引言
在初中几何学习中,角平分线是一个重要的概念。它不仅在中考数学中经常出现,而且在解决许多几何问题时也能发挥关键作用。角平分线四大模型是解决角平分线相关问题的核心工具,掌握这些模型,可以帮助我们快速找到解题的突破口。
模型一:角平分线上的点向两边作垂线
模型分析
在角平分线上任取一点,向角的两边作垂线,根据角平分线的性质,这两条垂线段长度相等。这一性质可以用来构造等边、等角,甚至全等的三角形。
模型实例
例题:在三角形ABC中,角BAC的平分线AD交BC于点D,若AB=AC,BC=6cm,求AD的长度。
- 解答:由于AB=AC,AD是角BAC的平分线,根据角平分线的性质,BD=CD=3cm。再利用勾股定理,在直角三角形ABD中,AD的长度为√(AB² - BD²) = √(6² - 3²) = √27 = 3√3cm。
例题:在四边形ABCD中,AD=DC,BD平分角ABC,求证:AB=CD。
- 解答:连接BD,根据角平分线的性质,BD=BD,因此三角形ABD和三角形CDB全等,从而得出AB=CD。
模型二:截取构造对称全等
模型分析
利用角平分线的对称性,在角的两边构造对称全等三角形。通过这种构造,可以得到对应边、对应角相等,从而为解题提供条件。
模型实例
例题:在三角形ABC中,AD是角BAC的平分线,P是AD上异于点A的任意一点,比较PB和PC与AB和AC的大小关系。
- 解答:由于AD是角BAC的平分线,根据角平分线的对称性,三角形APB和三角形APC全等,因此PB=PC,且PB²+PC²=AB²+AC²。
例题:在三角形ABC中,AD是角BAC的平分线,其他条件不变,比较PC-PB与AC-AB的大小关系。
- 解答:由于AD是角BAC的平分线,根据角平分线的对称性,三角形APB和三角形APC全等,因此PC-PB=AC-AB。
模型三:角平分线垂线构造等腰三角形
模型分析
利用角平分线上的垂线构造等腰三角形。根据等腰三角形的性质,可以得出底角相等,从而为解题提供条件。
模型实例
例题:在三角形ABC中,AD是角BAC的平分线,AP垂直于BC于点P,求证:三角形ABP和三角形ACP全等。
- 解答:由于AD是角BAC的平分线,AP垂直于BC,根据角平分线的性质,三角形ABP和三角形ACP全等。
例题:在三角形ABC中,AD是角BAC的平分线,AP垂直于BC于点P,求证:AB=AC。
- 解答:由于AD是角BAC的平分线,AP垂直于BC,根据角平分线的性质,三角形ABP和三角形ACP全等,因此AB=AC。
模型四:角平分线平行线模型
模型分析
当角平分线与角的一边平行时,可以构造等腰三角形,从而为解题提供条件。
模型实例
例题:在三角形ABC中,AD是角BAC的平分线,DE平行于BC,求证:三角形ADE和三角形CDE全等。
- 解答:由于AD是角BAC的平分线,DE平行于BC,根据角平分线的性质,三角形ADE和三角形CDE全等。
例题:在三角形ABC中,AD是角BAC的平分线,DE平行于BC,求证:AB=AC。
- 解答:由于AD是角BAC的平分线,DE平行于BC,根据角平分线的性质,三角形ADE和三角形CDE全等,因此AB=AC。
结论
掌握角平分线四大模型,可以帮助我们在解决几何问题时快速找到解题的突破口。通过以上模型的详细解析和实例说明,相信读者可以更好地理解和应用这些模型。