在初中几何证明中,角平分线是一个重要的概念。它不仅可以帮助我们解决各种几何问题,还可以让我们更好地理解三角形的性质。本文将详细介绍7大角平分线模型及其应用,帮助读者更好地掌握这一几何知识。
模型一:角平分线上的点向两边作垂线
模型解读与图示:
- 条件:如图1,P是∠MON的平分线上一点,过点P作PA⊥OM于点A,PB⊥ON于点B。
- 结论:PB=PA。
分析:
利用全等知识可证明此模型。做题时可以利用这个模型,为边相等、角相等、三角形全等创造更多的条件,进而可以快速找到解题的突破口。
例子:
如图2,在四边形ABCD中,BC>AB,AD=DC,BD平分∠ABC。 求证:∠BAD=∠BCD。
证明:
作DE⊥BC于E,作DF⊥AB延长线于F,∠DEF=90°,因为BD平分∠ABC, DF=DE(利用模型一),又AD=DC, DFA=DEC(斜边直角边), BC=CD=AF,∠BAD=∠BCD。
模型二:截取构造对称全等
模型解读与图示:
- 条件:如图3,P是∠MON的平分线上一点,点A是射线OM上任意一点,在ON上截取OB=OA,连接PB。
- 结论:OP=PB。
分析:
利用全等知识可证明此模型,这是经常使用的一种解题技巧。
例子:
已知,在∆ABC中,B²=C,AD是∠BAC的平分线,AB=16,BD=8。求线段AC的长?
解:
作DE=AB,连接PE,∠BPE=∠BAC(AD是∠BAC的平分线),∠DEP=∠B(三角形外角定理),∆BPE≌∆ABC(SAS),PE=AB=16,∆PEB≌∆BAC(SAS),BE=AC=8。
模型三:角平分线垂线构造等腰三角形
模型解读与图示:
- 条件:如图4,P是∠MO的平分线上一点,APOP于P点,延长AP于点B。
- 结论:∆AOB是等腰三角形。
分析:
这个模型巧妙地把角平分线和等腰三角形、三线合一联系了起来。
例子:
如图5,在∆ABC中,BE是∠ABC的平分线,AD⊥BE于D。 求证:∠BAD=∠CAD。
证明:
作DF⊥AB于F,∠BDF=∠BAC(AD是∠BAC的平分线),∠FDB=∠FBD(三角形外角定理),∆BDF≌∆BAC(SAS),DF=AC,∆ADF≌∆ADF(SAS),∠BAD=∠CAD。
模型四:角平分线平行线
模型解读与图示:
- 条件:如图6,P是∠MO的平分线上一点,过点P作PQ⊥ON,交OM于点Q。
- 结论:∆POQ是等腰三角形。
分析:
这种构造技巧也经常使用,构造后出现等腰三角形,为证明结论创造了更多的条件。
例子:
如图7,在∆ABC中,∠ABC=∠ACB,AD是∠BAC的平分线,求证:∆ABD≌∆ACD。
证明:
作DE⊥AC于E,∠BDE=∠ACB(AD是∠BAC的平分线),∠EDC=∠B(三角形外角定理),∆BDE≌∆ACD(SAS),BD=CD,∆ABD≌∆ACD(SAS)。
模型五:角平分线上的点到角的两边距离相等
模型解读与图示:
- 条件:如图8,P是∠MON的平分线上一点,PA⊥OM,PB⊥ON。
- 结论:PA=PB。
分析:
利用角平分线的性质可证明此模型。
例子:
如图9,在∆ABC中,AD是∠BAC的平分线,BD=CD,求证:∆ABD≌∆ACD。
证明:
作DE⊥AC于E,∠BDE=∠ACB(AD是∠BAC的平分线),∠EDC=∠B(三角形外角定理),∆BDE≌∆ACD(SAS),BD=CD,∆ABD≌∆ACD(SAS)。
模型六:角平分线上的点到角的两边距离相等
模型解读与图示:
- 条件:如图10,P是∠MON的平分线上一点,PA⊥OM,PB⊥ON。
- 结论:PA=PB。
分析:
利用角平分线的性质可证明此模型。
例子:
如图11,在∆ABC中,AD是∠BAC的平分线,BD=CD,求证:∆ABD≌∆ACD。
证明:
作DE⊥AC于E,∠BDE=∠ACB(AD是∠BAC的平分线),∠EDC=∠B(三角形外角定理),∆BDE≌∆ACD(SAS),BD=CD,∆ABD≌∆ACD(SAS)。
模型七:角平分线上的点到角的两边距离相等
模型解读与图示:
- 条件:如图12,P是∠MON的平分线上一点,PA⊥OM,PB⊥ON。
- 结论:PA=PB。
分析:
利用角平分线的性质可证明此模型。
例子:
如图13,在∆ABC中,AD是∠BAC的平分线,BD=CD,求证:∆ABD≌∆ACD。
证明:
作DE⊥AC于E,∠BDE=∠ACB(AD是∠BAC的平分线),∠EDC=∠B(三角形外角定理),∆BDE≌∆ACD(SAS),BD=CD,∆ABD≌∆ACD(SAS)。
通过以上7大角平分线模型的解析与应用,相信读者对角平分线的理解会更加深入。在解决几何问题时,这些模型将成为我们有力的工具。