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角平分線定理及推論

科技 更新时间:2024-11-25 12:45:06

角平分線是初中幾何中非常重要的研究對象,它必定有很多的特殊性質,例如,

性質1:角平分線上的點到角兩邊的距離相等:

這個性質的對象是角,闡述了角平分線作為角這個平面圖形的對稱軸的一個意義。因此隻要在角兩邊截取等長線段,分别連接這兩條線段的端點與角平分線上的任一點,則會形成軸對稱圖形。

角平分線定理及推論(角平分線定理及其應用)1

AF=AE,則GF=GE

關于角平分線還有2個比較有意思的問題:

如圖所示:在中,∠B的角平分線交AC于點D,三邊記為a,b,c

角平分線定理及推論(角平分線定理及其應用)2

第一,對于一個給定三邊的三角形形,作其中一個角∠B的角平分線,則該角平分線與第三邊AC的交點D也随之确定,那麼落在何處呢?在人教版教材P56頁其實已經提到了這個問題的一半,由性質1,過點D情不自禁的向兩邊作垂線,垂足為I,H,則DI=DH,所以△ABD與△CBD等高,因此其面積比就等于底邊的比:

角平分線定理及推論(角平分線定理及其應用)3

...........(1)

而△ABD與△CBD的面積又可以分别看成以AD和CD為底,因此,這兩個三角形又是同高的,所以有

...........(2)

由(1),(2)可得

性質2:三角形的一個角的角平分線分第三邊的比等于兩邊之比

第二,既然D點已定,則BD這條角平分線段也就定了,那BD的長度又該如何求呢?

在這裡,由于D點位置已經确定,即AD,CD長度已定,這樣你可以用高中所學的餘弦定理或者向量方法都可以求得。

當然Stewart定理告訴我們,隻要點D是AC上一點,其位置确定,則BD就有公式求法,有興趣的朋友可以百度獲取,在這裡以角平分線為例,給出三角形的角平分線的公式:

,表示∠B的角平分線段BD的長度。

當然有關角平分線的長度,下面這個公式更為好看:

性質3:△ABC的角平分線BD的長度滿足等式:

角平分線定理及推論(角平分線定理及其應用)4

中方=上積-下積

這個式子的證明放在初中是一個很好的圓中的相似問題,作△ABC的外接圓,延長CD交該圓于點K,連接AK,

角平分線定理及推論(角平分線定理及其應用)5

這樣,由于角分和等弧對等角的性質,便可以得到兩組相似:

△BAK∽△BDC與△DAK∽△DCB。

由△BAK∽△BDC有:

.............(3)

由△BAK∽△BDC有圓中的相交弦定理:...............(4)

結合(3)(4)有

總結:如圖所示:BD為角平分線,DI⊥AB,DH⊥于BC,則

角平分線定理及推論(角平分線定理及其應用)6

與角平分線有關的結論

(1).

(2)

(3)

個人覺得對于初中生而言,性質3可以不記,但是性質2必須記憶。

初中幾何中,三角形的高線,中線也是非常重要的研究對象,那對于一個三邊已知的三角形,其高線和中線該怎麼求呢?欲知後事如何,且聽下回分解![偷笑],這些都不難,隻是給大家總結一下而已。

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