专题04 角平分线的性质(知识串讲 7大考点)(解析版).docx
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1、专题04 角平分线的性质 考点类型 知识串讲(一)角平分线的性质(1)概念:从一个角的顶点引出一条射线,把这个角分成完全相同的角,这条射线叫做这个角的角平分线。(2)角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等; 数学语言:MOP=NOP,PAOM PBON PA=PB(二)角平分线的判定(1)判定定理:到角两边距离相等的点在角的平分线上数学语言:PAOM PBON PA=PBMOP=NOP 考点训练考点1:尺规作图角平分线典例1:(2023陕西宝鸡统考二模)如图,在ABC中,B=40,BAC=120请用尺规作图法在BC上求作一点D,使得ADC=100(不写作法,保留作图痕迹)【答案】见解
2、析【分析】BAD=ADC-B=100-40=60,求得BAD=12BAC,故点D在BAC的角平分线上,按尺规作图即可【详解】解:BAD=ADC-B=100-40=60BAD=12BAC点D是BAC的角平分线与BC的交点,如图所示,作BAC的角平分线,与BC的交于点D,点D即为所求【点睛】本题考查尺规作图作角平分线,熟练掌握角平分线的尺规作图方法是解题的关键,难点是分析所给条件证明点D在BAC的角平分线【变式1】(2022秋江苏八年级统考期末)如图,在ABC中,AB=AC,D为BA延长线上一点,E为AC的中点(1)利用无刻度的直尺和圆规按下列要求作图,并在图中标明相应字母(保留作图痕迹,不要求写
3、作法);作DAC的平分线AP;连接BE并延长交AP于点F(2)猜想AF与BC位置和数量的关系,并说明理由【答案】(1)见解析;见解析(2)AFBC且AF=BC;理由见解析【分析】(1)根据尺规作角平分线的方法按要求作图即可;(2)求出FAE=C,利用ASA证明AEFCEB,根据全等三角形的性质可得结论【详解】(1)如图(2)证明:AB=AC,ABC=C,DAC=ABC+C=2C,即C=12DAC,AF平分DAC,FAE=12DAC,FAE=C,又AE=CE,AEF=CEB,AEFCEBASA,AF=BC【点睛】本题考查了尺规作角平分线,等腰三角形的性质,三角形外角的性质,角平分线定义,全等三角
4、形的判定和性质等知识,熟练掌握尺规作图的方法和步骤是解题的关键【变式2】(2023广东汕尾校考二模)如图,点D在ABC的AB边上,且ACD=A(1)作BDC的平分线DE,交BC于点E(用尺规作图法,保留作图痕迹,不要求写作法);(2)在(1)的条件下,判断直线DE与直线AC的位置关系,并证明你的结论【答案】(1)见解析(2)DEAC【分析】(1)利用基本作图(作已知角的平分线)作BDC的平分线DE即可;(2)先根据角平分线的定义得出BDE=CDE,再利用三角形外角的性质得出BDC=A+ACD,结合ACD=A可得出BDE=A,最后利用平行线的判定即可得出【详解】(1)解:如图,DE为所作;(2)
5、解:DEAC理由如下:DE平分BDC,BDE=CDE,又BDC=A+ACD,BDE+CDE=A+ACD,ACD=A,BDE=A,DEAC【点睛】本题考查了基本作图作已知角的平分线,平行线的判定,三角形外角的性质,掌握平行线的判定是解题的关键.【变式3】(2022秋福建南平八年级福建省南平第一中学校考期中)如图,在ABC中,BAC=70,ACB=60,ACB的平分线交AB于点D(1)尺规作图:作ABC的平分线BO交CD于点O(保留作图痕迹,不写作法)(2)求BOD的度数【答案】(1)见解析(2)55【分析】(1)根据角平分线的作法即可作ABC的平分线BO交CD于点O;(2)根据内角和定理求出AB
