角平分线是初中几何中非常重要的研究对象,它必定有很多的特殊性质,例如,
性质1:角平分线上的点到角两边的距离相等:
这个性质的对象是角,阐述了角平分线作为角这个平面图形的对称轴的一个意义。因此只要在角两边截取等长线段,分别连接这两条线段的端点与角平分线上的任一点,则会形成轴对称图形。
关于角平分线还有2个比较有意思的问题:
如图所示:在中,∠B的角平分线交AC于点D,三边记为a,b,c
第一,对于一个给定三边的三角形形,作其中一个角∠B的角平分线,则该角平分线与第三边AC的交点D也随之确定,那么落在何处呢?在人教版教材P56页其实已经提到了这个问题的一半,由性质1,过点D情不自禁的向两边作垂线,垂足为I,H,则DI=DH,所以△ABD与△CBD等高,因此其面积比就等于底边的比:
...........(1)
而△ABD与△CBD的面积又可以分别看成以AD和CD为底,因此,这两个三角形又是同高的,所以有
...........(2)
由(1),(2)可得
性质2:三角形的一个角的角平分线分第三边的比等于两边之比
第二,既然D点已定,则BD这条角平分线段也就定了,那BD的长度又该如何求呢?
在这里,由于D点位置已经确定,即AD,CD长度已定,这样你可以用高中所学的余弦定理或者向量方法都可以求得。
当然Stewart定理告诉我们,只要点D是AC上一点,其位置确定,则BD就有公式求法,有兴趣的朋友可以百度获取,在这里以角平分线为例,给出三角形的角平分线的公式:
,表示∠B的角平分线段BD的长度。
当然有关角平分线的长度,下面这个公式更为好看:
性质3:△ABC的角平分线BD的长度满足等式:
这个式子的证明放在初中是一个很好的圆中的相似问题,作△ABC的外接圆,延长CD交该圆于点K,连接AK,
这样,由于角分和等弧对等角的性质,便可以得到两组相似:
△BAK∽△BDC与△DAK∽△DCB。
由△BAK∽△BDC有:
.............(3)
由△BAK∽△BDC有圆中的相交弦定理:...............(4)
结合(3)(4)有
总结:如图所示:BD为角平分线,DI⊥AB,DH⊥于BC,则
(1).
(2)
(3)
个人觉得对于初中生而言,性质3可以不记,但是性质2必须记忆。
初中几何中,三角形的高线,中线也是非常重要的研究对象,那对于一个三边已知的三角形,其高线和中线该怎么求呢?欲知后事如何,且听下回分解![偷笑],这些都不难,只是给大家总结一下而已。