................................................................................................................................1
模型来源.............................................................................................................................................................1
真题现模型.........................................................................................................................................................2
提炼模型.............................................................................................................................................................4
模型运用.............................................................................................................................................................6
模型1.平分平行(射影)构等腰模型..................................................................................................................6
模型2.角平分线第二定理(内角平分线定理与外角平分线定理)模型...........................................................9
.......................................................................................................................................13
1842年斯坦纳-雷米欧司定理的纯几何证明完成,该定理证明过程中大量涉及角平分线与平行线的构
造技巧,间接催生了"角平分线+平行线→等腰三角形"这一辅助线作法的明确化和模型化。
随着几何教育的发展,教育研究者将实践中高频出现的解题模式进行总结归类。“平分平行构等腰”
(或“角平分线+平行线→等腰”)因其简洁性与普适性,被提炼为标准化模型,作为角平分线非全等类
模型的核心之一,与“射影构等腰”(角平分线+垂直→等腰)并列,纳入专题教学体系。
这一模型并非由单一学者独创,而是几何学基本原理(尤其是角平分线和平行线性质)在解决经典问
题(如斯坦纳-雷米欧司定理)中自然衍生的方法结晶。其现代形式的明确化与命名,是19世纪定理证明
方法与20世纪后教学经验提炼共同作用的结果。(2024·湖南长沙·二模)如图,在 中, 和 的平分线交于点 ,过点 作 交
于 ,交 于 ,若 ,则线段 的长为 .
(24-25八年级下·山西运城·期中)如图,在 中, ,点D在 边上,连接 ,
的平分线分别交 , 于点E,F.(1)尺规作图:求作 的高线 ;(要求:保留作图痕
迹,标明字母,不写作法;如果完成有困难,可画出草图后解答(2)题);(2)若 ,求证:
.
(2024·上海浦东新·三模)爱动脑筋的小李同学在学习完角平分线的性质后意犹未尽,经过思考发现里面
还有一个有趣的结论:(1)【问题发现】如图1所示,若 是 的角平分线,可得到结论:
.
小李的解法如下:过点D作 于点E, 于点F,过点A作 于点G,
∵ 是 的角平分线,且 , ,∴.
∵ , ,∴ ;
(2)【类比探究】如图2所示,若 是 的外角平分线, 与 的延长线交于点D.求证:
;1)角平分线加平行线必出等腰三角形.
图1 图2 图3
条件:如图1,OO’平分∠MON,过OO’的一点P作PQ//ON. 结论:△OPQ是等腰三角形。
证明:∵PQ//ON,∴∠1=∠3,∵OO’平分∠MON,∴∠2=∠1,
∴∠2=∠3,∴OQ=PQ,∴△OPQ是等腰三角形。
条件:如图2,△ABC中,BD是∠ABC的角平分线,DE ∥ BC。结论:△BDE是等腰三角形。
证明:∵DE ∥ BC,∴∠BDE=∠DBC,∵BD是∠ABC的角平分线,∴∠DBE=∠DBC,
∴∠DBE=∠BDE,∴BE=DE,∴△BDE是等腰三角形。
条件:如图3,在 中, 平分 , 平分 ,过点O作 的平行线与 , 分别
相交于点M,N.结论:△BOM、△CON都是等腰三角形。
证明:由题意得:MN ∥ BC,∴∠BOM=∠OBC,∵BO是∠ABC的角平分线,∴∠OBM=∠OBC,
∴∠BOM=∠MBO,∴BM=OM,∴△BOM是等腰三角形。同理可得:△CON也是等腰三角形。
2)角平分线加射影模型必出等腰三角形.C
E
×
×
F
○ ×
B D A→ ○
图4
条件:如图4,BE平分∠CBA,∠ACB=∠CDA=90°. 结论:三角形CEF是等腰三角形。
证明:∵BE平分∠CBA,∴∠CBE=∠ABE,∵∠ACB=90°,∴∠CBE+∠CEB=90°,
∵∠CDA=90° ,∴∠ABE+∠BFD=90°,∵∠BFD=∠CFE,∴∠ABE+∠CFE=90°,
∴∠CEB=∠CFE,∴CF=CE,∴三角形CEF是等腰三角形。
3)内角平分线定理
条件:如图,在△ABC中,若BD是∠ABC的平分线。结论:
证明:作 ,作DH AB垂足分别为F,H.
∵BD是∠ABC的平分线,∴DF=DH,则 = =
(2)作BE CA垂足为E,则 = = ∴ =
4)外角平分线定理
图2 图3
条件:如图2,在△ABC中,∠BAC的外角平分线交BC的延长线于点D。结论: .证明:如图2,过C作 .交BA的延长线于E,
∵ ,∴ ,∠2=∠4,∠1=∠3,∵∠1=∠2,∴∠4=∠3,∴AE=AC,∴ .
