基础知识·预习
问题1 如何用直尺和圆规作一个角的平分线?依据是什么?
问题2 角的平分线上的点具有什么特性?你是如何证明的?
问题3 你能举例说明证明一个几何命题的一般过程吗?
问题1 如何用直尺和圆规作一个角的平分线?依据是什么?
问题2 角的平分线上的点具有什么特性?你是如何证明的?
问题3 你能举例说明证明一个几何命题的一般过程吗?
答案
解:
问题1
作法:
1. 设已知角为∠AOB,以点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交OA于点M,交OB于点N;
2. 分别以点M、N为圆心,大于$\frac{1}{2}MN$的长为半径画弧,两弧在∠AOB内部交于点C;
3. 画射线OC,射线OC就是∠AOB的平分线。
依据:三边分别相等的两个三角形全等,全等三角形的对应角相等。
问题2
特性:角的平分线上的点到角的两边的距离相等。
证明:
已知:OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,$PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,垂足分别为D、E。
求证:$PD=PE$。
证明:
∵ OC平分∠AOB,
∴ $∠ POD=∠ POE$。
∵ $PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,
∴ $∠ PDO=∠ PEO=90°$。
在$△ PDO$和$△ PEO$中,
$\begin{cases}∠ PDO=∠ PEO \\∠ POD=∠ POE \\OP=OP\end{cases}$
∴ $△ PDO ≌ △ PEO \ (\mathrm{AAS})$,
∴ $PD=PE$。
问题3
证明几何命题的一般过程:
1. 分清命题的条件和结论,明确命题的已知和求证;
2. 根据题意画出对应的几何图形,用符号语言规范表述出已知和求证;
3. 分析已知条件和待证结论的关联,推导得出证明路径,写出完整严谨的证明过程。
举例:以证明“角的平分线上的点到角的两边的距离相等”这个命题为例:
① 拆分命题:条件是点在一个角的平分线上,结论是这个点到角两边的距离相等,明确对应的已知和求证;
② 画出∠AOB、角平分线OC、OC上一点P,以及P到OA、OB的垂线段PD、PE的图形,用符号语言表述:已知OC平分∠AOB,点P在OC上,$PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,垂足为D、E;求证$PD=PE$;
③ 结合角平分线定义、垂直定义得到对应相等的角,利用公共边OP,通过AAS证明$△ PDO≌△ PEO$,由全等三角形对应边相等推出$PD=PE$,完成证明。
问题1
作法:
1. 设已知角为∠AOB,以点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交OA于点M,交OB于点N;
2. 分别以点M、N为圆心,大于$\frac{1}{2}MN$的长为半径画弧,两弧在∠AOB内部交于点C;
3. 画射线OC,射线OC就是∠AOB的平分线。
依据:三边分别相等的两个三角形全等,全等三角形的对应角相等。
问题2
特性:角的平分线上的点到角的两边的距离相等。
证明:
已知:OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,$PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,垂足分别为D、E。
求证:$PD=PE$。
证明:
∵ OC平分∠AOB,
∴ $∠ POD=∠ POE$。
∵ $PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,
∴ $∠ PDO=∠ PEO=90°$。
在$△ PDO$和$△ PEO$中,
$\begin{cases}∠ PDO=∠ PEO \\∠ POD=∠ POE \\OP=OP\end{cases}$
∴ $△ PDO ≌ △ PEO \ (\mathrm{AAS})$,
∴ $PD=PE$。
问题3
证明几何命题的一般过程:
1. 分清命题的条件和结论,明确命题的已知和求证;
2. 根据题意画出对应的几何图形,用符号语言规范表述出已知和求证;