6、C,再根据角平分线定义求出OCB,OBC,再利用外角的性质求解【详解】(1)解:如图,BO即为所求;(2)BAC=70,ACB=60,ABC=180-70-60=50,CD平分ACB,BO平分ABC,OCB=12ACB=30,OBC=12ABC=25,BOD=OCB+OBC=30+25=55【点睛】本题考查了作图-基本作图,三角形内角和定理和外角的性质,解决本题的关键是掌握角平分线的作法考点2:角平分线的性质应用证明线段典例2:(2022秋北京朝阳八年级校考期中)如图,在ABC中,C=90,DEAB,于点E,AD平分CAB,点F在AC上,BD=DF求证:BE=FC【答案】证明见详解【分析】根据
7、角平分线的性质可知DE=DC,再证明DEBDCF,即可证明BE=FC【详解】证明:AD平分CAB,C=90,DEAB,DE=DC,C=DEB=90,在RtDEB和RtDCF中,DE=DCBD=DF,DEBDCFHL,BE=FC【点睛】本题考查了三角形全等的判定和性质、角平分线的性质,根据角平分线的性质得出DE=DC是解答本题的关键【变式1】(2023秋河南安阳八年级校考期中)如图,ABC的两条高BE、CD相交于点O,BDCE(1)求证:BECD;(2)判断点O是否在BAC的平分线上,并说明理由【答案】(1)见解析(2)点O在BAC的平分线上,理由见解析【分析】(1)由三角形的高得BEC=CDB
8、=90,由对顶角得BOD=COE,结合BD=CE,可证得BODCOE,从而得到OD=OE,OB=OC,则有OD+OC=OE+OB,即CD=BE;(2)连接AO,由三角形的高可得ADC=AEB=90,结合(1)中的BE=CD,公共角BAE=CAD,可证得ADCAEB,从而得AD=AE,易证得ADOAEO,有DAO=EAO,从而得证(1)证明:BE、CD是ABC的高,且相交于点O,BEC=CDB=90,在BDO和CEO中,CDB=BEC=90BOD=COEBD=CE,BODCOE(AAS),OD=OE,OB=OC,OD+OC=OE+OB,即CD=BE;(2)解:点O在BAC的平分线上,理由如下:连
9、接AO,如图所示:BE、CD是ABC的高,且相交于点O,ADC=AEB=90,由(1)得BE=CD,在ABE和ACD中,ADC=AEB=90CAD=BAECD=BE,ACDABE(AAS),AD=AE,由(1)得OD=OE,在AOD和AOE中,AD=AEADC=AEB=90OD=OE,AODAOE(SAS),DAO=EAO,点O在BAC的平分线上【点睛】本题主要考查全等三角形的判定与性质,解题的关键是结合图形分析清楚题中的条件与图中的条件,特别是图中的公共角与公共边【变式2】(2022秋江苏八年级专题练习)如图,ABC中,ABAC,BAC90,CD平分ACB,BECD,垂足E在CD的延长线上求
10、证:BE12CD【答案】见解析【分析】分别延长BE、CA交于点F,首先结合题意推出CFECBE,从而得到BEEF12BF,然后证明BFACDA,得到BFCD,即可得出结论【详解】证明:分别延长BE、CA交于点F,BECD,BECFEC90CD平分ACB,FCEBCE在CFE与CBE中,BECFEC,FCEBCE,CECE,CFECBE,BEEF12BF在CFE与CAD中,FFCEADCACD 90,FADC在BFA与CDA中,FADC,BACFAB,ABAC,BFACDA,BFCD BE12CD【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,理解角平分线的基本定义,熟练运用角平分线的性质构造辅助线,并
11、且准确判定全等三角形是解题关键【变式3】(2022秋全国八年级专题练习)如图,ABC中,A60,ACB的平分线CD和ABC的平分线BE交于点G(1)求BGC的度数(2)求证:GDGE【答案】(1)120;(2)见解析【分析】(1)利用角平分线的定义,结合三角形内角和定理可得出GBCGCB,进一步求得BGC;(2)连接AG,过点G作GMAB于M,GNAC于N,GFBC于F由角平分线的性质及逆定理可得GNGMGF,AG是CAB的平分线;在四边形AMGN中,易得NGM18060120;在BCG中,根据三角形内角和定理,可得CGB120,即EGD120,EGNDGM,证明RtEGNRtDGM(AAS)
