定義
經過某一條線段的中點,并且垂直于這條線段的直線,叫做這條線段的垂直平分線,又稱“中垂線”。
如圖1,N是AB的中點,過N點作MN⊥AB,則,MN為AB的垂直平分線。
性質
(1)垂直平分線垂直且平分其所在線段
(2)垂直平分線上任意一點,到線段兩端點的距離相等
(3)三角形三條邊的垂直平分線相交于一點,該點叫外心,并且這一點到三個頂點的距離相等
(4)垂直平分線的判定:必須同時滿足(1)直線過線段中點;(2)直線⊥線段
定理
綜述
線段垂直平分線上的點到這條線段的兩個端點的距離相等。
(逆定理)到一條線段兩個端點距離相等的點,在這條線段的垂直平分線上
證明方法
可以通過全等三角形證明。
到一條線段兩個端點距離相等的點,在這條線段的垂直平分線上。
注意:要證明一條直線為一條線段的垂直平分線,應滿足兩個點到這條線段的兩個端點的距離相等且這兩個點都在要求證明的直線上才可以證明
通常來說,垂直平分線會與全等三角形聯合使用。
逆定理
到一條線段兩個端點距離相等的點,在這條線段的垂直平分線上。
垂直平分線的逆定理
逆定理:到一條線段兩個端點距離相等的點,在這條線段的垂直平分線上。
如圖1,已知N是AB中點,MN是AB的垂直平分線,平面上一點P滿足PA=PB,證明:P在MN上。
解:
∵MN是AB的垂直平分線
∴AN=BN
∵PA=PB ,PN=PN
∴△PAN≌△PBN
∴∠PNA=∠PNB
∵∠PNA+∠PNB=180°
∴∠PNA=∠PNB=90°
由于過平面上一點,有且僅有一條直線與已知垂線垂直,故P在MN上。
該逆定理得證。
判定
①利用定義:經過某一條線段的中點,并且垂直于這條線段的直線是線段的垂直平分線
②到一條線段兩個端點距離相等的點,在這條線段的垂直平分線上.(即線段垂直平分線可以看成到線段兩端點距離相等的點的集合)。
作圖方法
(1)尺規作圖法
a. 分别以線段的兩個端點為圓心,以大于線段的二分之一長度為半徑畫弧線,得到兩個交點(兩交點交于線段的兩側)
b. 連接這兩個交點
(2)度量法
(3)折紙法(折疊法)
與對稱軸
若圖形(這個圖形可以是直線的、折線的、曲線的)關于某條直線對稱,這條軸就稱為對稱軸。以五角星為例,它有五條對稱軸。
垂直平分線是存在某條線段時才會有這個概念。它的定義是經過某一條線段的中點,并且垂直于這條線段的直線,叫做這條線段的垂直平分線(中垂線)。它有一定的局限性。
軸對稱圖形的對稱軸是對稱圖形中任意兩個對應點連線段的垂直平分線。
生活應用
有A,B,C(不在同一條直線上)三個村莊,現要準備建一所學校,要求學校到三個村莊的距離相等,請确定學校的位置。
解析:依次連接AB,AC,BC,作AB,BC的垂直平分線,交于一點O,則由垂直平分線性質有OA=OB,OB=OC,故OA=OB=OC,O即為學校的位置。
尺規作法
方法一
在線段的中心找到這條線段的中點通過這個點做這條線段的垂線段。
方法二
1、分别以線段的兩個端點為圓心,以大于線段的二分之一長度為半徑畫弧線。得到兩個交點(兩交點交于線段的兩側)。
2、連接這兩個交點。
原理:等腰三角形的高垂直平分底邊。
方法三
利用等腰三角形的性質:
1、三線合一 ( 等腰三角形底邊上的高、底邊上的中線、頂角的平分線相互重合。 )
2、等角對等邊(如果一個三角形,有兩個内角相等,那麼它一定有兩條邊相等。)
3、等邊對等角(在同一三角形中,如果兩條邊相等,則兩個邊的對角相等,即等邊對等角。
方法四
1、軸對稱圖形。