3. 分析已知条件和待证结论的关联,推导得出证明路径,写出完整严谨的证明过程。
举例:以证明“角的平分线上的点到角的两边的距离相等”这个命题为例:
① 拆分命题:条件是点在一个角的平分线上,结论是这个点到角两边的距离相等,明确对应的已知和求证;
② 画出∠AOB、角平分线OC、OC上一点P,以及P到OA、OB的垂线段PD、PE的图形,用符号语言表述:已知OC平分∠AOB,点P在OC上,$PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,垂足为D、E;求证$PD=PE$;
③ 结合角平分线定义、垂直定义得到对应相等的角,利用公共边OP,通过AAS证明$△ PDO≌△ PEO$,由全等三角形对应边相等推出$PD=PE$,完成证明。
解析
【分析】
我们逐个梳理三个问题的思考路径:
1. 作角平分线的核心思路是构造全等三角形得到相等的角:通过尺规操作构造两个三边对应相等的三角形,利用全等三角形对应角相等的性质,就能得到平分已知角的射线,作图步骤均围绕构造等长线段、全等三角形设计。
2. 探究角平分线上点的特性时,首先明确点到直线的距离是垂线段长度,要证明两条垂线段相等,可通过证明垂线段所在的三角形全等:结合角平分线得等角、垂直得直角、公共边相等的条件,用AAS即可证明全等,得到对应边相等的结论。
3. 梳理几何命题证明的一般过程时,先明确命题由条件、结论两部分组成:第一步拆分命题的条件和结论,第二步把文字命题转化为几何图形和符号语言的已知、求证,第三步结合已学定理完成推导证明,可直接用角平分线性质的证明作为对应例子说明。
【解析】
问题1
作法:
1. 设已知角为∠AOB,以点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交OA于点M,交OB于点N;
2. 分别以点M、N为圆心,大于$\frac{1}{2}MN$的长为半径画弧,两弧在∠AOB内部交于点C;
3. 画射线OC,射线OC就是∠AOB的平分线。
依据:
三边分别相等的两个三角形全等,全等三角形的对应角相等。
---
问题2
特性:
角的平分线上的点到角的两边的距离相等。
证明:
已知:OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,$PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,垂足分别为D、E。
求证:$PD=PE$。
证明:
∵ OC平分∠AOB,
∴ $∠ POD=∠ POE$。
∵ $PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,
∴ $∠ PDO=∠ PEO=90°$。
在$△ PDO$和$△ PEO$中,
$\begin{cases}∠ PDO=∠ PEO \\∠ POD=∠ POE \\OP=OP\end{cases}$
∴ $△ PDO ≌ △ PEO \ (\mathrm{AAS})$,
∴ $PD=PE$。
---
问题3
证明几何命题的一般过程:
1. 分清命题的条件和结论,明确命题的已知和求证;
2. 根据题意画出对应的几何图形,用符号语言规范表述出已知和求证;
3. 分析已知条件和待证结论的关联,推导得出证明路径,写出完整严谨的证明过程。
举例(以证明“角的平分线上的点到角的两边的距离相等”为例):
① 拆分命题:条件是点在一个角的平分线上,结论是这个点到角两边的距离相等,明确对应的已知和求证;
② 画出∠AOB、角平分线OC、OC上一点P,以及P到OA、OB的垂线段PD、PE的图形,用符号语言表述:已知OC平分∠AOB,点P在OC上,$PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,垂足为D、E;求证$PD=PE$;
③ 结合角平分线定义、垂直定义得到对应相等的角,利用公共边OP,通过AAS证明$△ PDO≌△ PEO$,由全等三角形对应边相等推出$PD=PE$,完成证明。
【答案】
问题1
作法:
1. 设已知角为∠AOB,以点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交OA于点M,交OB于点N;
2. 分别以点M、N为圆心,大于$\frac{1}{2}MN$的长为半径画弧,两弧在∠AOB内部交于点C;
