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人教版八年级上册12.3 角的平分线的性质课时练习
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这是一份人教版八年级上册12.3 角的平分线的性质课时练习,文件包含八年级数学上册专题123角平分线模型压轴题专项讲练人教版原卷版docx、八年级数学上册专题123角平分线模型压轴题专项讲练人教版解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共47页, 欢迎下载使用。
专题12.3 角平分线模型
【典例1】在△ABC中,AE、BF是角平分线,交于O点.
(1)如图1,AD是高,∠BAC=50°,∠C=70°,求∠DAC和∠BOA的度数.
(2)如图2,若OE=OF,AC≠BC,求∠C的度数.
(3)如图3,若∠C=90°,BC=8,AC=6,AB=10,求S△AOB.
【思路点拨】
(1)根据垂直的定义得到∠ADC=90°,根据角平分线的定义得到∠ABO=30°,根据三角形的内角和即可得到结论;
(2)连接OC,根据角平分线的性质得到OM=ON,根据全等三角形的性质得到∠EOM=∠FOH,根据角平分线的定义即可得到结论;
(3)连接OC,过O作OD⊥AB于D,OG⊥BC于G,OH⊥AC于H,根据角平分线的性质得到OD=OG=OH,根据三角形的面积公式即可得的结论.
【解题过程】
解:(1)∵AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∵∠C=70°,
∴∠DAC=180°﹣90°﹣70°=20°;
∵∠BAC=50°,∠C=70°,
∴∠BAO=25°,∠ABC=60°,
∵BF是∠ABC的角平分线,
∴∠ABO=30°,
∴∠BOA=180°﹣∠BAO﹣∠ABO=180°﹣25°﹣30°=125°;
(2)如图2,连接OC,
∵AE、BF是角平分线,交于O点,
∴OC是∠ACB的角平分线,
∴∠OCF=∠OCE,
过O作OM⊥BC,ON⊥AC,
则OM=ON,
在Rt△OEM与Rt△OFN中,OE=OFOM=ON,
∴Rt△OEM≌Rt△OFN,(HL),
∴∠EOM=∠FON,
∴∠MON=∠EOF=180°﹣∠ACB,
∵AE、BF是角平分线,
∴∠AOB=90°+12∠ACB,
即90°+12∠ACB=180°﹣∠ACB,
∴∠ACB=60°;
(3)如图3,连接OC,过O作OD⊥AB于D,OG⊥BC于G,OH⊥AC于H,
∵AE、BF是角平分线,交于O点,
∴OD=OG=OH,
∴S△ABC=12×8×6=12×10OD+12×6×OG+12×8×OH,
∴OD=2,
∴S△AOB=12×10×2=10.
1.(2022春•振兴区校级期末)如图,△ABC的三边AB,BC,CA的长分别为15,20,25,点O是△ABC三条角平分线的交点,则S△ABO:S△BCO:S△CAO等于( )
A.1:1:1 B.1:2:3 C.2:3:4 D.3:4:5
【思路点拨】
过O点作OD⊥AB于D,OE⊥BC于E,OF⊥CA于F,如图,利用角平分线的性质得到OD=OE=OF,然后根据三角形面积公式得到S△ABO:S△BCO:S△CAO=AB:BC:AC.
【解题过程】
解:过O点作OD⊥AB于D,OE⊥BC于E,OF⊥CA于F,如图,
∵点O是△ABC三条角平分线的交点,
∴OD=OE=OF,
∴S△ABO:S△BCO:S△CAO=(12AB•OD):(12OE•BC):(12OF•AC)=AB:BC:AC=15:20:25=3:4:5.
故选:D.
2.(2021秋•藁城区校级月考)如图,已知点P是∠AOB角平分线上的一点,∠AOB=60°,PD⊥OA,M是OP的中点,DM=4cm,如果点C是OB上一个动点,则PC的最小值为( )
A.2 B.1 C.4 D.3
【思路点拨】
过P点作PH⊥OB于H,如图,根据角平分线的性质得到PH=PD,∠AOP=30°,再根据斜边上的中线性质得到OP=2DM,所以PD=DM=4cm,然后根据垂线段最短解决问题.
【解题过程】
解:过P点作PH⊥OB于H,如图,
∵OP平分∠AOB,
∴PH=PD,∠AOP=30°,
∵M是OP的中点,
∴OP=2DM,
∴PD=12OP=DM=4cm,
∵点C是OB上一个动点,
∴PC的最小值为线段PH的长,
即PC的最小值为4cm.
故选:C.
3.(2022春•海州区校级期末)如图,将△ABC纸片沿DE折叠,使点A落在点A'处,且A'B平分∠ABC,A'C平分∠ACB,若∠BA'C=122°,则∠1+∠2的度数为( )
A.116° B.100° C.128° D.120°
【思路点拨】
连接AA',先求出∠BAC,再证明∠1+∠2=2∠BAC,即可解答.
