在初中数学中,角平分线是一个重要的概念,它不仅可以帮助我们理解角度关系,还能在解决几何问题时提供便捷的解题思路。以下是角平分线垂线的四大模型,通过这些模型,我们可以轻松掌握几何解题的秘诀。
模型一:角平分线上的点向两边作垂线
模型分析
在这个模型中,我们利用角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等。通过构造垂线,我们可以为边相等、角相等、三角形全等创造更多条件,从而快速找到解题的突破口。
模型实例
- 在直角三角形ABC中,∠C = 90°,AD是∠BAC的平分线,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,由于AD是∠BAC的平分线,根据角平分线性质,DE=CD。由勾股定理可得CD=√(BD²+BC²)=√(4²+6²)=√(16+36)=√52=2√13。因此,点D到直线AB的距离是2√13 cm。
- 已知∠ABC=1/2∠ACD,求证:AP平分∠BAC。
证明:作PD垂直于AC于点D,由于∠ABC=1/2∠ACD,根据角平分线性质,PD=AD。又因为PD垂直于AC,AD垂直于AC,所以PD=AD,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。利用对称性把一些线段或角进行转移,这是经常使用的一种解题技巧。
模型实例
- 在三角形ABC中,AD是∠BAC的外角平分线,P是AD上异于点A的任意一点,比较PB与PC与AB与AC的大小关系,并说明理由。
解答:作PE垂直于AC于点E,由于AD是∠BAC的外角平分线,根据角平分线性质,PE=PC。又因为PE垂直于AC,PC垂直于AC,所以PE=PC,即PB=PC。由于PE垂直于AC,AB=AC,所以PB=PC=AB=AC。
模型三:角平分线垂线构造等腰三角形
模型分析
在角平分线上任意找一点P,过点P作角平分线的垂线交角的两条边与A、B。这样就构造出了一个等腰三角形AOB,即OAOB。这个模型还可以得到P是AB中点。
模型实例
- 在等腰三角形ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线,H是BC的中点。求证:DH=1⁄2(AB-AC)。
证明:作DH垂直于BC于点H,由于AD是∠BAC的平分线,根据角平分线性质,DH=AH。又因为DH垂直于BC,AH垂直于BC,所以DH=AH。由于H是BC的中点,所以DH=1⁄2(AB-AC)。
模型四:角平分线平行线
模型分析
角平分线平行,必出等腰三角形。通过构造平行线,我们可以得到等腰三角形,从而为解题提供便利。
模型实例
- 在三角形ABC中,P是∠BAC的平分线上一点,过点P作PQ平行于AC,交BC于点Q。求证:∠APQ=∠BAC。
证明:由于PQ平行于AC,根据同位角相等,∠APQ=∠BAC。
通过以上四大模型,我们可以更好地理解和应用角平分线,从而在解决几何问题时更加得心应手。