3. 画射线OC,射线OC就是∠AOB的平分线。
依据:
三边分别相等的两个三角形全等,全等三角形的对应角相等。
---
问题2
特性:
角的平分线上的点到角的两边的距离相等。
证明:
已知:OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,$PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,垂足分别为D、E。
求证:$PD=PE$。
证明:
∵ OC平分∠AOB,
∴ $∠ POD=∠ POE$。
∵ $PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,
∴ $∠ PDO=∠ PEO=90°$。
在$△ PDO$和$△ PEO$中,
$\begin{cases}∠ PDO=∠ PEO \\∠ POD=∠ POE \\OP=OP\end{cases}$
∴ $△ PDO ≌ △ PEO \ (\mathrm{AAS})$,
∴ $PD=PE$。
---
问题3
证明几何命题的一般过程:
1. 分清命题的条件和结论,明确命题的已知和求证;
2. 根据题意画出对应的几何图形,用符号语言规范表述出已知和求证;
3. 分析已知条件和待证结论的关联,推导得出证明路径,写出完整严谨的证明过程。
举例(以证明“角的平分线上的点到角的两边的距离相等”为例):
① 拆分命题:条件是点在一个角的平分线上,结论是这个点到角两边的距离相等,明确对应的已知和求证;
② 画出∠AOB、角平分线OC、OC上一点P,以及P到OA、OB的垂线段PD、PE的图形,用符号语言表述:已知OC平分∠AOB,点P在OC上,$PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,垂足为D、E;求证$PD=PE$;
③ 结合角平分线定义、垂直定义得到对应相等的角,利用公共边OP,通过AAS证明$△ PDO≌△ PEO$,由全等三角形对应边相等推出$PD=PE$,完成证明。
【知识点】
1. 尺规作角平分线
2. 角平分线的性质
3. 几何证明步骤
【点评】
本题是角平分线相关的基础预习题目,覆盖了尺规作图、性质推导、几何证明规范三类核心基础内容,有助于学生理解角平分线性质的推导逻辑,掌握几何命题证明的规范流程,为后续角平分线的综合应用打下扎实基础。
【难度系数】
0.8
我们逐个梳理三个问题的思考路径:
1. 作角平分线的核心思路是构造全等三角形得到相等的角:通过尺规操作构造两个三边对应相等的三角形,利用全等三角形对应角相等的性质,就能得到平分已知角的射线,作图步骤均围绕构造等长线段、全等三角形设计。
2. 探究角平分线上点的特性时,首先明确点到直线的距离是垂线段长度,要证明两条垂线段相等,可通过证明垂线段所在的三角形全等:结合角平分线得等角、垂直得直角、公共边相等的条件,用AAS即可证明全等,得到对应边相等的结论。
3. 梳理几何命题证明的一般过程时,先明确命题由条件、结论两部分组成:第一步拆分命题的条件和结论,第二步把文字命题转化为几何图形和符号语言的已知、求证,第三步结合已学定理完成推导证明,可直接用角平分线性质的证明作为对应例子说明。
【解析】
问题1
作法:
1. 设已知角为∠AOB,以点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交OA于点M,交OB于点N;
2. 分别以点M、N为圆心,大于$\frac{1}{2}MN$的长为半径画弧,两弧在∠AOB内部交于点C;
3. 画射线OC,射线OC就是∠AOB的平分线。
依据:
三边分别相等的两个三角形全等,全等三角形的对应角相等。
---
问题2
特性:
角的平分线上的点到角的两边的距离相等。
证明:
已知:OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,$PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,垂足分别为D、E。
求证:$PD=PE$。
证明:
∵ OC平分∠AOB,
∴ $∠ POD=∠ POE$。
∵ $PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,
