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7 如图,在扇形 CAB 中,CD⊥AB,垂足为 D,⊙E 是△ACD 的内切圆,连接 AE,BE,则∠AEB 的度数为________.

答案:
135°@@如图,连接CE,因为⊙E是△ACD的内切圆,所以AE平分∠CAB,∠AEC = 90° + 1/2∠ADC。因为CD⊥AB,所以∠ADC = 90°,所以∠AEC = 135°。在△AEC和△AEB中,{AC = AB,∠CAE = ∠BAE,AE = AE},所以△AEC≌△AEB,所以∠AEB = ∠AEC = 135°。
135°@@如图,连接CE,因为⊙E是△ACD的内切圆,所以AE平分∠CAB,∠AEC = 90° + 1/2∠ADC。因为CD⊥AB,所以∠ADC = 90°,所以∠AEC = 135°。在△AEC和△AEB中,{AC = AB,∠CAE = ∠BAE,AE = AE},所以△AEC≌△AEB,所以∠AEB = ∠AEC = 135°。
8 [2024 北京人大附中开学考试] 如图,在△ABC 和△ADE 中,AB = AD = 6,BC = DE,∠B = ∠D = 30°,边 AD 与边 BC 交于点 P(不与点 B,C 重合),点 B,E 在 AD 异侧,I 为△APC 的内心.
(1)求证:∠BAD = ∠CAE.
(2)设 AP = x,请用含 x 的式子表示 PD,并求 PD 的最大值.
(3)当 AB⊥AC 时,∠AIC 的取值范围为 m° < ∠AIC < n°,直接写出 m,n 的值.

(1)求证:∠BAD = ∠CAE.
(2)设 AP = x,请用含 x 的式子表示 PD,并求 PD 的最大值.
(3)当 AB⊥AC 时,∠AIC 的取值范围为 m° < ∠AIC < n°,直接写出 m,n 的值.
答案:
(1)**证明**:
∵ AB = AD,∠B = ∠D,BC = DE,
∴ △ABC≌△ADE,
∴ ∠BAC = ∠DAE,
∴ ∠BAC - ∠DAC = ∠DAE - ∠DAC,
∴ ∠BAD = ∠CAE。(2)**解**:PD = 6 - x。如图,当AD⊥BC时,x最小,PD最大。
∵ ∠B = 30°,AB = 6,AD⊥BC,
∴ x最小值 = AP = 1/2AB = 3,
∴ PD最大值 = 6 - 3 = 3。故PD的最大值为3。(3)**解**:m = 105,n = 150。**解法提示**:
∵ I是△APC的内心,
∴ ∠IAC = 1/2∠PAC,∠ICA = 1/2∠PCA,
∴ ∠IAC + ∠ICA = 1/2(∠PAC + ∠PCA) = 1/2(180° - ∠APC),
∴ ∠AIC = 180° - 1/2(180° - ∠APC) = 90° + 1/2∠APC,即∠AIC随着∠APC的增大而增大。
∵ 点P不与点B重合,
∴ ∠APC > 30°,
∴ ∠AIC > 90° + 1/2×30° = 105°,即m = 105。
∵ 点P不与点C重合,
∴ ∠APC < 120°,
∴ ∠AIC < 90° + 1/2×120° = 150°,即n = 150。
(1)**证明**:
∵ AB = AD,∠B = ∠D,BC = DE,
∴ △ABC≌△ADE,
∴ ∠BAC = ∠DAE,
∴ ∠BAC - ∠DAC = ∠DAE - ∠DAC,
∴ ∠BAD = ∠CAE。(2)**解**:PD = 6 - x。如图,当AD⊥BC时,x最小,PD最大。
∵ ∠B = 30°,AB = 6,AD⊥BC,
∴ x最小值 = AP = 1/2AB = 3,
∴ PD最大值 = 6 - 3 = 3。故PD的最大值为3。(3)**解**:m = 105,n = 150。**解法提示**:
∵ I是△APC的内心,
∴ ∠IAC = 1/2∠PAC,∠ICA = 1/2∠PCA,
∴ ∠IAC + ∠ICA = 1/2(∠PAC + ∠PCA) = 1/2(180° - ∠APC),