5)奔驰模型(面积)
条件:如图3, 的三边 、 、 的长分别是a,b,c,其三条角平分线交于点O,将 分
为三个三角形。结论: =c:a:b。
证明:过点 作 于点 ,作 于点 ,作 于点 .
由题意知: , , 是 的三条角平分线, , 于,
,
的三边 、 、 长分别为a,b,c,
.
模型1.平分平行(射影)构等腰模型
例1(2025·江苏苏州·二模)如图, , 平分 .以下结论不一定成立的是( )
A. B. C. D.
例2(24-25八年级上·广东珠海·期中)如图,在 中, 和 的平分线交于点E,过点 作
交 于M,交 于N,若 , ,则线段 的长为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
例3(24-25八年级·绵阳市·假期作业)如图,在 中, , 于点D, 的平
分线 交 于F,交 于E,若 , ,则 .例4(24-25九年级上·山东滨州·期中)已知如图( ), 中, , 、 的平分线相交于
点 ,过点 作 交 于 .
(1) 与 间有怎样的关系?写出你的猜想.(不用证明)
(2)若 ,第①问中 与 间的关系还存在吗?若不存在,请说明理由,若存在,请写出证
明过程.(3)若 中, , 的平分线与三角形外角 的平分线 交于 ,过 点作
交 于 ,交 于 .如图( ), 与 间的关系如何?为什么?
例5(24-25八年级上·河北石家庄·阶段练习)(1)如图1, , 平分 ,则 的形状
是三角形;(2)如图2, 平分 , , ,则 .
(3)如图3,有 中, 是角平分线, 交 于点D.若 ,则 .
(4)如图4,在 中, 与 的平分线交于点F,过点F作 ,分别交 , 于
点D,E.若 ,则 的周长为.
(5)如图,在 中, cm, 分别是 和 的平分线,且 ,
则 的周长是.模型2.角平分线第二定理(内角平分线定理与外角平分线定理)模型
例1(24-25八年级下·安徽宿州·期中)如图, 的三边 、 、 长分别是 、 、 ,其三
条角平分线将 分为三个三角形,则 等于( )
A.1:1:1 B.7:6:5 C.6:5:7 D.5:6:7
例2(24-25·河南南阳·八年级校考期末)我们已经学习过角平分线性质定理,即:角平分线上的点到角两
边的距离相等.如图,已知 的角平分线BD交边AC于点D.
(1)求证: = (2)求证: = ;(3)如果BC=4,AB=6,AC=5,那么CD=______.例3(24-25·北京·八年级校考期中)在 中,D是 边上的点(不与点B、C重合),连接 .
(1)如图1,当点D是 边的中点时, _____;
(2)如图2,当 平分 时,若 , ,求 的值(用含m、n的式子表示);
(3)如图3, 平分 ,延长 到E.使得 ,连接 ,若 ,求
的值.
例4(24-25九年级上·重庆九龙坡·期末)三角形角平分线性质定理:三角形的内角平分线分对边所得两条
线段与这个角的两边对应成比例.
如图1, 中, 是角平分线,则 .小石同学学习了这个定理以后探究:三角形的外角平
分线分对边所得两条线段与这个角的两边的关系,下面是他的探究过程,请按要求完成.
已知:如图2,已知 及其外角 . 的角平分线交 的延长线于点F.求证: .(1)尺规作图:在图2中作 的平分线交 的延长线于点F,在射线 上截取 ,连接
(不写作法保留作图痕迹)
(2)证明:
是 的角平分线, ______①
, ; ______② , ___③
是 的角平分线 ______ ④ ; ,
结合以上探究可知:三角形的一个外角的角平分线外分对边所成两条线段,这两条线段和夹相应的内角的
两边______ ⑤.
1.(2025·安徽亳州·模拟预测)如图,点A,B和点C,D分别在一把点尺的两边上,连接 ,
平分 ,测得 ,则 的度数为( )A. B. C. D.
2.(2025·湖北武汉·三模)如图,在 中,以顶点 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,两弧在 内部交于一点 ,过
点 作射线 交 于点 ,过点 作 ,交 于点 .若 , ,则
的度数为( )
A. B. C. D.
3.(24-25八年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图,在 中, 和 的平分线交于点
E,过点E作 交 于M,交 于N,若 ,则线段 的长为( )
A.9 B.18 C.4.5 D.以上都不对
4.(24-25八年级上·天津南开·期中)如图,在 中, , 和 的平分线分别交
于点 , ,若 , ,则 的值为( )A. B. C. D.
