鐘建新
(浙江省春暉中學(xué) 312300)
題目已知△ABC三個(gè)頂點(diǎn)A(2,5),B(6,8),C(8,-3),求∠A的內(nèi)角平分線所在的直線方程.
解法1由題意得,∠A的內(nèi)角平分線所在的直線有斜率,下設(shè)∠A的內(nèi)角平分線所在的直線l方程為
y-5=k(x-2),
點(diǎn)B(6,8)關(guān)于l的對(duì)稱點(diǎn)為B′(a,b),
則點(diǎn)B′(a,b)在直線
①
又線段BB′中點(diǎn)在l上,
②
且kBB′·kl=-1,
③
以上三式聯(lián)立可解得
所以直線l方程為
即∠A的內(nèi)角平分線所在的直線方程為
x+7y-37=0.
解法2設(shè)點(diǎn)B(6,8)關(guān)于∠A的內(nèi)角平分線所在直線l的對(duì)稱點(diǎn)為B′(a,b),
④
又|AB′|=|AB|,
⑤
以上兩式聯(lián)立可解得
a=5,b=1.
所以B′(5,1),kBB′=7.
又kBB′·kl=-1,
即∠A的內(nèi)角平分線所在的直線方程為
x+7y-37=0.
解法3設(shè)點(diǎn)P(x,y)為∠A的內(nèi)角平分線所在的直線上任意一點(diǎn),則點(diǎn)P到邊AB和邊AC的距離相等.
即lAB:3x-4y+14=0.
即lAc:4x+3y-23=0.
所以3x-4y+14=4x+3y-23,
或3x-4y+14=-(4x+3y-23).
即x+7y-37=0,或7x-y-9=0.
因?yàn)橹本€7x-y-9=0為∠A的外角平分線所在的直線,故舍去.
所以∠A的內(nèi)角平分線所在的直線方程為
x+7y-37=0.
設(shè)∠A的內(nèi)角平分線所在的直線的斜率為k,則用到角公式得
所以∠A的內(nèi)角平分線所在的直線方程為
x+7y-37=0.
下設(shè)∠A的內(nèi)角平分線所在的直線的斜率為k,則用到角公式得:
所以∠A的內(nèi)角平分線所在的直線方程為
x+7y-37=0.
解法6 若lAB:A1x+B1y+C1=0,
lAc:A2x+B2y+C2=0,
則∠A的內(nèi)角平分線和其外角平分線所在的直線方程各為以下之一:
(A1x+B1y+C1)-λ(A2x+B2y+C2)=0,
或(A1x+B1y+C1)+λ(A2x+B2y+C2)=0,
該結(jié)論可通過點(diǎn)線距相等來證明.
結(jié)合本題題意,因?yàn)?/p>
lAB:3x-4y+14=0,
lAc:4x+3y-23=0,
所以∠A的內(nèi)角平分線和其外角平分線所在的直線方程各為以下之一:
(3x-4y+14)-λ(4x+3y-23)=0,或
(3x-4y+14)+λ(4x+3y-23)=0,
所以整理,得
x+7y-37=0,或
7x-y-9=0(舍去).
所以∠A的內(nèi)角平分線所在的直線方程為
x+7y-37=0.
解法7 因?yàn)?/p>
所以∠A的內(nèi)角平分線所在的直線方程為
x+7y-37=0.
解法8 由題意,|AB|=5,|AC|=10.
設(shè)∠A的內(nèi)角平分線與邊BC的交點(diǎn)為D,
又A(2,5),
直線AD的方程為x+7y-37=0.
即∠A的內(nèi)角平分線所在的直線方程為
x+7y-37=0.
解法9 設(shè)點(diǎn)P(x,y)為∠A的內(nèi)角平分線所在的直線上任意一點(diǎn),則
化簡(jiǎn),得x+7y-37=0.
所以∠A的內(nèi)角平分線所在的直線方程為
x+7y-37=0.
化簡(jiǎn),得x+7y-37=0.
所以∠A的內(nèi)角平分線所在的直線方程為
x+7y-37=0.
一題多解,能提升學(xué)生的解題能力,達(dá)到事半功倍的效果,這也是培養(yǎng)、發(fā)展其核心素養(yǎng)的重要路經(jīng).通過對(duì)以上10種解法的探析比較,可以鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí),擴(kuò)展數(shù)學(xué)思維,開拓?cái)?shù)學(xué)視野,最終達(dá)到提升其自身數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的目的.