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人教版八年级数学上册第十二章《角的平分线的性质(1)》名师教案

12.3 角的平分线的性质

第一课时

一、教学目标

(一)核心素养

(二)学习目标

1. 会用尺规作一个角的平分线,知道作法的合理性;

2. 探索并证明角平分线的性质;

3. 能用角的平分线的性质解决简单问题.

(三)学习重点

角的平分线的性质的证明及应用.

(四)学习难点

角的平分线的性质的探究.

二、教学设计

(一)课前设计

预习任务

用尺规作图作一个角的平分线的方法,其依据是SSS .

角的平分线上的点到角的两边的距离相等.

预习检测

一、填空题

1.如图,在△ABC 中,∠C =90°,AD 是∠BAC 的角平分线,若BC =8cm ,BD =5cm ,则点D 到AB 的距离为 . D

C

B

A

答案:3cm

解析:根据题意画出图形,过点D 作DE ⊥AB ,交AB 于点E ,D 点到AB 的距离即为DE 的长.

∵∠BCA=90°

∴AC⊥BC

∵AC⊥BC,DE⊥AB,AD平分∠CAB

∴CD=DE

∵BC=8cm,BD=5cm,CD=DE,BC=CD+BD

∴DE=3cm

即D点到直线AB的距离是3cm.

点拨:根据角平分线的性质添加辅助线作答

2.∠AOB的平分线上一点P,P到OA的距离为2.5cm,则P到OB的距离

为cm.

答案:2.5

解析:∵P是∠AOB平分线上一点,点P到OA的距离是2.5cm,

∴P到OB的距离等于点P到OA的距离,为2.5cm.

因此,本题正确答案是:2.5.

点拨:根据角平分线上的点到角的两边的距离相等解答.

二、选择题

3.如图,∠1=∠2,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E,下列结论错误的是()

A、PD=PE

B、OD=OE

C、∠DPO=∠EPO

D、PD=OD

2

1A

B E D

P

答案:D

解析:A 项;由角分线性质,正确

B 项;由角分线性质知PD =PE ,由HL 知Rt △OEP ≌△ODP ,则两三角形全等知OD =OE ,正确.

C 项;同B 项,由两三角形全等知∠DPO =∠EPO

D 项;错误

点拨:由题设可知OP 为∠AOB 的角平分线,PE 为P 到OB 的距离,PD 为P 到OA 的距离,再由角的平分线性质判断即可.可由角分线的性质找出相应的结论.

(二)课堂设计

1.知识回顾

(1)三角形的判断方法有哪些?

SSS,SAS,AAS,ASA,HL

(2)三角形中有哪些重要线段?

三角形中有三条重要线段,它们分别是:三角形的高,三角形的中线,三角形的角的平分线.

(3)从直线外一点到这条直线的垂线段的长叫做点到直线的距离.

2.问题探究

探究一 角的平分线的作法

●活动①

请同学们拿出准备好的角,用你自己的方法画出它的角平分线,然后与大家交流分享.

12

BD C

A

D B

M N 【设计意图】通过学生动手实践,寻找作已知角的平分线的方法,目的是为了引入尺规作图作已知角的平分线.

●活动②

如图是一个平分角的仪器,其中AB=AD ,BC=DC.将点A 放在角的顶点,AB 和AD 沿着角的两边放下,画一条射线AE ,AE 就是∠DAB 的平分线. 你能说明它的道理吗?

让同学们把推理过程写在课堂作业本上,老师巡查学生完成情况,对个别学生进行引导,最后教师把有典型错误的解答过程展示出来,让同学们去纠正错误.

【设计意图】为如何用尺规作图作已知角的平分线作铺垫.

●活动③

老师提出问题:

通过上述探究,能否总结出尺规作已知角的平分线的一般方法.自己动手做做看.然后与同伴交流操作心得.(分小组完成这项活动,教师可参与到学生活动中,及时发现问题,给予启发和指导,使讲评更具有针对性)

讨论结果展示:

已知:∠MAN

求作:∠MAN 的角平分线.

作法:(1)以A 为圆心,适当长为半径画弧,交AM 于B ,交AN 于D.

