一、教学目的 〔一〕核心素养 〔二〕学习目的
1. 会用尺规作一个角的平分线,知道作法的合理性; 2. 探究并证明角平分线的性质; 3. 能用角的平分线的性质解决简单问题. 〔三〕学习重点
角的平分线的性质的证明及应用. 〔四〕学习难点
角的平分线的性质的探究. 二、教学设计 (一)课前设计 预习任务
用尺规作图作一个角的平分线的方法,其根据是SSS . 角的平分线上的点到角的两边的间隔 相等. 预习检测 一、填空题
1.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的角平分线,假设BC=8cm,BD=5cm,那么点D到AB的间隔 为 . 答案:3cm
解析:根据题意画出图形,过点D作DE⊥AB,交AB于点E,D点到AB的间隔 即为DE的长. ∵∠BCA=90° ∴AC⊥BC
∵AC⊥BC,DE⊥AB,AD平分∠CAB ∴CD=DE
∵BC=8cm,BD=5cm,CD=DE,BC=CD+BD ∴DE=3cm
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即D点到直线AB的间隔 是3cm.
点拨:根据角平分线的性质添加辅助线作答
2.∠AOB的平分线上一点P,P到OA的间隔 为2.5cm,那么P到OB的间隔 为 cm. 答案:2.5
解析:∵P是∠AOB平分线上一点,点P到OA的间隔 是2.5cm, ∴P到OB的间隔 等于点P到OA的间隔 ,为2.5cm. 因此,此题正确答案是:2.5.
点拨:根据角平分线上的点到角的两边的间隔 相等解答. 二、选择题
3.如图,∠1=∠2,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E,以下结论错误的选项是〔 〕
A、PD=PE B、OD=OE C、∠DPO=∠EPO D、PD=OD 答案:D
解析:A项;由角分线性质,正确
B项;由角分线性质知PD=PE,由HL知Rt△OEP≌△ODP,那么两三角形全等知OD=OE,正确.
C项;同B项,由两三角形全等知∠DPO=∠EPO D项;错误
点拨:由题设可知OP为∠AOB的角平分线,PE为P到OB的间隔 ,PD为P到OA的间隔 ,再由角的平分线性质判断即可.可由角分线的性质找出相应的结论. (二)课堂设计 1.知识回忆
〔1〕三角形的判断方法有哪些? SSS,SAS,AAS,ASA,HL
〔2〕三角形中有哪些重要线段?
三角形中有三条重要线段,它们分别是:三角形的高,三角形的中线,三角形的角的平分线.
〔3〕从直线外一点到这条直线的垂线段的长叫做点到直线的间隔 .
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2.问题探究
探究一 角的平分线的作法 ●活动①
请同学们拿出准备好的角,用你自己的方法画出它的角平分线,然后与大家交流分享.
【设计意图】通过学生动手理论,寻找作角的平分线的方法,目的是为了引入尺规作图作角的平分线. ●活动②
如图是一个平分角的仪器,其中AB=AD,BC=DC.将点A放在角的顶点,AB和AD沿着角的两边放下,画一条射线AE,AE就是∠DAB的平分线. 你能说明它的道理吗?
A 让同学们把推理过程写在课堂作业本上,老师巡查学生完成情况,对个别学生进展引导,最后老师把有典型错误的解答过程展示出来,让同学们去纠正错误.
B D
【设计意图】为如何用尺规作图作角的平分线作铺垫. ●活动③ 老师提出问题:
E C 通过上述探究,能否总结出尺规作角的平分线的一般方法.自己动手做做看.然后与同伴交流操作心得.〔分小组完成这项活动,老师可参与到学生活动中,及时发现问题,给予启发和指导,使讲评更具有针对性〕 讨论结果展示: :∠MAN
求作:∠MAN的角平分线.
作法:〔1〕以A为圆心,适当长为半径画弧,交AM于B,交AN于D.
〔2〕分别以B、D为圆心,大于 BD的长为半径画弧,两弧在∠MAN的内部交于点C. 〔3〕画射线AC. ∴射线AC即为所求.
