
1.利用角平分線的性質(zhì)和判定探索證明三角形 三條角平分線的特殊位置關(guān)系及性質(zhì).2.進(jìn)一步提升運(yùn)用角平分線性質(zhì)和其判定解決實(shí)際問題的能力.3.經(jīng)歷“探索-發(fā)現(xiàn)-猜想-證明”的過程,進(jìn)一步體會(huì)證明的必要性,增強(qiáng)證明意識(shí)和能力,發(fā)展推理能力.
在一個(gè)三角形居住區(qū)內(nèi)修有一個(gè)學(xué)校P,P 到AB、BC、CA三邊的距離都相等,請(qǐng)?jiān)谌切尉幼^(qū)內(nèi)標(biāo)出學(xué)校P的位置,P在何處?
思考:三角形三個(gè)內(nèi)角的角平分線會(huì)不會(huì)交于同一個(gè)點(diǎn)呢?
那三角形的三條角平分線又有什么特別的地方呢?接下來開啟我們的探索之旅!請(qǐng)同學(xué)們?nèi)我猱嬕粋€(gè)三角形,并作出它的三條角平分線.
那我們分成三個(gè)組,一、二、三組分別畫出銳角三角形、直角三角形和鈍角三角形的三條角平分線.觀察分析并進(jìn)行交流討論,三條角平分線有什么特征?
由于三角形的角平分線始終在三角形內(nèi)部,所以不論什么形狀的三角形,三個(gè)角的平分線的交點(diǎn)始終在三角形內(nèi).
通過剛才的作圖,我們發(fā)三角形三個(gè)角的平分線交于一點(diǎn).類比之前三角形三邊垂直平分線的交點(diǎn)的性質(zhì),三角形角平分線的交點(diǎn)到三個(gè)頂點(diǎn)距離相等嗎?它又有什么特殊性嗎?
到三個(gè)頂點(diǎn)距離不一定相等.
但是:到三邊距離相等.
如何證明:三角形的角平分線交于一點(diǎn)并且到三邊距離相等這一結(jié)論呢?
點(diǎn)撥:要證明三角形的三條角平分線相交于一點(diǎn),只要證明其中兩條角平分線的交點(diǎn)一定在第三條角平分線上即可.思路可表示如下:
試試看,你會(huì)寫出證明過程嗎?
已知:如圖,△ABC的角平分線BM,CN相交于點(diǎn)P,求證:點(diǎn)P到三邊AB,BC,CA的距離相等.
證明:過點(diǎn)P作PD,PE,PF分別垂直于AB,BC,CA,垂足分別為D,E,F(xiàn).
∵BM是△ABC的角平分線,點(diǎn)P在BM上,∴PD=PE.同理PE=PF.∴PD=PE=PF.即點(diǎn)P到三邊AB,BC,CA的距離相等.
三角形的三條角平分線交于一點(diǎn),并且這點(diǎn)到三邊的距離相等.
符號(hào)語言:∵如圖,在△ABC中,∠B 、∠C的平分線相交于點(diǎn)P, 過點(diǎn)P分別作AB、BC、AC的垂線,垂足分別為D、E、F∴ ∠A的平分線經(jīng)過點(diǎn)P,且PD=PE=PF.
比較三角形三邊的垂直平分線和三條角平分線的性質(zhì)定理
到三角形三個(gè)頂點(diǎn)的距離相等
到三角形三邊的距離相等
例1:如圖,在直角△ABC中,AC=BC,∠C=90°,AP平分∠BAC,BD平分∠ABC;AP,BD交于點(diǎn)O,過點(diǎn)O作OM⊥AC,若OM=4,(1)求點(diǎn)O到△ABC三邊的距離和.(2)若△ABC的周長為32,求△ABC的面積.
總結(jié):在一個(gè)三角形中,用r 表示內(nèi)心到三邊的距離,C表示周長,S表示面積,則:
例2.如圖,在△ABC中,AC=BC,∠C=90°,AD是△ABC的角平分線,DE⊥AB,垂足為E.(1)一直CD=4cm,求AC長;(2)求證:AB=AC+CD.
(1)解:∵AD是△ABC的角平分線, DC⊥AC,DE⊥AB,垂足為E, ∴DE=CD=4cm(角平分線上的點(diǎn)到這個(gè)角的兩邊的距離相等) ∵AC=BC, ∴∠B=∠BAC(等邊對(duì)等角) ∴∠B=×90°=45°. ∴∠BDE=90°-45°=45°. ∴BE=DE(等角對(duì)等邊). 在等腰直角三角形BDE中,
(2)證明:由(1)的求解過程易知, Rt△ACD≌Rt△AED(HL). ∴AC=AE(全等三角形的對(duì)應(yīng)邊相等). ∵BE=DE=CD. ∴AB=AE+BE=AC+CD
1.三角形三個(gè)內(nèi)角平分線的交點(diǎn)與三角形三個(gè)頂點(diǎn)的連線把原三角形分割成了三個(gè)小三角形,利用三個(gè)小三角形面積之和等于原三角形的面積,即等積法即可求出交點(diǎn)到三邊的距離.2.已知角平分線上的點(diǎn),要利用角平分線性質(zhì)定理尋找線段相等關(guān)系,有時(shí)可結(jié)合全等三角形、直角三角形來求解.
