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。
若 平分 , 到 的距离 到 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。
若 在 内部,且 到 与到 距离相等,则 在 的平分线上。
证明思路:两条垂线段长度相等,加上公共斜边 和两个直角,可以构造两个直角三角形并用 HL 判定全等,进而得 。
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:
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。
平分 ,点 到 的距离为 。求 到 的距离。
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。
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答: P 到 OB 的距离也是 3。
在 内部有一点 ,过 作 于 , 于 。已知 。证明 在 的平分线上。
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。
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答: 由 HL + 全等推出 OP 平分 ∠AOB。
即时练习
在 平分线上, 到 距离为 ,则 到 距离为?
不一定角平分线上的点到两边距离相等,所以也是 。
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。
中, 是 的平分线, 到 的距离为 ,则 到 的距离是多少?
由角平分线性质, 到 两边( 和 )的距离相等,都是 。
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。