B C A D N M 12第 3 页
分组讨论:
1 1.在上面作法的第二步中,去掉“大于BD的长〞这个条件行吗?
2 2.第二步中所作的两弧交点一定在∠MAN的内部吗? 学生讨论结果总结:
1 1.去掉“大于BD的长〞这个条件,所作的两弧可能没有交点,所以就找
2不到角的平分线.
1 2.假设分别以B、D为圆心,大于BD的长为半径画两弧,两弧的交点可
2能在∠MAN的内部,也可能在∠MAN的外部,而我们要找的是∠MAN内部的交点,否那么两弧交点与顶点连线得到的射线就不是∠MAN的平分线了.
3.角的平分线是一条射线.它不是线段,也不是直线,所以第二步中的两个缺一不可.
4.这种作法的可行性可以通过全等三角形来证明. 练一练:
任意画一角∠AOB,作它的平分线.
【设计意图】设计这两个问题的目的在于加深对角的平分线的作法的理解,培养数学严密性的良好学习习惯 探究二 角的平分线的性质 ●活动①
如图,将∠AOB对折,再折出一个直角三角形〔使第一条折痕为斜边〕,然后展开.观察两次折叠形成的三条折痕,三条折痕分别表示什么?你能得出什么结论?
学生答复后师生归纳:OC表示∠AOB的角平分线,PD和PE分别表示P到OA和OB的间隔 ,P到角两边的间隔 相等〔PD=PE〕 【设计意图】让学生感知角平分线的性质. ●活动②
学生活动:作∠AOB的平分线,过平分线上一点P,作两边的垂线段. 投影出下面两个图形,让学生评一评.
结论:同学乙的画法是正确的.同学甲画的是过角平分线上一点画角平分线
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的垂线,而不是过角平分线上一点作两边的垂线段,所以他的画法不符合要求. 问题1:如何用文字语言表达所画图形的性质?
师生共同归纳:角平分线上的点到角的两边的间隔 相等.
问题2:能否用符号语言来翻译“角平分线上的点到角的两边的间隔 相等〞这句话?
事项:OC平分∠AOB,PD⊥OA,PE⊥OB,D、E为垂足. 由事项推出的事项:PD=PE.
【设计意图】进一步理解角平分线的题设和结论. ●活动③
以上结论成立吗?让同学们进展证明,然后展示学生的证明过程: 证明:∵ PD⊥OA,PE⊥OB () ∴ ∠PDO = ∠PEO=90°(垂直的定义) 在△PDO和△PEO中 ∠PDO = ∠PEO〔已证〕 ∠AOC = ∠BOC 〔〕 OP=OP 〔公共边〕 ∴ △PDO ≌ △PEO〔AAS〕
∴ PD=PE〔全等三角形的对应边相等〕
于是我们得角的平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的间隔 相等. 符号语言:
∵∠AOC=∠BOC, PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为点D、E.〔〕 ∴ PD=PE〔角的平分线上的点到角的两边的间隔 相等〕
【设计意图】展示符号语言的目的在于标准学生的书写过程,培养学生严谨的推理才能.
探究三 用角的平分线的性质解决简单问题 ●活动①
应用角平分线的性质,就可以省去证明三角形全等的步骤,使问题简单化.所以假设遇到有关角平分线,又要证线段相等的问题,我们可以直接利用性质解决问题.
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例1(1) 下面四个图中,点P都在∠AOB的平分线上,那么图形( )中PD=PE.
A B C D 【知识点】角平分线的性质.
【思路点拨】利用角平分线的性质时,非常重要的条件是PD和PE是到角两边的间隔 .
【解答过程】选项A中假如增加一个条件OD=OE,就能得出PD=PE;选项B和C中PD不是到OA的间隔 ;选项D中P到OA和OB的间隔 为PD和PE. 【答案】D
(2)以下图中,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为点D、E,那么图中PD=PE吗? 【知识点】角平分线的性质.
