同學們學習角平分線性質(zhì)定理之后,幾何題的難度陡然上升. 下面結(jié)合例題介紹利用角平分線性質(zhì)定理解題的思路.
一、識圖、構(gòu)圖
我們已經(jīng)知道角是軸對稱圖形,角平分線所在的直線是角的對稱軸,故我們可用對稱折疊的視角來認識角平分線.
例1 如圖1,在四邊形ABCD中,AC平分∠BAD,∠ABC + ∠D = 180°,CE ⊥ AB于點E. 請直接寫出線段AB,AD,AE之間的數(shù)量關(guān)系.
分析:圖形中出現(xiàn)角平分線和一個垂直,可以借助角平分線性質(zhì)構(gòu)圖. 如圖2,作CF ⊥ AD,可證△BCE ≌ △DCF(AAS),可以得到BE = DF,∴AB + BE = AD - DF = AE = AF,∴AB + AD = 2AE.
變式:如圖3,在△ABC中,BD平分∠ABC交AC于點D,DE ⊥ BC于點E. 若∠ABC = 60°,∠C = 45°,DE = 3,BD = 6,則△ABD的面積為 ,[S△ABDS△BCD ][=] ,[ABAC=] ,[ADCD=] .
思路:借助三角內(nèi)角和可得到∠A = ∠ADB = 75°,∴AB = BD = 6,[S△ABD]= [12]AB[?DE=9];合理借助高底轉(zhuǎn)換面積,有[S△ABDS△BCD=ABBC=ADCD=63+33=3] - 1.
二、動圖、折圖
例2 將一張寬為4 cm的長方形紙片(足夠長)折疊成如圖4所示圖形,重疊部分是一個三角形,則這個三角形面積的最小值是 .
思路:折疊最顯著的特征是產(chǎn)生軸對稱圖形,折痕往往成為某個角的角平分線,這就使得動圖折疊和角平分線的關(guān)系十分密切. 過角平分線上一點作角一邊的平行線,從而構(gòu)造出等腰三角形,又是一個熱點問題.
由此,圖形中∠ABD = ∠ABC = ∠BAC,得AC = BC.
∴S△ABC = [12]AC[?]h = 2AC.
∵AC的最小值即BC的最小值,即為平行線之間的距離4,
∴當BC = 4時,面積最小為8.
例3 如圖5,在Rt△CEF中,∠C = 90°,∠CEF,∠CFE外角平分線相交于點A,過點A分別作直線CE,CF的垂線,垂足為B,D.
(1)∠EAF的度數(shù)為 .
(2)從下面兩個選項中選擇一個證明即可:
選項①:求證點A在∠BCD的平分線上;
選項②:求證四邊形ABCD是正方形.
思路:(1)∠EAF = 90° [- 12]∠C. 借助以下兩式: ∠EAF = 180° - ([α+β]),∠C = 180° - [(180° - 2[α]) + (180° - 2[β])] = 2([α+β]) - 180°,即可推導出結(jié)論.
(2)兩個選項本質(zhì)一樣,借助角平分線的性質(zhì),作AG ⊥ EF,將AG作為橋梁,得到AG = AB = AD,再運用角平分線判定定理,得到點A在∠BCD的平分線上.
分層作業(yè)
難度系數(shù):★★★ 解題時間:6分鐘
1. 如圖6,在△ABC中,∠C = 90°,AD平分∠BAC,DE ⊥ AB于點E,點F在AC上,BD = DF,若AB = 13,AF = 8,則CF的長為 .
2. 如圖7,在△ABC中,BE平分∠ABC,交AC于點E,AD ⊥ BE,點F為AC 的中點,則線段DF,BC,AB滿足的關(guān)系為 .
(答案見第39頁)
(作者單位:江蘇省泰州市汪群初級中學)