因為角的平分線已經具備了全等三角形的兩個條件(角相等和公共邊),所以在處理角的平分線的問題時,常作出全等三角形的第三個條件,截兩邊相等(SAS)或向兩邊作垂線段(AAS)等來構造全等三角形。今天跟大家介紹幾種角平分線中常用的作輔助線的方法。
方法一:作一邊的垂線段
例1:如圖,已知△ABC的周長為24,OB,OC分別平分∠ABC,∠ACB,OD⊥BC於點D,且OD=2,求△ABC的面積。
【分析】連接OA,作OE⊥AB於E,OF⊥AC與F,根據角平分線的性質求出OE、OF的長,根據△ABC的面積=△A0B的面積+△BOC的面積+△AOC的面積計算即可.
【解答】解:連接OA,作OE⊥AB於E,OF⊥AC於F,
∵OB,OC分別平分∠ABC,∠ACB,OD⊥BC,OE⊥AB,OF⊥AC,
∴OE=OE=OD=2,
答:△ABC的面積是24.
【點評】本題主要考查平分線的性質,掌握角的平分線上的點到角的兩邊的距離相等是解題的關鍵,注意輔助線的作法要正確.
方法二:作兩邊的垂線段
例2:如圖,∠AOB=90°,OM是∠AOB的平分線,將三角尺的直角頂點P在射線OM上滑動,兩直角邊分別與OA,OB交於點C和D,證明:PC=PD.
【分析】過點P點作PE⊥OA於E,PF⊥OB於F,根據垂直的定義得到∠PEC=∠PFD=90°,由OM是∠AOB的平分線,根據角平分線的性質得到PE=PF,利用四邊形內角和定理可得到∠PCE+∠PDO=360°﹣90°﹣90°=180°,而∠PDO+∠PDF=180°,則∠PCE=∠PDF,然後根據“AAS”可判斷△PCE ≌△PDF,根據全等的性質即可得到PC=PD.
【解答】證明:過點P點作PE⊥OA於E,PF⊥OB於F,如圖,
∴∠PEC=∠PFD=90°,
∵OM是∠AOB的平分線,
∴PE=PF,
∵∠AOB=90°,∠CPD=90°,
∴∠PCE+∠PDO=360°﹣90°﹣90°=180°,
而∠PDO+∠PDF=180°,
∴∠PCE=∠PDF,
∴△PCE≌△PDF(AAS),
∴PC=PD
【點評】本題考查了角平分線的性質:角平分線上的點到這個角兩邊的距離相等.也考查了三角形全等的判定與性質.
方法三:截長補短法
例3:先閱讀下面的材料,然後解答問題:
已知:如圖1等腰直角三角形ABC中,∠B=90°,AD是角平分線,交BC邊於點D.求證:AC=AB+BD.
證明:如圖1,在AC上截取AE=AB,連接DE,則由已知條件易知:Rt△ADB≌Rt△ADE(AAS)
∴∠
AED=∠B=90°,DE=DB又∵∠C=45°,∴△DEC是等腰直角三角形.
∴DE=EC.
∴AC=AE+EC=AB+BD.
我們將這種證明一條線段等於另兩線段和的方法稱為“截長法”.
解決問題:現將原題中的“AD是內角平分線,交BC邊於點D”換成“AD是外角平分線,交
BC邊的延長線於點D,如圖2”,其他條件不變,請你猜想線段AC、AB、BD之間的數量關係,並證明你的猜想.【分析】根據Rt△ADB≌Rt△ADE (SAS)可得出∴∠AED=∠ABD=90°,AB=AE,DB=DE,由等腰直角三角形的性質即可求解.
【解答】解:如圖2,在CA的延長線上截取AE=AB,連接DE.
則由已知條件易知:△ADB≌△ADE(SAS).
∴∠AED=∠ABD=90°,AB=AE,DB=DE,
又∵∠C=45°,∴△DEC是等腰直角三角形.
∴DE=EC.
∴DB=AE+AC=AB+AC.
【點評】本題主要考查了全等三角形的判定與性質,通過作輔助線構成全等三角形是解題的關鍵,難度適中.
方法四:截取作對稱圖形法
例4:如圖,AD為△ABC的中線,DE,DF分別是△ADB和△ADC的角平分線,試說明:BE+CF>EF
【分析】根據中線的定義可得BD=CD,在
AD上截取DN=DB=DC,然後利用“邊角邊”證明△BDE和△NDE全等,根據全等三角形對應邊相等可得BE=NE,同理證明△CDF和△NDF全等,根據全等三角形對應邊相等可得CF=NF,然後根據三角形的任意兩邊之和大於第三邊證明.【解答】證明:∵AD為△ABC的中線,
∴BD=CD,
如圖,在AD上截取DN =DB=DC,
∵DE、DF分別為△ADB、△ADC的角平分線,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
在△EFN中,NE+NF>EF,
∴BE+CF>EF.
【點評】本題考查了全等三角形的判定與性質,三角形的任意兩邊之和大於第三邊,作輔助線構造出全等三角形並把
BE、CF、EF的長度轉化為同一個三角形的三邊是解題的關鍵.閱讀更多 鄭老師談數學 的文章