12、即可得证GEGM【详解】解:(1)A60,ABCACB18060120,ACB的平分线CD和ABC的平分线BE交于点G,GBCGCB12ABC12ACB12(ABCACB)60,BGC180(GBCGCB)120;(2)连接AG,过点G作GMAB于M,GNAC于N,GFBC于FA60,ACBABC120,CD,BE是角平分线,BCGCBG120260,CGBEGD120,G是ACB平分线上一点,GNGF,同理,GFGM,GNGM,AG是CAB的平分线,GAMGAN30,NGMNGAAGM6060120,EGDNGM120,EGNDGM,又GNGM,在RtEGNRtDGM,RtEGNRtDGM(
13、AAS),GEGD【点睛】本题主要考查全等三角形的判定和性质及角平分线的性质,作出辅助线构造三角形全等是解题的关键考点3:角平分线性质应用和差关系典例3:(2022秋河南安阳八年级校考阶段练习)如图,点E是BC的中点,ABBC,DCBC,AE平分BAD求证:(1)DE平分ADC;(2)ADAB+CD【答案】(1)见解析(2)见解析【分析】(1)由角平分线的性质得到EBEF,等量代换得到EFEC,利用HL证明RtEFDRtECD,再根据全等三角形的性质即可得解;(2)由(1)得出FDCD,利用HL证明RtAEFRtAEB,得到AFAB,再根据线段的和差即可得解【详解】(1)证明:如下图,过E作E
14、FAD于F,ABBC,AE平分BAD,EBEF,点E是BC的中点,EBEC,EFEC,DCBC,EFAD,EFDECD90,在RtEFD和RtECD中,EF=ECED=ED,RtEFDRtECD(HL),FDECDE,DE平分ADC;(2)解:由(1)知,RtEFDRtECD,FDCD,在RtAEF和RtAEB中,EF=EBAE=AE,RtAEFRtAEB(HL),AFAB,ADAF+FD,ADAB+CD【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质、角平分线的性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理及作出合理的辅助线是解决问题的关键【变式1】(2023春广东广州七年级广州市天河区汇景实验学校校考
15、期中)已知,如图,ABC=ADC,BF,DE分别平分ABC与ADC,且1=3,求证:1+4=180请根据条件进行推理,得出结论,并在括号内注明理由证明: BF,DE分别平分ABC与ADC(已知) 1=12ABC,2=12ADC(_) ABC=ADC(_) 1=2(等量代换) 1=3(已知) 2=_(_) AB/CD(_) 1+4=180(_)【答案】见解析【分析】首先根据角平分线定义可得1=12ABC,2=12ADC,根据等式的性质可得1=2,再由条件1=3可得2=3,根据内错角相等,两直线平行可得ABCD,根据两直线平行,同旁内角互补得到1+4=180【详解】解:证明:BF,DE分别平分AB
16、C与ADC(已知), 1=12ABC,2=12ADC(角平分线的定义),ABC=ADC(已知),1=2(等量代换),1=3(已知),2=3(等量代换),ABCD(内错角相等,两直线平行),1+4=180(两直线平行,同旁内角互补)故答案为:角平分线的定义;已知;等量代换;3;内错角相等,两直线平行;两直线平行,同旁内角互补【点睛】此题主要考查了平行线的判定和性质以及角平分线的性质,能灵活运用知识点进行推理是解此题的关键【变式2】(2023秋四川南充八年级四川省南充市白塔中学校考期中)如图,BC90,M是BC上一点,且DM平分ADC,AM平分DAB,求证:ADCDAB【答案】证明见解析【分析】过