(2)分别以B 、D 为圆心,大于 的长为半径画弧,两弧在∠MAN 的内部交于点C.

(3)画射线AC.

∴射线AC 即为所求.

A

D B C E

分组讨论:

1.在上面作法的第二步中,去掉“大于1

2

BD的长”这个条件行吗?

2.第二步中所作的两弧交点一定在∠MAN的内部吗?

学生讨论结果总结:

1.去掉“大于1

2

BD的长”这个条件,所作的两弧可能没有交点,所以就找

不到角的平分线.

2.若分别以B、D为圆心,大于1

2

BD的长为半径画两弧,两弧的交点可能

在∠MAN的内部,也可能在∠MAN的外部,而我们要找的是∠MAN内部的交点,否则两弧交点与顶点连线得到的射线就不是∠MAN的平分线了.

3.角的平分线是一条射线.它不是线段,也不是直线,所以第二步中的两个限制缺一不可.

4.这种作法的可行性可以通过全等三角形来证明.

练一练:

任意画一角∠AOB,作它的平分线.

【设计意图】设计这两个问题的目的在于加深对角的平分线的作法的理解,培养数学严密性的良好学习习惯

探究二角的平分线的性质

●活动①

如图,将∠AOB对折,再折出一个直角三角形(使第一条折痕为斜边),然后展开.观察两次折叠形成的三条折痕,三条折痕分别表示什么?你能得出什么结论?

学生回答后师生归纳:OC表示∠AOB的角平分线,PD和PE分别表示P到OA和OB的距离,P到角两边的距离相等(PD=PE)

【设计意图】让学生感知角平分线的性质.

●活动②

学生活动:作已知∠AOB的平分线,过平分线上一点P,作两边的垂线段.

投影出下面两个图形,让学生评一评.

结论:同学乙的画法是正确的.同学甲画的是过角平分线上一点画角平分线的垂线,而不是过角平分线上一点作两边的垂线段,所以他的画法不符合要求.问题1:如何用文字语言叙述所画图形的性质?

师生共同归纳:角平分线上的点到角的两边的距离相等.

问题2:能否用符号语言来翻译“角平分线上的点到角的两边的距离相等”这句话?

已知事项:OC平分∠AOB,PD⊥OA,PE⊥OB,D、E为垂足.

由已知事项推出的事项:PD=PE.

【设计意图】进一步理解角平分线的题设和结论.

●活动③

以上结论成立吗?让同学们独立进行证明,然后展示学生的证明过程:

证明:∵ PD⊥OA,PE⊥OB (已知)

∴∠PDO = ∠PEO=90°(垂直的定义)

在△PDO和△PEO中

∠PDO = ∠PEO(已证)

∠AOC = ∠BOC (已知)

OP=OP (公共边)

∴△PDO ≌△PEO(AAS)

∴ PD=PE(全等三角形的对应边相等)

于是我们得角的平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.符号语言:

∵∠AOC=∠BOC, PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为点D、E.(已知)

∴ PD=PE(角的平分线上的点到角的两边的距离相等)

【设计意图】展示符号语言的目的在于规范学生的书写过程,培养学生严谨的推理能力.

探究三用角的平分线的性质解决简单问题

●活动①

应用角平分线的性质,就可以省去证明三角形全等的步骤,使问题简单化.所以若遇到有关角平分线,又要证线段相等的问题,我们可以直接利用性质解决问题.例1(1) 下面四个图中,点P都在∠AOB的平分线上,则图形( )中PD=PE.

A B C D

【知识点】角平分线的性质.

【思路点拨】利用角平分线的性质时,非常重要的条件是PD和PE是到角两边的距离.

【解答过程】选项A中如果增加一个条件OD=OE,就能得出PD=PE;选项B和C中PD不是到OA的距离;选项D中P到OA和OB的距离为PD和PE.

【答案】D

(2)下图中,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为点D、E,则图中PD=PE吗?

【知识点】角平分线的性质.

【思路点拨】已知没有告诉OC 为∠AOB 的平分线,由此PD 与PE 不相等.

【解答过程】PD 与PE 不相等,因为OC 不是∠AOB 的平分线.

(3)如图,△ABC 中,∠C =90°,BD 平分∠ABC ,CD =2cm ,则点D 到AB 的距离为 cm .