【思路点拨】没有告诉OC为∠AOB的平分线,由此PD与PE不相等. 【解答过程】PD与PE不相等,因为OC不是∠AOB的平分线.
〔3〕如图,△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC,CD=2cm,那么点D到AB的间隔 为 cm.
B【知识点】角平分线的性质. 【思路点拨】过D作AB的垂线段DE,垂足为E,由BD平分∠ABC,可得DC=DE=2. 【解答过程】解:过D作AB的垂线段DE,垂足为E, ∵BD平分∠ABC,CD⊥BC,DE⊥AB, ACD∴DC=DE ∵CD=2cm, ∴DE=2cm,
即点D到AB的间隔 为2cm 【答案】2
B中,∠C=90°,BD平分∠ABC,DE⊥AB,垂足为点E,AC=7cm,练习:如图,△ABC
那么AD+DE= cm. 【知识点】角平分线的性质. 【思路点拨】由BD平分∠ABC,可得DC=DE, AD+DE=AD+DC=AC.
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ACD【解答过程】解:∵BD平分∠ABC,CD⊥BC,DE⊥AB, ∴DC=DE
∴AD+DE=AD+DC=AC. ∵AC=7cm, ∴AD+DE=7cm. 【答案】7
【设计意图】通过练习,理解角平分线的性质. ●活动 ②
例2如下图,要在S区建一个集贸市场,使它到公路、铁路间隔 相等,离公路与铁路穿插处500m,这个集贸市场应建于何处〔在图上标出它的位置,比例尺为1:20 000〕?
【知识点】角平分线的性质 【思路点拨】
1.这个集贸市场应该建在公路与铁路形成的角的平分线上,并且要求离角的顶点500米处.
2.在纸上画图时,我们经常以厘米为单位,而题中间隔 又是以米为单位,这就涉及一个单位换算问题了.1 m=100 cm,所以比例尺为1:20 000,其实就是图中1 cm表示实际间隔 200 m的意思.作图如下: 【答案】
第一步:尺规作图法作出∠AOB的平分线OP.
第二步:在射线OP上截取OC=2.5 cm,确定C点,C点就是集贸市场所建地了. 练习:在S区有一个贸易市场P,它建在公路与铁路所成角的平分线上,要从P点建两条路,一条到公路,一条到铁路,怎样修才能使路最短?它们有怎样的数量关系呢?
【知识点】角平分线的性质
【思路点拨】分别作公路和铁路的垂线段,这两条垂线段就是P点到公路和P 过PS 铁路的最短间隔 . 公路
【答案】过P点分别作铁路和公路的垂线段,它们的数量关系为相等. ●活动3
铁路
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例3如图,△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC,DE⊥AB于E,F在BC上,AD=DF 求证:CF=EA
【知识点】角平分线的性质和三角形的断定和性质 【思路点拨】证CF和EA所在的两个三角形全等 【解答过程】
证明:∵∠C=90°,BD平分∠ABC,DE⊥AB于E, ∴DC=DE 又∵AD=DF
∴△DCF≌△DEA〔HL〕 ∴CF=EA
练习:如图,CD⊥AB于点D,BE⊥AC于点E,BE,CD交于点O,且AO平分∠BAC,求证:OB=OC.
【知识点】角平分线的性质和全等三角形的断定
【思路点拨】利用角平分线的性质可得OD=OE,证明△BOD ≌ △COE可得OB=OC 【答案】证明:∵CD⊥AB,BE⊥AC,AO平分∠BAC, ∴OD=OE,∠BDO=∠CEO=90°. ∵∠BOD=∠COE, ∴△BOD ≌ △COE. ∴OB=OC. 3. 课堂总结
知识梳理〔以课堂内容为根据,结合教学目的的几点要求,对涉及到的知识细致梳理〕
〔1〕会用尺规作一个角的平分线,知道作法的理论根据; 〔2〕探究并证明角平分线的性质; 〔3〕能用角的平分线的性质解决简单问题.
重难点归纳〔本节课的中心知识点在此进展回忆,对课堂上的典型方法、特殊例题进展归纳点拨〕
〔1〕角的平分线的性质的探究. 〔2〕角的平分线的性质的证明及应用.
