师:同学们好,今天我们一起来学习八年级沪科版上册第15章第四节角平分线。上节课我们学习了做角平分线的方法,大家还记得有几种吗?
生:可以通过折纸法,也就是折叠法;还能用量角器度量,量出角的一半来画角平分线;也可以用尺规作图准确地作出角平分线。
师:非常好。这节课我们接着深入学习角平分线。大家看PPT上的一道问题,如图所示,OP平分∠BOA,PD⊥OB,垂足为D,PC⊥OA,垂足为C 。求证PD = PC,大家先思考一下怎么证明。
生:可以用上一章的全等知识来证明线段相等。
师:很棒。那在本题中,通过哪两个三角形全等能得出PD = PC呢?
生:△POD和△POC。
师:那找一找这两个三角形全等的条件。
生:有一个直角对应相等,因为OP是角平分线,所以∠AOP = ∠BOP,还有OP是公共边。
师:那大家能不能完成证明过程?从OP平分∠AOB开始,所以∠AOP = ∠BOP 。又因为PC⊥OA,PD⊥OB,所以∠PCO = ∠PDO,这是根据垂直的定义。在△PCO和△PDO中,∠AOP = ∠BOP,∠PCO = ∠PDO,OP = OP,所以△PCO ≌ △PDO,根据角角边,从而得出PC = PD 。
师:同学们观察一下,通过这道例题能说明什么呢?如果P点在OP这条射线上其他位置,过P点向角的两边做垂线,得到的两个垂线段长度会怎样?
生:相等,都可以用这种方法证明。
师:所以我们能得到什么结论?
生:角平分线上的点到角两边的距离相等。
师:非常好,这就是角平分线的性质定理。在实际解题中,我们用什么样的几何语言来规范表述呢?如图,因为OP是∠AOB的角平分线,PC⊥OA,PD⊥OB,所以PC = PD 。大家看一看这个几何语言有什么特点?
生:它的条件是一个角平分线,两个垂直,结论是两条线段相等。
师:没错,角平分线的性质定理是实现两条线段相等的依据之一。今后我们可以用这个新知识处理两条线段相等的问题。下面来看这道题,在△ABC中,∠C = 90°,AD平分∠CAB且交BC于点D,DE⊥AB于点E,点F在AC上,且BE = FC,求证BD = DF 。大家自己思考一下,独立完成。
(老师收集一位同学的证明过程)
师:同学们观察一下,这位同学哪些地方做得好,哪些地方不太好?
生:这位同学开始没有写“证明”二字,证明题格式一定要有“证明”。因为DE⊥AB,所以得到两个角是90°,能得出∠DEB = ∠C = 90° 。又因为AD平分∠CAB,DC⊥AC,DE⊥AB,利用角平分线的性质定理得出DC = DE,后面理由标注得很清楚。但后面证明两个三角形全等时,全等符号丢了。
师:观察得很仔细。全等后得到DF = DB,本题证明完成。我们再看看另一位同学做的。
(老师展示另一位同学的解题过程)
师:这位同学证明格式写得不错,写了“证明”。因为AD平分∠BAC,∠C = 90°,DE⊥AB 。不过这位同学在解题过程中,由∠C = 90°得出DC⊥AC没有写出来,最好写清楚。一个平分,两个垂直得到线段相等,新知识用得很好。又因为两个角等于90°,下面证明两个三角形全等,和前面同学方法基本一样,这位同学写得更完善一些。
师:下面我们一起看规范的证明过程。因为∠C = 90°,可转化为DC⊥AC,因为AD平分∠BAC,DE⊥AB,DC⊥AC,所以DC = DE 。在△DCF和△DEB中,三个条件DC = DE,∠C = ∠BED,FC = BE,所以△DCF ≌ △DEB,从而求证出BD = DF 。
师:交换角平分线性质中的已知和结论,能得出什么结论?大家在草稿纸上写一写。
生:角平分线上的点到角两边的距离相等,逆命题是在角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上。
师:这个命题正确吗?如果要说明一个命题不正确,用什么方法?
生:举反例。
师:那要说明一个命题是正确的呢?
生:需要证明。
师:大家先找找看有没有反例?
生:难找,找不到。
师:那我们尝试证明。要证明一个命题,需要写成已知、求证。看黑板,已知如图,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D和E,且PD = PE。求证点P在∠AOB的角平分线上。大家自己尝试一下。
(有同学得出结论)
师:在这里我们需要做一条辅助线,构造全等三角形。可以怎么做?
生:做射线OP,然后证明△POD和△POE全等。
师:找一找全等条件。
生:这里有两个直角,一个公共边,还有PD = PE,这两条直角边相等,公共边是斜边,可以用斜边直角边证明这两个三角形全等。
师:看老师的解题过程。因为PD⊥OA,PE⊥OB,所以∠PDO = ∠PEO = 90° 。在Rt△PDO和Rt△PEO中,因为OP = OP,PD = PE,所以Rt△PDO ≌ Rt△PEO,从而得出∠AOP = ∠BOP 。根据角平分线的定义,就能得出P点在∠AOB的角平分线上。所以角平分线性质定理的逆命题通过证明是正确的,它也是一个真命题,而且是角平分线的判定定理。角的内部,到角两边距离相等的点在角的平分线上。下面看几何语言,因为PD⊥OA,PE⊥OB,PD = PE,所以点P在∠AOB的平分线上。大家观察一下和刚才性质定理的几何语言不一样的地方在哪?
