练习预览
已知
为
的外心、
为弧
的中点,连接
,点
在线段
上,且
,

(1)如图1,若
.
①求证:
平分
;
②求
的值;
(2)如图2,连接
,
的外角平分线交
于点
,若
,求证
.
【答案】(1)见解析;(2)
;(3)见解析
【分析】
(1)①由圆周角定理得到∠CBD=∠BAD,利用等腰三角形的性质和三角形外角的性质可得∠CBE=∠ABE,从而得证;
②连接CD,CE,过点E作EG∥CD交AC于G,根据角平分线的性质定理得到
从而得到
,然后根据根据
,得到
,通过证明△EFC≌△EGC,得到CF=CG,利用平行线分线段成比例定理得到
,即可求解.
(2)连接OB,OF,OD,OC,AF,FD,则OF=OB=OD=OC,利用∠BAC=60°,可以证明三角形OBD为等边三角形,于是得到DE=OD=OB=OF,再证明△OFB≌DOE即可得到答案.
【解析】
解:(1)①∵D为弧BC的中点,
∴
,
∴∠BAD=∠CAD,
∵∠CBD=∠CAD,
∴∠CBD=∠BAD,
∵DB=DE,
∴∠DBE=∠DEB,
∵∠DBE=∠CBE+∠DBC,∠BED=∠BAD+∠ABE,
∴∠CBE=∠ABE,
∴BE平分∠ABC;
②连接CD,CE,过点E作EG∥CD交AC于G,
∵∠BAD=∠CAD,
∴
(角平分线性质定理),
∴
,
∴
,
∵
,
∴
,
∵BE平分∠ABC,AD平分∠BAC,
∴E为△ABC的内心,
∴CE平分∠ACB,
∴∠ACE=∠BCE,
∵EG∥DC,
∴∠AEG=∠ADC,
∵
,
∴∠BCD=∠CAD,
∵∠EFC=∠EDC+∠BCD,∠EGC=∠CAD+∠AEG,
∴∠EFC=∠EGC,
在△EFC和△EGC中

∴△EFC≌△EGC(AAS),
∴CF=CG,
∵EG∥DC,
∴
∴
,
∴
;

(3)连接OB,OF,OD,OC,AF,FD,则OF=OB=OD=OC,
∵∠BAC=60°,
∴∠BOC=2∠BAC=120°,
∵D为弧BC的中点,
∴∠BAD=∠CAD=30°,∠BOD=∠COD=60°,
∴△OBD是等边三角形,
∴OB=OD,∠ODB=60°,
∵DB=DE,
∴DE=OD=OD=OF,
∵∠GBA =∠BAC+∠ACB,BF平分∠GBA,
∴
=30°+
,
∵∠FBG为圆内接四边形FBCA的外角,
∴∠GBF=∠FAC=∠CAD+∠FAD=30°+∠FAD,
∴∠FAD=
,
∵∠FAD=
∴∠FOD=∠ACB,
∵∠ACB=∠ADB,
∴∠ADB=∠FOD,
∵∠ADB=∠ODB+∠ODE=60°+∠ODE,∠FOD=∠BOD+∠FOB=60°+∠FOB,
∴∠FOB=∠ODE,
在△OFB和△DOE中

∴△OFB≌DOE(SAS),
∴BF=OE.

【点睛】
本题主要考查了圆的综合题,等比性质,平行线的性质,角平分线的性质,三角形的内心,全等三角形的性质与判定,平行线分线段成比例,等腰三角形的性质与判定等等,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
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