〔3〕证明线段相等通常证明线段所在的两个三角形全等.
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〔三〕课后作业 根底型 自主打破
1.如图,OC是∠AOB的平分线,P是OC上一点,PD⊥OA于点D,PD=4,那么点P到边OB的间隔 为〔 〕 A.4
B.3
C.3
D.1
【知识点】角平分线的性质
【思路点拨】因为PD⊥OA,PD=4,即P到OA的间隔 为4,P是∠AOB的平分线上一点,P到OA和OB的间隔 相等,所以P到边OB的间隔 为4. 【解答过程】解:过P做PE⊥OB于E, ∵OC是∠AOB的平分线,PD⊥OA, PE⊥OB, ∴PD=PE=4
即P到OB的间隔 为4. 【答案】A
2 .如图,OP平分∠MON,PA⊥ON于点A,点Q是射线OM上一个动点,假设PA=5,那么PQ的最小值为 .
【知识点】角平分线的性质和点到直线的间隔
【思路点拨】因为Q在OM上,当PQ⊥OM时,PQ的长度最小.
【解答过程】解:过P作OM的垂线段,垂足为B,因为PQ最小,那么B点与Q点重合,
∵OP平分∠MON,PA⊥ON,PQ⊥OM ∴PQ=PA=5. 【答案】5
3.如图,在△ABC中,CD是AB边上的高线,AE平分∠BAC,交CD于点E,AC=6,DE=3,那么△ACE的面积等于〔 〕 A.10 B.9
C.8
D.7
【知识点】角平分线的性质和三角形的面积公式
【思路点拨】过E点作AC的垂线EF,垂足为F,根据角平分线的性质可得EF=ED=3,那么△ACE的面积等于9.
【解答过程】解:过E作AC的垂线段EF垂足为F, ∵AE平分∠BAC,EF⊥AB,EF⊥AC,
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∴DE=EF ∵DE=3, ∴EF=3 又∵AC=6
1∴S△ACE=AC·EF=9
2【答案】B
4. 如图,∠1=∠2,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E, 那么〔1〕PD=PE,〔2〕OD=OE,〔3〕∠DPO=∠EPO,〔4〕PD=OD中正确的有〔 〕个. A.4 B.3 C.2 D.1 【知识点】角平分线的性质和三角形全等.
【思路点拨】由角平分线的性质可得PE=PD,易证△OPE≌△OPD(HL),所以OE=OD, ∠DPO=∠EPO.
【解答过程】解:∵∠1=∠2,PD⊥OA,PE⊥OB, ∴PE=PD, 即〔1〕正确 ∵PE=PD,OP=OP ∴△OPE≌△OPD(HL), ∴OE=OD, ∠DPO=∠EPO. 即〔2〕〔3〕正确. 【答案】B
5.如图,在△ABC中,DC平分∠ACB,S△ACD: S△BCD=3:2,那么AC:BC=_________. 【知识点】角平分线的性质和三角形的面积.
【思路点拨】角平分线常常考虑在角平分线上找一个适宜的点,过这个点作角两边的垂线段.
【解答过程】解:过D点分别AC和BC作垂线段DE和DF,垂足为E和F, ∵DC平分∠ACB,DE⊥AB,DF⊥BC, ∴DE=DF 【答案】3:2
6.如图,在△ABC中,∠A=90°,BD平分∠ABC,DE⊥BC,AB=4cm,AC=3cm,
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BC=5cm,那么△DCE的周长为________cm. 【知识点】角平分线的性质和三角形全等.
【思路点拨】根据角平分线的性质可得AD=DE,易证△ABD和△EBD全等,那么对应的边AB=EB,EC=BC-BE=BC-AB=1cm,DE+DC=AD+DC=AC=3cm. 【解答过程】 【答案】4 才能型 师生共研
1..如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,D到AB的间隔 为9, BD∶DC=5∶3.试求BC的长. 【知识点】角平分线的性质.
