文舒 芳
(作者單位:江蘇省無錫市西漳中學)
同學們,有一類基本圖形:三角形的兩條內角平分線交于一點,兩條外角平分線交于一點,或者一條內角平分線與一條外角平分線交于一點。圍繞這類圖的題靈活多變,角平分線還可以變為三等分線或者n等分線。但我們只要抓住基本原理,下次遇到也不用怕!
例題如圖1,在△ABC中,∠ABC與∠ACB的平分線相交于點P。
(1)如果∠A=80°,求∠BPC的度數;
(2)如圖2,作△ABC外角∠MBC、∠NCB的角平分線交于點Q,試探索∠Q與∠A之間的數量關系;
(3)如圖3,延長線段BP、QC交于點E,試探索∠E與∠A之間的數量關系。

圖1

圖2

圖3
【錯誤】部分同學解答第(2)問時直接使用(1)中的條件“∠A=80°”,求出∠Q與∠A的具體度數,關系也沒有總結出來。
【錯因】審題不清,第(2)問慣性使用(1)中的條件;沒有具體的數據,就不會抽象分析,沒有真正領會“用字母表示數”的意義。
【解析】實際上,第(1)問可以把“∠A=80°”這個條件去掉,考慮一般的情況。“用字母表示數”,把∠A設為α°,運用三角形內角和定理表示∠ABC與∠ACB的和,再用角平分線的定義,求出∠PBC+∠PCB,進而求出∠BPC,獲得結論:∠BPC=90°+∠A。
第(2)問類似上面的思路,根據三角形的外角性質分別表示出∠MBC與∠BCN的和為360°-∠ABC-∠ACB,即180°+∠A,再根據角平分線的定義可求得∠CBQ+∠BCQ,最后根據三角形內角和定理即可求得∠BQC=90°-∠A。當然,在(1)知道∠BPC=90°+∠A的基礎上,我們還可以采用另一種方法。因為BP、BQ分別平分∠ABC、∠MBC,易證∠PBQ=90°,同理,∠PCQ=90°,最后利用四邊形BPCQ的 內 角 和 為360°,可 證 得∠BQC與∠BPC是互補的,問題也可解決。
第(3)問中,∠E是由三角形的一條內角平分線與一條外角平分線相交得來的。可以用三角形一個外角等于與它不相鄰的兩個內角和來解決。如圖4,延長BC至點F,∠3 是△BCE的外角,有∠E=∠3-∠1;∠ACF是△ABC的外角,有∠A=∠ACF-∠ABC;再根據角平分線的定義,∠3=∠ACF,∠1=∠ABC,可證得∠E=∠A。當然,也可由∠EBQ=90°知∠E與∠Q互余,進而獲得結論。

圖4
【總結】由三角形內角或外角平分線相交產生的角,其基本圖形和基本結論,我們可以總結成如圖5 的基本結構。其中最為重要的是對基本原理的掌握。
∠BPC是由△ABC的兩條內角平分線相交得來,則∠BPC=90°+∠A;
∠BQC是由△ABC的兩條外角平分線相交得來,則∠BQC=90°-∠A;
∠E是由△ABC的一條內角平分線與一條外角平分線相交得來,則∠E=∠A。
【遷移】如圖6,∠MON=90°,在△ABO中,∠ABC=∠ABN,∠BAD=∠BAO,則∠D=______°(用含n的代數式表示)。

圖6
【解析】不難發現,∠D是由△ABO的一個外角n等分線與一個內角n等分線相交得來,我們可以將圖5 的基本原理遷移使用。因為∠ABN是△ABO的外角,有∠O=∠ABN-∠BAO;因為∠ABC是△ABD的 外 角,所以有∠D=