如何证明角平分线定理:三种主流证法

如何证明角平分线定理,优先选用面积法、作平行线构造相似法、正弦定理法;面积法无需添加复杂辅助线,适合初中课内答题,平行线法贴合相似三角形考点,正弦定理法适合高中快速推导;仅适用于三角形内角平分线场景,外角平分线不可以直接套用这三组证明步骤,需要单独调整辅助线。

角平分线定理证明:面积法

你先在△ABC中画出∠BAC的平分线AD,D落在BC边上,过D分别作DE垂直AB、DF垂直AC。

AD是角平分线,依据角平分线基础性质,DE与DF长度相等。

△ABD与△ACD拥有等高的两组面积表达式,面积之比等于底边AB、AC之比,同时面积之比也等于底边BD、DC之比,联立两个比例就能推出BD:DC=AB:AC,完成证明。

角平分线定理证明:平行线相似法

延长BA,再作CE平行于AD,两条线交于E点。

由平行线内错角相等,∠BAD=∠AEC,∠CAD=∠ACE;又因为AD平分顶角,∠BAD=∠CAD,所以∠AEC=∠ACE,△ACE为等腰三角形,AE=AC。

△BAD与△BEC构成相似三角形,对应边成比例,BD:BC=AB:BE,拆分线段后替换AE=AC,直接得到BD:DC=AB:AC。

角平分线定理证明:正弦定理法

在△ABD与△ACD里分别套用正弦定理。

∠ADB与∠ADC互为补角,二者正弦值相等;两组角平分线分出的角大小相等,正弦值也相等。

把两组正弦定理式子做除法,抵消相等的正弦项,化简后直接得到BD:DC=AB:AC。

证明方法适用学段辅助线数量考试使用优先级
面积法初中2条垂线较高
平行线相似法初中1条平行线最高
正弦定理法高中无需额外辅助线较高

这三种证明都只针对三角形内角平分线。

如果是外角平分线,平行线辅助线要改成反向延长,比例等式保持不变,但推导过程不能直接照搬内角版本。

敬慕百科汇集百科知识与游戏文化,带你发现世界的每一个精彩角落。

想要了解更多关于如何证明角平分线定理的文章欢迎访问:百科