17、M作MEAD于E,根据垂直定义和角平分线性质得出CDEM90,BAEM90,CDMEDM,CMEM,EAMBAM,BMME,根据全等三角形性质,推导得MCDMED,根据全等得出CDDE,同理得AEAB,即可得出答案【详解】如图,过M作MEAD于E,BC90,DM平分ADC,AM平分DAB,CDEM90,BAEM90,CDMEDM,CMEM,EAMBAM,BMEM,CDM=EDMC=DEMCM=EM, MCDMED(AAS),CDDE,BAM=EAMB=AEMBM=EMABMAEM(AAS),AEAB,ADAEDECDAB【点睛】本题考查了角平分线、全等三角形的知识;解题的关键是熟练掌握角平分线
18、、全等三角形的性质,从而完成求解【变式3】(2022秋全国八年级专题练习)已知:如图,PC平分APB,CMPA于M,CNPB于N,D、E分别是边PA和PB上的点,且CDCE求证:APB+DCE180【答案】见详解【分析】根据PC平分APB,CMPA于M,CNPB于N,得出CM=CN,PMC=90,PNC=90,得出MPN+MCN=180,再证RtMCDRtNCE(HL),得出MCD=NCE即可【详解】解:PC平分APB,CMPA于M,CNPB于N,CM=CN,PMC=90,PNC=90,MPN+MCN=360-PMC-PNC=360-90-90=180,在RtMCD和RtNCE中,CD=CEC
19、M=CN,RtMCDRtNCE(HL),MCD=NCE,APB+DCE=APB+DCN+NCE=APB+DCN+MCD=APB+MCN=180【点睛】本题考查角平分线性质,三角形全等判定与性质,四边形内角和,掌握角平分线性质,三角形全等判定与性质,四边形内角和是解题关键考点4:角平分线性质应用面积问题典例4:(2023春陕西西安八年级西安行知中学校联考期中)如图,P为ABC外角CBM,BCN的平分线的交点,PDBC,PEAB,PFAC,垂足分别为D,E,F(1)求证:PE=PF(2)若四边形ABPC的面积为20,且PD=4,求AB+AC的长【答案】(1)见解析(2)10【分析】(1)根据角平分
20、线的性质得出PD=PE,PD=PF,即可证明结论;(2)连接AP,根据四边形ABPC的面积为20,得出SABP+SACP=20,即12ABPE+12ACPF=20,根据PE=PF=PD=4,得出AB+AC=10【详解】(1)证明:P为CBM,BCN的平分线的交点,PDBC,PEAB,PFAC,PD=PE,PD=PF,PE=PF(2)解:如图,连接AP,四边形ABPC的面积为20,SABP+SACP=20,12ABPE+12ACPF=20,由(1)知PE=PF=PD=4,12ABPD+12ACPD=20,即12PDAB+AC=20,2AB+AC=20,AB+AC=10【点睛】本题主要考查了角平分
21、线的性质,三角形面积的计算,解题的关键是熟练掌握角平分线上的点到角的两边距离相等【变式1】(2023春全国八年级专题练习)已知:如图,AC平分BAD,CEAB于E,CFAD于F,且ADC+B=180(1)若AB=12,AD=8,则AF=(2)若ABC的面积是24,ADC的面积是16,则BEC的面积等于 【答案】(1)10(2)4【分析】(1)利用角平分线的性质可得CE=CF,F=CEB=90,根据等角的补角相等得B=CDF,利用AAS证出RtBCERtDCF,求出DF=BE,证明RtAFCRtAEC,推出AF=AE,由BE=DF可得AB-AE=AF-AD=AB-AF,即可得AB+AD=2AF;
22、(2)利用全等三角形的面积相等,设BEC的面积为x,列出方程可得结果【详解】(1)AC平分BAD,CEAB于E,CFAD于FCE=CF,F=CEB=90,ADC+B=180,ADC+CDF=180,B=CDF,在RtBCE与RtDCF中,B=CDFCEB=FCE=CF,RtBCERtDCF(AAS),DF=BE, 在RtACE与RtACF中,CE=CFAC=AC,RtACERtACF(HL),AF=AE,AB-AE=AF-AD=AB-AF,AB+AD=2AF,AB=12,AD=8,AF=10,故答案为:10(2)RtBCERtDCF,SBCE=SDCF,设BEC的面积为x,ABC的面积是24,
