GeoReflex几何反射GEOMETRY MODEL LAB
角平分线等腰与等边八年级上

角平分线与等腰三角形模型

又称:角平分线 + 平行 + 等腰、知二推一

角平分线、平行线、等腰三角形三者中,知道任意两个就能推出第三个;在三角形里常表现为“角平分线 + 平行线 ⇒ 等腰”。
难度 进阶考试权重 7 步证明 · 3 步辅助线

识别口诀 · MNEMONIC

平分、平行、等腰,知二推一。
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标准几何图形

点击下方按钮逐步显示辅助线,观察每一步新增的线段与结论。

标准几何图形 · 辅助线演示已显示 3 步
ααABCDE
STEP 1连出中位线 DE:取 中点 、 中点 ,连接 。由中位线定理,。→ 得到 (内错角),把顶角的一半搬到 处
STEP 2等角代换得等腰:(角平分线),(内错角),所以 。→ , 是等腰三角形,且
STEP 3反向使用:若已知 ,则 ;又 ,所以 ,得 。→ 得到“等腰 + 角平分 ⇒ 平行”的反向通道
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模型的基本定义

如图,, 平分 交 于 , 是 的中点,连接 。因为 、 分别是 、 的中点, 是中位线,所以 ;又 平分 ,所以 ,得 。结合中位线 与 ,由 也能得到 。这个模型的核心就是:角平分线、平行线、等腰三角形,任取两个作条件,第三个就是结论。
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题目出现什么条件时应该想到它

这些是“入口信号”,不要求全部出现,但出现得越多,越应该优先检查本模型。

  • 1有角平分线
  • 2有平行线(常常是三角形中位线,或刻意作出的平行线)
  • 3图中出现等腰三角形,或要证某个三角形是等腰
  • 4角平分线与等腰三角形共用一个顶点
  • 5出现“平分 + 平行”“平分 + 等腰”“平行 + 等腰”中的两组
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常见触发关键词

角平分线等腰三角形平行线中位线知二推一等角对等边
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辅助线具体画法

重点内容:每一步都写清怎么画、为什么画、画完得到什么。

  1. STEP 1

    连出中位线 DE

    取 中点 、 中点 ,连接 。由中位线定理,。
    得到得到 (内错角),把顶角的一半搬到 处
  2. STEP 2

    等角代换得等腰

    (角平分线),(内错角),所以 。
    得到, 是等腰三角形,且
  3. STEP 3

    反向使用

    若已知 ,则 ;又 ,所以 ,得 。
    得到得到“等腰 + 角平分 ⇒ 平行”的反向通道
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为什么这样添加辅助线

中位线 DE 是一条“天然的平行线”:它把 AC 的方向搬到 D 处,于是顶角的一半 ∠DAC 被内错角搬到 ∠ADE 的位置,和 ∠DAE 撞在同一个三角形 AED 里,两个角相等就推出两条边相等。若没有这条平行线,角平分线只能提供“角相等”,无法变成“边相等”。所以这个模型的关键动作是“造平行、搬角”,而不是急着找全等。
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添加辅助线后产生的新关系

  • , 是等腰三角形
  • ,(中位线)
  • (同旁内角互补)
  • 若过 作 交 于 ,同理 (角平分线 + 平行 ⇒ 等腰)
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能使用哪些定理和性质

角平分线的定义三角形中位线定理:平行于第三边且等于第三边的一半两直线平行,内错角相等等腰三角形的判定:等角对等边等腰三角形的性质:等边对等角
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完整证明过程

每一步都写明结论与依据,可直接对照考试书写格式。

证明目标已知 , 平分 交 于 , 为 中点,求证 ,并说明 。
  1. 1
    依据、 分别是 、 的中点,中位线定理
  2. 2
    依据,两直线平行,内错角相等
  3. 3
    依据 平分
  4. 4
    依据等量代换
  5. 5
    依据等角对等边
  6. 6,,故
    依据中位线定理 + ,与上一步互为验证
  7. 7
    依据,两直线平行,同旁内角互补

补充说明

“角平分线、平行线、等腰”知二推一,但写证明时必须指明用的是哪两条,否则容易变成循环论证。
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典型例题

题目如图,, 平分 , 是 的中点,,。求 、 与 。已知:, 平分 , 为 中点,,。

解答

  1. 1
    依据、 为中点,中位线定理
  2. 2
    依据代入
  3. 3
    依据等腰三角形的两腰相等
  4. 4
    依据中位线 + 等腰
  5. 5
    依据,同旁内角互补
  6. 6
    依据 等腰,底角相等,且都等于
结论与点评,,。
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常见变式

变式 1只给平分 + 平行

已知 平分 ,,求证 :这是最基本的一步,只用内错角与等角对等边。

变式 2只给平分 + 等腰

已知 平分 ,,求证 :用等边对等角,把 换成 ,再换成 。

变式 3只给平行 + 等腰

已知 ,,求证 平分 :两条角相等都指向 。

变式 4与两线模型对照

“角平分线 + 平行”的另一种常见图形是过平分线上一点作一边的平行线,得到 ;两者本质相同,只是一个在角内、一个在三角形内。
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易错点

  • !把角平分线、平行、等腰三个条件全部当成已知,造成循环论证。
  • !平行线找错: 的内错角是 与 ,不是 与 。
  • !忽略中位线的“一半”关系,直接写 。
  • !等腰三角形顶点认错: 时顶角是 ,底角是 、。
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关联模型