角平分线的性质有哪些?——详解角平分线的定义、性质及相关公式
在初中数学中,我们学习了许多与角度有关的知识点,而角平分线的性质则是其中十分重要的一项。角平分线是指将一个角的两条相邻边分别平分的线段,显然这些线段相交于角的顶点,下面我们就来详细了解一个角平分线的定义、性质及相关公式。
1. 角平分线的定义
角平分线是指将一个角的两条相邻边分别平分的线段,它们相交于角的顶点,如下图所示:
其中,AM和BN就是角ABC的两条平分线,它们相交于O点,即角ABC的顶点。
2. 角平分线的性质
(1)角平分线相交于角的顶点
由角平分线的定义可知,两条平分线均起始于角的顶点,因此它们必然会相交于该点。
(2)相交于角顶点的角平分线相等
如下图所示,两条角平分线AM和BN相交于顶点O,可以证明AO=BO,即相交于角顶点的两条角平分线相等。
证明:
由于AM、BN分别为角ABC的两条平分线,因此有:
∠AOM=∠BON
∠AOC=∠BOC
根据正弦定理可得:
AO / sin∠AOC = CO / sin∠AOM
BO / sin∠BOC = CO / sin∠BON
因为∠AOM=∠BON,∠AOC=∠BOC,所以有:
AO / CO = BO / CO
即AO=BO,结论成立。
(3)角平分线可以分割成相似三角形
当一隻角平分线分割角时,就可以得到两个相似三角形,如下图所示:
易知,∠AOM=∠BON,且∠OAM=∠OBN,因此△AOM∽△BON。
(4)角平分线可以推导出一系列公式
角平分线可以衍生出许多重要的公式,这些公式在解决各种角度相等和三角形相似问题时十分重要,下面介绍几个常用的公式:
① 线段分割公式
如下图所示,点D位于线段BC上,且BD:DC=k,那么由角平分线的性质可得:
AD / DC = AB / BC
即AD=k·AB / (k+1)
② 角平分线定理
如下图所示,在三角形ABC中,AD是角A的一条平分线,那么有:
AB / AC = BD / CD
③ 角平分线高度定理
如下图所示,在三角形ABC中,D为AB上的点,DE垂直于BC,且AD是角A的一条平分线,那么有:
DE=BC·AB / (AB+AC)
以上公式均可以通过角平分线的性质得出,是学习角平分线的重要应用。
通过以上几点的详细了解,我们可以更好地理解角平分线的定义、性质及相关公式,从而更好地应用到实际的问题中,希望这篇文章对大家有所帮助。