例1(教材典题)如图2-5-14,⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,∠B= 60°,∠C= 70°. 求∠EDF的度数.

答案:
65°
变式 如图2-5-15,⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F,若∠FDE= 50°,求∠A的度数.

答案:
80°
例2 如图2-5-16,在△ABC中,点I是△ABC的内心,∠BAC的平分线与△ABC的外接圆相交于点D,与BC相交于点E,连接DB. 求证:DI= DB.

答案:
证明:如图,连接BI。
∵点I是△ABC的内心,
∴∠BAI=∠CAI,∠ABI=∠CBI。
又
∵∠DBI=∠CBI+∠DBC,∠DIB=∠ABI+∠BAI,∠DBC=∠DAC=∠BAI,
∴∠DBI=∠DIB,
∴DI=DB。
∵点I是△ABC的内心,
∴∠BAI=∠CAI,∠ABI=∠CBI。
又
∵∠DBI=∠CBI+∠DBC,∠DIB=∠ABI+∠BAI,∠DBC=∠DAC=∠BAI,
∴∠DBI=∠DIB,
∴DI=DB。
|如图2-5-17,已知I是△ABC内一点. 若∠BIC= 90°+$\frac{1}{2}$∠BAC且BI平分∠ABC.|
|求证:点I是△ABC的内心.|

|求证:点I是△ABC的内心.|
答案:
解:
1. 设$\angle ABC = 2x$,因为$BI$平分$\angle ABC$,所以$\angle IBC=x$。
2. 在$\triangle BIC$中,根据三角形内角和定理$\angle BIC+\angle IBC+\angle ICB = 180^{\circ}$,已知$\angle BIC=90^{\circ}+\frac{1}{2}\angle BAC$,则$\angle ICB=180^{\circ}-\angle BIC - \angle IBC$。
把$\angle BIC=90^{\circ}+\frac{1}{2}\angle BAC$和$\angle IBC = x$代入可得:$\angle ICB=180^{\circ}-\left(90^{\circ}+\frac{1}{2}\angle BAC\right)-x=90^{\circ}-\frac{1}{2}\angle BAC - x$。
3. 在$\triangle ABC$中,根据三角形内角和定理$\angle ABC+\angle BAC+\angle ACB = 180^{\circ}$,即$2x+\angle BAC+\angle ACB = 180^{\circ}$,所以$\angle ACB=180^{\circ}-\angle BAC - 2x$。
设$CI$平分$\angle ACB$,则$\angle ICB=\frac{1}{2}\angle ACB$。
把$\angle ACB=180^{\circ}-\angle BAC - 2x$代入$\angle ICB=\frac{1}{2}\angle ACB$得:$\angle ICB=\frac{1}{2}(180^{\circ}-\angle BAC - 2x)=90^{\circ}-\frac{1}{2}\angle BAC - x$,这与前面求出的$\angle ICB$表达式一致,所以$CI$平分$\angle ACB$。
4. 因为$BI$平分$\angle ABC$,$CI$平分$\angle ACB$,根据三角形内心的定义(三角形三条角平分线的交点叫三角形的内心),所以点$I$是$\triangle ABC$的内心。
综上,点$I$是$\triangle ABC$的内心得证。
1. 设$\angle ABC = 2x$,因为$BI$平分$\angle ABC$,所以$\angle IBC=x$。
2. 在$\triangle BIC$中,根据三角形内角和定理$\angle BIC+\angle IBC+\angle ICB = 180^{\circ}$,已知$\angle BIC=90^{\circ}+\frac{1}{2}\angle BAC$,则$\angle ICB=180^{\circ}-\angle BIC - \angle IBC$。
把$\angle BIC=90^{\circ}+\frac{1}{2}\angle BAC$和$\angle IBC = x$代入可得:$\angle ICB=180^{\circ}-\left(90^{\circ}+\frac{1}{2}\angle BAC\right)-x=90^{\circ}-\frac{1}{2}\angle BAC - x$。
3. 在$\triangle ABC$中,根据三角形内角和定理$\angle ABC+\angle BAC+\angle ACB = 180^{\circ}$,即$2x+\angle BAC+\angle ACB = 180^{\circ}$,所以$\angle ACB=180^{\circ}-\angle BAC - 2x$。
设$CI$平分$\angle ACB$,则$\angle ICB=\frac{1}{2}\angle ACB$。
把$\angle ACB=180^{\circ}-\angle BAC - 2x$代入$\angle ICB=\frac{1}{2}\angle ACB$得:$\angle ICB=\frac{1}{2}(180^{\circ}-\angle BAC - 2x)=90^{\circ}-\frac{1}{2}\angle BAC - x$,这与前面求出的$\angle ICB$表达式一致,所以$CI$平分$\angle ACB$。
4. 因为$BI$平分$\angle ABC$,$CI$平分$\angle ACB$,根据三角形内心的定义(三角形三条角平分线的交点叫三角形的内心),所以点$I$是$\triangle ABC$的内心。
综上,点$I$是$\triangle ABC$的内心得证。
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