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与垂直平分线有关的计算题

2008-09-27

关键词:举例计算题边长

邓 凯

与垂直平分线有关的计算题主要有两类,一类是关于边长和周长的计算,一类是关于角的计算.要熟练解决与垂直平分线有关的计算题,关键是要掌握垂直平分线的性质以及有关的结论.

如图1所示,在△ABC中,DE是BC边上的垂直平分线,有以下结论(根据垂直平分线的性质很容易证明).

1.关于边长和周长的结论:

(1)BE=CE;(2)BD=CD=1/2BC;(3)AB=AE+CE;(4)△AEC的周长=AC+AB;(5)△ABC的周长=△AEC的周长+BC.

2.关于角的结论:

(1)∠BED=∠CED;(2)∠B=∠BCE=1/2∠AEC.

一、关于边长和周长的计算题举例

例1如图2,在△ABC中,AC的垂直平分线交BC于E,交AC于D.△ABE的周长是16 cm,AC=6 cm.(1)求AB+BE+EC的长度;(2)求△ABC的周长.

解析:(1)因DE是AC的垂直平分线,故AE=CE.

∵△ABE的周长是16 cm,

∴AB+BE+EC=AB+BE+AE=16(cm).

(2)由(1)的结论及AC=6 cm,可求得△ABC的周长=AB+BE+EC+AC=22(cm).

点评:这是一道与垂直平分线有关的经典题.解题时,需要运用AE=CE这一结论.与此题类似,还可以作出边AB、BC的垂直平分线,并设计出类似的问题.

例2如图3,在△ABC中, AB的垂直平分线交AB于点D,交AC于点E.△BCE的周长等于16 cm.(1)若BC=7 cm,求AC的长;(2)若AC的长为9.6 cm,求BC的长.

解析:(1)∵DE是AB的垂直平分线,

∴AE=BE.

∴AC=AE+EC=BE+EC=16-7=9(cm).

(2)由(1)可知BC=16-9.6=6.4(cm).

点评:这道题的两个小题,解决思路是“互逆”的,但所用的基本结论是一样的.

与垂直平分线相关的边长和周长的计算题,往往只涉及垂直平分线的性质的基本应用,一般运用上述结论即可解决.

练习

1. 如图3,△ABC中,AB的垂直平分线分别交AB、AC于D、E.如果AC=5 cm,BC=4 cm,则△BEC的周长是().

A. 9 cm B. 13 cm C. 14 cm D. 13 cm或14 cm

2. 如图3,在△ABC中,已知AC=27.AB的垂直平分线交AB于点D,交AC于点E.△BEC的周长等于40.求BC的长.

二、关于角的计算题举例

例3如图4,在△ABC中,DE、FG分别是边AB、AC的垂直平分线.(1)试分别写出与∠B、∠C相等的角;(2)若∠BAC=100°,则∠EAG等于多少?

解析:(1)∵DE、FG分别是边AB、AC的垂直平分线,

∴AE=BE,AG=CG.

∴∠B=∠BAE,∠C=∠CAG.

(2)由(1)可知,∠EAG=∠BAC-(∠BAE+∠CAG)=∠BAC-(∠B+∠C)=100°-(180°-100°)=20°.

点评:这是一道典型的与垂直平分线有关的角的计算题.与上面边长和周长的计算题一样,关于角的计算题,依然涉及垂直平分线的性质的应用,解题时需要运用到垂直平分线的性质中关于角的基本结论.

练习

3. 如图3,△ABC中,AB的垂直平分线分别交AB、AC于D、E.若∠BEC=100°,则∠A=______.

4. 在Rt△ABC中,∠C=90°,AC>BC.AB的垂直平分线与AC相交于E点,连接BE.若∠CBE∶∠EBA=1∶4,则∠A=_____,∠ABC=___.

三、综合题举例

例4如图5,在△ABC中, AB的垂直平分线分别交AB、BC于点D、E, AC的垂直平分线分别交AC、BC于点F、G. 且BC=12,∠BAC=120°.(1)求△AEG的周长;(2)求∠EAG的大小;(3) 若AB=AC,试判断△AEG的形状.

解析:(1)∵DE、FG分别是AB、AC的垂直平分线,

∴AE=BE,AG=CG.

∴△AEG的周长=BE+EG+CG=BC=12.

(2)∵DE、FG分别是AB、AC的垂直平分线,

∴∠B=∠BAE,∠C=∠CAG.

∴∠EAG=120°-(∠B+∠C)=120°-(180°-120°)=60°.

(3)由AB=AC,可得∠B=∠C=30°.

∴∠AEG=∠AGE=60°.

∴△AEG为等边三角形.

点评:这道题既有边长和周长的计算,也有角的计算,是一道与垂直平分线相关的综合计算题.其中涉及到的解题思路(如求∠EAG),在前面的例题中已有体现.

例5如图6,在Rt△ABC中,斜边AB的垂直平分线分别交AB、BC于点D、E.若BE=2,∠B =15°,求直角边AC的长.

解析:如图7,连接AE.

∵DE是AB的垂直平分线,

∴AE=BE=2,且∠AEC =2∠B=30°.

在Rt△AEC中,由“直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半”,可求得AC=1.

点评:这道题相对于例4来说,不仅有与垂直平分线相关的计算,而且还有与其他数学知识的综合运用.

练习

5. 如图4,在△ABC中,DE、FG分别是边AB、AC的垂直平分线.若BC=a,请用含a的式子表示△AEG的周长.

6. 如图8,△ABC中, AB的垂直平分线分别交AB、BC于点D、E, AC的垂直平分线分别交AC、BC于点F、G.(1)若∠BAC =75°,求∠EAG的大小;(2)若BC=20,GE=8,求△AEG的周长.

7. 如图3,在△ABC中,AC=a,AB的垂直平分线DE交AC于点E.若△BCE的周长为m,求证:BC=m-a.

综上所述,与垂直平分线相关的计算题,基本题型变化不大.此时,只要牢牢把握住垂直平分线的性质和基本结论,就能顺利地解决问题.

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