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角平分线的性质

核心概念

角平分线:从角的顶点出发,把这个角平分为两个相等部分的射线。

性质定理(正定理):角平分线上的点到角两边的距离(即垂线段长度)相等

OPOP 平分 AOB\angle AOB,PPOAOA 的距离 =P= POBOB 的距离。

判定定理(逆定理):在角的内部,到角两边距离相等的点,一定在该角的平分线上

PPAOB\angle AOB 内部,且 PPOAOA 与到 OBOB 距离相等,则 PPAOB\angle AOB 的平分线上。

证明思路:两条垂线段长度相等,加上公共斜边 OPOP两个直角,可以构造两个直角三角形并用 HL 判定全等,进而得 AOP=BOP\angle AOP = \angle BOP

应用:三角形三条角平分线相交于一点,该点称为内心 —— 它到三角形三边距离相等(可作内切圆的圆心)。

直观理解 · 动手试试

"到两条直线距离相等"这一几何描述,等价于"在两条直线所夹角的平分线上"。这是一个直观但有用的对应:几何位置(在平分线上) ↔ 距离条件(两边距离等)。

性质和判定是一对互逆命题:

  • 性质:平分线 → 距离相等;
  • 判定:距离相等 → 平分线。

拖动下面的 P,验证两条垂线距离始终相等(性质);切到"自由拖动",看离开平分线后等式立刻破坏:

互动演示角平分线 — 拖动 P 看两条距离
ABO角平分线MNP
|PM| 到 OA
76.1
|PN| 到 OB
76.1
两距离
✓ 相等

关闭"自由拖动"时,P 始终在角平分线上 → 两条垂线距离 PM = PN(性质)。打开自由拖动时,P 一旦离开平分线,等式立刻打破。

例题 1角平分线性质求距离

OPOP 平分 AOB\angle AOB,点 PPOAOA 的距离为 33。求 PPOBOB 的距离。

互动演示角平分线上的点,到两边距离相等
OP77
P 到 OA 的距离 = P 到 OB 的距离 = 7

角平分线性质:线上任意一点到角两边的距离都相等。P 在平分线上移动,两条绿/红垂线段始终一样长。

查看解答步骤

答: P 到 OB 的距离也是 3。

例题 2证明三角形角平分线

AOB\angle AOB 内部有一点 PP,过 PPPMOAPM \perp OAMM,PNOBPN \perp OBNN。已知 PM=PNPM = PN。证明 PPAOB\angle AOB 的平分线上。

互动演示逆定理:到两边等距 ⇒ 在平分线上(HL 证明)
OPMN
PM ⊥ OA、PN ⊥ OB,且 PM = PN(已知)
1 / 4

这是性质定理的逆命题:用公共斜边 OP + 两条相等直角边 PM=PN,靠 HL 得全等,从而推出 OP 平分该角。

查看解答步骤

答: 由 HL + 全等推出 OP 平分 ∠AOB。

即时练习

PPAOB\angle AOB 平分线上,PPOAOA 距离为 55,则 PPOBOB 距离为?

2.52.5551010不一定

角平分线上的点到两边距离相等,所以也是 55

    到角的两边距离相等的点(且在角的内部),一定在该角的平分线上。

    这是角平分线的判定定理(性质的逆命题)。

    三角形三条角平分线的交点叫?

    外心内心重心垂心

    三角平分线交于内心 —— 该点到三边距离相等,是内切圆圆心。

      ABC\triangle ABC 中,ADADA\angle A 的平分线,DDABAB 的距离为 44,则 DDACAC 的距离是多少?

      由角平分线性质,DDA\angle A 两边(ABABACAC)的距离相等,都是 44

      易错点

      • 把"距离"理解成斜线段。 点到直线的距离指的是垂线段长度,不是任何一条连接线段。
      • 忽略"角内部"条件。 判定定理要求点必须在角的内部 —— 角的外部即便满足距离条件,也可能在另一对外角的平分线上。
      • 混用 性质 和 判定。 性质是"已知在平分线上 ⇒ 距离相等";判定是"距离相等 ⇒ 在平分线上"。题目给的条件不同,用法不同。

      下一步

      接下来学习