Question

【題目】在△ABC中，∠ACB=2∠B，如圖①，當∠C=90°，AD為∠BAC的角平分線時，在AB上截取AE=AC，連接DE，易證AB=AC+CD．

（1）如圖②，當∠C≠90°，AD為∠BAC的角平分線時，線段AB、AC、CD又有怎樣的數量關系?請寫出你的猜想并證明；

（2）如圖③，當AD為△ABC的外角平分線時，線段AB、AC、CD又有怎樣的數量關系?請寫出你的猜想，并對你的猜想給予證明．

Answer 1

【答案】（1）（2）見解析

【解析】（1）首先在AB上截取AE=AC，連接DE，易證△ADE≌△ADC（SAS），則可得∠AED=∠C，ED=CD，又由∠ACB=2∠B，易證DE=CD，則可求得AB=AC+CD；
（2）首先在BA的延長線上截取AE=AC，連接ED，易證△EAD≌△CAD，可得ED=CD，∠AED=∠ACD，又由∠ACB=2∠B，易證DE=EB，則可求得AC+AB=CD．

解：（1）猜想：AB=AC+CD．
證明：如圖，在AB上截取AE=AC，連接DE，

∵AD為∠BAC的角平分線時，
∴∠BAD=∠CAD，
∵AD=AD，
∴△ADE≌△ADC（SAS），
∴∠AED=∠C，ED=CD，
∵∠ACB=2∠B，
∴∠AED=2∠B，
∴∠B=∠EDB，
∴EB=ED，
∴EB=CD，
∴AB=AE+DE=AC+CD．
（2）猜想：AB+AC=CD．
證明：如圖，在BA的延長線上截取AE=AC，連接ED．

∵AD平分∠FAC，
∴∠EAD=∠CAD．
在△EAD與△CAD中，AE=AC，∠EAD=∠CAD，AD=AD，
∴△EAD≌△CAD．
∴ED=CD，∠AED=∠ACD．
∴∠FED=∠ACB．
又∠ACB=2∠B，∠FED=∠B+∠EDB，∠EDB=∠B．
∴EB=ED．
∴EA+AB=EB=ED=CD．
∴AC+AB=CD．

“點睛”此題考查了全等三角形的判定與性質以及等腰三角形的判定定理．此題難度適中，解題的關鍵是注意數形結合思想的應用．