初二数学期末急救:角平分线的性质(距离)易错题合集与避坑指南 | 星火网:典型例题精讲
适用年级
初二
难度等级
⭐⭐⭐
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最近更新
2025-12-22
💡 阿星精讲:角平分线的性质(距离) 的核心避坑原理
- 概念重塑:阿星说:“想象角平分线是一条‘公平线’,它上面的点,到角的两边,机会均等!” 但关键是,这里的‘距离’不是随便量的长度,而是最短的、垂直的路线。就像你站在一个十字路口(点P),到两条马路(OA和OB)的距离,必须是垂直走过去的最近距离。只要你在公平线(角平分线)上,那么你垂直走向马路A的距离,就一定等于你垂直走向马路B的距离。所以,别再被那些斜着的线段迷惑了,它们不是“距离”!
- 避坑口诀:角平分线,公平裁判;点到两边,垂直相等;看见斜线,立刻警醒;垂线为尺,答案自明。
⚠️ 90%的学生都会踩的3大“陷阱”
- ❌ 陷阱一(概念混淆型):把“点到角平分线的距离”或“点到角顶点的距离”与“点到角两边的距离”混为一谈。看到线段就连,不判断是否是垂直距离。 → ✅ 正解:牢记“点到直线的距离”唯一标准:过点作直线的垂线段,垂线段的长度才是距离。角平分线性质只与“点到角两边的垂直距离”有关。
- ❌ 陷阱二(视觉误导型):当图形中的角不对称,或者给的垂线段没有明确标注直角符号时,不敢使用角平分线性质。或者,当点在角平分线的反向延长线上时,怀疑性质是否成立。 → ✅ 正解:角平分线是一条射线,性质适用于其上的所有点(包括反向延长线上的点)。只要确认了“点在角平分线上”和“PM⊥OA,PN⊥OB”,无论图形多别扭,都有PM = PN。
- ❌ 陷阱三(计算粗心型):在综合题中,利用角平分线性质得到一组线段相等后,代入后续的三角形全等或周长/面积计算时,字母对应错误,导致连锁错误。 → ✅ 正解:得到PM=PN后,立刻在图中用相同符号(如一条小斜杠)标记这两条相等的线段,避免后续混淆。
🔥 经典易错题精讲(附 SVG 图解)
【易错题1:概念陷阱】 如图,OC是∠AOB的角平分线,点P在OC上,PD⊥OA于点D。连接PO并延长交OB于点E。已知PD=4,则PE的长度是多少?
💀 错误率:85%
❌ 常见错误:直接答PE=4。理由是“P在角平分线上,所以到两边距离相等”。错把PE当成了“点P到OB的距离”。
✅ 阿星解析:
- 审题!问题问的是PE的长度,而PE是连接P和OB上一点E的线段。
- 角平分线性质说的是:P到OA和OB的垂直距离相等。已知PD⊥OA,PD=4。所以,要利用性质,必须过P点向OB作垂线,设垂足为F,则有PF=PD=4。
- 但是,PE并不是那条垂线段!在图中,PE是斜着连接到OB的,除非E恰好是垂足(显然不是),否则PE > PF。
- 题目只给了PD=4,没有给出任何角度或其他条件来确定E点的具体位置。因此,PE的长度无法确定,答案不是4。
阿星说:“PE是个斜杠青年,不是垂直模范。距离只认垂线段,性质别乱套!”
