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中考数学必考几何模型:角平分线四大模型

中考数学必考几何模型:角平分线四大模型
中考数学必考几何模型:角平分线四大模型

角平分线四大模型

模型 1 角平分线的点向两边作垂线

模型分析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,构造模型,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

模型实例

(1)如图①,在△ ABC 中,∠ C=90°,AD 平分∠ CAB ,BC =6,BD =4,那么点 D 到直线AB 的距离是

解答:如图,过点 D 作DE⊥AB 于点E,∵AD 平分∠ CAB, ∴CD=DE.

∵ CB =6,BD =4,∴ DE=CD =2,即点 D 到直线AB 的距离是 2.

2)如图②,∠ 1=∠ 2,∠ 3=∠ 4,求证:AP 平分∠ BAC

证明:如图,过点P作PD⊥AB于点D,PE⊥BC于点E,PF⊥AC于点F,

∵∠ 1=∠ 2,∴ PD=PE,∵∠ 3=∠4, ∴PE=PF,∴PD=PF

如图,P是∠MON 的平分线上一点,过点P作PA⊥OM 于点A,

又∵ PD ⊥AB ,PF⊥AC ,∴ AP 平分∠ BAC (角平分线的判定)

练习

1、如图,在四边形ABCD 中,BC>AB,AD=DC,BD 平分∠ ABC ,

求证:∠ BAD +∠ BCD =180°

证明:作DE⊥BC 于E,作DF⊥BA 的延长线于F,∴∠ F=∠ DEC =90°, ∵BD平分∠

ABC,∴DF=DE,又∵AD=DC,∴△ DFA ≌DEC,∴∠ FAD =∠ C ∵∠ FAD +∠ BAD =180°,∴∠ BAD +∠ BCD =180°

2. 如图,△ABC 的外角∠ ACD ∠的平分线CP与内角∠ ABC 的平分线BP相交于点P,若∠ BPC=40°,则∠CAP =.

解答:如图所示,作PN⊥BD 于N,作PF⊥ BA ,交BA 延长线于F,作PM⊥ AC 于M ∵ BP、CP 分别是∠ CBA 和∠DCA 的角平分线,∴∠ ABP =∠ CBP,∠DCP=∠ ACP,PF=PN=PM,∵∠ BAC =∠ ACD -∠ ABC ,∠ BPC=∠ PCD-∠ PBC(外角性质) ∴∠BAC =2∠PCD-2∠PBC=

2(∠PCD-∠PBC)=2∠BPC=80°

∴∠ CAF =180°-∠ BAC =100°,∵ PF=PM

∴AP 是∠FAC 的角平分线,∴∠ CAP=∠ PAF=50°

模型 2 截取构造对称全等

如图,P是∠ MON 的平分线上的一点,点 A 是射线OM 上任意一点,在ON 上截取OB=OA,连接

PB,则△ OPB≌△ OPA

模型分析利用角平分线图形的对称性,在铁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

(1)如图①所示,在△ ABC 中,AD 是△BAC 的外角平分线,P是AD 上异于点 A 的任意一点,试比较PB+PC 与AB+AC 的大小,并说明理由

解题:PB+PC >AB+AC

证明:在BA 的延长线上取点E, 使AE=AB,连接PE,∵ AD 平分∠ CAE

∴∠CAD =∠ EAD ,在△ AEP 与△ACP 中,∵AE=AB,∠CAD=∠ EAD,

AP=AP,∴△ AEP≌△ ACP (SAS),∴ PE=PC

∵在△PBE 中:PB+PE> BE,BE =AB+AE =AB+AC ,∴ PB+PC> AB+AC

(2)如图②所示,AD 是△ABC 的内角平分线,其它条件不变,试比较PC-PB 与AC-AB 的大小,并说明理由

解答:AC-AB>PC-PB

证明:在△ ABC 中, 在AC 上取一点E,使AE=AB ,∴ AC-AE=AB-AC=BE ∵AD 平分∠ BAC ,∴∠ EAP= ∠ BAP ,在△ AEP 和△ ACP 中

∴△ AEP ≌△ ABP (SAS) ,∴ PE=PB ,∵在△ CPE 中

CE>CP-PE ,∴ AC-AB>PC-PB

练习

1. 已知,在△ ABC 中,∠ A =2∠ B,CD 是∠ ACB 的平分线,AC=16,AD=8,

求线段BC 的长

解:如图在BC 边上截取CE=AC,连结DE,在△ ACD 和△ECD 中

AC EC

ACD ECD

CD CD

∴△ ACD ≌△ ECD(SAS)