【解题过程】
解:如图,连接AA',
∵A'B平分∠ABC,A'C平分∠ACB,
∴∠A'BC=12∠ABC,∠A'CB=12∠ACB,
∵∠BA'C=122°,
∴∠A'BC+∠A'CB=180°﹣122°=58°,
∴∠ABC+∠ACB=116°,
∴∠BAC=180°﹣116°=64°,
∵△ABC纸片沿DE折叠,
∴∠DAA'=∠DA'A,∠EAA'=∠EA'A,
∵∠1=∠DAA'+∠DA'A=2∠DAA',∠2=∠EAA'+∠EA'A=2∠EAA',
∴∠1+∠2=2∠DAA'+2∠EAA'=2∠BAC=2×58°=128°,
故选:C.
4.(2021秋•全椒县期末)如图,在△ABC中,PM⊥AB于点M,PN⊥AC于点N,且PM=PN,点Q在AC上,∠PAQ=∠APQ,则下面结论中不一定正确的是( )
A.AM=AN B.∠BAP=∠CAP C.PQ∥AB D.PQ=PC
【思路点拨】
可利用角平分线的性质判断选项B,利用HL判断选项A,利用平行线的判定定理判定选项C.
【解题过程】
解:∵PM⊥AB于点M,PN⊥AC于点N,PM=PN,
∴点P在∠BAC的角平分线上.
∴∠BAP=∠CAP,故选项B正确;
∵∠PAQ=∠APQ,
∴∠BAP=∠APQ.
∴PQ∥AB,故选项C正确;
在Rt△APM和Rt△APN中,
PM=PNAP=AP,
∴Rt△APM≌Rt△APN(HL).
∴AM=AN,故选项A正确;
由于不能说明∠C与∠CQP相等,也不能直接证明PQ与PC相等,
故选项D错误.
故选:D.
5.(2022春•南岗区校级期末)如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线相交于点O,过点O作EF∥BC交AB于E,交AC于F,过点O作OD⊥AC于D.下列四个结论:①∠BOC=90°+12∠A,②∠EBO=12∠AEF,③∠DOC+∠OCB=90°,④设OD=m,AE+AF=n,则S△AEF=mn2.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【思路点拨】
利用角平分线的定义得到∠OBC=12∠ABC,∠OCB=12∠ACB,则∠OBC+∠OCB=12(∠ABC+∠ACB),再根据三角形内角和定理得到180°﹣∠BOC=12(180°﹣∠A),则可对①进行判断;根据平行线的性质得到∠AEF=∠EBC,然后利用OB平分∠EBC得到∠EBO=12∠EBC,则可对②进行判断;利用互余和∠OCB=∠OCD可对③进行判断;根据角平分线的性质得到O点到AE的距离等于m,然后利用三角形面积公式可对④进行判断.
【解题过程】
解:∵∠ABC和∠ACB的平分线相交于点O,
∴∠OBC=12∠ABC,∠OCB=12∠ACB,
∴∠OBC+∠OCB=12(∠ABC+∠ACB),
∵∠OBC+∠OCB=180°﹣∠BOC,∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A,
∴180°﹣∠BOC=12(180°﹣∠A),
∴∠BOC=90°+12∠A,所以①正确;
∵EF∥BC,
∴∠AEF=∠EBC,
而OB平分∠EBC,
∴∠EBO=12∠EBC,
∴∠EBO=12∠AEF,所以②正确;
∵OD⊥AC于D,
∴∠ODC=90°,
∴∠DOC+∠OCD=90°,
∵OC平分∠BCD,
∴∠OCB=∠OCD,
∴∠DOC+∠OCB=90°,所以③正确;
∵∠ABC和∠ACB的平分线相交于点O,
∴O点到BA和BC的距离相等,O点到BC和AC的距离相等,
∴O点到AB的距离等于OD的长,即O点到AE的距离等于m,
∴S△AEF=12AE•m+12AF•m=12m(AE+AF)=12mn,所以④正确.
故选:D.
6.(2021秋•黄石期末)如图,△ABC中,∠ACF、∠EAC的角平分线CP、AP交于点P,延长BA、BC,PM⊥BE,PN⊥BF.则下列结论中正确的个数( )
①BP平分∠ABC;②∠ABC+2∠APC=180°;③∠CAB=2∠CPB;④S△PAC=S△MAP+S△NCP.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【思路点拨】
过P作PQ⊥AC于Q,根据角平分线的性质得出PQ=PN,PQ=PM,求出PQ=PM=PN,求出∠PMA=∠PNC=∠PQA=∠PQC=90°,根据全等三角形的判定得出Rt△PMA≌Rt△PQA,Rt△PQC≌Rt△PNC,再逐个判断即可.
