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- 2021-10-26 发布
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3 线段的垂直平分线
第一章 三角形的证明
第2课时 线段的垂直平分线
(二)
1. 已知点O在△ABC内,OA=OB=OC,则点O为( )
A. 两条角平分线的交点
B. 两条高线的交点
C. 两条边的垂直平分线的交点
D. 两条边的中线的交点
课前预习
C
2. 在联欢会上,有A,B,C三名选手站在一个三角形的
三个顶点位置上,他们在玩抢凳子游戏,要求在他们中
间放一个木凳,谁先抢到凳子谁获胜.为使游戏公平,
则凳子应放的最适当的位置是在△ABC的( )
A. 三边中线的交点
B. 三条角平分线的交点
C. 三边垂直平分线的交点
D. 三边上高的交点
C
课堂讲练
新知1:三角形三条边的垂直平分线的交点的性质
典型例题
【例1】如图1-3-16,在△ABC中,边AB,BC的垂直平
分线交于点P,问:点P是否也在边AC的垂直平分线上?
解:∵边AB,BC的垂直平分线交
于点P,
∴PA=PB,PB=PC.
∴PA=PB=PC.
∴点P必在边AC的垂直平分线上.
模拟演练
1. 如图1-3-17,在△ABC中,已知点D是BC的中点,且
点D在AB的垂直平分线上. 求证:点D也在AC的垂直平
分线上.
证明:∵点D在AB的垂直平分
线上,
∴AD=BD.
∵点D是BC的中点,
∴BD=CD. ∴AD=CD.
∴点D也在AC的垂直平分线上.
【例2】如图1-3-18,在△ABC中,AB边的垂直平分线l1
交BC于点D,AC边的垂直平分线l2交BC于点E,l1与l2相
交于点O. 已知∠ACB=45°,DE=3,BD=CE+1.
(1)求边BC的长;
(2)分别连接OA,OB,OC,
若△OBC的周长为28 cm,
求OA的长.
典型例题
解:(1)∵l1与l2分别是线段AB,AC的垂直平分
线,
∴AD=BD,AE=CE,∠CAE=∠ACB=45°.
∴∠AEC=90°.∵BD=CE+1,∴AD=CE+1.
∵AE2+DE2=AD2,即AE2+9=(AE+1)2,
∴AE=4,AD=5. ∴BD=5,CE=4.
∴BC=BD+DE+EC=12.
(2)∵AB边的垂直平分线l1与AC边的垂直平分线
l2交于点O,
∴OA=OC=OB.
∵△OBC的周长为28 cm,即OC+OB+BC=28(cm),
∴OC+OB=28-12=16(cm).
∴OA=OC=OB=8 cm.
2. 如图1-3-19,在△ABC中,OE,OF分别是AB,AC的
垂直平分线,∠ABO=20°,∠ABC=45°,求∠BAC和
∠ACB的度数.
模拟演练
解:如答图1-3-6,连接AO并延长交BC于点D.
∵OE,OF分别是AB,AC的垂直平分线,
∴OB=OA,OC=OA.
∴OC=OB,∠ABO=∠BAO=20°,
∠CBO=∠BCO,∠CAO=∠ACO.
∵∠ABC=45°,
∴∠CBO=∠BCO=25°.
∴∠BOC=180°-∠CBO-∠BCO=130°.
∵∠BOD=∠ABO+∠BAO,
∴∠BOD=40°,∠COD=90°.
∵∠COD=∠CAO+∠ACO,∴∠CAO=45°.
∴∠BAC=∠BAO+∠CAO=65°,
∠ACB=∠BCO+∠ACO=70°.
【例3】如图1-3-20,经过已知直线AB外一点C作这条直
线的垂线(写出已知、求作、作法,并画图).
典型例题
新知2:与线段垂直平分线有关的尺规作图
解:已知 直线AB和AB外一点C.
求作 AB的垂线,使它经过点C.
作法 (1)任意取一点K,使K和C在AB的两旁;
(2)以C为圆心,CK的长为半径作弧,交AB于点D
和E;
(3)分别以D和E为圆心,大于 DE的长为半径作
弧,两弧交于点F;
(4)作直线CF,如答图1-3-3,直线CF就是所求的
垂线.
3. 已知:线段a,h如图1-3-21.
求作:等腰三角形ABC,使底边AB=a,AB边上的高
CD=h.
模拟演练
解:如答图1-3-7,△ABC即为所求.
作法:先画一线段AB=a,再作AB的线段垂直平分线,
与AB交于点D,然后从线段垂直平分线上截取CD=h,
连接BC,AC即可.
【例4】如图1-3-22,在△ABC中,AB=4 cm,AC=6 cm.
(1)求作BC边的垂直平分线分别交AC,BC于点D,E;
(用尺规作图法,保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)在(1)的条件下,连接BD,求△ABD的周长.
典型例题
解:(1)如答图1-3-4,DE即为所求.
(2)如答图1-3-5,连接BD.
∵DE是BC边的垂直平分线,∴BD=DC.
