平面几何 - 三角形中的角平分线

平面几何

第 3 页:三角形中的角平分线

📖 定义

角平分线是从角的顶点出发的射线,
把角分成两个相等的部分

α α A B C D 角平分线 AD

∠BAD = ∠CAD(两个角相等)

⭐ 定理 1:角平分线作为几何轨迹

角平分线是所有到角的两边距离相等的
点的几何轨迹。

P d d A 角平分线上的任何点 → 到两边距离相等

🎯 实际上是什么意思?

如果点 P 在角平分线上,那么它到一条边的距离 = 它到另一条边的距离

🔄 逆命题也成立:如果一个点到角的两边距离相等,那么它一定在角平分线上!

⭐ 定理 2:三条角平分线交于一点

三角形的三条角平分线相交于一点。

I A B C I = 三角形内切圆的圆心

🎯 为什么这很特别?

点 I 位于角平分线上 → 它到三条边的距离都相等!

因此,可以画一个以 I 为圆心的内切圆,它从内部与三条边都相切。

⭐ 定理 3:内角平分线定理

三角形的内角平分线把对边
按夹这个角的两边之比分成两段。

A B C D c b BD DC BD/DC = AB/AC

BD/DC = AB/AC = c/b

💡 数值例题:
在三角形 ABC 中,AB = 6 c"m,AC = 9 c"m。
从 A 出发的角平分线与 BC 相交于点 D。
如果 BC = 10 c"m,求 BD 和 DC?

解答:BD/DC = 6/9 = 2/3
设 BD = 2x,DC = 3x
2x + 3x = 10 → x = 2
BD = 4 c"m,DC = 6 c"m

🔄 逆定理

如果一条直线经过三角形的顶点并把对边
按另外两边的比(相应地)进行分割,
那么这条直线就是该顶点的角平分线。

简而言之:如果 BD/DC = AB/AC,那么 AD 就是角 A 的角平分线。

逆定理在想要证明某条线段是角平分线时非常有用!

🌍 生活中的例子

📍 喷水器的安置:

想象你有一块三角形的田地,你想安置一个喷水器,使它到三道围栏(三条边)的距离都相等。

解决方案:把喷水器放在三条角平分线的交点上!那里它到所有围栏的距离都相等。

📝 第 3 页总结 — 角平分线

定义:把角分成两个相等部分的射线

几何轨迹:到角的两边距离相等的点

共点:3 条角平分线相交于一点 = 内切圆的圆心

分割定理:BD/DC = AB/AC