【解题过程】
解:过P作PQ⊥AC于Q,
∵∠ACF、∠EAC的角平分线CP、AP交于点P,PM⊥BE,PN⊥BF,
∴PM=PQ,PQ=PN,
∴PM=PN,
∴P在∠ABC的角平分线上,即BP平分∠ABC,故①正确;
∵PM⊥AB,PN⊥BC,PQ⊥AC,
∴∠PMA=∠PQA=90°,∠PQC=∠PNC=90°,
在Rt△PMA和Rt△PQA中,
PA=PAPM=PQ,
∴Rt△PMA≌Rt△PQA(HL),
∴∠MPA=∠QPA,
同理Rt△PQC≌Rt△PNC,
∴∠QPC=∠NPC,
∵∠PMA=∠PNC=90°,
∴∠ABC+∠MPN=360°﹣90°﹣90°=180°,
∴∠ABC+2∠APC=180°,故②正确;
∵PC平分∠FCA,BP平分∠ABC,
∴∠FCA=∠ABC+∠CAB=2∠PCN,
又∵∠PCN=12∠ABC+∠CPB,
∴∠ABC+∠CAB=2(12∠ABC+∠CPB),
∴∠CAB=2∠CPB,故③正确;
∵Rt△PMA≌Rt△PQA,Rt△PQC≌Rt△PNC,
∴S△PAC=S△MAP+S△NCP,故④正确;
即正确的个数是4,
故选:D.
7.(2020秋•永城市期末)如图,∠AOP=∠BOP,PD⊥OA,C是OB上的动点,连接PC,若PD=4,则PC的最小值为 4 .
【思路点拨】
过点P作PE⊥OB于点E,先证明PD=PE=4,再根据垂线段最短得PC≥PE,即可求解.
【解题过程】
解:过点P作PE⊥OB于点E,
∵∠AOP=∠BOP,PD⊥OA,PE⊥OB,
∴PD=PE=4,
∵C是OB上的动点,
∴PC≥PE(垂线段最短),
∴PC的最小值为4.
故答案为:4.
8.(2022春•双峰县期末)如图,已知EF⊥CD,EF⊥AB,MN⊥AC,M是EF的中点,只需添加 ME=MN ,就可使CM,AM分别为∠ACD和∠CAB的平分线.
【思路点拨】
根据HL判定Rt△MEC≌Rt△MNC,Rt△MFA≌Rt△MNA,即可得证.
【解题过程】
解:添加MN=ME,理由如下:
∵EF⊥CD,MN⊥AC,
∴∠MEC=∠MNC=90°,
在Rt△MEC和Rt△MNC中,
MN=MECM=CM,
∴Rt△MEC≌Rt△MNC(HL),
∴∠MCE=∠MCN,
∴CM平分∠ACD,
∵EF⊥AB,MN⊥AC,
∴∠MFA=∠MNA=90°,
∵M是EF的中点,
∴ME=MF,
∴MN=MF,
在Rt△MFA和Rt△MNA中,
MF=MNAM=AM,
∴Rt△MFA≌Rt△MNA(HL),
∴∠MAF=∠MAN,
∴AM平分∠CAB,
∴CM,AM分别为∠ACD和∠CAB的平分线,
故答案为:ME=MN.
9.(2021秋•樊城区月考)如图,AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,垂足为F,DE=DG,△ADG和△AED的面积分别为27和16,则△EDF的面积为 5.5 .
【思路点拨】
过D点作DH⊥AC于H,如图,先根据角平分线的性质得到DF=DH,再证明Rt△ADF≌Rt△ADH得到S△ADF=S△ADH,证明Rt△EDF≌Rt△GDH得到S△EDF=S△GDH,然后利用S△EDF+S△AED=S△ADG﹣S△GDH得到S△EDF+16=27﹣S△EDF,从而可求出S△EDF的值.
【解题过程】
解:过D点作DH⊥AC于H,如图,
∵AD是△ABC的角平分线,DF⊥AB,DH⊥AC,
∴DF=DH,
在Rt△ADF和Rt△ADH中,
AD=ADDF=DH,
∴Rt△ADF≌Rt△ADH(HL),
∴S△ADF=S△ADH,
在Rt△EDF和Rt△GDH中,
DE=DGDF=DH,
∴Rt△EDF≌Rt△GDH(HL),
∴S△EDF=S△GDH,
∴S△EDF+S△AED=S△ADG﹣S△GDH,
即S△EDF+16=27﹣S△EDF,
∴S△EDF=5.5.
故答案为:5.5.
10.(2021秋•兴城市期末)如图,AD、CF分别是△ABC的高和角平分线,AD与CF相交于G,AE平分∠CAD交BC于E,交CF于M,连接BM交AD于H,且知BM⊥AE.
有下列结论:
①∠AMC=135°; ②△AMH≌△BME; ③∠AGC+∠BAC=180°; ④BC=BH+2MH; ⑤AH+CE=AC.