【易错题2:思维陷阱】 在△ABC中,∠A=60°,∠B和∠C的角平分线相交于点I。若点I到边AB的距离是3,则点I到边AC的距离是____,点I到边BC的距离是____。
💀 错误率:90%
❌ 常见错误:第一空填3(正确),第二空也填3。错误认为点I是三条角平分线交点(内心),所以到三边距离都相等。
✅ 阿星解析:
- 点I是△ABC的内心,它确实是三条角平分线的交点。
- 根据角平分线性质:因为AI平分∠A,且I在AI上,所以I到AB和AC的垂直距离相等。已知到AB距离为3,所以到AC距离也是3。
- 陷阱来了! I到BC的距离,需要用到的是BI平分∠B或CI平分∠C这个条件。以BI为例:I在∠B的平分线上,所以I到BA和BC的距离相等。因此,I到BC的距离 = I到BA的距离 = 3。
- 所以,两个空都填3。大部分学生错在只知道用∠A的平分线,没想到或不敢用∠B或∠C的平分线性质,从而卡在第二空。阿星说:“内心是个大宝藏,身上挂着三把公平尺(三条角平分线)。用哪把尺子量哪两边,一定要门儿清!”
【易错题3:大题陷阱】 如图,公路MN和公路PQ在点P处交汇,∠QPN=30°,点A处有一所中学,AP=160米。假设拖拉机行驶时,周围100米以内会受到噪音影响。
(1)如果拖拉机在公路MN上沿PN方向行驶,速度为18千米/时,那么学校受影响的时间是多少秒?
(2)如果拖拉机在公路MN上沿PN方向行驶,为保证学校不受影响,请在图中画出学校受影响区域的临界点,并计算点P到这两个临界点的距离之和。
(本题我们聚焦于第(2)问的角平分线应用)
💀 错误率:95%
❌ 常见错误: 直接认为临界点就是使A到MN的垂线段长度等于100米的点,忽略了“周围100米”是一个以A为圆心,100米为半径的圆形区域。错误地将问题简化为一个点到一条直线的距离问题。
✅ 阿星解析:
- 理解题意:“周围100米”指的是圆。学校A受影响的条件是:拖拉机到点A的距离 ≤ 100米。
- 拖拉机在直线MN上行驶。所以,问题转化为:直线MN与以A为圆心、100为半径的圆何时有交点?当直线与圆相交时,交点就是临界点。
- 角平分线如何出场? 我们需要找到MN上满足AB=100的点B。但这样的点有两个(圆与直线相交通常有两个交点)。关键洞察:点A到这两个临界点的距离是相等的(都是半径100)。连接AP,根据线段垂直平分线?不对。看△APB,AP是公共边,AB=100,但PB未知。实际上,点A到两个临界点的距离相等,意味着这两个临界点关于点A到直线MN的垂线段对称吗? 不一定。
- 正解路径(核心): 过点A作MN的垂线,设垂足为H。在Rt△AHP中,AP=160,∠APH=30°,可求出AH=\( \frac{1}{2}AP = 80 \)米。因为AH=80 < 100,所以直线MN确实与圆相交于两点,设为B和C。
- 在Rt△AHB中,AH=80,AB=100,由勾股定理,HB=\( \sqrt{100^2 - 80^2} = 60 \)米。
- 所以,两个临界点B、C到垂足H的距离都是60米。因此,PB = PH - 60, PC = PH + 60(或反之,取决于P、H的位置)。
- 需要先求PH。在Rt△AHP中,PH=\( AP \cdot \cos 30° = 160 \times \frac{\sqrt{3}}{2} = 80\sqrt{3} \)米。
- 则PB+PC = (PH - 60) + (PH + 60) = \( 2PH = 160\sqrt{3} \)米。
阿星总结:“实际问题别慌张,‘距离’可能藏圆方。角平分线虽未显,垂线勾股来帮忙。读题三遍破表象,模型转化是关键!” 本题易错在于无法将文字“周围100米”正确转化为几何图形(圆),并且找不到求解临界距离的几何方法(作垂线,用勾股定理)。
🚀 易错专项训练(你能全对吗?)
