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雞爪定理的證明

雞爪定理:三角形一內(nèi)角的平分線與其外接圓的交點(diǎn)到其它兩頂點(diǎn)的距離及到內(nèi)心與旁心的距離相等。

如圖,△ABC的∠BAC的平分線交其外接圓于D,設(shè)E是△ABC的內(nèi)心,F(xiàn)是∠BAC內(nèi)的旁心,求證:DB=DC=DE=DF。

雞爪定理的結(jié)論:DB=DC=DE=DF形似雞爪,故名雞爪定理。此定理中的結(jié)論:DB=DC=DE已成為教科書(shū)《圓》一章中的一道習(xí)題,深受中考數(shù)學(xué)命題者的青瞇,所以是一道很好的中考數(shù)學(xué)“材料題”。下面筆者和大家交流此定理的分析與證明。

因旁心為三角形一內(nèi)角平分線和另外兩頂點(diǎn)處的外角平分線的交點(diǎn)(三角形的旁心有三個(gè)),內(nèi)心在內(nèi)角平分線上,所以A、E、D、F四點(diǎn)在同一直線上。先證明E、B、F、C四點(diǎn)共圓,再證DB=DC=DE得D為圓心,從而得DB=DC=DE=DF

證明:∵E為內(nèi)心,∴BE平分∠ABC,∴∠2=0.5∠ABC,

∵F為旁心,∴BF平分∠MBC,∴∠CBF=0.5∠MBC

∴∠1+∠CBF=0.5(∠ABC+∠MBC)=0.5×180o=90o,

∴∠EBF=90o,同理:∠ECF=90o,

∴∠EBF+∠ECF=180o, E、B、F、C四點(diǎn)共圓。

∵AD平分∠BAC,且B,D,C三點(diǎn)在△ABC外接圓上,∴DB=DC。①

∵∠6=∠1+∠3,∵∠3=∠4=∠5,∴∠6=∠1+∠5,∵∠1=∠2

∴∠6=∠2+∠5,∴DE=DB。比較①得:DB=DC=DE;

∵E、B、F、C四點(diǎn)共圓,∴D為E、B、F、C四點(diǎn)外接圓的圓心,

∴DB=DC=DE=DF,定理得證。

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