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第 06 讲 解题技巧专题:三角形中的倒角模型之双角平分线
和高线模型
目录
【模型一 三角形中的倒角模型之双内角角平分线模型】....................................................................................1
【模型二 三角形中的倒角模型之一内角一外角双角平分线模型】.....................................................................3
【模型三 三角形中的倒角模型之双外角角平分线模型】....................................................................................8
【模型四 三角形中的倒角模型之高线与角平分线分线模型】...........................................................................12
【过关检测】............................................................................................................................................................15
【模型一 三角形中的倒角模型之双内角角平分线模型】
1)两内角平分线的夹角模型
图1 图2 图3
条件:如图1,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线BP,CP交于点P;结论: 。
证明:∵∠ABC和∠ACB的平分线BP,CP交于点P,∴ , 。
∴∠P=180°-(∠PBC+∠PCB)=180°- (∠ABC+∠ACB)=180°- (180°-∠A)=90°+ ∠A。
2)凸多边形双内角平分线的夹角模型1
条件:如图2,BP、CP平分∠ABC、∠DCB,两条角平分线相交于点P;结论:2∠P=∠A+∠D。
证明:∵BP、CP平分∠ABC、∠DCB,∴ , 。
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学科网(北京)股份有限公司∴ ∠ P=180°- ( ∠ PBC+∠ PCB ) =180°- ( ∠ ABC+∠ DCB ) =180°- ( 360°-∠ A-∠ D ) =
(∠A+∠D)。即:2∠P=∠A+∠D。
3)凸多边形双内角平分线的夹角模型2
条件:如图3,CP、DP平分∠BCD、∠CDE,两条角平分线相交于点P;结论:
。
证明:∵CP、DP平分∠BCD、∠CDE,∴ , 。
∴ ∠ P=180°- ( ∠ PCD+∠ PDC ) =180°- ( ∠ BCD+∠ CDE ) =180°- ( 540°-∠ A-∠ D-∠ E )
=∠A+∠D+∠E-90°。即:2∠P=∠A+∠D+∠E-180°。
例1.如图,在 中,点 是 内一点,且点 到 三边的距离相等,若 ,则
.
例2.模型认识:我们学过三角形的内角和等于 ,又知道角平分线可以把一个角分成大小相等的两部
分,接下来我们就利用上述知识进行下面的探究活动.
如图①,在 中, 、 分别是 和 的角平分线.
解决问题:(1)若 , ,则 ______;(直接写出答案)
(2)若 ,求出 的度数;
拓展延伸:(3)如图②,在四边形 中, 、 分别是 和 的角平分线,直接写出
与 的数量关系.
【模型二 三角形中的倒角模型之一内角一外角双角平分线模型】
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学科网(北京)股份有限公司图1 图2
1)一个内角一个外角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB的外角,两条角平分线相交于点P;结论:
.
证明:∵BP、CP平分∠ABC、∠ACD,∴ , 。
∴∠P=∠PCD-∠PBC= (∠ACD-∠ABC)= ∠A。
2)一个内角一个外角平分线的夹角模型(累计平分线)
条件:如图2, ,∠ABC、∠ACD的平分线相交于点 , 的平分线相交于点 ,
, 的平分线相交于点 ……以此类推;结论: 的度数是 .
证明:∵BP、CP 平分∠ABC、∠ACD,∴ , 。
1 1
∴∠P=∠PCD-∠PBC= (∠ACD-∠ABC)= ∠A= 。同理:∠P= ∠P= ,∠P=
1 1 1 2 1 n
例1.问题情境:如图1,点D是△ABC外的一点,点E在BC边的延长线上,BD平分∠ABC,CD平分
∠ACE.试探究∠D与∠A的数量关系.
(1)特例探究:如图2,若△ABC是等边三角形,其余条件不变,则∠D= ;
如图3,若△ABC是等腰三角形,顶角∠A=100°,其余条件不变,则∠D= ;这两个图中,与∠A
度数的比是 ;(2)猜想证明:如图1,△ABC为一般三角形,在(1)中获得的∠D与∠A的关系是
否还成立?若成立,利用图1证明你的结论;若不成立,说明理由.
例2.(24-25八年级上·江西南昌·阶段练习)特例感知
(1)如图1, 是 的平分线, 是 外角的角平分线.
