文舒 芳
(作者單位:江蘇省無錫市西漳中學(xué))
同學(xué)們,有一類基本圖形:三角形的兩條內(nèi)角平分線交于一點(diǎn),兩條外角平分線交于一點(diǎn),或者一條內(nèi)角平分線與一條外角平分線交于一點(diǎn)。圍繞這類圖的題靈活多變,角平分線還可以變?yōu)槿确志€或者n等分線。但我們只要抓住基本原理,下次遇到也不用怕!
例題如圖1,在△ABC中,∠ABC與∠ACB的平分線相交于點(diǎn)P。
(1)如果∠A=80°,求∠BPC的度數(shù);
(2)如圖2,作△ABC外角∠MBC、∠NCB的角平分線交于點(diǎn)Q,試探索∠Q與∠A之間的數(shù)量關(guān)系;
(3)如圖3,延長(zhǎng)線段BP、QC交于點(diǎn)E,試探索∠E與∠A之間的數(shù)量關(guān)系。
圖1
圖2
圖3
【錯(cuò)誤】部分同學(xué)解答第(2)問時(shí)直接使用(1)中的條件“∠A=80°”,求出∠Q與∠A的具體度數(shù),關(guān)系也沒有總結(jié)出來。
【錯(cuò)因】審題不清,第(2)問慣性使用(1)中的條件;沒有具體的數(shù)據(jù),就不會(huì)抽象分析,沒有真正領(lǐng)會(huì)“用字母表示數(shù)”的意義。
【解析】實(shí)際上,第(1)問可以把“∠A=80°”這個(gè)條件去掉,考慮一般的情況?!坝米帜副硎緮?shù)”,把∠A設(shè)為α°,運(yùn)用三角形內(nèi)角和定理表示∠ABC與∠ACB的和,再用角平分線的定義,求出∠PBC+∠PCB,進(jìn)而求出∠BPC,獲得結(jié)論:∠BPC=90°+∠A。
第(2)問類似上面的思路,根據(jù)三角形的外角性質(zhì)分別表示出∠MBC與∠BCN的和為360°-∠ABC-∠ACB,即180°+∠A,再根據(jù)角平分線的定義可求得∠CBQ+∠BCQ,最后根據(jù)三角形內(nèi)角和定理即可求得∠BQC=90°-∠A。當(dāng)然,在(1)知道∠BPC=90°+∠A的基礎(chǔ)上,我們還可以采用另一種方法。因?yàn)锽P、BQ分別平分∠ABC、∠MBC,易證∠PBQ=90°,同理,∠PCQ=90°,最后利用四邊形BPCQ的 內(nèi) 角 和 為360°,可 證 得∠BQC與∠BPC是互補(bǔ)的,問題也可解決。
第(3)問中,∠E是由三角形的一條內(nèi)角平分線與一條外角平分線相交得來的??梢杂萌切我粋€(gè)外角等于與它不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角和來解決。如圖4,延長(zhǎng)BC至點(diǎn)F,∠3 是△BCE的外角,有∠E=∠3-∠1;∠ACF是△ABC的外角,有∠A=∠ACF-∠ABC;再根據(jù)角平分線的定義,∠3=∠ACF,∠1=∠ABC,可證得∠E=∠A。當(dāng)然,也可由∠EBQ=90°知∠E與∠Q互余,進(jìn)而獲得結(jié)論。
圖4
【總結(jié)】由三角形內(nèi)角或外角平分線相交產(chǎn)生的角,其基本圖形和基本結(jié)論,我們可以總結(jié)成如圖5 的基本結(jié)構(gòu)。其中最為重要的是對(duì)基本原理的掌握。
∠BPC是由△ABC的兩條內(nèi)角平分線相交得來,則∠BPC=90°+∠A;
∠BQC是由△ABC的兩條外角平分線相交得來,則∠BQC=90°-∠A;
∠E是由△ABC的一條內(nèi)角平分線與一條外角平分線相交得來,則∠E=∠A。
【遷移】如圖6,∠MON=90°,在△ABO中,∠ABC=∠ABN,∠BAD=∠BAO,則∠D=______°(用含n的代數(shù)式表示)。
圖6
【解析】不難發(fā)現(xiàn),∠D是由△ABO的一個(gè)外角n等分線與一個(gè)內(nèi)角n等分線相交得來,我們可以將圖5 的基本原理遷移使用。因?yàn)椤螦BN是△ABO的外角,有∠O=∠ABN-∠BAO;因?yàn)椤螦BC是△ABD的 外 角,所以有∠D=