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18. 【问题模型】如图①,$OP是\angle MON$的平分线,点$A在OP$上,点$B在OM$上,请你画一个以直线$OP$为对称轴,与$\triangle OAB全等的\triangle OAC$,并将添加的全等条件标注在图上。
请你参考这个作全等三角形的方法,解答下列问题:

【基本问题】
(1)如图②,在$\triangle ABC$中,$\angle A = 60^{\circ}$,$BD$,$CE分别是\angle ABC和\angle ACB$的平分线,$BD$,$CE相交于点O$,求$\angle BOC$的度数。
【模型应用】
(2)在第(1)题的条件下,请判断$EO与DO$之间的数量关系,并说明理由。
【问题迁移】
(3)在第(1)题的条件下,请探究$BE$,$CD$,$BC$之间的数量关系,并证明。
【问题拓展】
(4)在第(1)题的条件下,设四边形$ADOE的面积为a$,$\triangle BOC的面积为b$,求$\triangle ABC$的面积。(用含$a$,$b$的代数式表示)
请你参考这个作全等三角形的方法,解答下列问题:
【基本问题】
(1)如图②,在$\triangle ABC$中,$\angle A = 60^{\circ}$,$BD$,$CE分别是\angle ABC和\angle ACB$的平分线,$BD$,$CE相交于点O$,求$\angle BOC$的度数。
【模型应用】
(2)在第(1)题的条件下,请判断$EO与DO$之间的数量关系,并说明理由。
【问题迁移】
(3)在第(1)题的条件下,请探究$BE$,$CD$,$BC$之间的数量关系,并证明。
【问题拓展】
(4)在第(1)题的条件下,设四边形$ADOE的面积为a$,$\triangle BOC的面积为b$,求$\triangle ABC$的面积。(用含$a$,$b$的代数式表示)
答案:
1. (1)
解:在$\triangle ABC$中,$\angle A = 60^{\circ}$,根据三角形内角和定理$\angle ABC+\angle ACB=180^{\circ}-\angle A$,所以$\angle ABC + \angle ACB=180 - 60=120^{\circ}$。
因为$BD$,$CE$分别是$\angle ABC$和$\angle ACB$的平分线,所以$\angle 2=\frac{1}{2}\angle ABC$,$\angle 4=\frac{1}{2}\angle ACB$。
则$\angle 2+\angle 4=\frac{1}{2}(\angle ABC + \angle ACB)$,把$\angle ABC+\angle ACB = 120^{\circ}$代入可得$\angle 2+\angle 4=\frac{1}{2}×120^{\circ}=60^{\circ}$。
在$\triangle BOC$中,根据三角形内角和定理$\angle BOC=180^{\circ}-(\angle 2 + \angle 4)$,所以$\angle BOC=180 - 60=120^{\circ}$。
2. (2)
解:$EO = DO$。
理由:在$BC$上取一点$F$,使$BF=BE$。
因为$BD$平分$\angle ABC$,所以$\angle 1=\angle 2$。
在$\triangle BEO$和$\triangle BFO$中,$\begin{cases}BE = BF\\\angle 1=\angle 2\\BO = BO\end{cases}$,根据$SAS$(边角边)定理可得$\triangle BEO\cong\triangle BFO$。
所以$\angle BOE=\angle BOF$。
因为$\angle BOC = 120^{\circ}$,所以$\angle BOE=\angle COD = 60^{\circ}$,$\angle BOF = 60^{\circ}$,则$\angle FOC=\angle BOC-\angle BOF=120 - 60=60^{\circ}$,$\angle DOC = 60^{\circ}$。
又因为$CE$平分$\angle ACB$,所以$\angle 3=\angle 4$。
在$\triangle FOC$和$\triangle DOC$中,$\begin{cases}\angle FOC=\angle DOC\\OC = OC\\\angle 3=\angle 4\end{cases}$,根据$ASA$(角边角)定理可得$\triangle FOC\cong\triangle DOC$。
所以$FO = DO$,又因为$\triangle BEO\cong\triangle BFO$,所以$EO = FO$,故$EO = DO$。
3. (3)
解:$BC=BE + CD$。
证明:由(2)中$\triangle BEO\cong\triangle BFO$,$\triangle FOC\cong\triangle DOC$。
因为$\triangle BEO\cong\triangle BFO$,所以$BE = BF$;因为$\triangle FOC\cong\triangle DOC$,所以$CD = CF$。
而$BC=BF + CF$,所以$BC=BE + CD$。
4. (4)
解:由(2)知$\triangle BEO\cong\triangle BFO$,$\triangle FOC\cong\triangle DOC$。