【思路点拨】过D作AB的垂线DE,垂足为E,根据角平分线的性质可得DC=DE, D到AB的间隔 为9,即DE=9,所以DC=9,因为BD∶DC=5∶3,所以BD=15,BC=24. 【解答过程】解:过D作AB的垂线DE,垂足为E, ∵AD平分∠BAC,DC⊥AC,DE⊥AB, ∴DC=DE
∵D到AB的间隔 为9, ∴DE=9 ∴DC=9
∵BD∶DC=5∶3, ∴DB=15 ∴BC=DC+DB=24.
2.通过学习我们已经知道三角形的三条内角平分线是交于一点的.如图,P是△ABC的内角平分线的交点,P点到AB边的间隔 为1,△ABC的周长为10,那么△ABC的面积为 .
【知识点】角平分线的性质和三角形的面积公式. 【数学思想】等积法.
【思路点拨】利用割补法把△ABC分成△ABP、△BCP和△ACP,它们的高都为1 【解答过程】解:过P分别作AC,BC,AB的垂线段PG,PI,PH. ∵AP平分∠CAB, ∴PG=PH,
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同理可得:PG=PI,PI=PH ∴PG=PI=PH ∵PH=1 ∴PG=PI=PH=1
∵S△ABC= S△ACP +S△BCP +S△ABP 【答案】5 探究型 打破
1. 如图,∠AOB的平分线为OC,将三角尺的直角顶点落在OC的任意一点P上,使三角尺的两条直角边与∠AOB的两边分别相交于点E、F,试猜测PE、PF的大小关系,并说明理由.
【知识点】角平分线的性质和三角形全等.
【思路点拨】利用角平分线的性质构造PM和PN所在的两个三角形全等. 【解题过程】
解:PE=PF,理由如下:
过点P作PM⊥OA,PN⊥OB,垂足是M,N,那么∠PME=∠PNF=90°, ∵OP平分∠AOB, ∴PM=PN,
∵∠AOB=∠PME=∠PNF=90°, ∴∠MPN=90°,∵∠EPF=90°, ∴∠MPE=∠FPN, ∴△PEM≌△PFN, ∴PE=PF.
2.在△ABC中,∠C=900,AD平分∠BAC,AB=5,AC=4,BC=3,求BD长. 【知识点】角平分线的性质. 【数学思想】等积法.
【思路点拨】过D点作DE⊥AB于E,根据角平分线的性质可得DC=DE,由 S△ABC=S△ACD+S△ABD,可以求出DC=DE=【解题过程】
解:过D点作DE⊥AB于E
54,所以DB=BC-DC=. 33第 12 页
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DC⊥AC ∴DE=DC
∵S△ABC=S△ACD+S△ABD, ∴DE=DC=
4 35∴DB=BC-DC= 3自助餐:
1.如图,在△ABC中,∠A=90°,BD平分∠ABC,AD=2 cm,那么点D到BC的间隔 为________cm. 【知识点】角平分线的性质.
【思路点拨】过D作BC的垂线DE,垂足为E,由角平分线的性质可以AD=DE 【解答过程】解:过D作BC的垂线DE,垂足为E, ∵BD平分∠ABC,AD⊥AB,DE⊥BC, ∴AD=DE, ∵AD=2 cm, ∴DE=2 cm,
即D到BC的间隔 为2cm 【答案】2
2.〔临沂市〕如图,OP平分AOB,PAOA,PBOB,垂足分别为A,B.以下结论中不一定成立的是〔 〕 A.PAPB
B.PO平分APB
C.OAOB D.AB垂直平分OP
【知识点】角平分线的性质和全等三角形的性质.
【思路点拨】由角平分线的性质可得AP=BP,易证△OPA△OPB(HL),所以OA=OB, PO平分APB.
【解答过程】∵ OP平分AOB,PAOA,PBOB, ∴PA=PB ∴A正确 ∵OP=OP,PA=PB,
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∴OA=OB,∠APO=∠BPO ∴B和C正确
AB⊥OP可以证明,但是AB平分OP无法证明. 【答案】D
3.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,BD平分∠ABC,交AC于点D,DE⊥AB于点E,且AB=5 cm,那么△DEA的周长为( ) . A.9 cm
B.6 cm
C.5 cm
D.不能确定
【知识点】角平分线的性质和全等三角形的性质.
