内容正文:
专题05 与角平分线有关的内角和问题
1.如图,△ABC中,∠A=40°,
(1)若点P是∠ABC与∠ACB平分线的交点,求∠P的度数;
(2)若点P是∠CBD与∠BCE平分线的交点,求∠P的度数;
(3)若点P是∠ABC与∠ACF平分线的交点,求∠P的度数;
(4)若∠A=β,求(1)(2)(3)中∠P的度数(用含β的代数式表示,直接写出结果)
【答案】(1)∠BPC=110°;(2)∠BPC =70°;(3)∠BPC=20°;(4)(1)中∠P=β+90°;(2)中∠P=90°-β;(3)中∠P=β.
【解析】
【分析】
(1)由三角形内角和定理可知∠ABC+∠ACB的度数,根据点P是∠ABC与∠ACB平分线的交点,可知的度数,再次利用三角形内角和定理即可得出∠P度数;
(2)由三角形的外角和定理可以得到∠DBC与∠BCE关于∠A的关系,再利用三角形内角和定理即可求出答案;
(3)由三角形的外角和定理和角平分线的定义可以得到∠P=,即可得出答案;
(4)由(1)(2)(3)证明过程,容易得到答案.
【详解】
(1)∵∠A=40°,
∴∠ABC+∠ACB=140°,
∴∠PBC+∠PCB=(∠ABC+∠ACB)=×140°=70°,
∴∠BPC=180°-70°=110°;
(2)∵∠DBC=∠A+∠ACB,
∵P为△ABC两外角平分线的交点,
∴∠DBC=∠A+∠ACB,
同理可得:∠BCE=∠A+∠ABC,
∵∠A+∠ACB+∠ABC=180°,
∴(∠ACB+∠ABC)=90°-∠A,
∵180°-∠BPC=∠DBC+∠BCE=∠A+∠ACB+∠A+∠ABC,
∴180°-∠BPC=∠A+∠ACB+∠ABC,180°-∠BPC=∠A+90°-∠A,
∴∠BPC=90°-∠A=70°;
(3)∵点P是∠ABC与∠ACF平分线的交点
∴
∵∠PCF=∠P+∠PBC,∠ACF=∠A+∠ABC
∴2(∠P+∠PBC)=∠A+∠ABC
∴
(4)若在(1)中;在(2)中,同理得;在(3)中同理可得∠P=β.
【点睛】
本题考查的是三角形内角和定理,三角形外角和定理和角平分线的定义,能够综合运用定理与定义进行倒角证明是解答本题的关键.
2.(1)如图①,△ABC的周长为15,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点P.
①如果∠A=80°,求∠BPC的度数;
②如果BC=5,过P作GH∥BC交AB、AC于G、H,则△AGH的周长为 ;
③如果∠ABC=60°,BP=3,则△ABC的面积为 ;
(2)如图②,作△ABC外角∠MBC,∠NCB的角平分线交于点Q,直接写出∠Q、∠A之间的数量关系.
(3)如图③,延长线段BP、QC交于点E,△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的3倍,请直接写出∠A的度数.
【答案】(1)①130°,②10,③,(2)∠Q=90°﹣∠A;(3)60°或120°或45°或135°.
【解析】
【分析】
(1)①运用三角形的内角和定理及角平分线的定义,首先求出∠ABC+∠ACB,进而求出∠BPC即可解决问题;
②根据平行和角平分线,判断△GPB和△CPH是等腰三角形,把△AGH的周长转化为AB+AC即可;
③过点P分别作BC、AB、AC的垂线,垂足分别为D、R、F,根据角平分线的性质,可知PD=PR=PF,△ABC的面积就等于周长乘以PD,根据30°角,求出PD即可;
(2)根据三角形的外角性质分别表示出∠MBC与∠BCN,再根据角平分线的性质可求得∠CBQ+∠BCQ,最后根据三角形内角和定理即可求解;
(3)在△BQE中,由于∠Q=90°﹣∠A,求出∠E=∠A,∠EBQ=90°,所以如果△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的3倍,那么分四种情况进行讨论:①∠EBQ=3∠E=90°;②∠EBQ=3∠Q=90°;③∠Q=3∠E;④∠E=3∠Q;分别求解即可.
【详解】
解:(1)①∵∠A=80°.
∴∠ABC+∠ACB=100°,
∵点P是∠ABC和∠ACB的平分线的交点,
∴∠BPC=180°﹣(∠ABC+∠ACB)=180°﹣×100°=130°,
②∵BP平分∠ABC,
∴∠ABP=∠CBP,
∵GH∥BC,
∴∠GPB =∠CBP,
∴∠ABP=∠GPB,
∴BG=GP,
同理,CH=PH,
GH=BG+HC,
△AGH的周长为:AG+GH+AH=AG+BG+AH+HC=AB+AC,
△ABC的周长为15,BC=5,
15-5=10,
∴△AGH的周长为10;
故答案为:10,
③过点P分别作BC、AB、AC的垂线,垂足分别为D、R、F,连接AP,
∵点P是∠ABC和∠ACB的平分线的交点,
∴PD=PR,PD=PF,
∵∠ABC=60°,
∴∠PBD=30°
∵BP=3,