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学科网(北京)股份有限公司①若 ,则 ________;
②判断 与 的数量关系,并说明理由.
类比迁移
(2)如图2, 是 的外角, 的平分线与 的平分线交于点 , 的平分线
与 的平分线交于点 , , 的平分线与 的平分线交于点 ( 为正整数).设
,则 ________.
拓展应用
(3)如图3,在 中, 是 的外角, 的三等分线与 的三等分线交于点 .若
, ,请直接写出 的度数.(用含 、 的式子表示)
【模型三 三角形中的倒角模型之双外角角平分线模型】
C
D
B A E
图1 图2 图3
1)两外角平分线的夹角模型
条件:如图1,在△ABC中,BO,CO是△ABC的外角平分线;结论: .
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学科网(北京)股份有限公司证明:∵BO、CO平分∠CBE、∠BCF,∴ , 。
∴∠O=180°-(∠OBC+∠OCB)=180°- (∠EBC+∠BCF)=180°- (∠A+∠ACB+∠ABC+∠A)
=180°- (180°+∠A)=90°+ ∠A。
2)旁心模型 旁心:三角形的一条内角平分线与其他两个角的外角平分线交于一点
条件:如图2,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB的外角,两条角平分线相交于点 D;结论:AD平分
∠CAD。
证明:如图3,过点D作DM⊥BA、DN⊥AC、DH⊥BC,
∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACB的外角,
∴DH=DM,DH=DN,∴DM=DN,∴AD平分∠CAD。,
例1.(23-24八年级上·全国·课后作业)如图,在 中, 分别是 的平分线,
分别是 的角平分线.
(1)若 ,则 ________ , ________ ;
(2)当 变化时, 的值是否变化?请说明理由.
例2.(24-25八年级上·山西大同·阶段练习)如图①,在 中, 与 的平分线相交于点 .
(1)若 ,则 的度数是 ;
(2)如图②,作 的外角 , 的角平分线交于点 ,试探索 , 之间的数量关系.
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学科网(北京)股份有限公司(3)如图③,延长线段 交于点 ,试探索 , 之间的数量关系.
【模型四 三角形中的倒角模型之高线与角平分线分线模型】
1)条件:如图1,在 中, , 分别是 的高和角平分线,结论: .
2)条件:如图2,F为 的角平分线AE的延长线上的一点, 于D,结论:
.
图1 图2
1)证明:∵ 平分 ,∴ ,
∵ ,∴ ,
∴ ;
2)证明:如图,过 作 于 ,由(2)可知: ,
, , , , , ,
, .
例1.(23-24七年级下·河北邢台·阶段练习)在 中, , , 是 的角平分
线.
(1)如图1,若 是 的高,则 的度数为 .
(2)如图2,若 是 的角平分线,G是 延长线上一点,过点G作 于点H,则 的
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学科网(北京)股份有限公司度数为 .
例2.已知:在 中, , 平分 交 于点 .
(1)如图①, 于点 ,若 ,求 的度数;
(2)如图①, 于点 ,若 ,求 的度数(用含 的式子表示);
(3)如图②,在 中, 于点 , 是 上的任意一点(不与点 , 重合),过点 作
于点 ,且 ,请你运用(2)中的结论求出 的度数;
(4)在(3)的条件下,若点 在 的延长线上(如图③),其他条件不变,则 的度数会发生改变吗?
说明理由.
【过关检测】
一、单选题
1.(24-25八年级上·山东济宁·阶段练习)如图, 是 的角平分线, 相交于点D,
, ,则 的度数是( )
A. B. C. D.
2.(23-24八年级上·河南商丘·阶段练习)如图,在 中, 是角平分线, ,垂足为D,点
D在点E的左侧, , ,则 的度数为( )
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学科网(北京)股份有限公司A. B. C. D.
3.(24-25八年级上·广东广州·期中)如图, 于点O,点E,F分别是射线 上的动点(不
与点O重合),延长 至点G, 的角平分线及其反向延长线分别交 的角平分线于
点M,N.若 中有一个角是另一个角的4倍,则 为( ).
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
4.(24-25八年级上·内蒙古鄂尔多斯·阶段练习)如图,在 中, , 分别平分 , ,
且交于点 , 为外角 的平分线, 的延长线交 于点 ,则以下结论:① ;②
;③ ;④点 在 的角平分线上;⑤ 一定成立的有
( )个.