23、ADC面积是16,24-x=16+x,,x=12(24-16)=4即BEC的面积等于4,故答案为:4【点睛】本题考查了角平分线性质,全等三角形的判定和性质,三角形的面积,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键【变式2】(2023秋吉林八年级统考期末)如图,在RtABC中,AC=BC,C=90,AP平分BAC交BC于点P,若PC=4,AB=14回答问题:(1)P到AB的距离PD长为_,PDB的周长为_;(2)求APB的面积【答案】(1)4,14(2)APB的面积为28【分析】(1)根据角平分线的性质定理即可得出PD=PC,可得答案;先证明PDAPCA,得出AD=AC,再求出PDB的周长为PB
24、+PD+BD=PB+PC+BD=AC+BD=AD+BD=AB,可得答案;(2)由角平分线的性质可知,PD=PC=4,再根据三角形的面积公式计算即可【详解】(1)解:C=90,AP平分BAC,PD=PC,PC=4,PD=4,PDA=PCA,PD=PC,AP=AP,PDAPCA,AD=AC,PDB的周长为PB+PD+BD=PB+PC+BD=AC+BD=AD+BD=AB,AB=14,PDB的周长为14;故答案为:4,14;(2)解:由角平分线的性质可知,PD=PC=4, SPDB=12ABPD=12144=28【点睛】本题考查角平分线的性质定理,全等三角形的判定与性质,掌握角平分线的性质定理是解题的
25、关键【变式3】(2023春湖南岳阳八年级统考阶段练习)如图,在ABC中,AD为BAC的平分线,DEAB于点E,DFAC于点F,ABC的面积是84cm2,AB=15cm,AC=13cm,求DE的长【答案】DE=6cm【分析】根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得DE=DF,再根据SABC=SABD+SACD,列方程计算即可得解【详解】解:AD为BAC的平分线, DEAB,DFAC,DE=DF,SABC=SABD+SACD=12ABDE+12ACDF,SABC=12AB+ACDE即1215+13DE=84,解得:DE=6,DE=6cm【点睛】本题考查了角平分线上的点到角的两边距离相等的性质,三角
26、形的面积,熟记性质并列出方程是解题的关键考点5:角平分线的判定典例5:(2023春河南洛阳八年级统考期中)如图,DEAB交AB延长线于E,DFAC于F,BD=CD,BE=CF(1)求证:AD平分BAC;(2)直接写出AB+AC与AE之间的数量关系【答案】(1)见解析(2)AB+AC=2AE【分析】(1)求出E=DFC=90,根据全等三角形的判定定理得出RtBEDRtCFD,推出DE=DF,根据角平分线性质得出即可;(2)根据全等三角形的性质得出AE=AF,再根据BE=CF,即可求出答案【详解】(1)解:证明:DEAB,DFAC,E=DFC=90,在RtBED和RtCFD中,BD=CDBE=CF
27、,RtBEDRtCFDHL,DE=DF,DEAB,DFAC,AD平分BAC;(2)解:AB+AC=2AE理由如下:由(1)知AD平分BAC,DE=DF,在RtADE和RtADF中,DE=DFAD=AD,RtADERtADFHL,AE=AF,BE=CF,AB+AC=AE-BE+AF+CF=2AE【点睛】本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,角平分线的判定,注意:全等三角形的判定定理有SAS,ASA,AAS,SSS,HL,全等三角形的对应边相等,对应角相等【变式1】(2023春全国七年级专题练习)如图,ABC的平分线与ACB的外角平分线相交于点D,连接AD求证:AD是BAC的外角平分线【答案】证
