模型一:角平分线上的点向两边作垂线
基本原理
角平分线上的点到角的两边距离相等。通过构造垂线,我们可以利用这一性质,为证明边相等、角相等、三角形全等创造条件。
应用实例
- 例题1:已知AF是△ABC的角平分线,P是AF上任意一点。过点P作AB平行线交BC于点D,作AC的平行线交BC于点E。证明:点F到DP的距离与点F到EP的距离相等。
解答:过点P作PE∥AB交BC于点E,过点P作PF∥AC交BC于点F。由于PE∥AB,PF∥AC,根据平行线性质,∠PEF=∠BAC,∠PFE=∠ABC。又因为AF是△ABC的角平分线,所以∠BAF=∠CAF。根据角角边(AAS)全等条件,△PEF≌△BAF,从而得到EF=AF。同理可证EF=AF。因此,点F到DP的距离与点F到EP的距离相等。
- 拓展:如果点P在AF延长线上,结论依然成立。
模型二:截取构造对称全等
基本原理
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。利用对称性可以把一些线段或角进行转移。
应用实例
- 例题2:在△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:作PE∥AC交AB于点E,作PF∥AB交AC于点F。由于PE∥AC,PF∥AB,根据平行线性质,∠APE=∠BAC,∠APF=∠ABC。又因为AD是△ABC的外角平分线,所以∠BAD=∠CAD。根据角角边(AAS)全等条件,△APE≌△CAD,△APF≌△BAC。从而得到PE=AC,PF=AB。因此,PB和PC与AB和AC的大小关系取决于点P的位置。
模型三:角平分线垂线构造等腰三角形
基本原理
有垂直于角平分线的线,果断延长,就会得到一个等腰三角形。等腰三角形的性质可以帮助我们证明一些几何问题。
应用实例
- 例题3:在△ABC中,BE是角平分线,BE⊥AD于点D,求证:CD=BD。
解答:过点C作CE⊥AD于点E。由于BE⊥AD,CE⊥AD,所以∠BEC=∠CDE。又因为BE是角平分线,所以∠ABE=∠CBE。根据角角边(AAS)全等条件,△BEC≌△CDE。从而得到CD=BD。
模型四:角平分线平行线
基本原理
角平分线平行,必出等腰三角形。利用这一性质,可以证明一些几何问题。
应用实例
- 例题4:已知OC平分∠AOB,若过点P作PE∥OB交OA于点E,证明:△OEP为等腰三角形。
解答:由于OC平分∠AOB,所以∠COE=∠BOC。又因为PE∥OB,所以∠OEP=∠BOC。根据角角边(AAS)全等条件,△OEP≌△COE。从而得到PE=CE。同理可证OE=OE。因此,△OEP为等腰三角形。
通过以上四大模型,我们可以巧妙地证明一些几何问题。在实际解题过程中,灵活运用这些模型,可以帮助我们快速找到解题突破口。