∵AB=4 cm,AC=6 cm,
∴△ABD的周长=AB+BD+AD=AB+AC=4+6=10(cm).
4. 如图1-3-23,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=28°.
(1)作AC边上的垂直平分线DE,交AC于点D,交AB于
点E;(用直尺和圆规作图,不写作法,但要保留作
图痕迹)
(2)连接CE,求∠BCE的度数.
模拟演练
解:(1)如答图1-3-8,DE为所求.
(2)如答图1-3-8,连接CE.
∵DE垂直平分AC,∴EA=EC.
∴∠ECA=∠A=28°.
∴∠BCE=90°-∠ECA=
90°-28°=62°.
分层训练
A组
1. 如图1-3-24,A,B,C表示
三个居民小区,为丰富居民们
的文化生活,现准备建一个文
化广场,使它到三个小区的距
离相等,则文化广场应建在
( )C
A. AC,BC两边高线的交点处
B. AC,BC两边中线的交点处
C. AC,BC两边垂直平分线的交点处
D. ∠A,∠B两内角平分线的交点处
2. 如果三角形三条边的中垂线的交点在三角形的外部,
那么这个三角形是( )
A. 直角三角形 B. 锐角三角形
C. 钝角三角形 D. 等边三角形
3. 到平面上不共线的三点A,B,C的距离相等的点
( )
A. 只有一个 B. 有两个
C. 有三个或三个以上 D. 有一个或没有
C
A
4. 如图1-3-25,在△ABC中,点O在边AB上,且点O为
△ABC的三边垂直平分线的交点,求∠ACB的度数.
解:∵点O为△ABC的三边垂直平分线的交点,
∴OA=OB=OC.
∴∠OAC=∠OCA,
∠OCB=∠OBC.
∵∠OAC+∠OCA+∠OCB+∠OBC=180°,
∴∠OCA+∠OCB=90°,即∠ACB=90°.
B组
5. 如图1-3-26,点D为线段AB与线段BC的垂直平分线的
交点,连接AC,BD,DC. 若∠A=35°,∠ABD=44°,则
∠DCA的度数为( )
A. 10° B. 18°
C. 15° D. 9°
D
6. 如图1-3-27,△ABC中,点D在BC边上,且BD=AD=AC.
(1)请用尺规作图法,作出线段DC的垂直平分线AE,
交DC于点E;(保留作图痕迹,不要求写出作法)
(2)若∠CAE=16°,求∠B的度数.
解:(1)如答图1-3-9,AE即为所求.
(2)∵AE⊥CD,
∴∠C=90°-∠CAE=90°-16°=74°.
∵AD=AC,∴∠ADC=∠C=74°.
∵BD=AD,∴∠B=∠DAB.
∵∠ADC=∠B+∠DAB,
∴∠B= ∠ADC= ×74°=37°.
C组
7. 如图1-3-28,已知锐角三角形ABC中,AB,AC边的中
垂线交于点O,∠A=α(0°<α<90°).
(1)求∠BOC的度数;
(2)试判断∠ABO+∠ACB是否为定值.若是,求出定值;
若不是,请说明理由.
解:(1)如答图1-3-10,连接AO.
∵AB,AC边的中垂线交于点O,
∴AO=BO=CO.
∴∠OAB=∠OBA,∠OCA=∠OAC.
∴∠AOB+∠AOC=(180°-∠OAB-
∠OBA)+(180°-∠OAC-∠OCA).
∴∠AOB+∠AOC=(180°-2∠OAB)+(180°-2∠OAC)
=360°-2(∠OAB+∠OAC)=360°-2∠A=360°-2α.
∴∠BOC=360°-(∠AOB+∠AOC)=2α.
(2)∠ABO+∠ACB为定值.
∵BO=CO,∴∠OBC=∠OCB.
∵∠OAB=∠OBA,∠OCA=∠OAC,
∴∠OBC= (180°-2∠A)=90°-α.
∵∠ABO+∠ACB+∠OBC+∠A=180°,
∴∠ABO+∠ACB=180°-(90°-α)-α=90°.
8. 如图1-3-29,在△ABC中,DM,EN分别垂直平分AC和
BC,交AB于M,N两点,DM与EN相交于点F.
(1)若△CMN的周长为15 cm,求AB的长;
(2)若∠MFN=70°,求∠MCN的度数.
解:(1)∵DM,EN分别垂直平分AC和BC,
∴AM=CM,BN=CN.
∴△CMN的周长=CM+MN+CN=AM+MN+BN=AB.
∵△CMN的周长为15 cm,
∴AB=15(cm).
(2)∵∠MFN=70°,
∴∠MNF+∠NMF=180°-70°=110°.
∵∠AMD=∠NMF,∠BNE=∠MNF,
∴∠AMD+∠BNE=∠NMF+∠MNF=110°.
∴∠A+∠B=90°-∠AMD+90°-∠BNE=180°-
110°=70°.
∵AM=CM,BN=CN,
∴∠A=∠ACM,∠B=∠BCN.
∴∠MCN=180°-2(∠A+∠B)=180°-2×70°=40°.
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