模型一:角平分线上的点向两边作垂线
模型描述: 在角平分线上任取一点,向角的两个边作垂线,垂足分别为A和B,则PA=PB。
模型应用: 利用角平分线的性质,构造等腰三角形,为证明边相等、角相等、三角形全等创造条件。
例题: 在四边形ABCD中,BC>AB,AD=DC,BD平分ABC。 求证:BAD=BCD。
证明: 作DE∥BC交AD于E,作DF∥AB交BC于F。 由于DE∥BC,DF∥AB,所以∠BDE=∠ABC,∠CDF=∠BAD。 又因为BD平分ABC,所以∠ABD=∠CBD。 根据角平分线上的点向两边作垂线模型,得到PA=PB,DF=DE。 在△ABD和△CBD中,AB=CB,AD=DC,∠ABD=∠CBD,∠ADB=∠CDB。 根据SAS全等条件,得到△ABD≌△CBD。 因此,BAD=BCD。
模型二:截取构造对称全等
模型描述: 在角平分线上任取一点,截取两边的线段,连接截点,所得的两条线段相等。
模型应用: 利用角平分线图形的对称性,构造对称全等三角形,可以得到对应边、对应角相等。
例题: 在ABC中,B²=C,AD是BAC的平分线,AB=16,BD=8。求线段AC的长?
解答: 作DE∥AC交AB于E,作DF∥BC交AC于F。 由于DE∥AC,DF∥BC,所以∠BDE=∠BAC,∠CDF=∠ABC。 又因为AD平分BAC,所以∠BAD=∠CAD。 根据角平分线截取构造对称全等模型,得到BE=CE,DF=AF。 在△ABD和△CDF中,AB=CD,AD=AC,∠BAD=∠CAD,∠ABD=∠CDF。 根据SAS全等条件,得到△ABD≌△CDF。 因此,BE=CE,AC=2BE。
模型三:角平分线垂线构造等腰三角形
模型描述: 在角平分线上任取一点,作角的两边的垂线,垂足分别为A和B,则OA=OB。
模型应用: 构造等腰三角形,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。
例题: 在ABC中,BE是角平分线,AD=BE,垂足为D。 求证:AD=BD。
证明: 作AE⊥BC于E,作AF⊥BE于F。 由于BE平分∠ABC,所以∠ABE=∠CBE。 又因为AE⊥BC,AF⊥BE,所以∠AEF=∠ABE=∠CBE。 根据角平分线垂线构造等腰三角形模型,得到OA=OB。 在△ABD和△CDF中,AB=CD,AD=AC,∠ABD=∠CDF,∠ADB=∠CDB。 根据SAS全等条件,得到△ABD≌△CDF。 因此,AD=BD。
模型四:角平分线平行线
模型描述: 在角平分线上任取一点,作角的一边的平行线,所得的角为等腰三角形。
模型应用: 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。
例题: 在ABC中,ABC、ACB的平分线相交于点D。 求证:∠ADB=∠ADC。
证明: 作DE∥BC交AB于E,作DF∥AC交BC于F。 由于DE∥BC,DF∥AC,所以∠BDE=∠ABC,∠CDF=∠ACB。 又因为AD平分∠ABC,所以∠ABD=∠CBD。 根据角平分线平行线模型,得到∠ADB=∠ADC。
模型五:角平分线与三角形相结合
模型描述: 角平分线与三角形的中线、高线等其他元素联系在一起。
模型应用: 利用三角形的性质,如全等、相似等,结合角平分线的特性,进行求解。
例题: 在ABC中,AD是角平分线,BE=CF,求证:∠ABD=∠ACF。
证明: 作DE∥AC交AB于E,作DF∥BC交AC于F。 由于DE∥AC,DF∥BC,所以∠BDE=∠ABC,∠CDF=∠ACB。 又因为AD平分∠ABC,所以∠ABD=∠CBD。 在△ABD和△CDF中,AB=CD,AD=AC,∠ABD=∠CDF,∠ADB=∠CDB。 根据SAS全等条件,得到△ABD≌△CDF。 因此,∠ABD=∠ACF。
模型六:角平分线与圆相结合
模型描述: 角平分线与圆心角、弧、弦之间的关系,以及角平分线在圆中的特殊作用。
模型应用: 关注圆心角、弧、弦之间的关系,以及角平分线在圆中的特殊作用,找到突破口。
例题: 在圆O中,AB为直径,CD为弦,且∠ACB=∠ADB=30°。 求证:AD=CD。
证明: 作AE⊥CD于E,作AF⊥BD于F。 由于AB为直径,所以∠ACB=∠ADB=90°。 又因为∠ACB=∠ADB=30°,所以∠AEC=∠AFD=60°。 根据角平分线与圆相结合模型,得到AE=AF。 在△AED和△AFD中,AE=AF,AD=AD,∠AED=∠AFD。 根据SAS全等条件,得到△AED≌△AFD。 因此,AD=CD。
模型七:角平分线与最短路径相结合
模型描述: 角平分线与最短路径的关系。
模型应用: 利用最短路径的性质,结合角平分线的特性,进行求解。
例题: 在平面直角坐标系中,点A(1,0),点B(0,1),点C在x轴上,求点C到直线AB的距离的最小值。
解答: 连接AC,作AE⊥AB于E。 由于AB为直径,所以∠ACB=90°。 又因为AC为半径,所以∠ACE=∠AEC=45°。 根据角平分线与最短路径相结合模型,得到AE=CE。 因此,点C到直线AB的距离的最小值为AE=CE。
模型八:角平分线与对称相结合
模型描述: 角平分线与轴对称的关系。
模型应用: 利用轴对称的性质,结合角平分线的特性,进行求解。
例题: 在平面直角坐标系中,点A(1,0),点B(0,1),点C在y轴上,求点C到直线AB的距离的最小值。
解答: 连接AC,作AE⊥AB于E。 由于AB为直径,所以∠ACB=90°。 又因为AC为半径,所以∠ACE=∠AEC=45°。 根据角平分线与对称相结合模型,得到AE=CE。 因此,点C到直线AB的距离的最小值为AE=CE。
通过以上八个模型,可以帮助同学们更好地掌握角平分线的应用,提高解题能力。在实际解题过程中,要根据具体问题,灵活运用这些模型,找到解题思路。
