几何问题中,若出现角平分线这一条件时,可联想角平分线的特性,灵活利用角平分线的特性来解决问题.
1.显“距离”, 用性质
很多时候,题意中只给角平分线这个条件,图上并没有出现“距离”,而角平分线性质的运用又离不开这个“距离”,所以同学们应大胆地让“距离”现身(过角平分线上的一点向角的两边作垂线段)
例1 三角形的三条角平分线交于一点,你知道这是为什么吗?
分析:我们知道两条直线是交于一点的,因此可以想办法证明第三条角平分线通过前两条角平分线的交点.
已知:如图,△ABC的角平分线AD与BE交于点I,求证:点I在∠ACB的平分线上.
证明:过点I作IH⊥AB,IG⊥AC,IF⊥BC,垂足分别是点H、G、F.
∵点I在∠BAC的角平分线AD上,且IH⊥AB、IG⊥AC
∴IH=IG(角平分线上的点到角的两边距离相等)
同理 IH=IF ∴IG=IF(等量代换)
又IG⊥AC、IF⊥BC
∴点I在∠ACB的平分线上(到一个角的两边的距离相等的点,在这个角的平分线上).即:三角形的三条角平分线交于一点.
例2 已知:如图,PA、PC分别是△ABC外角∠MAC和∠NCA的平分线,它们交于点P,PD⊥BM于D,PF⊥BN于F.
求证:BP为∠MBN的平分线.
【分析】要证BP为∠MBN的平分线,只需证PD=PF,而PA、PC为外角平分线,故可过P作PE⊥AC于E.根据角平分线性质定理有PD=PE,PF=PE,则有PD=PF,故问题得证.
【证明】过P作PE⊥AC于E.
∵PA,PC分别为∠MAC与∠NCA的平分线.且PD⊥BM,PF⊥BN
∴PD=PE,PF=PE,∴PD=PF
又∵PD⊥BM,PF⊥BN,∴点P在∠MBN的平分线上,
即BP是∠MBN的平分线.
2.构距离,造全等
有角平分线时常过角平分线上的点向角两边引垂线,根据角平分线上的点到角两边距离相等,可构造处相应的全等三角形而巧妙解决问题.
例3 △ABC中,∠C=90°,AC=BC,DA平分∠CAB交BC于D点,问能否在AB上确定一点E使△BDE的周长等于AB的长.请说明理由.
解:过D作DE⊥AB,交AB于E点,则E点即可满足要求.
因为∠C=90°,AC=BC, 又DE⊥AB,∴DE=EB.
∵AD平分∠CAB且CD⊥AC、ED⊥AB, ∴CD=DE.
由“HL”可证Rt△ACD≌Rt△AED. ∴AC=AE.
∴L△BDE=BD+DE+EB =BD+DC+EB =BC+EB=AC+EB =AE+EB =AB.
例4 如图,∠B=∠C=90°,M是BC上一点,且DM平分∠ADC,AM平分∠DAB.
求证:AD=CD+AB.
证明:过M作ME⊥AD,交AD于E.
∵DM平分∠ADC,∠C=90°.
MC=ME. 根据“HL”可以证得Rt△MCD≌Rt△MED,∴CD=ED.
同理可得AB=AE.∴CD+AB=ED+AE=AD. 即AD=CD+AB.
3.巧翻折, 造全等
以角平分线为对称轴,构造两三角形全等.即在角两边截取相等的线段,构造全等三角形.
例5 如图,已知△ABC中∠BAC=90°,AB=AC,CD垂直于∠ABC的平分线BD于D,BD交AC于E,求证:BE=2CD.
分析:要证BE=2CD,想到要构造等于2CD的线段,结合角平分线,利用翻折的方法把△CBD沿BD翻折,使BC重叠到BA所在的直线上,即构造全等三角形(△BCD≌△BFD),然后证明BE和CF(2CD)所在的三角形全等.
证明:延长BA、CD交于点F
∵BD⊥CF(已知) ∴∠BDC=∠BDF=90°
∵BD平分∠ABC(已知) ∴∠1=∠2
在△BCD和△BFD中
∴△BCD≌△BFD(ASA)
∴CD=FD, 即CF=2CD
∵∠5=∠4=90°,∠BDF=90° ∴∠3+∠F=90°,∠1+∠F=90°。∴∠1=∠3。
在△ABE和△ACF中
∴△ABE≌△ACF(ASA)∴BE=CF, ∴BE=2CD。
例6 如图,已知AC∥BD、EA、EB分别平分∠CAB和△DBA,CD过点E,则AB与AC+BD相等吗?请说明理由.
【分析】要证明两条线段的和与一条线段相等时常用的两种方法.
1.可在长线段上截取与两条线段中一条相等的一段,然后证明剩余的线段与另一条线段相等.(割)
2.把一个三角形移到另一位置,使两线段补成一条线段,再证明它与长线段相等.(补)
证法一:如图(1)在AB上截取AF=AC,连结EF.在△ACE和△AFE中
∴△ACE≌△AFE(SAS)
∵,∴,又,∴∠6=∠D
在△EFB和△BDE中
∴△EFB≌△EDB(AAS) ∴FB=DB ∴AC+BD=AF+FB=AB
证法二:如图(2),延长BE,与AC的延长线相交于点F
∠F=∠3
在△AEF和△AEB中
∴△AEF≌△AEB(AAS), ∴AB=AF,BE=FE
在△BED和△FEC中
∴△BED≌△FEC(ASA) ∴BD=FC, ∴AB=AF=AC+CF=AC+BD.下载本文