∴ $∠ PDO=∠ PEO=90°$。
在$△ PDO$和$△ PEO$中,
$\begin{cases}∠ PDO=∠ PEO \\∠ POD=∠ POE \\OP=OP\end{cases}$
∴ $△ PDO ≌ △ PEO \ (\mathrm{AAS})$,
∴ $PD=PE$。
---
问题3
证明几何命题的一般过程:
1. 分清命题的条件和结论,明确命题的已知和求证;
2. 根据题意画出对应的几何图形,用符号语言规范表述出已知和求证;
3. 分析已知条件和待证结论的关联,推导得出证明路径,写出完整严谨的证明过程。
举例(以证明“角的平分线上的点到角的两边的距离相等”为例):
① 拆分命题:条件是点在一个角的平分线上,结论是这个点到角两边的距离相等,明确对应的已知和求证;
② 画出∠AOB、角平分线OC、OC上一点P,以及P到OA、OB的垂线段PD、PE的图形,用符号语言表述:已知OC平分∠AOB,点P在OC上,$PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,垂足为D、E;求证$PD=PE$;
③ 结合角平分线定义、垂直定义得到对应相等的角,利用公共边OP,通过AAS证明$△ PDO≌△ PEO$,由全等三角形对应边相等推出$PD=PE$,完成证明。
【答案】
问题1
作法:
1. 设已知角为∠AOB,以点O为圆心,适当长为半径画弧,分别交OA于点M,交OB于点N;
2. 分别以点M、N为圆心,大于$\frac{1}{2}MN$的长为半径画弧,两弧在∠AOB内部交于点C;
3. 画射线OC,射线OC就是∠AOB的平分线。
依据:
三边分别相等的两个三角形全等,全等三角形的对应角相等。
---
问题2
特性:
角的平分线上的点到角的两边的距离相等。
证明:
已知:OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,$PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,垂足分别为D、E。
求证:$PD=PE$。
证明:
∵ OC平分∠AOB,
∴ $∠ POD=∠ POE$。
∵ $PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,
∴ $∠ PDO=∠ PEO=90°$。
在$△ PDO$和$△ PEO$中,
$\begin{cases}∠ PDO=∠ PEO \\∠ POD=∠ POE \\OP=OP\end{cases}$
∴ $△ PDO ≌ △ PEO \ (\mathrm{AAS})$,
∴ $PD=PE$。
---
问题3
证明几何命题的一般过程:
1. 分清命题的条件和结论,明确命题的已知和求证;
2. 根据题意画出对应的几何图形,用符号语言规范表述出已知和求证;
3. 分析已知条件和待证结论的关联,推导得出证明路径,写出完整严谨的证明过程。
举例(以证明“角的平分线上的点到角的两边的距离相等”为例):
① 拆分命题:条件是点在一个角的平分线上,结论是这个点到角两边的距离相等,明确对应的已知和求证;
② 画出∠AOB、角平分线OC、OC上一点P,以及P到OA、OB的垂线段PD、PE的图形,用符号语言表述:已知OC平分∠AOB,点P在OC上,$PD⊥ OA$,$PE⊥ OB$,垂足为D、E;求证$PD=PE$;
③ 结合角平分线定义、垂直定义得到对应相等的角,利用公共边OP,通过AAS证明$△ PDO≌△ PEO$,由全等三角形对应边相等推出$PD=PE$,完成证明。
【知识点】
1. 尺规作角平分线
2. 角平分线的性质
3. 几何证明步骤
【点评】
本题是角平分线相关的基础预习题目,覆盖了尺规作图、性质推导、几何证明规范三类核心基础内容,有助于学生理解角平分线性质的推导逻辑,掌握几何命题证明的规范流程,为后续角平分线的综合应用打下扎实基础。
【难度系数】
0.8
【典型例题1】如图,已知四边形ABCD,E为DC边上一点.求作四边形内一点P,使EP//BC,且点P到AB,AD的距离相等.

【解】作法:如图.
(1)作∠DAB的平分线AM;
(2)以E为顶点,ED为一边作∠DEN=∠C,EN交AM于点P,即为所求作点P.

规律方法 用尺规作一个角的平分线,实际上是运用"SSS"构造全等三角形,根据全等三角形的对应角相等,找到平分一个角的射线.
