三角形与四边形--第二章(3)角平分线与阿氏圆

第二章 三角形的面积、边角间关系定理
本题主要考察三角形中对角平分线的处理,可能用到的定理有:正弦定理、余弦定理、张角定理、(外)角平分线性质定理。
思路1:计算线段长度
书上的想法是设∠BAD=∠CAD=α,并用字母表示从A点出发的线段,然后用余弦定理计算BE、CE、DE,直接代入验证等式成立。
具体步骤:
(1)在设表线段时,通常我们习惯直接设三角形的边长,然而本题最终目标是落在直线BC上的线段,过A点的线段都只是过渡作用,因此为了简化计算,设AD、AE的长度一定比设AB、AC的长度更好(∠ADE=90°);
(2)设AD=a,AE=b,可用张角定理表示出AB、AC的长度;
(3)用余弦定理表示出BE、CE、DE的长度,验证即可。
思路2:转化为角度计算
注意到求证的等式是齐次式,可用正弦定理转化为角度的关系式,然后利用三角变换的恒等式证明。
(1)设∠BAD=∠CAD=α,∠B=β,在△ABE、△ACE、△ADE中分别用正弦定理,表示出BE、CE、DE;
(2)代入验证即可。
思路3:几何法
由三角形中角平分线的性质定理、外角平分线的性质定理容易证明。
方法一:以边长为主,直奔主题,计算量相对较大,适合对三角形内的线段计算十分熟悉的同学; 方法二:以角度为主,间接转化,计算量小,适合熟悉三角函数恒等变换的同学; 方法三:纯几何法,简洁明了,涵盖本章必须掌握的定理:(外)角平分线性质定理。
事实上,到B、C距离比例相等的点均在同一个圆上,对平面上任一点P,如果PD平分∠BPC,则P在以DE为直径,以DE中点O为圆心的圆上,我们把这个圆称作阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆。
感兴趣的同学可以尝试证明定理:
平面内到两个定点的距离之比为常数k(k≠1)的点的轨迹是圆

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