其中,正确的结论有 ①②③⑤ .(填序号)
【思路点拨】
由”双角平分线模型“可得∠AMC=135°;先证△CMA≌△CMB,从而易得出AM=BM,再利用互余得∠MAH=∠MBE,所以△AME≌△BME;表示∠AGC和∠BAC的度数,可得相加等于定角180°;由△AME≌△BME可得AH=BE,从而得AH+CE=AC;延长BM交AC于点N,先证△AMH≌△AMN得出2MH=HN,从而得到BH+2MH=BN≠BC.
【解题过程】
解:∵AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∵AM、CM平分∠CAD、∠ACD,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
在△ACD中,90°+2∠2+2∠3=180°,
∴∠2+∠3=45°,
∴∠AMC=180°﹣(∠2+∠3)=135°.故①正确;
∴∠AMF=45°,
∵AD⊥DC,BM⊥AE,
∴∠AMH=∠BME=∠ADB=90°,
∴∠1+∠7=∠6+∠5=90°,
又∵∠6=∠7,
∴∠1=∠5=∠2.
在△CMA和△CMB中,
∠3=∠4CM=CM∠2=∠5,
∴△CMA≌△CMB(ASA).
∴AC=BC.
∵CF平分∠ACB,
∴CF⊥AB,即∠MFA=90°,
∴∠MAF=180°﹣90°﹣45°=45°,
∴∠MBF=180°﹣90°﹣45°=45°=∠MAF,
∴MB=MA.
在△AMH和△BME中,
∠1=∠5AM=BM∠AMH=∠BME,
∴△AMH≌△BME(ASA).故②正确;
∴AH=BE,
∵BC=BE+CE,且BC=AC,
∴AH+CE=AC.故⑤正确;
∵∠AGC=180°﹣∠1﹣45°,∠BAC=∠MAF+∠2=45°+∠1,
∴∠AGC+∠BAC=180°﹣∠1﹣45°+45°+∠1=180°,故③正确;
延长BM交AC于点N,
∵BM⊥AE,
∴∠AMH=∠AMN=90°,
在△AMH和△AMN中,
∠1=∠2AM=AM∠AMH=∠AMN,
∴△AMH≌△AMN(ASA).
∴HM=MN,
∴2MH=HN,
∴BH+2MH=BM<BC,故④错误.
所以正确的结论是①②③⑤.
11.(2022春•海阳市期末)如图,AD∥BC,∠D=90°,∠CPB=30°,∠DAB的角平分线与∠CBA的角平分线相交于点P,且D,P,C在同一条直线上.
(1)求∠PAD的度数;
(2)求证:P是线段CD的中点.
【思路点拨】
(1)根据平行线的性质得到∠C=180°﹣∠D=90°,∠DAB+∠ABC=180°,再计算出∠PBC=60°,则利用角平分线的定义得到∠ABC=120°,所以∠DAB=60°,然后利用角平分线的定义得到∠PAD的度数;
(2)过P点作PE⊥AB于E点,如图,根据角平分线的性质得到PE=PD,PE=PC,从而得到PD=PC.
【解题过程】
(1)解:∵AD∥BC,
∴∠C=180°﹣∠D=180°﹣90°=90°,
∵∠CPB=30°,
∴∠PBC=90°﹣∠B=60°,
∵PB平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠PBC=120°,
∵AD∥BC,
∴∠DAB+∠ABC=180°,
∴∠DAB=180°﹣120°=60°,
∵AP平分∠DAB,
∴∠PAD=12∠DAB=30°;
(2)证明:过P点作PE⊥AB于E点,如图,
∵AP平分∠DAB,PD⊥AD,PE⊥AB,
∴PE=PD,
∵BP平分∠ABC,PC⊥BC,PE⊥AB,
∴PE=PC,
∴PD=PC,
∴P是线段CD的中点.
12.(2021秋•龙江县期末)如图,△ABC中,AD平分∠BAC,DG⊥BC且平分BC,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F.
(1)说明BE=CF的理由;
(2)如果AB=5,AC=3,求AE、BE的长.
【思路点拨】
(1)连接BD,CD,由AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,根据角平分线的性质,即可得DE=DF,又由DG⊥BC且平分BC,根据线段垂直平分线的性质,可得BD=CD,继而可证得Rt△BED≌Rt△CFD,则可得BE=CF;
(2)首先证得△AED≌△AFD,即可得AE=AF,然后设BE=x,由AB﹣BE=AC+CF,即可得方程5﹣x=3+x,解方程即可求得答案.
【解题过程】
(1)证明:连接BD,CD,
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF,∠BED=∠CFD=90°,
∵DG⊥BC且平分BC,
∴BD=CD,
在Rt△BED与Rt△CFD中,
BD=CDDE=DF,
∴Rt△BED≌Rt△CFD(HL),
∴BE=CF;
(2)解:在△AED和△AFD中,
∠AED=∠AFD=90°∠EAD=∠FADAD=AD,
∴△AED≌△AFD(AAS),
∴AE=AF,
设BE=x,则CF=x,
∵AB=5,AC=3,AE=AB﹣BE,AF=AC+CF,
∴5﹣x=3+x,
解得:x=1,
∴BE=1,AE=AB﹣BE=5﹣1=4.
