現行中學數學教材的各版本中,線段的判定定理,作為線段垂直平分線性質定理的逆定理,沒有性質定理的應用廣泛,它在理論體系中的地位和解題應用中的各種功能,幾乎都可以用三線合一定理來代替.要論它在理論體系中的地位和解題應用中的功能,它的重要性應該不及本文所要引入的定理.
定理:如果一條直線上有兩點到線端兩個端點的距離相等,那麼該直線就是這個線段的垂直平分線.
該定理的意義很好理解,因為CA=CB,所以點C就在線段AB的垂直平分線上,同理點D也在線段AB的垂直平分線上,又兩點确定一條直線,故而直線CD就是線段AB的垂直平分線,證明也不複雜.
如圖1,已知CA=CB,DA=DB.求證:直線CD垂直平分線段AB.
求證:直線CD垂直平分線段AB.
證明:設直線CD與線段AB交于O點.
在△ACD和△BCD中,
∵AC=BC,AD=BD,CD=CD.
∴△ACD≌△BCD (SSS)
∴∠ACD=∠BCD.
在△ABC中,
∵AC=BC,∠ACD=∠BCD,
∴AO=BO,CO⊥AB,(三線合一)
故直線CD垂直平分線段AB.
直線CD是線段AB的垂直平分線,由于是由點C和點D兩點所滿足的條件來判定的,所以該定理可稱為雙點可判定理.
應用如下:
例1 如圖2,AD 為∠BAC 的平分線,交BC 于點D, AE=AF,求證:直線AD垂直平分線段EF .
證明:連接DE、DF,設直線AD與線段EF 交于O點.
∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD.
在△AED和△AFD中,
∵AE=AF,∠EAD=∠FAD,AD=AD.
∴△AED≌△AFD (SAS)
∴DE=DF,又∵AE=AF,
∴直線AD垂直平分線段EF . (線段垂直平分線的雙點可判定理)
例2 如圖3,已知AB=AD,BC=DC,E是AC上一點,
求證:(1)BE=DE;(2)∠ABE=∠ADE.
證明:(1)連接BD,
∵AB=AD,BC=DC,
∴直線AC垂直平分線段BD.(線段垂直平分線的雙點可判定理)
∴BE=DE.
(2)在△AED和△AFD中,
∵AB=AD,BE=DE,AE=AE,
∴△ABE≌△ADE (SSS)
∴∠ABE=∠ADE.
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