∴ ∠AIC = 180° - 1/2(180° - ∠APC) = 90° + 1/2∠APC,即∠AIC随着∠APC的增大而增大。
∵ 点P不与点B重合,
∴ ∠APC > 30°,
∴ ∠AIC > 90° + 1/2×30° = 105°,即m = 105。
∵ 点P不与点C重合,
∴ ∠APC < 120°,
∴ ∠AIC < 90° + 1/2×120° = 150°,即n = 150。
9 [2023 唐山路北区二模] 如图,在△ABD 中,∠A = 90°,AB = AD,分别以点 B 和点 D 为圆心、BD 的长为半径画弧,两弧交于点 C. 若 AB = 5$\sqrt{6}$,则△ABD 的外心和△BCD 的内心的距离是 ( )

A. $\frac{10}{3}\sqrt{3}$
B. 5$\sqrt{3}$
C. $\frac{10}{3}$
D. 5
A. $\frac{10}{3}\sqrt{3}$
B. 5$\sqrt{3}$
C. $\frac{10}{3}$
D. 5
答案:
D@@如图,连接AC,过点D作DF⊥BC于F,AC与BD,DF分别交于点E,G。
∵ AB = AD,CB = CD,∠BAD = 90°,
∴ △ABD是等腰直角三角形,AC垂直平分BD,
∴ 点E是△ABD的外心,易知△BCD是等边三角形,
∴ 点G是△BCD的内心。在Rt△ABD中,AB = AD = 5√6,BD = √(AB² + AD²) = 10√3,
∴ BE = DE = 5√3,又
∵ tan30° = EG/ED,
∴ EG = 5。故△ABD的外心与△BCD的内心的距离为5。
D@@如图,连接AC,过点D作DF⊥BC于F,AC与BD,DF分别交于点E,G。
∵ AB = AD,CB = CD,∠BAD = 90°,
∴ △ABD是等腰直角三角形,AC垂直平分BD,
∴ 点E是△ABD的外心,易知△BCD是等边三角形,
∴ 点G是△BCD的内心。在Rt△ABD中,AB = AD = 5√6,BD = √(AB² + AD²) = 10√3,
∴ BE = DE = 5√3,又
∵ tan30° = EG/ED,
∴ EG = 5。故△ABD的外心与△BCD的内心的距离为5。
10 [2024 邢台期中] 已知点 O 是△ABC 的内心,∠BAC = 70°,P 为平面上一点,点 O 恰好又是△BCP 的外心,则∠BPC 的度数为 ( )

A. 50°
B. 55°
C. 62.5°
D. 65°
A. 50°
B. 55°
C. 62.5°
D. 65°
答案:
C@@连接OB,OC,如图,
∵ 点O是△ABC的内心,
∴ ∠OBC = 1/2∠ABC,∠OCB = 1/2∠ACB,
∴ ∠OBC + ∠OCB = 1/2∠ABC + 1/2∠ACB = 1/2(∠ABC + ∠ACB),
∵ ∠BAC = 70°,
∴ ∠ABC + ∠ACB = 180° - 70° = 110°,
∴ ∠OBC + ∠OCB = 1/2(∠ABC + ∠ACB) = 55°,
∴ ∠BOC = 180° - 55° = 125°,
∵ 点O又是△BCP的外心,
∴ ∠BPC = 1/2∠BOC = 1/2×125° = 62.5°。
C@@连接OB,OC,如图,
∵ 点O是△ABC的内心,
∴ ∠OBC = 1/2∠ABC,∠OCB = 1/2∠ACB,
∴ ∠OBC + ∠OCB = 1/2∠ABC + 1/2∠ACB = 1/2(∠ABC + ∠ACB),
∵ ∠BAC = 70°,
∴ ∠ABC + ∠ACB = 180° - 70° = 110°,
∴ ∠OBC + ∠OCB = 1/2(∠ABC + ∠ACB) = 55°,
∴ ∠BOC = 180° - 55° = 125°,
∵ 点O又是△BCP的外心,
∴ ∠BPC = 1/2∠BOC = 1/2×125° = 62.5°。
11 [2024 石家庄一模] 如图 1,已知点 I 是△ABC 的内心,AI 的延长线交△ABC 的外接圆于点 D,连接 DC,DB.