13.(2021秋•雨花区期末)如图,△ABC中,∠ABC=60°,AD、CE分别平分∠BAC、∠ACB,AD、CE相交于点P.
(1)求∠APC的度数;
(2)若AE=3,CD=4,求线段AC的长.
【思路点拨】
(1)先由∠ABC=60°,得到∠BAC+∠BCA=120°,然后由AD、CE分别平分∠BAC、∠ACB得到∠PAC+∠PCA的值,进而得到∠APC的度数;
(2)在AC上截取AF=AE,连接PF,然后证明△AEP≌△AFP,从而得到∠APE=∠APF,然后由∠APC=120°得到∠DPC=60°,从而得到∠APE=∠APF=60°,进而得到∠FPC=∠DPC=60°,再结合CE平分∠ACB、CP=CP得到△PCF≌△PCD,即可得到CD=CF,最后得到AC=AE+CD.
【解题过程】
解:(1)∵∠ABC=60°,
∴∠BAC+∠BCA=120°,
∵AD、CE分别平分∠BAC、∠ACB,
∴∠PAC+∠PCA=12(∠BAC+∠BCA)=60°,
∴∠APC=120°.
(2)如图,在AC上截取AF=AE,连接PF,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
在△APE和△APF中,
AE=AF∠EAP=∠FAPAP=AP,
∴△APE≌△APF(SAS),
∴∠APE=∠APF,
∵∠APC=120°,
∴∠APE=60°,
∴∠APF=∠CPD=60°=∠CPF,
∵CE平分∠ACB,
∴∠ACP=∠BCP,
在△CPF和△CPD中,
∠FPC=∠DPCCP=CP∠FCP=∠DCP,
∴△CPF≌△CPD(ASA),
∴CF=CD,
∴AC=AF+CF=AE+CD=3+4=7.
14.(2021秋•南沙区期末)如图①,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的平分线交于点O,∠A=α.
(1)如图①,若∠A=50°,求∠BOC的度数.
(2)如图②,连接OA,求证:OA平分∠BAC.
(3)如图③,若射线BO与∠ACB的外角平分线交于点P,求证OC⊥PC.
【思路点拨】
(1)利用三角形的内角和先求出∠ABC与∠ACB的和,再根据角平分的定义求出∠OBC与∠OCB的和即可解答;
(2)根据角平分线的性质定理,想到过点O作OD⊥BC,OE⊥AB,OF⊥AC,垂足分别为D,E,F,证出OE=OF即可解答;
(3)根据角平分的定义求出∠OCP=90°即可解答.
【解题过程】
(1)解:∵∠A=50°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=130°,
∵∠ABC和∠ACB的平分线交于点O,
∴∠OBC=12∠ABC,∠OCB=12∠ACB,
∴∠OBC+∠OCB=12∠ABC+12∠ACB=65°,
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=115°;
(2)证明:过点O作OD⊥BC,OE⊥AB,OF⊥AC,垂足分别为D,E,F,
∵∠ABC和∠ACB的平分线交于点O,OD⊥BC,OE⊥AB,OF⊥AC,
∴OD=OE,OD=OF,
∴OE=OF,
∴OA平分∠BAC;
(3)证明:∵OC平分∠ACB,CP平分∠ACD,
∴∠ACO=12∠ACB,∠ACP=12∠ACD,
∴∠OCP=∠ACO+∠ACP
=12∠ACB+12∠ACD
=12∠BCD
=12×180°
=90°,
∴OC⊥CP.
15.(2021秋•聊城期末)如图1,△ABC中,AB=AC,∠B、∠C的平分线交于O点,过O点作EF∥BC交AB、AC于E、F.
(1)猜想:EF与BE、CF之间有怎样的关系.
(2)如图2,若AB≠AC,其他条件不变,在第(1)问中EF与BE、CF间的关系还存在吗?并说明理由.
(3)如图3,若△ABC中∠B的平分线BO与三角形外角平分线CO交于O,过O点作OE∥BC交AB于E,交AC于F.这时图中还有等腰三角形吗?EF与BE、CF关系又如何?说明你的理由.
【思路点拨】
(1)利用角平分线的定义和平行线的性质即可得出结论;
(2)利用(1)的方法解答即可;
(3)利用角平分线的定义和平行线的性质可以判定△BEO和△CFO为等腰三角形,利用线段和差的关系可得结论.
【解题过程】
解:(1)EF与BE、CF之间的关系为:EF=BE+CF.理由:
∵BO是∠ABC的平分线,
∴∠EBO=∠CBO.
∵EF∥BC,
∴∠EOB=∠OBC.
∴∠EBO=∠EOB.
∴BE=EO.
同理:CF=FO.
∴EF=OE+OF=BE+CF.
(2)第(1)问中EF与BE、CF间的关系还存在,即EF=BE+CF.理由:
∵BO是∠ABC的平分线,
∴∠EBO=∠CBO.