1.在一塊三角形的草坪上建一座涼亭,要使涼亭到草坪三邊的距離相等,涼亭的位置應(yīng)選在( )A.三角形的三條中線的交點(diǎn)處B.三角形的三邊的垂直平分線的交點(diǎn)處C.三角形的三條角平分線的交點(diǎn)處 D.三角形的三條高所在直線的交點(diǎn)處
2.在Rt△ABC中,∠B=90°,AD平分∠BAC,交BC于點(diǎn)D,DE⊥AC,垂足為點(diǎn)E,若BD=3,則DE的長為( )
A.3 B.1.5C.2 D.6
3. 如圖,在Rt△ABC中,點(diǎn)O是△ABC內(nèi)一點(diǎn),且點(diǎn)O到△ABC三邊的距離相等.若∠A=40°,則∠BOC的度數(shù)為( )
A.110° B.120° C.130° D.140°
4. △ABC是一個(gè)任意三角形,用直尺和圓規(guī)作出∠A,∠B的平分線相交于點(diǎn)O,那么下列說法不正確的是 ( )A.點(diǎn)O一定在△ABC的內(nèi)部B.∠C的平分線一定經(jīng)過點(diǎn)OC.點(diǎn)O到△ABC三邊的距離一定相等 D.點(diǎn)O到△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)的距離一定相等
5.如圖,已知△ABC,求作一點(diǎn)P,使P到∠A的兩邊的距離相等,且PA=PB.下列確定P點(diǎn)的方法正確的是( )A.P為∠A,∠B兩角平分線的交點(diǎn)B.P為∠A的平分線與AB的垂直平分線的交點(diǎn)C.P為AC,AB兩邊上的高的交點(diǎn)D.P為AC,AB兩邊的垂直平分線的交點(diǎn)
6.如圖,△ABC的三邊AB,BC,CA長分別是20,30,40,其三條角平分線將△ABC分為三個(gè)三角形,則S△ABO∶S△BCO∶S△CAO等于 ( )A.1∶1∶1B.1∶2∶3C.2∶3∶4D.3∶4∶5
7、已知:如圖,△ABC中,∠C=90°,AD是△ABC的角平分線,DE⊥AB于E,F(xiàn)在AC上,BD=DF.求證:CF=EB.
證明:∵AD平分∠CAB, DE⊥AB,∠C=90°(已知),∴ CD=DE (角平分線的性質(zhì)).在Rt△CDF和Rt△EDB中, CD=ED(已證), DF=DB (已知), ∴ Rt△CDF≌Rt△EDB (HL). ∴ CF=EB(全等三角形的對(duì)應(yīng)邊相等).
8. 如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,AO,CO分別平分∠BAC和∠ACB,OD⊥AC于D.若AB=10,BC=8,試求線段OD的長度.
解:連接OB,過O作OE⊥AB于E,OF⊥BC于F,∵AO平分∠BAC,CO平分∠ACB,OE⊥AB,OF⊥BC,OD⊥AC,∴OE=OD=OF, 設(shè)OE=OF=OD=R,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,BC=8,由勾股定理得:AC=6,
∵S△ABC=S△ABO+S△ACO+S△BCO,∴ AC·BC= AB·OE+ AC·OD+ BC·OF,∴6×8=10R+6R+8R,解得:R=2, ∴OD的長為2.
9.如圖所示,在△ABC中,∠B=90°,AB=7,BC=24,AC=25.(1)△ABC內(nèi)是否存在一點(diǎn)到各邊的距離相等?如果存在,請(qǐng)作出這一點(diǎn),并說明理由;
解:如圖,作∠BAC、∠ACB的平分線,它們的交點(diǎn)P即為符合要求的點(diǎn).作PE⊥AB,PF⊥BC,PG⊥AC,垂足分別為E、F、G.∵AP是∠BAC的平分線,∴PE=PG.∵CP是∠ACB的平分線,∴PF=PG.∴PE=PF=PG;
(2)求這點(diǎn)到各邊的距離.
解:連接BP.設(shè)PE=PF=PG=x. ∵S△ABC=S△APB+S△BPC+S△APC, ∴0.5AB·BC=0.5AB·x+0.5BC·x+0.5AC·x. ∴7×24=(7+24+25)x. 解得x=3. 即這點(diǎn)到各邊的距離為3.
三角形內(nèi)角平分線的性質(zhì)
性質(zhì):三角形的三條角平分線交于一點(diǎn),并且這一點(diǎn)到三條邊的距離相等.
應(yīng)用:位置的選擇問題.
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