如图,BD为三角形ABC的角平分线,CD为三角形ABC的外角角ACE的平分线,求角BDC与角A的数量关系.

问题描述:

如图,BD为三角形ABC的角平分线,CD为三角形ABC的外角角ACE的平分线,求角BDC与角A的数量关系.

解:因为角ACE=角A+角ABC.
角ACE=2角DCE,角ABC=2角DBC.
所以有:2角DCE=角A+2角DBC.
又:角DCE=角BDC+角DBC
故有:2(角BDC+角DBC)=2角DBC+角A
即:角A=2角BDC.

∠DCE=∠DBC+∠D
即∠D=∠DCE-∠DBC
∠ACE=∠ABC+∠A
即∠A=∠ACE-∠ABC
∵∠DCE=1/2∠ACE
∠DBC=1/2∠ABC
∴∠D=1/2*∠A

在∠ABD处标∠2,在DBC处标∠1,在∠ACD处标∠4,在∠DCE处标∠3
由外角定理得出
∵∠3=∠1+∠D
∴∠3+∠4=∠1+∠2+∠A(三角形外角定理)
又∵∠3=∠4 ∠1=∠2
2∠3=2∠1+∠A
∴2(∠1+∠D)=2∠1+∠A
∴2∠2+2∠D=2∠1+∠A
∴2∠D=∠A 或∠D=二分之一∠A

将∠DCE标为∠1,∠DBE标为∠2
∵∠ACE是三角形的外角(已知)
∴∠ACE=∠A+∠ABC(三角形的一个外角等于与他不相邻的两个内角的和)
∴∠A=∠ACE-∠ABC
∵CD平分∠ACE(已知)
∴∠1=1/2∠ACE(角平分线定义)
∵BD平分∠ABD(已知)
∴∠2=1/2∠ABD(角平分线定义)
∵∠1是△BCD的外角(已知)
∴∠1= ∠2+∠D(三角形的一个外角等于与他不相邻的两个内角的和)
∴∠D=∠1- ∠2=1/2∠ACE-1/2∠ABD=1/2(∠ACE-∠ABD)
∵∠A=∠ACE-∠ABC(已证)
∴∠D=1/2∠A(等量代换)

∵CD平分∠ACE
∴∠ACD=∠ECD
∵∠ECD=∠CBD+∠D
∴2∠ECD=2∠CBD+2∠D
∵∠ABD=∠CBD
∴∠ACE=∠ABC+2∠D
∵∠ACE=∠ABC+∠A
∴∠A=2∠D