∵EF∥BC,
∴∠EOB=∠OBC.
∴∠EBO=∠EOB.
∴BE=EO.
同理:CF=FO.
∴EF=OE+OF=BE+CF.
∴第(1)问中EF与BE、CF间的关系还存在.
(3)图中还存在等腰三角形△BEO和△CFO,此时EF=BE﹣CF,理由:
∵BO是∠ABC的平分线,
∴∠EBO=∠CBO.
∵EF∥BC,
∴∠EOB=∠OBC.
∴∠EBO=∠EOB.
∴BE=EO.
∴△BEO是等腰三角形,
同理可证△CFO是等腰三角形,
∵BE=EO,OF=FC
∴BE=EF+FO=EF+CF,
∴EF=BE﹣CF.
16.(2021秋•台江区校级期中)在四边形ABCD中,AC平分∠DAB,∠ABC=α,∠ADC=180°﹣α.
(1)若α=90°时,直接写出CD与CB的数量关系为 CD=CB ;
(2)如图1,当α≠90°时,(1)中结论是否还成立,说明理由;
(3)如图2,O为AC中点,M为AB上一点,BM=AD,求CMDO的值.
【思路点拨】
(1)利用角平分线上的点到角两边的距离相等即可;
(2)过点C作CE⊥AB于E,CF⊥AD,交AD的延长线于F,利用角平分线的性质可得CE=CF,再证明△CDF≌△CBE(AAS),从而证明结论;
(3)延长DO至点N,使ON=DO,连接AN,首先利用SAS证明△AON≌△COD,得∠N=∠CDO,AN=CD=CB,再证明△AND≌△BCM(SAS),得CM=DN=2DO,即可得出答案.
【解题过程】
解:(1)当α=90°时,利用角平分线上的点到角两边的距离相等,可得CD=CB,
故答案为:CD=CB;
(2)仍然有CD=CB,理由如下:
过点C作CE⊥AB于E,CF⊥AD,交AD的延长线于F,
则∠CEB=∠CFD=90°,
∵∠ADC+∠CDF=180°,∠ADC=180°﹣a,
∴∠CDF=α=∠ABC,
∵AC平分∠BAD,CE⊥AB,CF⊥AD,
∴CE=CF,
∴△CDF≌△CBE(AAS),
∴CD=CB;
(3)延长DO至点N,使ON=DO,连接AN,
∵AO=OC,∠AON=∠COD,
∴△AON≌△COD(SAS),
∴∠N=∠CDO,AN=CD=CB,
∴CD∥AN,
∴∠DAN+∠ADC=180°,
∴∠DAN=180°﹣∠ADC=α=∠B,
又∵AD=BM,
∴△AND≌△BCM(SAS),
∴CM=DN=2DO,
∴CMDO=2.
17.(2021秋•顺平县期末)如图(1),三角形ABC中,BD是∠ABC的角平分线.
(1)若∠A=80°,∠ABC=58°,则∠ADB= 71 °.
(2)若AB=6,设△ABD和△CBD的面积分别为S1和S2,已知S1S2=23,则BC的长为 9 .
(3)如图(2),∠ACE是△ABC的一个外角,CF平分∠ACE,BD的延长线与CF相交于点F,CG平分∠ACB,交BD于点H,连接AF,设∠BAC=α,求∠BHC与∠HFC的度数(用含α的式子表示).
【思路点拨】
(1)根据角平分线的定义和三角形的内角和定理即可得到结论;
(2)如图(1),过D作DE⊥BC于E,DF⊥AB于F,根据角平分线的性质得到DF=DE,根据三角形的面积公式即可得到结论;
(3)根据角平分线的定义得到∠HBC=12∠ABC,∠HCB=12∠ACB,根据三角形的内角和定理即可得到结论.
【解题过程】
解:(1)∵∠ABC=58°,BD是∠ABC的角平分线,
∴∠ABD=12∠ABC=29°,
∴∠ADB=180°﹣∠A﹣∠ABD=71°,
故答案为:71;
(2)如图(1),过D作DE⊥BC于E,DF⊥AB于F,
∵BD是∠ABC的角平分线,
∴DF=DE,
∴S1S2=12AB⋅DF12BC⋅DE=12×612BC=23,
∴BC=9,
故答案为:9;
(3)解:在△ABC中,由∠BAC=α,可得∠ABC+∠ACB=180°﹣α,
∵BD平分∠ABC,CG平分∠ACB
∴∠HBC=12∠ABC,∠HCB=12∠ACB,
∴∠HBC+∠HCB=12∠ABC+12∠ACB=12(∠ABC+∠ACB)
=12(180°﹣α)
=90°−12α,
在△BHC中,∠BHC=180°﹣(∠HBC+∠HCB)
=180°﹣(90°−12α)
=90°+12α,
∵∠ACE为△ABC的外角,设∠ABC=β,
∴∠ACE=∠ABC+∠BAC=α+β,
∵BD平分∠ABC,CF平分∠ACE,
∴∠FBE=12∠ABC=12β∠FCE=12∠ACE,
∴∠HFC=∠FCE﹣∠FBE=12(α+β)−12β=12α.
