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角平分线是几何学中的重要概念。从角的顶点出发,将角分成两个相等角的射线叫做角平分线。角平分线具有重要性质:角平分线上的点到角两边的距离相等。这个性质不仅是角平分线的重要特征,也是判定一个点是否在角平分线上的依据。
这是一道利用角平分线性质求线段长度的典型题目。已知AD是三角形ABC中角BAC的平分线,DE垂直于AB,DF垂直于AC。根据角平分线的性质,角平分线上的点到角两边的距离相等,所以DE等于DF。我们可以利用三角形面积公式来求解。三角形ABC的面积等于三角形ABD的面积加上三角形ACD的面积。代入面积公式,得到24等于二分之一乘以10乘以DE加上二分之一乘以6乘以DE,化简后得到DE等于3。
这道题考查角平分线的性质定理。已知AD是三角形ABC中角BAC的平分线,DE垂直于AB,DF垂直于AC。根据角平分线性质定理,角平分线上的点到角两边的距离相等,所以DE等于DF。接下来利用面积公式,三角形ABC的面积等于三角形ABD和三角形ACD面积之和。代入数据:24等于二分之一乘以10乘以DE加上二分之一乘以6乘以DE,化简得24等于8倍DE,解得DE等于3。
这道题展示了角平分线与平行线结合的重要性质。已知三角形ABC中AD平分角BAC,角BAC等于80度,DE平行于AC交AB于E。首先,由于AD平分角BAC,所以角CAD等于角BAD等于40度。接下来,由于DE平行于AC,根据平行线的性质,内错角相等,所以角EDA等于角CAD等于40度。同时,角EAD也等于角EDA等于40度,这说明三角形AED是等腰三角形,AE等于DE。这个结论非常重要:角平分线加平行线可以构造等腰三角形。
这道题考查角平分线的判定定理。已知点P在三角形ABC内部,PD垂直于AB,PE垂直于BC,且PD等于PE。要证明BP平分角ABC。根据角平分线判定定理,到角两边距离相等的点在角平分线上。由于P点到角ABC两边AB和BC的距离相等,都等于PD和PE,因此点P在角ABC的平分线上,所以BP平分角ABC。这个定理是角平分线性质定理的逆定理。
这道题考查三角形内角平分线定理。已知三角形ABC中AD平分角BAC,AB等于6,AC等于4,BC等于5,求BD的长。根据三角形内角平分线定理,角平分线分对边所得线段与角两边对应成比例,即BD比DC等于AB比AC。设BD等于x,则DC等于5减x,代入定理得x除以5减x等于6除以4等于三分之二。交叉相乘得2x等于3倍的5减x,即2x等于15减3x。移项得5x等于15,解得x等于3,因此BD等于3。
这道题展示了截长补短的辅助线构造方法。已知三角形ABC中AD平分角BAC,角C等于2倍角B,要证明AB等于AC加CD。构造辅助线:在AB上截取AE等于AC,连接DE。由于AD平分角BAC,利用SAS全等条件可证三角形AED全等于三角形ACD,得DE等于DC,角AED等于角C。由于角C等于2倍角B,角AED等于角B加角EDB,可推出角B等于角EDB,因此BE等于DE等于DC。最终得AB等于AE加BE等于AC加CD。这是截长补短法的典型应用。
这道题考查三角形内角平分线定理的应用。已知三角形ABC中AD平分角BAC,AB等于6,AC等于4,BC等于5,求BD的长。根据三角形内角平分线定理,角平分线分对边所得线段与角两边对应成比例,即BD比DC等于AB比AC。设BD等于x,则DC等于5减x,代入定理得x除以5减x等于6除以4等于三分之二。交叉相乘得2x等于3倍的5减x,展开得2x等于15减3x,移项得5x等于15,解得x等于3,因此BD等于3。
这道题展示了截长补短的辅助线构造方法。已知三角形ABC中AD平分角BAC,角C等于2倍角B,要证明AB等于AC加CD。构造辅助线:在AB上截取AE等于AC,连接DE。由于AD平分角BAC,角EAD等于角CAD,加上AE等于AC,AD为公共边,利用SAS全等条件可证三角形AED全等于三角形ACD,得DE等于DC,角AED等于角C。由于角C等于2倍角B,而角AED是三角形BED的外角,等于角B加角EDB,可推出角B等于角EDB,因此BE等于DE等于DC。最终得AB等于AE加BE等于AC加CD。这是截长补短法的典型应用。