A.1 B.2 C.3 D.多于3
二、填空题
5.(24-25八年级上·陕西宝鸡·期末)如图,点O是 内一点, , 、 分别是 和
的角平分线,则 等于 .
6.(24-25八年级上·全国·单元测试)如图,在 中, 分别是 与 的角
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学科网(北京)股份有限公司平分线,点D在 的延长线上,则 .
7.(22-23八年级上·湖北荆门·单元测试)如图,已知 的角平分线与 的外角平分线交
于点D, 的外角角平分线与 的外角角平分线交于点E,则 .
8.(24-25八年级上·甘肃定西·期中)如图, 和 分别是△ 的内角平分线和外角平分线, 是
的角平分线, 是 的角平分线, 是 的角平分线, 是 的角平分线.
若 ,则 为 .
三、解答题
9.(24-25八年级上·天津西青·期中)如图1,在 中, 是 的角平分线;
(1)填写下面的表格.
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学科网(北京)股份有限公司的度数
的度数
(2)试猜想 与 之间存在一个怎样的数量关系,并证明你的猜想;
的度数
的度
数
10.(24-25八年级上·重庆铜梁·期中)在 中, 是边 上的高.
(1)如图1,若 是边 上的中线, ,求 的长.
(2)如图2,若 是 的角平分线, 时,求 的度数.
11.(24-25八年级上·全国·期中)如图①,凹四边形 形似圆规,这样的四边形称为“规形”.
(1)如图①,在规形 中,若 ,求 的度数;
(2)如图②,在规形 中, 和 的角平分线 交于点E,且 ,试探究
之间的数量关系,并说明理由.
12.(23-24八年级上·福建龙岩·期中)新定义:在 中,若存在最大内角是最小内角度数的n倍(n
为大于1的正整数),则称 为“n倍角三角形”. 例如,在 中,若∠ ,则
,因为 最大, 最小,且 ,所以 为“3倍角三角形”.
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学科网(北京)股份有限公司(1)在 中,若 ,则△DEF为“_______倍角三角形”.
(2)如图,在 中, 的角平分线相交于点D,若 为“3倍角三角形”,
请求出 的度数.
13.(23-24七年级下·河北石家庄·期中)如图①,在 中, 与 的平分线相交于点 .
(1)如果 ,求 的度数;
(2)如图②,作 外角 的角平分线交于点 ,试探索 之间的数量关系.
(3)如图③,延长线段 、 交点 中,存在一个内角等于另一个内角的2倍,直接写出 的度
数.
14.(23-24七年级下·江苏淮安·期中)【结论发现】
小明在完成教材第43页第21题后发现:三角形的一个内角平分线与另一内角的外角平分线的夹角的度数
是三角形第三内角度数的一半.
【结论应用】
(1)如图1,在 中, ,点E是 的内角 平分线与外角 平分线的交点,
则 的度数为 °;
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学科网(北京)股份有限公司(2)如图2,在 中, ,延长 至点E,延长 至点D,已知 、 的角平分
线与 的角平分线及其反向延长线交于P、F,求 的度数;
【拓展延伸】
(3)如图3,四边形 的内角 与外角 的平分线形成如图所示形状.
①已知 , ,求 的度数;
②直接写出 与 的数量关系.
15.(23-24七年级下·湖南衡阳·期中)在我们华师版义务教育教科书数学七下第82页曾经研究过三角形角
平分线的夹角问题.明明在研究完上面的问题后,对这类问题进行了深入的研究,他的研究过程如下:
【问题改编】
(1)如图1,在 中, 、 的角平分线交于点P,若 .则 ________;
【问题推广】
(2)如图2,在 中, 的角平分线与 的外角 的角平分线交于点P,过点B作
于点H,若 ,求 的度数;
(3)如图3,在 中, 、 分别平分 、 ,M、N、Q分别在 、 、 的延
长线上, 、 分别平分 、 , 、 分别平分 、 .若 ,则 的
度数为________(结果用含n的代数式表示);
【拓展提升】
(4)在四边形 中, ,点F在直线 上运动(点F不与E,D两点重合),连接 , ,
、 的角平分线交于点Q,若 , ,直接写出 和α,β之间的数量关系.
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