△ABC中,∠BAC=60°,∠C=40°,AP平分∠BAC交BC于P,BQ平分∠ABC交AC于Q,求证:AB+BP=BQ+AQ.(有多种辅助线作法)
问题描述:
△ABC中,∠BAC=60°,∠C=40°,AP平分∠BAC交BC于P,BQ平分∠ABC交AC于Q,求证:AB+BP=BQ+AQ.(有多种辅助线作法)
答
方法一、证明:延长AB到D,使BD=BP,连接PD,
则∠D=∠5.
∵AP,BQ分别是∠BAC,∠ABC的平分线,∠BAC=60°,∠ACB=40°,
∴∠1=∠2=30°,∠ABC=180°-60°-40°=80°,∠3=∠4=40°=∠C,
∴QB=QC,
又∠D+∠5=∠3+∠4=80°,
∴∠D=40°.
在△APD与△APC中,
∠D=∠C ∠2=∠1 AP=AP
∴△APD≌△APC(AAS),
∴AD=AC.
即AB+BD=AQ+QC,
∴AB+BP=BQ+AQ.
方法二、如图,
∴∠CBQ=
∠ABC=1 2
×80°=40°,1 2
∴∠CBQ=∠ACB,
∴BQ=CQ,
∴BQ+AQ=CQ+AQ=AC…①,
过点P作PD∥BQ交CQ于点D,
则∠CPD=∠CBQ=40°,
∴∠CPD=∠ACB=40°,
∴PD=CD,∠ADP=∠CPD+∠ACB=40°+40°=80°,
∵∠ABC=80°,
∴∠ABC=∠ADP,
∵AP平分∠BAC,
∴∠BAP=∠CAP,
∵在△ABP与△ADP中,
,
ABC=∠ADP ∠BAP=∠CAP AP=AP
∴△ABP≌△ADP(AAS),
∴AB=AD,BP=PD,
∴AB+BP=AD+PD=AD+CD=AC…②,
由①②可得,BQ+AQ=AB+BP.