28、明见解析【分析】作DEBA交BA的延长线于E,DFAC于F,DGBH于G,根据角平分线的性质得到DE=DF,根据角平分线的判定定理证明结论【详解】证明:作DEBA交BA的延长线于E,DFAC于F,DGBH于G,DB平分ABC、DC平分ACH,DE=DG,DF=DG,DE=DF,又DEBA,DFAC,AD是BAC的外角平分线【点睛】本题考查的是角平分线的性质和判定,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等、到角的两边的距离相等的点在角的平分线上是解题的关键【变式2】(2023春全国八年级专题练习)如图,ABC和EBD中,ABC=DBE=90,AB=CB,BE=BD,连接AE,CD,AE与CD交于
29、点M,AE与BC交于点N(1)求证:AE=CD;(2)求证:AECD;(3)连接BM,有以下两个结论:BM平分CBE;MB平分AMD其中正确的有 【答案】(1)见解析(2)见解析(3)【分析】(1)根据SAS证明ABECBD即可得出答案;(2)根据ABECBD,得出BAE=BCD,利用三角形内角和定理,求出NMC=90,即可得出答案;(3)作BKAE于K,BJCD于J,根据全等三角形的性质,得出AE=CD,SABE=SCDB,证明BK=BJ,根据角平分线的性质,即可得出答案【详解】(1)证明:ABC=DBE,ABC+CBE=DBE+CBE,即ABE=CBD,在ABE和CBD中,AB=CBABE
30、=CBDBE=BD,ABECBD,AE=CD(2)证明:ABECBD,BAE=BCD,NMC=180-BCD-CNM,ABC=180-BAE-ANB,又CNM=ANB,ABC=90,NMC=90,AECD(3)解:结论:理由:作BKAE于K,BJCD于J,如图所示:ABECBD,AE=CD,SABE=SCDB,12AEBK=12CDBJ,BK=BJ,BKAE,BJCD,BM平分AMD不妨设成立,则CBMEBM,则AB=BD,显然不可能,故错误故答案为:【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理的应用,角平分线的判定,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握三角形全等的判定和性质【变
31、式3】(2023秋浙江温州九年级校考期末)平行四边形ABCD中,E、F分别是BC、AB上的一点,AE与CF相交于P,且AE=CF求证:DPA=DPC【答案】见解析【分析】过D作DQAE,DGCF,由SADE=12SABCD=SDFC,可得:AEDQ2=DGFC2,进而得出DQ=DG,得出PD为APC的角平分线,即可证明结论【详解】证明:过D作DQAE,DGCF,连接DF和DE,如图所示:则SADE=12SABCD=SDFC,AEDQ2=DGFC2,又AE=FC,DQ=DG,PD为APC的角平分线,DPA=DPC(角平分线逆定理)【点睛】本题考查平行四边形和角平分线的性质,有一定的难度,解题的关
32、键是准确作出辅助线,利用角平分线的性质进行证明考点6:角平分线性质与判定综合典例6:(2022秋山东日照八年级校考期末)如图,在四边形ABCD中,ABCD,点E是BC的中点,DE平分ADC,求证:AE是DAB的平分线.【答案】见解析【分析】先过点E作EHAB于点H,反向延长EH交DC的延长线于点G,过点E作EFAD于点F,由平行线的性质可知EGAC,由于E是BC的中点,可得出CGEBHE,故GE=EH,再根据角平分线的性质可知EF=GE,故EF=EH,进而可得出结论【详解】解:过点E作EHAB于点H,反向延长EH交DC的延长线于点G,过点E作EFAD于点F,如图所示:EHAB,EHB=90,A
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