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三角形内角和外角平分线定理及其应用
1.三角形内角平分线定理:三角形两边之比等于其夹角的平分线内分对边之比。
如图1,在△ABC中,若AD为∠BAC的平分线,则 AB/AC=BD/DC。
证法1:详见图2。
证法2:详见图3。
2.三角形外角平分线定理:三角形两边之比等于其夹角的外角平分线外分对边之比。
如图4,AD为△ABC的外角CAE的平分线,则 AB/AC=BD/DC。
证法1:详见图5。
证法2:详见图6。
大家对角平分线定理应该比较熟悉,而对三角形外角平分线定理相对比较生疏,下面举2例说明上述定理在具体实践中的应用价值。
例1:如图1,在△ABC中,AD为角平分线,CE⊥AD于点E,∠ACE=2∠BCE,CD/BD=2/5,若AC=m,则CE的值是多少(用含m的代数式表示)?
解题思路:当遇到有垂直于角平分线的线段时,则延长该线段与角的另一边相交,从而得到一个等腰三角形CAF(图2),AC=AF=m,AE为CF的垂直平分线,
AE=1/2 FC。
因∠ACE=2∠BCE,易证△FBC亦为等腰三角形,
FC=FB=AB-AF= AB-m。
根据角平分线定理:
AC/AB=CD/BD=2/5,
AB=5/2 m,
FC=FB=AB-AF=5/2 m –m=3/2 m。
AE=1/2 FC=3/4 m。
例2:如图1,AD、AE分别为△ABC的内、外角平分线。求证:1/BD+1/BE=2/BC。
解题思路:本题采用逆推法,先假设求证的结论成立:
1/BD+1/BE=2/BC,等式两边乘以BC得:
BC/BD+BC/BE=2,
(BD+DC)/BD+(BE-CE)/BE=2,
DC/BD= CE/BE。
根据三角形内角和外角平分线定理,上述结论是成立的。具体证明过程简述如下:
由AD、AE分别为△ABC的内、外角平分线可得:
AB/AC=BD/DC=BE/CE,即
DC / BD = CE / BE,再根据线段等量代换将DC、CE与BC联系起来(DC=BC-BD,CE=BE-BC):
(BC-BD)/ BD=(BE-BC)/ BE,
BC/ BD+BC/ BE=2,
1/BD+1/BE=2/BC成立。
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