内容正文:
专题11 内外角平分线综合问题
【例题讲解】
如图①,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点P.
(1)如果∠A=80°,求∠BPC的度数;
(2)如图②,作△ABC外角∠MBC,∠NCB的角平分线交于点Q,试探索∠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2倍,求∠A的度数.
解:(1)∵∠A=80°.∴∠ABC+∠ACB=100°,∵点P是∠ABC和∠ACB的平分线的交点,∴∠P=180°﹣(∠ABC+∠ACB)=180°﹣50°=130°,
(2)∵外角∠MBC,∠NCB的角平分线交于点Q,∴∠QBC+∠QCB=(∠MBC+∠NCB)=(360°﹣∠ABC﹣∠ACB)=(180°+∠A)=90°+∠A
∴∠Q=180°﹣(90°+∠A)=90°﹣;
(3)延长BC至F,∵CQ为△ABC的外角∠NCB的角平分线,
∴CE是△ABC的外角∠ACF的平分线,∴∠ACF=2∠ECF,∵BE平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠EBC,∵∠ECF=∠EBC+∠E,∴2∠ECF=2∠EBC+2∠E,
即∠ACF=∠ABC+2∠E,又∵∠ACF=∠ABC+∠A,∴∠A=2∠E,即∠E=;
∵∠EBQ=∠EBC+∠CBQ=∠ABC+
=(∠ABC+∠A+∠ACB)=90°.如果△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的2倍①∠EBQ=2∠E=90°,则∠E=45°,∠A=2∠E=90°;
②∠EBQ=2∠Q=90°,则∠Q=45°,∠E=45°,∠A=2∠E=90°;
③∠Q=2∠E,则90°﹣=,解得∠A=60°;
④∠E=2∠Q,则=2(90°﹣),解得∠A=120°.
综上所述,∠A的度数是90°或60°或120°.
【综合演练】
1.,点,分别在、上运动不与点重合.
(1)如图①,、分别是和的平分线,随着点、点的运动,当AO=BO时 ;
(2)如图②,若是的平分线,的反向延长线与的平分线交于点,随着点,的运动的大小会变吗?如果不会,求的度数;如果会,请说明理由;
(3)如图③,延长至,延长至,已知,的平分线与的平分线及其延长线相交于点、,在中,如果有一个角是另一个角的倍,求的度数.
【答案】(1)135°
(2)∠D的度数不随A、B的移动而发生变化,值为45°
(3)60°或45°
【分析】(1)利用三角形内角和定理、两角互余、角平分线性质即可求解;
(2)利用对顶角相等、两角互余、两角互补、角平分线性质即可求解;
(3)根据三角形的内角和定理及角平分线的性质不难得出=90°,如果有一个角是另一个角的3倍,所以不确定是哪个角是哪个角的三倍,所以需要分情况讨论;值得注意的是,∠MON=90°,所以求解出的∠ABO一定要小于90°,注意解得取舍.
(1)
解:∵、分别是和的平分线,
∴∠EBA=∠OBA,∠BAE=∠BAO,
∵,
∴∠EAB+EBA=90°,
∵∠AEB+∠EAB+∠EBA=180°,
∴,
,
,
,
;
(2)
解: ∠D的度数不随A、B的移动而发生变化,设∠BAD=α,
∵AD平分∠BAO,
∴∠BAO=2α,
∵∠AOB=90°,
∴∠ABN=180°-∠ABO=∠AOB+∠BAO=90+2α,
∵BC平分∠ABN,
∴∠ABC=45°+α,
∵∠ABC=180°-∠ABD=∠D+∠BAD,
∴∠D=∠ABC-∠BAD=45°+α-α=45°;
(3)
解:∵∠BAO与∠BOQ的平分线交于点E,
∴∠AOE=135°,
∴,
,
,
,
∵AE、AF分别是∠BAO和∠OAG的平分线,
∴,
在△AEF中,若有一个角是另一个角的3倍,
则①当∠EAF=3∠E时,得∠E=30°,此时∠ABO=60°;
②当∠EAF=3∠F时,得∠E=60°,
此时∠ABO=120°>90°,舍去;
③当∠F=3∠E时,得,
此时∠ABO=45°;.
④当∠E=3∠F时,得,
此时∠ABO=135°>90°,舍去.
综上可知,∠ABO的度数为60°或45°.
【点睛】前两问熟练运用三角形内角和定理、直角三角形的两锐角互余、对顶角相等、角平分线性质等角的关系即可求解;第三问需先证明=90°,再分情况进行讨论,熟练运用三角形的内角和定理及角平分线的性质是解题的关键.
2.已如在四边形中,.
(1)如图1,若,则________.
(2)如图2,若、分别平分、,判断与位置关系并证明理由.
(3)如图3,若、分别五等分、(即,),则_______.
【答案】(1)70°;(2)DE∥BF,证明见解析;(3)54°
【分析】(1)根据四边形内角和计算即可;
(2)根据平角的定义和等量代换可得∠MBC+∠CDN=180°,再根据角平分线的定义得到∠CB