所以$S_{\triangle BEO}=S_{\triangle BFO}$,$S_{\triangle FOC}=S_{\triangle DOC}$,$S_{\triangle AEO}=S_{\triangle ADO}$。
则$S_{\triangle ABC}=S_{ADOE}+S_{\triangle BOC}+S_{\triangle BEO}+S_{\triangle CDO}$。
因为$S_{\triangle BEO}+S_{\triangle CDO}=S_{\triangle BFO}+S_{\triangle FOC}$,且$S_{ADOE}=a$,$S_{\triangle BOC}=b$。
所以$S_{\triangle ABC}=2a + b$。
综上,(1)$\angle BOC = 120^{\circ}$;(2)$EO = DO$;(3)$BC=BE + CD$;(4)$S_{\triangle ABC}=2a + b$。
解:在$\triangle ABC$中,$\angle A = 60^{\circ}$,根据三角形内角和定理$\angle ABC+\angle ACB=180^{\circ}-\angle A$,所以$\angle ABC + \angle ACB=180 - 60=120^{\circ}$。
因为$BD$,$CE$分别是$\angle ABC$和$\angle ACB$的平分线,所以$\angle 2=\frac{1}{2}\angle ABC$,$\angle 4=\frac{1}{2}\angle ACB$。
则$\angle 2+\angle 4=\frac{1}{2}(\angle ABC + \angle ACB)$,把$\angle ABC+\angle ACB = 120^{\circ}$代入可得$\angle 2+\angle 4=\frac{1}{2}×120^{\circ}=60^{\circ}$。
在$\triangle BOC$中,根据三角形内角和定理$\angle BOC=180^{\circ}-(\angle 2 + \angle 4)$,所以$\angle BOC=180 - 60=120^{\circ}$。
2. (2)
解:$EO = DO$。
理由:在$BC$上取一点$F$,使$BF=BE$。
因为$BD$平分$\angle ABC$,所以$\angle 1=\angle 2$。
在$\triangle BEO$和$\triangle BFO$中,$\begin{cases}BE = BF\\\angle 1=\angle 2\\BO = BO\end{cases}$,根据$SAS$(边角边)定理可得$\triangle BEO\cong\triangle BFO$。
所以$\angle BOE=\angle BOF$。
因为$\angle BOC = 120^{\circ}$,所以$\angle BOE=\angle COD = 60^{\circ}$,$\angle BOF = 60^{\circ}$,则$\angle FOC=\angle BOC-\angle BOF=120 - 60=60^{\circ}$,$\angle DOC = 60^{\circ}$。
又因为$CE$平分$\angle ACB$,所以$\angle 3=\angle 4$。
在$\triangle FOC$和$\triangle DOC$中,$\begin{cases}\angle FOC=\angle DOC\\OC = OC\\\angle 3=\angle 4\end{cases}$,根据$ASA$(角边角)定理可得$\triangle FOC\cong\triangle DOC$。
所以$FO = DO$,又因为$\triangle BEO\cong\triangle BFO$,所以$EO = FO$,故$EO = DO$。
3. (3)
解:$BC=BE + CD$。
证明:由(2)中$\triangle BEO\cong\triangle BFO$,$\triangle FOC\cong\triangle DOC$。
因为$\triangle BEO\cong\triangle BFO$,所以$BE = BF$;因为$\triangle FOC\cong\triangle DOC$,所以$CD = CF$。
而$BC=BF + CF$,所以$BC=BE + CD$。
4. (4)
解:由(2)知$\triangle BEO\cong\triangle BFO$,$\triangle FOC\cong\triangle DOC$。
所以$S_{\triangle BEO}=S_{\triangle BFO}$,$S_{\triangle FOC}=S_{\triangle DOC}$,$S_{\triangle AEO}=S_{\triangle ADO}$。
则$S_{\triangle ABC}=S_{ADOE}+S_{\triangle BOC}+S_{\triangle BEO}+S_{\triangle CDO}$。
因为$S_{\triangle BEO}+S_{\triangle CDO}=S_{\triangle BFO}+S_{\triangle FOC}$,且$S_{ADOE}=a$,$S_{\triangle BOC}=b$。
所以$S_{\triangle ABC}=2a + b$。
综上,(1)$\angle BOC = 120^{\circ}$;(2)$EO = DO$;(3)$BC=BE + CD$;(4)$S_{\triangle ABC}=2a + b$。
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