【知识点】角平分线的性质.

【思路点拨】过D 作AB 的垂线段DE,垂足为E,由BD 平分∠ABC ,可得DC=DE=2.

【解答过程】解:过D 作AB 的垂线段DE,垂足为E,

∵BD 平分∠ABC ,CD ⊥BC,DE ⊥AB,

∴DC=DE

∵CD =2cm ,

∴DE=2cm ,

即点D 到AB 的距离为2cm

【答案】2

D C B

A E D C

B A

练习:如图,△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC,DE⊥AB,垂足为点E,AC=7cm,则AD+DE= cm.

E

D

C

B

A

【知识点】角平分线的性质.

【思路点拨】由BD平分∠ABC,可得DC=DE, AD+DE=AD+DC=AC.

【解答过程】解:∵BD平分∠ABC,CD⊥BC,DE⊥AB,

∴DC=DE

∴AD+DE=AD+DC=AC.

∵AC=7cm,

∴AD+DE=7cm.

【答案】7

【设计意图】通过练习,理解角平分线的性质.

●活动②

例2如图所示,要在S区建一个集贸市场,使它到公路、铁路距离相等,离公路与铁路交叉处500m,这个集贸市场应建于何处(在图上标出它的位置,比例尺为1:20 000)?

【知识点】角平分线的性质

【思路点拨】

1.这个集贸市场应该建在公路与铁路形成的角的平分线上,并且要求离角的顶

点500米处.

2.在纸上画图时,我们经常以厘米为单位,而题中距离又是以米为单位,这就涉及一个单位换算问题了.1 m=100 cm ,所以比例尺为1:20 000,其实就是图中1 cm 表示实际距离200 m 的意思.作图如下:

【答案】

第一步:尺规作图法作出∠AOB 的平分线OP .

第二步:在射线OP 上截取OC=2.5 cm ,确定C 点,C 点就是集贸市场所建地了. 练习:在S 区有一个贸易市场P ,它建在公路与铁路所成角的平分线上,要从P 点建两条路,一条到公路,一条到铁路,怎样修才能使路最短?它们有怎样的数量关系呢?

【知识点】角平分线的性质

【思路点拨】过P 分别作公路和铁路的垂线段,这两条垂线段就是P 点到公路和铁路的最短距离.

【答案】过P 点分别作铁路和公路的垂线段,它们的数量关系为相等. ●活动3

例3如图,△ABC 中,∠C =90°,BD 平分∠ABC ,DE ⊥AB 于E ,F 在BC 上,AD=DF 求证:CF=EA

S 公路

铁路 P

【知识点】角平分线的性质和三角形的判定和性质

【思路点拨】证CF和EA所在的两个三角形全等

【解答过程】

证明:∵∠C=90°,BD平分∠ABC,DE⊥AB于E,

∴DC=DE

又∵AD=DF

∴△DCF≌△DEA(HL)

∴CF=EA

练习:如图,CD⊥AB于点D,BE⊥AC于点E,BE,CD交于点O,且AO平分∠BAC,求证:OB=OC.

【知识点】角平分线的性质和全等三角形的判定

【思路点拨】利用角平分线的性质可得OD=OE,证明△BOD ≌△COE可得OB=OC 【答案】证明:∵CD⊥AB,BE⊥AC,AO平分∠BAC,

∴OD=OE,∠BDO=∠CEO=90°.

∵∠BOD=∠COE,

∴△BOD ≌ △COE.

∴OB=OC.

3. 课堂总结

知识梳理(以课堂内容为根据,结合教学目标的几点要求,对涉及到的知识细致梳理)

(1)会用尺规作一个角的平分线,知道作法的理论依据;

(2)探索并证明角平分线的性质;

(3)能用角的平分线的性质解决简单问题.

重难点归纳(本节课的中心知识点在此进行回顾,对课堂上的典型方法、特殊例题进行归纳点拨)

(1)角的平分线的性质的探究.

(2)角的平分线的性质的证明及应用.

(3)证明线段相等通常证明线段所在的两个三角形全等.

