第十二章 · 第三节
角的平分线的性质
角平分线性质定理、判定定理、尺规作图

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 理解角平分线的概念
  • 掌握角平分线的性质定理及其应用
  • 掌握角平分线的判定定理(性质定理的逆定理)
  • 会用尺规作图作角平分线
知识点一:角平分线的概念
📐 定义
从一个角的顶点出发,把这个角分成两个相等的角的射线,叫做这个角的平分线
若 OC 是 ∠AOB 的平分线,则 ∠AOC = ∠BOC = ½∠AOB
知识点二:角平分线的性质定理
🔬 性质定理
角平分线上的点到角的两边的距离相等

符号语言:
∵ OP 平分 ∠AOB,PD ⊥ OA 于 D,PE ⊥ OB 于 E
PD = PE
知识点三:角平分线的判定定理
🔬 判定定理(性质定理的逆定理)
到角的两边距离相等的点在角的平分线上

符号语言:
∵ PD ⊥ OA 于 D,PE ⊥ OB 于 E,PD = PE
点 P 在 ∠AOB 的平分线上(即 OP 平分 ∠AOB)
知识点四:用尺规作图作角平分线
✏ 作法
已知:∠AOB
求作:∠AOB 的平分线

步骤
1° 以 O 为圆心,适当长为半径作弧,交 OA 于 M,交 OB 于 N;
2° 分别以 M、N 为圆心,大于 ½MN 的长为半径作弧,两弧在 ∠AOB 内部交于点 C;
3° 作射线 OC。OC 就是 ∠AOB 的平分线。
💡 重要提示
  • 性质定理和判定定理互为逆定理
  • 使用性质定理的前提:点在角平分线上 + 垂直(距离)
  • 使用判定定理的前提:到两边距离相等(需要垂直)
  • “距离”是指点到直线的距离,即垂线段的长度,必须先垂直
  • 三角形的三条角平分线交于一点,这个点叫做三角形的内心

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📝 例题精讲

💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
例题 1 利用角平分线性质求距离
已知 OP 平分 ∠AOB,PD ⊥ OA 于 D,PE ⊥ OB 于 E,PD = 5。求 PE 的长度。
🔍 解题过程
1 分析条件:
    OP 平分 ∠AOB(P 在角平分线上)
    PD ⊥ OA 于 D(PD 是 P 到 OA 的距离)
    PE ⊥ OB 于 E(PE 是 P 到 OB 的距离)
2 应用定理:根据角平分线的性质定理,角平分线上的点到角的两边的距离相等。
即 PD = PE
3 求解:因为 PD = 5,所以 PE = PD = 5
✅ PE = 5(角平分线上的点到角两边的距离相等)
例题 2 证明某点在角平分线上
已知:PD ⊥ OA 于 D,PE ⊥ OB 于 E,PD = PE。求证:点 P 在 ∠AOB 的平分线上。
🔍 解题过程
1 分析思路:要证 P 在 ∠AOB 的平分线上,根据角平分线的判定定理,只需证 P 到 OA、OB 的距离相等。已知 PD = PE 且 PD ⊥ OA,PE ⊥ OB,条件已满足。
也可以通过全等三角形来证明 ∠AOP = ∠BOP。
2 全等证明:
  ∵ PD ⊥ OA,PE ⊥ OB
  ∴ ∠PDO = ∠PEO = 90°(垂直定义)
  在 Rt▵OPD 和 Rt▵OPE 中:
  ∵ OP = OP(公共边),PD = PE(已知)
  ∴ Rt▵OPD ≌ Rt▵OPE(HL
3 得出结论:
  ∴ ∠AOP = ∠BOP(对应角相等)
  ∴ OP 平分 ∠AOB(角平分线定义)
  ∴ 点 P 在 ∠AOB 的平分线上
✅ 由 Rt△OPD ≌ Rt△OPE(HL)得 ∠AOP=∠BOP,故 P 在角平分线上
例题 3 角平分线与全等三角形综合
已知:P 在 ∠AOB 的平分线上,PD ⊥ OA 于 D,PE ⊥ OB 于 E。求证:OD = OE。
🔍 解题过程
1 分析思路:要证 OD = OE,只需证 OD 和 OE 所在的两个三角形全等,即 ▵OPD ≌ ▵OPE。
2 寻找条件:
    PD ⊥ OA,PE ⊥ OB ⇒ ∠PDO = ∠PEO = 90°
    P 在角平分线上 ⇒ PD = PE(角平分线性质定理)
    OP = OP(公共边)
3 书写证明:
  ∵ PD ⊥ OA,PE ⊥ OB
  ∴ ∠PDO = ∠PEO = 90°
  ∵ P 在 ∠AOB 的平分线上
  ∴ PD = PE(角平分线性质)
  在 Rt▵OPD 和 Rt▵OPE 中:
  ∵ OP = OP,PD = PE
  ∴ Rt▵OPD ≌ Rt▵OPE(HL
  ∴ OD = OE(对应边相等)
✅ 由 Rt△OPD ≌ Rt△OPE(HL)得 OD = OE(对应边相等)

🚀 拓展提升

⚙ 三角形的内心

三角形的三条角平分线交于一点,这个点叫做三角形的内心

  • 内心到三角形三边的距离相等
  • 内心是三角形内切圆的圆心
  • 内切圆与三角形的三条边都相切
  • 任意三角形都有内心,且内心在三角形内部

🔄 性质定理与判定定理的关系

角平分线的性质定理和判定定理互为逆定理

点在角平分线上
到两边距离相等
(性质定理)
到两边距离相等
点在角平分线上
(判定定理)

性质定理用于由位置推导距离,判定定理用于由距离推导位置

🔧 角平分线在作图中的应用

利用角平分线的尺规作图,可以解决很多几何作图问题:

  • 作角平分线:将一个角平分为两个相等的角
  • 作三角形内切圆:先作两条角平分线找到内心,再以内心为圆心作圆
  • 等分角:连续作角平分线可以将角四等分、八等分等
  • 找等距点:到两条直线距离相等的点在角平分线上

✏️ 练习巩固

💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
第 1 题 ★☆☆ 基础
角平分线的性质定理是?
A角平分线把角分成两个相等的角
B角平分线上的点到角的两边的距离相等
C角平分线上的点到角顶点的距离相等
D角平分线垂直于角的两边
第 2 题 ★☆☆ 基础
下列说法正确的是?
A到角顶点距离相等的点在角平分线上
B角平分线上的点到角两边的距离不一定相等
C角平分线垂直于角的两边
D到角的两边距离相等的点在角的平分线上
第 3 题 ★★☆ 巩固
点 P 在 ∠AOB 的平分线上,PD ⊥ OA 于 D,PE ⊥ OB 于 E,PD = 3,则 PE = ____。
第 4 题 ★★☆ 巩固
到角的两边距离相等的点在____上。
第 5 题 ★★☆ 巩固
三角形三条角平分线的交点叫做?
A重心
B外心
C内心
D垂心

🧠 知识点问答

老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!
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课程完成!

恭喜你完成了「角的平分线的性质」的学习!

📌 本节核心要点回顾:
    ① 角平分线把角分成两个相等的角
    ② 性质定理:角平分线上的点到角两边距离相等
    ③ 判定定理:到角两边距离相等的点在角平分线上
    ④ 尺规作图可以作角平分线
    ⑤ 三角形三条角平分线交于内心

✏️ 做练习题