5.(23-24八年级上·广东广州·期末)如图, 的三边 , , 的长分别为12,27,30,其三
条角平分线将 分成三个三角形,则 ( ).
A. B. C. D.
6.(24-25河南安阳八年级期末)如图,点 是 的 , 的平分线的交点, 交
于点 , 交 于点 ,若 的周长为 ,那么 的长为( )
A. B. C. D.
7.(24-25·浙江八年级专题练习)如图, 的角平分线 、 、 交于点 ,若
,则下列结论中正确的是( )A. B. C. D. 三条高的比为
8.(2022·内蒙古鄂尔多斯·中考真题)如图,∠AOE=15°,OE平分∠AOB,DE∥OB交OA于点D,
EC⊥OB,垂足为C.若EC=2,则OD的长为( )
A.2 B.2 C.4 D.4+2
9.(24-25山西八年级期中)如图在 中, 的角平分线 交 于 ,若 , ,
则平行四边形 的周长为()
A. B. C. D.
10.(2025·湖北武汉·三模)如图,在 中,以顶点 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,两弧在 内部交于一点 ,过
点 作射线 交 于点 ,过点 作 ,交 于点 .若 , ,则
的度数为( )A. B. C. D.
11.(24-25八年级上·广东东莞·期中)如图,在 中, 的角平分线和 相邻的外角平分
线 交于点 ,过点 作 交 于 ,交 于 ,若 ,且 ,则 长为
.
12.(24-25.江苏八年级期中)如图,已知:在 中, , 于D, 的角平分
线交AD与F,交AB于E, 交AB于G. , ,则 __________,
__________.
13.24-25·江苏扬州·七年级校考期末)如图,在 中, 是 的中点, 是 上的一点,且
, 与 相交于点 ,若 的面积为1,则 的面积为 .
14.(24-25·湖南益阳·八年级统考期末)如图, , 是 的角平分线, , 相交于点
于F, ,下列四个结论:① ;② ;③若 的周长为m, ,则
④若 ,则 其中正确的结论是 (填写序号).
15.(24-25八年级上·山东青岛·期末)如图1,在 中, 是 的角平分线.
(1)若 , , ,可得到结论: __________;
(2)若 , , ,可得到结论: __________;
(3)图2中, , , ,若 是 的外角平分线,与 的延长线交于点E,可得到
结论: __________.
16.(2025·湖北武汉·模拟预测)如图,在 中, , 和 的平分线分别交 于
点 、 ,若 , , ,求 .17.(22-23九年级上·山西运城·期中)阅读与思考请仔细阅读下列材料,并完成相应的任务.
下面是小宇同学运用面积的思想对“平行于三角形一边的直线与其他两边相交,截得的
对应线段成比例.”进行了证明.
如图,在 中,D,E是边 ,且 .求证: .
证明:如图,分别连接 .设点E到 的距离为 ,点D到 的距离为 ,
, …
任务:(1)请补全以上证明过程.(2)应用以上结论解答问题:如图,在 中, , ,
求证: .
18.(2025·山西临汾·二模)阅读与思考在学习完角平分线的相关辅助线后,老师让学生探究角平分线分
线段成比例定理,以下是小宇同学的探究过程:
角平分线分线段成比例定理内容:三角形内角平分线分对边所得两条线段与这个角的两边对应成比
例,如图1.若 为 的角平分线,则 .
下面是小宇对这个定理的证明过程.
证明:如图2,过点C作 ,交 的延长线于点E.则 ,且 (依据
1),
又 平分 , (依据2), .
任务:(1)填空:材料中的依据1是_______,依据2是_______;
(2)你有不同的思考方法吗?请写出你的证明过程;
(3)如图3,在 中, 平分 交 于点D, ,则 的长为_______.
19.(24-25八年级上·河南漯河·期中)如图①, 中, , 的平分线交于 点,过
点作 交 于 .
(1)图①中有几个等腰三角形?猜想: 与 之间有怎样的关系.
(2)如图②,若 ,其他条件不变,在第( )问中 与 间的关系还存在吗?
(3)如图③,若 中 的平分线 与 平分线 交于 ,过 点作 ,交 于 ,
交 于 ,这时 与 关系又如何?请直接写出结果.20.(2025·河北石家庄·模拟预测)阅读材料:
角平分线分线段成比例定理:如图1,在 中, 平分 ,则 .
下面是这个定理的部分证明过程:
证明:如图2,过点C作 ,交 的延长线于点E.……
解决问题:(1)请按照上面的证明思路,写出该证明的剩余过程;
(2)如图3,在 中, 是角平分线, , , ,求 的长.