'角平分線上的點(diǎn)到這個角兩邊距離相等'是角平分線一個簡單而又重要的性質(zhì)定理.運(yùn)用用個性質(zhì)定理可以解決許多具有一定難度的幾何題. 例 如圖1,已知△ABC中,AB>AC,∠BAC的外角平分線交外接圓于點(diǎn)D,過點(diǎn)D作DF⊥AB于F. 求證:AB-AC=2AF. 分析:此題曾經(jīng)是全國初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題,初看似有一定的難度,但如果善于聯(lián)想,問題解決并不難. 首先注意到D是角平分線上的點(diǎn),DF⊥AB,聯(lián)想到定理:角平分線上的點(diǎn)到這個角兩邊距離相等.為了利用這個定理,作DE⊥直線CA,交CA延長線于點(diǎn)E,則DE=DF(如圖2). 再考慮到點(diǎn)A、B、C、D四點(diǎn)都在圓上,所以連接BD,可得圓內(nèi)接四邊形ACBD,從而可利用'圓內(nèi)接四邊形外角等于它的內(nèi)對角',得∠DAE=∠DBC. 因為∠DAE=∠DAB, 所以∠DAB=∠DBC,所以弧BD=弧CD,因此,連接DC,可得BD=DC. 注意到△BDF與△CDE中,BD=CD,DF=DE, 根據(jù)'斜邊直角邊'定理,得△BDF≌△CDE, 所以BF=CE, 而BF=AB-AF,CE=AC+AE, 所以AB-AF=AC+AE, 所以AB-AC=AF+AE. 顯然,AE=AF, 所以AB-AC=2AF. 證明:連接DB、DC,作DE⊥直線CA,垂足為E. 因為∠DAE=∠DAF,DF⊥AB, 所以DE=DF, 因為AD=AD, 所以△ADE≌△ADF, 所以AE=AF. 因為四邊形ACBD內(nèi)接于圓, 所以∠DAE=∠DBC, 因為∠DAE=∠DAB, 所以∠DAB=∠DBC, 所以弧BD=弧CD, 所以BD=DC. 在Rt△BDF與Rt△CDE中, BD=CD,DF=DE, 所以△BDF≌△CDE, 所以BF=CE, 因為BF=AB-AF,CE=AC+AE, 所以AB-AF=AC+AE, 所以AB-AC=AF+AE=AF+AF=2AF, 所以AB-AC=2AF. 從證明過程可以發(fā)現(xiàn),本題獲得解決的關(guān)鍵在于為了利用角平分線性質(zhì)定理作出的輔助性DE,從而構(gòu)造了全等三角形.這種思路方法在其他相關(guān)問題中都值得進(jìn)行嘗試. 練習(xí): 1.如圖3,△ABC中,AB>AC,∠ABC的外角平分線交外接圓于點(diǎn)D,DE⊥BC,交CB延長線于點(diǎn)E.BE=1,求AB-BC. (提示:過點(diǎn)D作DF⊥AB于F) 2.如圖4,圓內(nèi)接△ABC中,AB=AC,D是弧BC上一點(diǎn),DC>DB,AE⊥DC于E. 求證:DC-DB=2CE. (提示:過點(diǎn)A作AF⊥BD交BD延長線于F) 3. 如圖5,△ABC中,∠BAC=60°,∠B、∠C的平分線BD、CE相交于點(diǎn)I,求證:ID=IE. (提示:連接IA,過點(diǎn)I分別作IP⊥AC于P,IQ⊥AB于Q) |
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