第一关:火眼金睛(判断对错 5题)
- 点P在∠AOB内部,只要满足PO=PO,点P就在∠AOB的角平分线上。 ( )
- 如图,OC平分∠AOB,点P在OC上,D、E分别在OA、OB上,若PD=PE,则一定有PD⊥OA,PE⊥OB。( )
(提示:想象PD和PE是两条斜的但长度相等的线段) - 三角形三条角平分线的交点到三角形三边的距离都相等。 ( )
- 若点P到∠AOB两边的距离相等,则OP一定是∠AOB的角平分线。 ( )
- 在△ABC中,AD是角平分线,则BD:DC = AB:AC。这里BD、DC、AB、AC都是指线段长度。 ( )
第二关:防坑演练(填空 5题)
- 如图,已知∠AOB=70°,OC平分∠AOB,点P在OC上,PD⊥OA于点D。若PD=5,则点P到射线OB的距离为____,点P到点O的距离____(填“等于”、“大于”或“小于”)5。
- 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A的平分线交BC于点D。若AC=6,AB=10,且点D到AB的距离为3,则△ABD的面积是____。
- 点P是∠MON外一点,PA⊥OM于点A,PB⊥ON于点B。若PA=PB,则射线OP____(填“是”或“不是”)∠MON的角平分线。
- 如图,四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,AC平分∠BAD。若BC=5,则CD=____。许多学生会直接填5,理由是“角平分线上的点…”请先判断这样做对不对?
- △ABC中,∠C=90°,∠B=60°,AD、CE分别是∠BAC和∠ACB的平分线,AD与CE相交于点F。若点F到AB的距离是2,则点F到BC的距离是____。
答案与详细解析
第一关:火眼金睛
- ❌。角平分线的判定和性质都与“点到边的距离”有关,与到顶点的距离无关。
- ❌。角平分线性质的前提是“点到边的垂直距离相等”。只给PD=PE,未说明垂直,结论不成立。
- ✅。该交点为内心,根据角平分线性质,使用不同的角平分线可证得到三边距离相等。
- ✅。这是角平分线的判定定理:在角的内部,到角两边距离相等的点在角的平分线上。
- ✅。这是角平分线定理,在初二阶段可通过面积法或构造平行线证明。
第二关:防坑演练
- 第一空:5。直接应用性质。 第二空:大于。点P到点O的线段PO是斜边,在直角三角形中,斜边大于直角边PD。
- 15。过D作DE⊥AB于E,则DE=3。因为AD平分∠A,且DC⊥AC,DE⊥AB,所以DC=DE=3。由勾股定理,BC=\( \sqrt{10^2-6^2}=8 \)。BD=BC-DC=5。\( S_{△ABD} = \frac{1}{2} \times AB \times DE = \frac{1}{2} \times 10 \times 3 = 15 \)。(易错:直接用AC当高,或忽略求DC)
- 不一定/无法确定。角平分线的判定定理要求点在角的内部。如果点P在∠MON外部(例如在反向延长线区域),即使PA=PB,OP也不是角平分线。所以不能直接填“是”。
- 对,答案是5。判断:这样做是对的,但理由要说完整。过C作CE⊥AD于E(或连接CA并利用全等)。更直接的思路:因为AC平分∠BAD,且∠B=∠D=90°,所以点C到角的两边AB和AD的距离相等。但BC是C到AB的垂直距离吗?是的,因为∠B=90°,CB⊥AB。同理,需要作CE⊥AD。由角平分线性质,CB=CE。要证CD=CE,需证CE是C到AD的垂直距离,且∠D=90°意味着CD也是C到AD的垂直距离吗?不,CD⊥AD吗?已知∠D=90°,但那是∠ADC=90°,即CD⊥DA。所以CD就是点C到AD的垂直距离!因此,直接由角平分线性质得BC=CD=5。本题陷阱在于图形中角平分线AC连接的不是“角平分线上的点C”到顶点的线,但性质依然适用。
- 2。点F是两条角平分线的交点,即内心。过F作FG⊥AB于G,FH⊥BC于H,FI⊥AC于I。由AF平分∠BAC,且F在AF上,得FG=FI。由CF平分∠ACB,且F在CF上,得FI=FH。所以FG=FH。已知FG=2,故FH=2。到BC距离为2。(易错:只想到用一条角平分线,没想到需要传递一次)
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