18.(2022春•海陵区校级期末)△ABC中,三个内角的平分线交于点O,过点O作∠ODC=∠AOC,交边BC于点D.
(1)如图1,求∠BOD的度数;
(2)如图2,作∠ABC外角∠ABE的平分线交CO的延长线于点F.
①求证:BF∥OD;
②若∠F=50°,求∠BAC的度数;
③若∠F=∠ABC=50°,将△BOD绕点O顺时针旋转一定角度α(0°<α<360°)后得△B'O′D′,B′D′所在直线与FC平行,请直接写出所有符合条件的旋转角度α的值.
【思路点拨】
(1)根据角平分线的定义,结合三角形内角和即可得到答案.
(2)①根据角平分线的定义,结合三角形内角和即可得到答案.②结合角平分线的性质,根据三角形外角的性质即可得到答案.③求出∠ODB的度数即可解决
【解题过程】
解:(1)∵三个内角的平分线交于点O,
∴∠OAC+∠OCA=12(∠BAC+∠BCA)=12(180°﹣∠ABC),
∵∠OBC=12∠ABC,
∴∠AOC=180°﹣(∠OAC+∠OCA)=90°+12∠ABC=90°+∠OBC,
∵∠ODC=∠BOD+∠OBC=∠AOC,
∴∠BOD=90°;
(2)①∵三个内角的平分线交于点O,
∴∠EBF=12∠ABE=12(180°﹣∠ABC)=90°﹣∠DBO,
∵∠ODB=90°﹣∠OBD,
∴∠FBE=∠ODB,
∴BF∥OD;
②∵三个内角的平分线交于点O,
∴∠EBF=12∠ABE=12(∠BAC+∠ABC),
∴∠FCB=12∠ACB,
∵∠F=∠FBE﹣∠BCF=12(∠BAC+∠ACB)−12∠ACB=12∠BAC,
∵∠F=50°,
∴∠BAC=2∠F=100°;
③∵∠F=∠ABC=50°,
∴由②可知,∠BAC=100°,
∴∠ACB=30°,
∵OC平分∠ACB,
∴∠OCD=15°,∠COD=50°,
∴∠BDO=∠COD+∠OCD=65°,∠DOF=130°,
∵将△BOD绕点O顺时针旋转一定角度α(0°<α<360°)后得△B'O′D′,
∴∠B'D'O=∠BDO=65°,
∵B'D'∥FC,
∴∠COD'=∠B'DO=65°,
∴∠DOD'=∠COD'﹣∠COD=15°,
即此时旋转角度为α=15°,
∵BD'∥FC,
∴∠FOD'=∠B'OD=65°,
∴α=∠DOF+∠FOD'=130°+65°=195°,
∴△BOD绕点O顺时针旋转15°或195°后得△B'O′D′,B′D′所在直线与FC平行.
19.(2021秋•沂水县期中)【问题提出】在△ABC中,∠ACB=2∠B,AD为∠BAC的角平分线,探究线段AB,AC,CD的数量关系.
【问题解决】如图1,当∠ACB=90°,过点D作DE⊥AB,垂足为E,易得AB=AC+CD;由此,如图2,当∠ACB≠90°时,猜想线段AB,AC,CD有怎样的数量关系?给出证明.
【方法迁移】如图3,当∠ACB≠90°,AD为△ABC的外角平分线时,探究线段AB,AC,CD又有怎样的数量关系?直接写出结论,不证明.
【思路点拨】
【问题解决】结论:AB=AC+CD,构造全等三角形解决问题即可;
【方法迁移】结论:AB=CD﹣AC,如图3.在AF上截取AH=AC,连接DH,证明△ADH≌△ACD(SAS),可得结论.
【解题过程】
解:【问题解决】:如图1中,当∠ACB=90°时,
∵AD为∠BAC的角平分线,∠ACB=90°,DE⊥AB,
∴DC=DE,
∵∠ACB=2∠B,∠ACB=90°,
∴∠B=45°,
∵DE⊥AB,
∴DE=BE,
在△AED和△ACD中,
∠DAE=∠DAC∠AED=∠ACDAD=AD,
∴△AED≌△ACD(AAS),
∴AE=AC,
∴AB=AE+BE=AC+CD;
当∠ACB≠90°时,结论:AB=CD+AC,
理由:如图2,在AB上截取AG=AC,连接DG,
∵AD为∠BAC的平分线,
∴∠GAD=∠CAD,
在△ADG和△ADC中,
AG=AC∠DAG=∠DACAD=AD,
∴△ADG≌△ADC(SAS),
∴CD=DG,∠AGD=∠ACB,
∵∠ACB=2∠B,
∴∠AGD=2∠B,
∵∠AGD=∠B+∠GDB,
∴∠B=∠GDB,
∴BG=DG=DC
∴AB=BG+AG=CD+AC;
【方法迁移】结论:AB=CD﹣AC,
理由:如图3.在AF上截取AH=AC,连接DH,
∵AD为∠FAC的平分线,
∴∠HAD=∠CAD,
在△ADH和△ACD中,
AH=AC∠DAH=∠DACAD=AD,
∴△ADH≌△ACD(SAS),
∴CD=HD,∠AHD=∠ACD,即∠ACB=∠FHD,
∵∠ACB=2∠B,
∴∠FHD=2∠B,
∵∠FHD=∠B+∠HDB,
∴∠B=∠HDB,
∴BH=DH=DC,
∴AB=BH﹣AH=CD﹣AC.
