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角平分线的运用技巧

2021-09-29杨文金

初中生学习指导·提升版 2021年10期
关键词:垂线平分过点

杨文金

三角形的角平分线是三角形的主要线段之一,它在几何计算或证明中起着“桥梁”的作用. 若几何图形中出现角平分线,可联想角平分线的特性,利用如下三种求解策略解决问题.

一、图中有角平分线,向两边作垂线

例1 如图1,Rt△ABC中,∠C = 90°,用尺规在BC,BA上分别截取BE,BD,使BE = BD;分别以D,E为圆心,以大于[12]DE的长为半径作弧,两弧在∠CBA内交于F;作射线BF交AC于点G. CG = 1,P为AB上一动点,则GP的最小值为( ).

A. 无法确定 B. 0.5 C. 1 D.2

解析:如图1,过点G作GH⊥AB于H. 根据角平分线的性质定理证明GH = GC = 1,利用垂线段最短即可求得GP的最小值为1. 故选C.

例2 如图2,已知∠BCD = 90°,BD平分∠ABC,AB = 6,BC = 9,CD = 4,则四边形ABCD的面积是( ).

A. 24 B. 30 C. 36 D. 42

解析:过D作DE⊥AB,交BA的延长线于E,根据角平分线的性质得到DE = CD = 4,则四边形ABCD的面积 = [12]BC∙CD + [12]AB∙DE = 18 + 12 = 30. 故选B.

二、角平分线 + 垂线,“三线合一”试试看

例3 如图3,AD平分∠BAC,CE⊥AD于E. 求证:∠ACE = ∠B + ∠ECD.

解析:注意到AD平分∠BAC,CE⊥AD,联想等腰三角形“三线合一”,延長CE交AB于点F,构造△FEA ≌ △CEA,则∠ACE = ∠AFE,于是∠ACE = ∠AFE = ∠B + ∠ECD.

三、角平分线 + 平行线,等腰三角形即呈现

例4 如图4,AB = AC,D是BC的中点,连接AD,BE平分∠ABC交AC于点E,过点E作EF[⫽]BC,交AB于点F.(1)若∠C = 36°,求∠BAD;(2)求证:FB = FE.

解析:(1)利用等腰三角形“三线合一”,证明∠ADB = 90°,由等腰三角形性质可求得∠BAD = 54°.

(2)由EF[⫽]BC可得∠FEB = ∠CBE,由BE平分∠ABC可得∠ABE = ∠CBE,则∠FBE = ∠FEB,于是FB = FE.

(作者单位:山东省枣庄市第二中学)

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