已知,如图,在三角形ABC中,内切圆I和边BC、CA、AB分别相切于点D、E、F,求证:∠FDE=90°-1/2∠A

问题描述:

已知,如图,在三角形ABC中,内切圆I和边BC、CA、AB分别相切于点D、E、F,求证:∠FDE=90°-1/2∠A

连接IF、IE
则角FIE=360°-90°-90°-角A
角FDE=(1/2)角FIE=90°-(1/2)角A

连接IE,IF,很明显IE⊥AE; IF⊥AF
∴ ∠IEA=∠IFA=90°,
故 ∠EIF=180°-∠A,
∴∠FDE= 1/2∠EIF=90°- 1/2∠A,

证明:
∵内切圆I和边BC、CA、AB分别相切于点D、E、F
∴BF=BD【从圆外一点引圆的两条切线长相等】
∴∠BDF=∠BFD=(180º-∠B)÷2=90º-½∠B
∵CD=CE
∴∠CDE=∠CED=(180º-∠C)÷2=90º-½∠C
∴∠FDE=180º-∠BDF-∠CDE=180º-(90º-½∠B)-(90º-½∠C)
=½∠B+½∠C=½(∠B+∠C)
=½(180º-∠A)
=90º-½∠A

连接ID IE IF
则有ID=IE=IF
并且∠IFA、∠IEA为90°(圆的切线垂直于过切点的半径)
由ID=IE=IF推出IED和IFD是等腰三角形,∠IED=∠IDE,∠IFD=∠IDF
所以∠FDE=∠IDE+∠IDF=∠IED+∠IFD
由AFDE四边形内角和360°:
即∠A+∠AFD+∠AED+∠FDE=360°
其中,
∠AFD=∠AFI+∠IFD=90°+∠IFD
∠AED=∠AEI+∠IED=90°+∠IED
代入,得∠A+180°+∠IFD+∠IED+∠FDE=360°
又因为上面得出∠FDE=∠IED+∠IFD
所以∠A+180°+∠FDE+∠FDE=360°
这样化简之后就得到∠FDE=90°-1/2∠A