【解】作法:如图.
(1)作∠DAB的平分线AM;
(2)以E为顶点,ED为一边作∠DEN=∠C,EN交AM于点P,即为所求作点P.
规律方法 用尺规作一个角的平分线,实际上是运用"SSS"构造全等三角形,根据全等三角形的对应角相等,找到平分一个角的射线.
答案
解:
作法:
(1) 作∠DAB的平分线AM;
(2) 以E为顶点,ED为一边,在四边形ABCD内部作∠DEN=∠C,射线EN交AM于点P,点P即为所求作的点。
作法:
(1) 作∠DAB的平分线AM;
(2) 以E为顶点,ED为一边,在四边形ABCD内部作∠DEN=∠C,射线EN交AM于点P,点P即为所求作的点。
解析
【分析】
要找到同时满足两个条件的点P,可通过轨迹法分步分析:
1. 点P到AB、AD的距离相等:根据角平分线的判定,角内部到角两边距离相等的点在角的平分线上,因此点P必然在∠DAB的角平分线上;
2. EP//BC:根据平行线的判定(同位角相等,两直线平行),可通过作∠DEN=∠C得到平行于BC的射线EN,EN上所有点与E的连线都满足平行于BC。
两条轨迹的交点即为同时满足两个条件的所求点P。
【解析】
作图步骤及依据如下:
1. 作∠DAB的平分线AM:依据角平分线的判定,AM上所有点到AB、AD的距离相等,确定了点P的第一个轨迹;
2. 以E为顶点,ED为一边,在四边形内部作∠DEN=∠C:依据同位角相等、两直线平行,可得EN//BC,确定了点P的第二个轨迹;
3. 射线EN与AM的交点即为所求点P,该点同时满足EP//BC、到AB和AD的距离相等的要求。
【答案】
作法:
(1) 作∠DAB的平分线AM;
(2) 以E为顶点,ED为一边,在四边形ABCD内部作∠DEN=∠C,射线EN交AM于点P,点P即为所求作的点。
【知识点】
1. 角平分线的判定
2. 平行线的判定
3. 尺规作图
【点评】
本题是尺规作图的基础综合题,核心是将文字描述的几何条件转化为对应的几何轨迹,通过求两条轨迹的交点确定所求点,考查对基础几何性质和基本作图方法的灵活应用能力。
【难度系数】
0.8
要找到同时满足两个条件的点P,可通过轨迹法分步分析:
1. 点P到AB、AD的距离相等:根据角平分线的判定,角内部到角两边距离相等的点在角的平分线上,因此点P必然在∠DAB的角平分线上;
2. EP//BC:根据平行线的判定(同位角相等,两直线平行),可通过作∠DEN=∠C得到平行于BC的射线EN,EN上所有点与E的连线都满足平行于BC。
两条轨迹的交点即为同时满足两个条件的所求点P。
【解析】
作图步骤及依据如下:
1. 作∠DAB的平分线AM:依据角平分线的判定,AM上所有点到AB、AD的距离相等,确定了点P的第一个轨迹;
2. 以E为顶点,ED为一边,在四边形内部作∠DEN=∠C:依据同位角相等、两直线平行,可得EN//BC,确定了点P的第二个轨迹;
3. 射线EN与AM的交点即为所求点P,该点同时满足EP//BC、到AB和AD的距离相等的要求。
【答案】
作法:
(1) 作∠DAB的平分线AM;
(2) 以E为顶点,ED为一边,在四边形ABCD内部作∠DEN=∠C,射线EN交AM于点P,点P即为所求作的点。
【知识点】
1. 角平分线的判定
2. 平行线的判定
3. 尺规作图
【点评】
本题是尺规作图的基础综合题,核心是将文字描述的几何条件转化为对应的几何轨迹,通过求两条轨迹的交点确定所求点,考查对基础几何性质和基本作图方法的灵活应用能力。
【难度系数】
0.8
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