【思路点拨】因为BD平分∠ABC,所以DC=DE,易证BC=BE,AD+DE+AE=AD+DC+AE=BC+AE=BE+AE=AB=5cm. 【解答过程】 【答案】C
4.如图,四边形ABCD中,AC平分∠BAD,DC=BC,求∠ADC+∠ABC的度数. 【考点】全等三角形的断定与性质;角平分线的性质. 【数学思想】转化的数学思想.
【思路点拨】过C作CF⊥AB于F,CE⊥AD交AD延长线于E,根据角平分线性质求出CE=CF,,根据HL证Rt△DEC≌Rt△BFC,推出∠ABC=∠EDC即可. 【解答过程】
解:过C作CF⊥AB于F,CE⊥AD交AD延长线于E, 那么∠E=∠CFB=90°, ∵AC平分∠BAD, ∴CE=CF,
在Rt△DEC和Rt△BFC中 ∴Rt△DEC≌Rt△BFC〔HL〕, ∴∠ABC=∠EDC, ∵∠ADC+∠EDC=180°, ∴∠ADC+∠ABC=180°
5.如图,△ABC中,∠B=60°,∠BAC,∠ACB的平分线AD,CE交于点O,说明AE+CD=AC的理由.
【知识点】角平分线的定义;全等三角形的断定与性质;三角形内角和定理.
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【数学思想】转化的数学思想.
【思路点拨】在AC上取AF=AE,连接OF,即可证得△AEO≌△AFO,得∠AOE=∠AOF;再证得∠COF=∠COD,那么根据全等三角形的断定方法AAS即可证△FOC≌△DOC,可得DC=FC,即可得结论. 【解答过程】
证明:在AC上取AF=AE,连接OF, ∵AD平分∠BAC ∴∠EAO=∠FAO 那么△AEO≌△AFO〔SAS〕, ∴∠AOE=∠AOF; ∵AD、CE分别平分∠BAC、∠ACB, ∴∠ECA+∠DAC=1〔180°-∠B〕=60°, 2那么∠AOC=180°-∠ECA-∠DAC=120°; ∴∠AOC=∠DOE=120°,∠AOE=∠COD=∠AOF=60°,〔对顶角相等〕 那么∠COF=60°, ∴∠COD=∠COF, 又∵∠FCO=∠DCO,CO=CO, ∴△FOC≌△DOC〔ASA〕, ∴DC=FC, ∵AC=AF+FC, ∴AC=AE+CD. 6.如图,AD∥BC, ∠DAB和∠ABC的平分线交于E, 过E的直线交AD于D, 交BC于C, 求证: DE=EC.
【知识点】角平分线的定义和全等三角形的综合应用. 【数学思想】转化的数学思想.
【思路点拨】构造DE或EC所在边的两个三角形全等〔构造一个三角形与△ADE全等或△BCE〕.
【解答过程】证明:在AB上截取AF=AD.∵AE是∠DAF的平分线() ∴∠DAE=∠FAE(角平分线定义)
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ADAF(已作)在△DAE和△FAE中,DAEFAE(已证)∴△DAE≌△FAE(SAS)
AEAE(公共边)∴DE=FE(全等三角形对应边相等)∴∠D=∠AFE(全等三角形对应角相等) ∵∠AFE+∠BFE=1800(邻补角定义)
又AD∥BC() ∴∠D+∠C=1800(两直线平行,同旁内角互补) ∴∠BFE=∠C(等角的补角相等)
∵BE是∠ABC的平分线()∴∠FBE=∠CBE(角平分线定义)
FBECBE(已证)在△FBE和△CBE中BFEC(已证)∴△FBE≌△CBE(AAS)
BEBE(公共边)∴FE=CE(全等三角形对应边相等) ∴DE=EC.
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