許生有
我們知道,關(guān)于角平分線有如下性質(zhì):
(1)角平分線上的點(diǎn)到角的兩邊距離相等.
(2)在一個(gè)角的內(nèi)部且到角的兩邊距離相等的點(diǎn),在這個(gè)角的平分線上.
靈活運(yùn)用上面這兩個(gè)性質(zhì),可以簡(jiǎn)便地解決許多問題.
一、性質(zhì)(1)單獨(dú)亮相
例1如圖1,已知CD⊥AB于D,BE⊥AC于E,∠1=∠2,CD、BE交于O點(diǎn).求證:OB=OC.
分析:由∠1=∠2,CD⊥AB,BE⊥AC,可知OE=OD,然后再證△BDO≌△CEO.
證明:∵CD⊥AB,BE⊥AC,∠1=∠2,
∴OE=OD.
又∵∠BDO=∠CEO=90°,∠BOD=∠COE,
∴△BDO≌△CEO(ASA),OB=OC.
點(diǎn)評(píng):角平分線的性質(zhì)常用來證明線段相等的相關(guān)問題.本題中由角平分線的性質(zhì)直接得到OE=OD,顯然比證明△OAE≌△OAD來說明OE=OD要簡(jiǎn)便.
例2 如圖2,OC平分∠AOB,P是OC上一點(diǎn),D是OA上一點(diǎn),E是OB上一點(diǎn),且PD=PE.求證:∠PDO+∠PEO=180°.
分析:∠PDO、∠PEO在圖形的不同位置,又無平行線使它們聯(lián)系起來,要證∠PDO+∠PEO=180°,若設(shè)法把其中的一個(gè)角轉(zhuǎn)化為另一個(gè)角的鄰補(bǔ)角,問題便可以解決.由于OC是角平分線,故可過點(diǎn)P作兩邊的垂線,構(gòu)造出兩個(gè)直角三角形,再利用HL證明這兩個(gè)直角三角形全等即可.證明略.
點(diǎn)評(píng):遇到角平分線問題,可以過角平分線上的一點(diǎn)向這個(gè)角的兩邊引垂線,以便充分運(yùn)用角平分線的性質(zhì).
二、性質(zhì)(2)單獨(dú)亮相
例3如圖3,直線l1、l2、l3表示三條相互交叉的公路,交點(diǎn)分別為A、B、C.現(xiàn)要建一個(gè)貨物中轉(zhuǎn)站,要求它到三條公路的距離相等,則可供選擇的地址有幾處?請(qǐng)標(biāo)在圖中,并說明理由.
分析:因?yàn)榈浇堑膬蛇吘嚯x相等的點(diǎn)在這個(gè)角的平分線上,所以可供選擇的地址在這三條直線所圍成的△ABC的內(nèi)角平分線的交點(diǎn)處,或在這個(gè)三角形的外角平分線的交點(diǎn)處.
解:如圖4,作∠BAC、∠ABC的平分線,交于點(diǎn)P4,則點(diǎn)P4到直線l1、l2、l3的距離相等,理由是角平分線上的點(diǎn)到這個(gè)角的兩邊距離相等.同理,作△ABC的外角平分線,分別交于點(diǎn)P1、P2、P3,則點(diǎn)P1、P2、P3各點(diǎn)到直線l1、l2、l3的距離也相等.
所以,可供選擇的地址有P1、P2、P3、P4共四處.
點(diǎn)評(píng):性質(zhì)(2)常用來解決或證明距離相等的相關(guān)問題.由本題可以得到“三角形的一內(nèi)角平分線與另外兩個(gè)不相鄰?fù)饨堑钠椒志€交于一點(diǎn)”,比如P1,它到AC和BC所在直線的距離相等,故它在∠ACB的平分線上.有時(shí)利用它解題更簡(jiǎn)潔.并且還可證得點(diǎn)P4在∠ACB的平分線上(因P4到AC、BC的距離相等),即“三角形三個(gè)內(nèi)角的平分線交于一點(diǎn)”.
三、性質(zhì)(1),性質(zhì)(2)財(cái)時(shí)亮相
例4如圖5,PA、PC分別是△ABC外角∠MAC與∠NCA的平分線,它們交于點(diǎn)P.求證:BP平分∠MBN.
分析:如圖6,作PD⊥BM于D,PF⊥BN于F.要證BP平分∠MBN,只需證PD=PF.而PA、PC為外角平分線,故可過P作PE⊥AC于E.根據(jù)角平分線性質(zhì)有PD=PE,PF=PE,則有PD=PF,故問題得證.證明略.
點(diǎn)評(píng):本題通過作PE⊥AC于E,溝通了性質(zhì)(1)及性質(zhì)(2).當(dāng)題目中有角平分線的交點(diǎn)時(shí),常過交點(diǎn)作有關(guān)邊的垂線,以尋找解題思路.
例5如圖7,△ABC中,BD、CD平分∠ABC、∠ACB,CE⊥BD交BD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E.求證:∠DCE=∠CAD.
解:由BD、CD平分∠ABC、∠ACB,可得AD平分∠BAC.于是可設(shè)∠1=∠2=x,∠3=∠4=y,∠5=∠6=z.由三角形內(nèi)角和定理得x+y+z=90°,于是∠CAD=z=90°-(x+y),只需證出∠DCE=90°-(x+y)即可.
∵CE⊥BD,
∴∠DCE=90°-∠EDC=90°-(∠2+∠3)=90°-(x+y).
∴∠DCE=∠CAD.
點(diǎn)評(píng):這種設(shè)角并利用角的表達(dá)式證明的思路,體現(xiàn)了代數(shù)法解幾何題的思想,值得重視.
跟蹤練習(xí)
如圖8,在△ABC中,AD是∠A的平分線, DE⊥AB于點(diǎn)E,DF⊥AC于點(diǎn)F.求證:AD⊥EF.
提示:先證△AED≌△AFD,得AE=AF.再證△AEO≌△AFO,則∠AOE=∠AOF=90°.
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)數(shù)學(xué)人教版2008年7期