(三)课后作业

基础型自主突破

1.如图,OC是∠AOB的平分线,P是OC上一点,PD⊥OA于点D,PD=4,则点P 到边OB的距离为()

A.4 B.3 C.3 D.1

【知识点】角平分线的性质

【思路点拨】因为PD⊥OA,PD=4,即P到OA的距离为4,P是∠AOB的平分线上一点,P到OA和OB的距离相等,所以P到边OB的距离为4.

【解答过程】解:过P做PE⊥OB于E,

∵OC是∠AOB的平分线,PD⊥OA, PE⊥OB,

∴PD=PE=4

即P到OB的距离为4.

【答案】A

2 .如图,OP 平分∠MON ,PA ⊥ON 于点A ,点Q 是射线OM 上一个动点,若PA=5,则PQ 的最小值为

【知识点】角平分线的性质和点到直线的距离

【思路点拨】因为Q 在OM 上,当PQ ⊥OM 时,PQ 的长度最小.

【解答过程】解:过P 作OM 的垂线段,垂足为B,因为PQ 最小,则B 点与Q 点重合,

∵OP 平分∠MON ,PA ⊥ON ,PQ ⊥OM

∴PQ=PA=5.

【答案】5

3.如图,已知在△ABC 中,CD 是AB 边上的高线,AE 平分∠BAC ,交CD 于点E ,AC=6,DE=3,则△ACE 的面积等于( ) E D

B

A C

A .10

B .9

C .8

D .7

【知识点】角平分线的性质和三角形的面积公式

【思路点拨】过E 点作AC 的垂线EF,垂足为F ,根据角平分线的性质可得EF=ED=3,则△ACE 的面积等于9.

【解答过程】解:过E 作AC 的垂线段EF 垂足为F,

∵AE 平分∠BAC ,EF ⊥AB,EF ⊥AC,

∴DE=EF

∵DE=3,

∴EF=3

又∵AC=6

∴S △ACE =12

AC ·EF=9 【答案】B F E

D

B

A C

4. 如图,∠1=∠2,PD ⊥OA ,PE ⊥OB ,垂足分别为D ,E , 则(1)PD =PE ,(2)OD =OE ,(3)∠DPO =∠EPO ,(4)PD =OD 中正确的有( )个.

A .4

B .3

C .2

D .1 2

1D A P

O E

B

【知识点】角平分线的性质和三角形全等.

【思路点拨】由角平分线的性质可得PE=PD,易证△OPE ≌△OPD(HL),所以OE=OD, ∠DPO =∠EPO.

【解答过程】解:∵∠1=∠2,PD ⊥OA ,PE ⊥OB ,

∴PE=PD,

即(1)正确

∵PE=PD,OP=OP

∴△OPE ≌△OPD(HL),

∴OE=OD, ∠DPO =∠EPO.

即(2)(3)正确.

【答案】B

5.如图,在△ABC 中,DC 平分∠ACB ,S △ACD : S △BCD =3:2,则AC :BC=_________.

【知识点】角平分线的性质和三角形的面积.

【思路点拨】已知角平分线常常考虑在角平分线上找一个合适的点,过这个点作角两边的垂线段.

【解答过程】解:过D 点分别AC 和BC 作垂线段DE 和DF,垂足为E 和F, ∵DC 平分∠ACB ,DE ⊥AB,DF ⊥BC,

∴DE=DF

: :

22

:3:2ACD BCD AC DE BC DF S S AC BC ∴=

==V V g g 【答案】3:2

6.如图,在△ABC 中,∠A =90°,BD 平分∠ABC ,DE ⊥BC,AB =4cm ,AC=3cm ,BC=5cm ,则△DCE 的周长为________cm .

【知识点】角平分线的性质和三角形全等.

D C A

B

【思路点拨】根据角平分线的性质可得AD=DE,易证△ABD 和△EBD 全等,则对应的边AB=EB,EC=BC-BE=BC-AB=1cm ,DE+DC=AD+DC=AC=3cm.

【解答过程】

,,

,,

HL cm,--cm

cm

BD ABC DE BC DA AB AD ED

BD BD AD ED ABD EBD AB BE

AC EC BC BE BC AB ED EC DC AD EC DC AC EC ∠⊥⊥∴===∴∴=====∴++=++=+=314Q Q Q 平分,△≌△解()

【答案】4

能力型 师生共研

1..如图,在△ABC 中,∠C=90°,AD 平分∠BAC,D 到AB 的距离为9, BD∶DC=5∶3.试求BC 的长. D C

A B

【知识点】角平分线的性质.

