题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
角平分线定理说的是分边成比例:BD/DC = c/b,所以 BD = a·c/(b+c)、DC = a·b/(b+c)。但「BD 有多长」不等于「角平分线 AD 有多长」——后者要用 l_a = 2bc·cos(A/2)/(b+c),或等价的斯图尔特形式 l_a² = bc[1−(a/(b+c))²]。
自编示意三角形:b=6.0、c=8.0、a=7.0。参数均为自编示意。
二、逐题精讲
题1
题1 求 cos A、cos(A/2)、两段分边与角平分线长。
解析
cos A = (b²+c²−a²)/(2bc) = (36+64−49)/96 = 0.53125。半角余弦 cos(A/2) = √((1+cos A)/2) = √0.765625 = 0.8750(正好 7/8)。
分边:BD = a·c/(b+c) = 7×8/14 = 4.0,DC = a·b/(b+c) = 7×6/14 = 3.0,BD:DC = 4:3 = c:b,且 BD+DC = 7.0 = a 闭合。
角平分线长 l_a = 2bc·cos(A/2)/(b+c) = 2×6×8×0.875/14 = 6.0000。斯图尔特复核:√(bc[1−(a/(b+c))²]) = √(48×0.75) = 6.0000,两式一致。
答案 cosA=0.53125;cos(A/2)=0.8750;BD=4.0、DC=3.0;l_a=6.0000
采分点 余弦定理 2 分;半角公式 2 分;分边比例 2 分;角平分线长 2 分;斯图尔特复核 1 分
易错点 把 BD 当角平分线长;把 cos(A/2) 写成 cosA/2
题2
题2 同三角形的中线 m_a 是多少?把它当角平分线会差多少?
解析
中线 m_a = ½√(2b²+2c²−a²) = ½√(72+128−49) = √151/2 = 6.1441,比角平分线 6.0000 长 0.1441,相对差 2.3%。
两条线只在 b=c 时重合(等腰三角形顶角的平分线同时也是中线)。本题 b≠c,分边 4:3 不是 1:1,正是两线不重合的直接证据:中线落到 a 的中点(3.5 处),角平分线落到 BD=4 处。
回代核验:6.0000² = 36.00 与 bc[1−(a/(b+c))²] = 36.00 闭合;6.1441² = 37.75 = (2b²+2c²−a²)/4 = 37.75 闭合。
答案 m_a=6.1441;比角平分线长 0.1441(2.3%);仅 b=c 时两线重合
采分点 中线公式 2 分;两线差 2 分;分边位置证据 2 分;两处平方回代 2 分;等腰特例 1 分
易错点 把 cos(A/2) 写成 sin(A/2);用中线代角平分线
三、规律小结与对照表
| 量 | 公式 | 本题值 | 说明 |
|---|---|---|---|
| cos A | (b²+c²−a²)/(2bc) | 0.53125 | 自编示意 |
| cos(A/2) | √((1+cosA)/2) | 0.8750 | = 7/8 |
| 分边 BD | a·c/(b+c) | 4.0 | BD:DC=4:3 |
| 角平分线 l_a | 2bc·cos(A/2)/(b+c) | 6.0000 | 斯图尔特闭合 |
| 中线 m_a | ½√(2b²+2c²−a²) | 6.1441 | 不可互换 |
小结:分边成比例用角平分线定理,求线段长用半角余弦或斯图尔特式。本例 l_a=6.0000、m_a=6.1441,差 2.3%;BD:DC=4:3 说明两线不重合。参数均为自编示意。
四、自测清单
- 能用角平分线定理求两段分边
- 能用半角余弦求角平分线长
- 会用斯图尔特形式复核
- 能求中线并比较两线长度
- 能用分边位置说明两线不重合
- 能回代两线平方值