模型一:角平分线上的点向两边作垂线
模型分析
在几何问题中,角平分线上的点到角的两边距离相等是一个重要的性质。利用这一性质,可以构造出边相等、角相等、三角形全等的条件,从而快速找到解题的突破口。
模型实例
- 实例一:在直角三角形ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,BC=6cm,BD=4cm。求点D到直线AB的距离。
解答:过点D作DE垂直于AB于点E,由于AD平分∠CAB,则CD=DE。因为BC=6cm,BD=4cm,所以CD=BC-BD=6cm-4cm=2cm。因此,点D到直线AB的距离是2cm。
- 实例二:在三角形ABC中,∠BAC=120°,求证:AP平分∠BAC。
证明:过点P作PD垂直于AB于点D,PE垂直于AC于点E。由于∠BAC=120°,所以∠BAD=∠CAD=60°。又因为PD=PE(角平分线上的点到角的两边距离相等),所以三角形APD和三角形APE是全等的。因此,∠APB=∠APC,即AP平分∠BAC。
模型二:截取构造对称全等
模型分析
利用角平分线图形的对称性,在角的两边构造对称全等三角形,可以得到对应边、对应角相等。这是解题中常用的一种技巧。
模型实例
- 实例一:在三角形ABC中,AD是ABC的外角平分线,P是AD上异于点A的任意一点,试比较PB和PC与AB和AC的大小,并说明理由。
解答:由于AD是ABC的外角平分线,所以∠BAD=∠CAD。又因为BP=PC(对称性),所以三角形ABP和三角形ACP是全等的。因此,AB=AC。
- 实例二:在三角形ABC中,AD是ABC的内角平分线,其他条件不变,试比较PC-PB与AC-AB的大小,并说明理由。
解答:由于AD是ABC的内角平分线,所以∠BAD=∠CAD。又因为BP=PC(对称性),所以三角形ABP和三角形ACP是全等的。因此,AC-AB=PC-PB。
模型三:角平分线垂线构造等腰三角形
模型分析
利用等腰三角形的三线合一性质,可以构造出两个全等的直角三角形,进而得到对应边、对应角相等。
模型实例
- 实例一:在三角形ABC中,AP垂直于BC于点P,求证:三角形ABP和三角形ACP是全等的。
证明:由于AP垂直于BC,所以∠BAP=∠CAP=90°。又因为∠BAC=∠BAC(公共角),所以三角形ABP和三角形ACP是全等的。
- 实例二:在三角形ABC中,AP垂直于BC于点P,求证:AB=AC。
证明:由于三角形ABP和三角形ACP是全等的,所以AB=AC。
模型四:角平分线平行线
模型分析
当有角平分线时,常过角平分线上一点作角的一边的平行线,构造等腰三角形,为证明结论提供更多的条件。
模型实例
- 实例一:在三角形ABC中,AD平分∠BAC,求证:三角形ABD和三角形ACD是全等的。
证明:过点D作DE平行于AC于点E,由于AD平分∠BAC,所以∠BAD=∠CAD。又因为DE平行于AC,所以∠ADE=∠CAD。因此,三角形ABD和三角形ACD是全等的。
- 实例二:在三角形ABC中,AD平分∠BAC,求证:AB=AC。
证明:由于三角形ABD和三角形ACD是全等的,所以AB=AC。
通过以上四个模型的介绍和实例分析,相信读者对角平分线模型有了更深入的了解。在实际解题过程中,灵活运用这些模型,可以大大提高解题效率,轻松提升几何解题能力。