程軍
“三角形的內(nèi)角和等于180°”,“三角形的外角等于和它不相鄰的兩個內(nèi)角的和”,掌握三角形外角及內(nèi)角和公式是解決有關(guān)三角形問題的關(guān)鍵,而要快捷且正確地解答三角形中有關(guān)角的求解與證明,就必須熟練地進行有關(guān)變形. 現(xiàn)舉例如下.
例1 △ABC中,若∠A - 2∠B + ∠C = 0°,則∠B的度數(shù)是 ( ).
A. 30° B. 45° C. 60° D. 75°
解 在△ABC中,有∠A+∠B+∠C = 180°,可適當(dāng)變形為∠A + ∠C = 180° - ∠B,而條件∠A - 2∠B + ∠C = 0°,也可變形為∠A + ∠C = 2∠B,所以可知180° - ∠B = 2∠B,解此方程即可得到∠B = 60°.
例2 如圖1,△ABC中,點D為邊AC上的一點,∠ABD = ∠ADB,求證:∠DBC = .
解 在△ABC中,有∠A + ∠ABC + ∠C = 180°……①,
在△ABD中,有∠A + ∠ABD + ∠ADB = 180°……②,
已知∠ABD = ∠ADB,
可將②式變形為∠A + 2∠ADB = 180°……③,
又因為∠ADB 是△BCD的一個外角,
所以∠ADB = ∠C + ∠DBC ,代入③式,②式最終變形為∠A + 2(∠C + ∠DBC) = 180°……④,
用④ - ①,可得2(∠C + ∠DBC) - ∠ABC - ∠C = 0°,
即2(∠C + ∠DBC) = ∠ABC + ∠C,整理后,即得
∠DBC = .
例3 已知△ABC,(1)如圖2,若P點是∠ABC和∠ACB的角平分線的交點,則∠P = 90° + ∠A;
(2)如圖2,若P點是∠ABC和外角∠ACE的角平分線的交點,則∠P = 90° - ∠A;
(3)如圖3,若P點是外角∠CBF和∠BCE的角平分線的交點,則∠P = 90° - ∠A.上述說法中正確的個數(shù)是 ( ).
A. 0B. 1C. 2D. 3
解 (1)在△BPC中,∠P = 180° - ∠PBC - ∠PCB(三角形內(nèi)角和),而∠PBC = ∠ABC,∠PCB = ∠ACB,
所以∠P = 180° - (∠ABC + ∠ACB),
而在△ABC中,有∠A + ∠ABC+∠ACB = 180°,
適當(dāng)變形為∠A+ ∠ABC + ∠ACB = 90°,
得到∠ABC + ∠ACB = 90° - ∠A,
所以∠P = 180° - (∠ABC + ∠ACB) =
180° - (90° - ∠A) = 90° + ∠A.
(2)在ABPC構(gòu)成的“8字型”中,存在這樣的關(guān)系:∠A + ∠ABP = ∠P + ∠PCA……①,
∠ABP = ∠ABC(BP為角平分線)……②,
∠PCA = ∠ACE(PC為角平分線),
而∠ACE = ∠A + ∠ABC(∠ACE為外角),
所以∠PCA = (∠A + ∠ABC)……③,
將②和③代入①,即得
∠A + ∠ABC = ∠P + (∠A +∠ABC),
整理,得∠P = ∠A.
(3)在△BPC中,由三角形內(nèi)角和知,
∠P + ∠PBC + ∠PCB = 180°……①,
由(2)的解題過程知,
∠CBF = ∠A + ∠ACB(∠CBF為外角),
∠BCE = ∠A+∠ABC(∠BCE為外角),
∠PBC = ∠CBF(BP為角平分線) =
(∠A + ∠ACB)……②,
∠PCB = ∠BCE(CP為角平分線) =
(∠A + ∠ABC)……③,
將②和③代入①,即得
∠P + (∠A + ∠ACB) + (∠A + ∠ABC) = 180°,
去括號,得
∠P + ∠A + ∠ACB + ∠A + ∠ABC = 180°……④,
而在△ABC中,有∠A + ∠ABC + ∠ACB = 180°,
所以∠A + ∠ACB + ∠ABC = 90°,
將其代入④式,得
∠P + ∠A + 90° = 180°,
整理,得∠P = 90° -∠A.
因此答案為C.
熟練掌握三角形外角及內(nèi)角和公式的變形可以使很多問題得到更加簡便的解決,而要熟練掌握就要求同學(xué)們多加練習(xí)和總結(jié),學(xué)會舉一反三,融會貫通,這樣方能在解決新問題時游刃有余,思路清晰.