20.(2021秋•江汉区校级月考)如图:在∠EAF的平分线上取点B作BC⊥AF于点C,在直线AC上取一动点P.在直线AE上取点Q使得BQ=BP.
(1)如图1,当点P在点线段AC上时,∠BQA+∠BPA= 180 °;
(2)如图2,当点P在CA延长线上时,探究AQ、AP、AC三条线段之间的数量关系,说明理由;
(3)在满足(1)的结论条件下,当点P运动到在射线AC上时,直接写出AQ、AP、PC三条线段之间的数量关系为: AQ﹣AP=2PC或AP﹣AQ=2PC .
【思路点拨】
(1)作BM⊥AE于点M,根据角平分线的性质得到BM=BC,证明Rt△BMQ≌Rt△BPC(HL),进而证明∠BQA=∠BPC即可得出答案;
(2)作BM⊥AE于点M,证明Rt△ABM≌Rt△ABC(HL),得到∠ABM=∠ABC,AM=AC,BM=BC,再证明Rt△BMQ≌Rt△BCP(HL),从而得出PC=QM即可;
(3)分两种情况进行讨论,P在线段AC上或P在线段AC的延长线上,作出图后,由△QBM≌△PBC(AAS),得∠QBC=∠PBC,QM=PC,BM=BC,结合Rt△ABM≌Rt△ABC(HL),得出AM=AC,利用线段和差计算即可.
【解题过程】
解:(1)作BM⊥AE于点M,
∵AB平方∠EAF,BC⊥AF,
∴BM=BC,
在Rt△BMQ和Rt△BPC中,
BQ=BPBM=BC,
∴Rt△BMQ≌Rt△BPC(HL),
∴∠BQA=∠BPC,
又∵∠BPC+∠BPA=180°,
∴∠BQA+∠BPA=180°,
故答案为:180;
(2)AQ﹣AP=2AC,理由如下,
作BM⊥AE于点M,
∵AB平方∠EAF,BC⊥AF,
∴BM=BC,∠BMA=∠BCA=90°,
在Rt△ABM和Rt△ABC中,
BM=BCAB=AB,
∴Rt△ABM≌Rt△ABC(HL),
∴∠ABM=∠ABC,AM=AC,
在Rt△BMQ和Rt△BCP中,
BQ=BPBM=BC,
∴Rt△BMQ≌Rt△BCP(HL),
∴PC=QM,
∴AQ﹣QP=(AM+QM)﹣(PC﹣AC)=AM+AC=2AC;
(3)当点P在线段AC上时,如图,AQ﹣AP=2PC,
作BM⊥AE于点M,
∵BC⊥AF,
∴,∠BMA=∠BCA=90°,
∵∠BQA+∠BPA=180°,∠BPC+∠BPA=180°,
∴∠BPC=∠BQM,
在△QBM和△PBC中,
∠BMQ=∠BCP∠BQM=∠BPCQB=PB,
∴△QBM≌△PBC(AAS),
∴∠QBC=∠PBC,QM=PC,BM=BC,
在Rt△ABM和Rt△ABC中,
BM=BCAB=AB,
∴Rt△ABM≌Rt△ABC(HL),
∴AM=AC,
∴AQ﹣AP=AM+QM﹣(AC﹣PC)=QM+PC=2PC;
当P在线段AC的延长线上,如图,AP﹣AQ=2PC,
作BM⊥AE于点M,
∵BC⊥AF,
∴∠BMA=∠BCA=90°,
∵∠BQA+∠BPA=180°,∠BQM+∠BQA=180°,
∴∠BPC=∠BQM,
在△QBM和△PBC中,
∠BMQ=∠BCP∠BQM=∠BPCQB=PB,
∴△QBM≌△PBC(AAS),
∴∠QBC=∠PBC,QM=PC,BM=BC,
在Rt△ABM和Rt△ABC中,
BM=BCAB=AB,
∴Rt△ABM≌Rt△ABC(HL),
∴AM=AC,
∴AP﹣AQ=AC+CP﹣(AM﹣QM)=MQ+PC=2PC.
故答案为:AQ﹣AP=2PC或AP﹣AQ=2PC.
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