【思路点拨】过D 作AB 的垂线DE,垂足为E,根据角平分线的性质可得DC=DE, D 到AB 的距离为9,即DE=9,所以DC=9,因为BD∶DC=5∶3,所以BD=15,BC=24.

【解答过程】解:过D 作AB 的垂线DE,垂足为E,

∵AD 平分∠BAC,DC ⊥AC,DE ⊥AB,

∴DC=DE

∵D 到AB 的距离为9,

∴DE=9

∴DC=9

∵BD∶DC=5∶3,

∴DB=15

∴BC=DC+DB=24.

E D

C

A B

2.通过学习我们已经知道三角形的三条内角平分线是交于一点的.如图,P 是△ABC 的内角平分线的交点,已知P 点到AB 边的距离为1,△ABC 的周长为10,则△ABC 的面积为 . E

F D

P C

A B

【知识点】角平分线的性质和三角形的面积公式.

【数学思想】等积法.

【思路点拨】利用割补法把△ABC 分成△ABP 、△BCP 和△ACP ,它们的高都为1

【解答过程】解:过P 分别作AC,BC,AB 的垂线段PG,PI,PH.

∵AP 平分∠CAB ,

∴PG=PH ,

同理可得:PG=PI,PI=PH

∴PG=PI=PH

∵PH=1

∴PG=PI=PH=1 ∵S △ABC = S △ACP +S △BCP +S △ABP

222

2

102

5ABC AC PG BC PI AB PH AC BC AB S ++++==∴==V g g g

【答案】5 I H G

E F D

P C

A B

探究型 多维突破

1. 如图,∠AOB 的平分线为OC ,将三角尺的直角顶点落在OC 的任意一点P 上,使三角尺的两条直角边与∠AOB 的两边分别相交于点E 、F ,试猜想PE 、PF 的大小关系,并说明理由.

【知识点】角平分线的性质和三角形全等.

【思路点拨】利用角平分线的性质构造PM 和PN 所在的两个三角形全等.

【解题过程】

解:PE=PF ,理由如下:

过点P 作PM ⊥OA ,PN ⊥OB ,垂足是M ,N ,则∠PME=∠PNF =90°,

∵OP 平分∠AOB ,

∴PM=PN ,

∵∠AOB=∠PME=∠PNF =90°,

∴∠MPN =90°,∵∠EPF =90°,

∴∠MPE=∠FPN ,

∴△

PEM ≌△PFN ,

∴PE=PF .

2.在△ABC 中,∠C=900,AD 平分∠BAC,AB=5,AC=4,BC=3,求BD 长.

【知识点】角平分线的性质.

【数学思想】等积法.

【思路点拨】过D 点作DE ⊥AB 于E,根据角平分线的性质可得DC=DE,由 S △ABC =S △ACD +S △ABD ,可以求出DC=DE=

3

4,所以DB=BC-DC=35. 【解题过程】

解:过D 点作DE ⊥AB 于E

∵AD 平分∠BAC ,DE ⊥AB ,DC ⊥AC

∴DE=DC

∵S △ABC =S △ACD +S △ABD ,

∴222DE AB DC AC BC AC ?+?=? 2

524243DE DC +=? D C A B

∴DE=DC=3

4 ∴DB=BC-DC=3

5 E

D

C A

B

自助餐:

1.如图,在△ABC 中,∠A =90°,BD 平分∠ABC ,AD =2 cm ,则点D 到BC 的距

离为________cm .

【知识点】角平分线的性质. 【思路点拨】过D 作BC 的垂线DE ,垂足为E,由角平分线的性质可以AD=DE

【解答过程】解:过D 作BC 的垂线DE ,垂足为E,

∵BD 平分∠ABC ,AD ⊥AB ,DE ⊥BC ,

∴AD=DE ,

∵AD =2 cm ,

∴DE=2 cm ,

即D 到BC 的距离为2cm

【答案】 2 D C A

B

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