∴AD=DE ,∠A=∠ 1 ,∵∠ A=2∠B,∴∠ 1=2∠B,

∵∠ 1=∠ B+∠ EDB ,∴∠ B =∠ EDB ,

∴ EBB =ED ,∴EB=DA =8,BC=EC+BE=AC+DA=16+8=24

2. 在△ABC 中,AB=AC,∠A=108°,BD 平分∠ ABC,求证:BC=AB +CD

∴△ABD ≌△ EBD(SAS) ,∴∠ DEB =∠ A =108°,∴∠ DEC=180°-108°=72

1

∵AB =AC ,∴∠ C=∠ ABC =2(180 °-108 °)=36°,∴∠ EDC=72°,

∴∠ DEC =∠ EDC ,∴ CE=CD ,∴ BE+CE=AB+CD,∴BC=AB+CD

3. 如图所示,在△ ABC 中,∠ A=100°,∠ABC =40°,BD 是∠ ABC 的平分线,延长BD 至E,使DE

证明:在CB 上取点F,使得BF=AB,连结DF,∵ BD 平分∠ ABC ,BD=BD ∴△ABD ≌△ FBD ,∴ DF =AD =DE, ∠ ADB =∠ FDB ,∴ BD 平分∠ ABC ∴∠ABD =20°,则∠ ADB =180°-20°-100°=60°=∠CDE

∠CDF=180°-∠ ADB -∠ FDB =60°,∴∠ CDF =∠ CDE,在△ CDE和△ CDF 中

DE DF

CDF CDE

CD CD

∴△ CDE ≌CDF,∴ CE =CF,∴ BC=BF+FC=AB+CE

模型 3 角平分线+垂线构造等腰三角形

如图,P是∠ MON 的平分线上一点,AP 丄OP于P点,延长AP 交ON 于点.B,则△ AOB 是等腰三角形.

模型分析

构造此模型可以利用等腰三角形的" 三线合一”,也可以得到两个全等的直角三角形.进而得到对应边对应角相等.这个模型巧妙地把角平分线和三线合一联系了起来.

模型实例

如图.己知等腰直角三角形ABC 中,∠ A=90°, AB=AC, BD 平分∠ ABC, C£丄BD. 垂足为 E.求证:BD=2C£.

解答:如图,延长CE、BA 交于点F,∵CE 丄BD 于E, ∠BAC=90° ,∴∠ BAD= ∠CED.

∴∠ ABD= ∠ACF.又∵ AB=AC, ∠BAD= ∠CAF=90° , ∴△ ABD ≌△ ACF. ∴ BD=CF. ∵BD 平分∠ ABC, ∴∠ CBE= ∠ FBE. 又BE=BE, ∴△ BCE ≌△ BFE.

∴ CE=EF. ∴ BD=2CE.

练习

证明:延长AD 交BC于F,∵AD⊥BE, ∴∠ ADB= ∠ BDF=90° , ∵∠ ABD= ∠FBD,

∴ ∠2=∠BFD. ∵∠ BFD=∠1+∠C,∴∠ 2=∠1+∠C.

2.如图.在△ ABC 中. ∠ABC=3∠C,AD 是∠BAC 的平分线, BE丄AD 于点 E.

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求证:BE 12(AC AB).

(2)证明:延长BE 交AC 于点 F.∵AD 为∠BAC 的角平分线,∴∠ BAD= ∠CAD.∵AE=AE, ∴∠ BAE= ∠ FAE,则△ AEB ≌△ AEF,∴ AB=AF, BE=EF, ∠ 2=∠ 3.∴ AC-AB=AC-AF=FC. ∵∠ ABC=3 ∠C,∴∠ 2+∠1=∠3+∠1=∠1+∠C+∠1=3∠C.∴2∠1=2∠C

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即∠ 1=∠C ∴ BF=FO=2BE. ∴ BE FC AC AB

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模型 4 角平分线+ 平行线

模型分析

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.体现了用平分线与等腰三角形之间的密切关系.

模型实例

解答下列问题:

(1)如图① .△ABC 中,EF∥BC,点 D 在EF 上,BD 、CD 分别平分∠ ABC 、∠ ACB.写出线段EF 与BE、

CF 有什么数量关系?

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