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在直角三角形ABC中 ∠ACB=90° △ABC的内切圆O分别与边BC CA AB相切于点D E F

时间:2022-11-13 02:09:21

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在直角三角形ABC中 ∠ACB=90° △ABC的内切圆O分别与边BC CA AB相切于点D E F

问题补充:

在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,△ABC的内切圆O分别与边BC,CA,AB相切于点D,E,F,连接AD,与内切圆O相交于点P,连接BP,CP,若∠BPC=90°,求证:AE+AP=PD.

答案:

证明:设AE=AF=x,BD=BF=y,CD=CE=z,AP=m,PD=n.

因为∠ACP+∠PCB=90°=∠PBC+∠PCB,所以∠ACP=∠PBC.

延长AD至Q,使得∠AQC=∠ACP=∠PBC,连接BQ,CQ,则P,B,Q,C四点共圆,令DQ=l,

则由相交弦定理和切割线定理可得yz=nl,①x2=m(m+n).②

因为△ACP∽△AQC,所以,

故(x+z)2=m(m+n+l).③

在Rt△ACD和Rt△ACB中,由勾股定理得(x+z)2+z2=(m+n)2,④

(y+z)2+(z+x)2=(x+y)2.⑤

③-②,得z2+2zx=ml,⑥

①÷⑥,得,

所以,⑦

②×⑦,结合④,得,

整理得.⑧

又⑤式可写为,⑨

由⑧,⑨得⑩

又⑤式还可写为,

把上式代入⑩,消去y+z,得3x2-2xz-2z2=0,

解得,代入得,,

将上面的x,y代入④,得,

结合②,得,

从而,

所以,x+m=n,即AE+AP=PD.

解析分析:延长AD至Q,使得∠AQC=∠ACP=∠PBC,连接BQ,CQ,利用相交弦定理和切割线定理即可利用CD表示出AE与AP、PD的长,即可证明.

点评:本题是相交弦定理,切割线定理的综合应用,正确利用CD表示出AE与AP、PD的长是解题的关键.

在直角三角形ABC中 ∠ACB=90° △ABC的内切圆O分别与边BC CA AB相切于点D E F 连接AD 与内切圆O相交于点P 连接BP CP 若∠BPC=90

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