(1)①证明:DC = DB.
②判断△IBC 外心的位置,并证明.
(2)如图 2,若 AB 为△ABC 的外接圆直径,取线段 AB 的中点 O,且 OI⊥AD 于 I,DE 与圆 O 相切于点 D,求 tan∠ADE 的值.
(1)①证明:DC = DB.
②判断△IBC 外心的位置,并证明.
(2)如图 2,若 AB 为△ABC 的外接圆直径,取线段 AB 的中点 O,且 OI⊥AD 于 I,DE 与圆 O 相切于点 D,求 tan∠ADE 的值.
答案:
(1)①**证明**:
∵ 点I是△ABC的内心,
∴ AI平分∠CAB,即∠CAD = ∠BAD,
∴ DC = DB。②**解**:D为△IBC的外心。证明如下:如图1,连接BI,
∵ I是△ABC的内心,
∴ BI平分∠CBA,即∠CBI = ∠ABI。
∵ ∠DBC = ∠DAC,
∴ ∠DBI = ∠CBI + ∠DBC = ∠ABI + ∠DAC = ∠ABI + ∠BAD = ∠DIB,
∴ DI = DB,
∴ DC = DI = DB,
∴ D为△IBC的外心。(2)**解**:如图2,连接OD,BD,
∵ AB为△ABC的外接圆直径,O为AB中点,
∴ 点O为△ABC的外接圆圆心,∠ADB = 90°,
∵ DE与圆O相切于点D,
∴ ∠ODE = 90°,即∠ODA + ∠ADE = 90°,
∵ OD = OA,
∴ ∠ODA = ∠OAD,又
∵ ∠OAD + ∠OBD = ∠ADB = 90°,
∴ ∠ADE = ∠OBD,
∵ OI⊥AD,OD = OA,
∴ DI = IA,
∵ 由(1)得DI = DB,
∴ AD = 2DB,
∴ tan∠ADE = tan∠ABD = AD/DB = 2。
(1)①**证明**:
∵ 点I是△ABC的内心,
∴ AI平分∠CAB,即∠CAD = ∠BAD,
∴ DC = DB。②**解**:D为△IBC的外心。证明如下:如图1,连接BI,
∵ I是△ABC的内心,
∴ BI平分∠CBA,即∠CBI = ∠ABI。
∵ ∠DBC = ∠DAC,
∴ ∠DBI = ∠CBI + ∠DBC = ∠ABI + ∠DAC = ∠ABI + ∠BAD = ∠DIB,
∴ DI = DB,
∴ DC = DI = DB,
∴ D为△IBC的外心。(2)**解**:如图2,连接OD,BD,
∵ AB为△ABC的外接圆直径,O为AB中点,
∴ 点O为△ABC的外接圆圆心,∠ADB = 90°,
∵ DE与圆O相切于点D,
∴ ∠ODE = 90°,即∠ODA + ∠ADE = 90°,
∵ OD = OA,
∴ ∠ODA = ∠OAD,又
∵ ∠OAD + ∠OBD = ∠ADB = 90°,
∴ ∠ADE = ∠OBD,
∵ OI⊥AD,OD = OA,
∴ DI = IA,
∵ 由(1)得DI = DB,
∴ AD = 2DB,
∴ tan∠ADE = tan∠ABD = AD/DB = 2。
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