1.(1)如图①,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的三等分线分别交于点D,E,若∠A=45°,求∠D与∠E的度数;
(2)如图②,在△ABC中,∠ABC的三等分线与∠ACB的外角的三等分线分别交于点D,E,猜想∠D与∠A,∠E与∠A的数量关系,并选择其中一个说明理由;
(3)如图③,在△ABC中,∠ABC的外角的三等分线与∠ACB的外角的三等分线分别交于点D,E,请直接写出∠D与∠A,∠E与∠A的数量关系.

(2)如图②,在△ABC中,∠ABC的三等分线与∠ACB的外角的三等分线分别交于点D,E,猜想∠D与∠A,∠E与∠A的数量关系,并选择其中一个说明理由;
(3)如图③,在△ABC中,∠ABC的外角的三等分线与∠ACB的外角的三等分线分别交于点D,E,请直接写出∠D与∠A,∠E与∠A的数量关系.
答案:1. 解:(1)设∠ABC=3α,∠ACB=3β,
由题意,得 3α+3β+45°=180°,
∴α+β=45°.
∵∠ABC和∠ACB的三等分线分别交于点D,E,
∴∠DBC+∠DCB=2(α+β)=90°,∠EBC+∠ECB=α+β=45°,
∴∠BDC=180°-(∠DBC+∠DCB)=180°-90°=90°,
∠BEC=180°-(∠EBC+∠ECB)=180°-45°=135°.
(2)∠D=2/3∠A,∠E=1/3∠A.
∠E=1/3∠A 的理由如下:
∵BE是∠ABC的三等分线,CE是∠ACB的外角的三等分线,
∴∠EBC=1/3∠ABC,∠ECF=1/3∠ACF,
∴∠E=∠ECF-∠EBC=1/3(∠ACF-∠ABC)=1/3∠A.
(3)∠D=120°-1/3∠A,∠E=60°-2/3∠A.
理由:
∵BE,BD 三等分外角∠FBC,CE,CD 三等分外角∠GCB,
∴∠CBE=2/3∠CBF,∠BCE=2/3∠BCG,∠CBD=1/3∠CBF,∠BCD=1/3∠BCG,
∴∠D=180°-(∠CBD+∠BCD)=180°-1/3(∠CBF+∠BCG)=180°-1/3(360°-∠ABC-∠ACB)=180°-120°+1/3(180°-∠A)=120°-1/3∠A.
∠E=180°-(∠CBE+∠BCE)=180°-2/3(∠CBF+∠BCG)=180°-2/3(360°-∠ABC-∠ACB)=180°-240°+2/3(180°-∠A)=60°-2/3∠A.
由题意,得 3α+3β+45°=180°,
∴α+β=45°.
∵∠ABC和∠ACB的三等分线分别交于点D,E,
∴∠DBC+∠DCB=2(α+β)=90°,∠EBC+∠ECB=α+β=45°,
∴∠BDC=180°-(∠DBC+∠DCB)=180°-90°=90°,
∠BEC=180°-(∠EBC+∠ECB)=180°-45°=135°.
(2)∠D=2/3∠A,∠E=1/3∠A.
∠E=1/3∠A 的理由如下:
∵BE是∠ABC的三等分线,CE是∠ACB的外角的三等分线,
∴∠EBC=1/3∠ABC,∠ECF=1/3∠ACF,
∴∠E=∠ECF-∠EBC=1/3(∠ACF-∠ABC)=1/3∠A.
(3)∠D=120°-1/3∠A,∠E=60°-2/3∠A.
理由:
∵BE,BD 三等分外角∠FBC,CE,CD 三等分外角∠GCB,
∴∠CBE=2/3∠CBF,∠BCE=2/3∠BCG,∠CBD=1/3∠CBF,∠BCD=1/3∠BCG,
∴∠D=180°-(∠CBD+∠BCD)=180°-1/3(∠CBF+∠BCG)=180°-1/3(360°-∠ABC-∠ACB)=180°-120°+1/3(180°-∠A)=120°-1/3∠A.
∠E=180°-(∠CBE+∠BCE)=180°-2/3(∠CBF+∠BCG)=180°-2/3(360°-∠ABC-∠ACB)=180°-240°+2/3(180°-∠A)=60°-2/3∠A.
解析:
【分析】
(1) 第一问可借助三角形内角和定理,结合角三等分线的性质求解:先将∠ABC、∠ACB分别设为3α、3β,根据△ABC的内角和求出α+β的值,再分别计算△DBC和△EBC的底角和,最后再次用三角形内角和得到∠D、∠E的度数。
(2) 第二问涉及内角和外角的三等分线,利用三角形外角的性质(三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和),将∠D、∠E转化为与∠A相关的表达式即可推导关系。
(3) 第三问是两个外角的三等分线,先表示出两个外角的和,再结合△ABC的内角和将外角和转化为含∠A的式子,最后在△DBC、△EBC中用内角和定理推导∠D、∠E和∠A的关系。
【解析】
(1) 设∠ABC=3α,∠ACB=3β,
在△ABC中,由三角形内角和定理得:$3α+3β+45°=180°$,
∴$α+β=45°$。
∵∠ABC和∠ACB的三等分线分别交于点D,E,
∴∠DBC+∠DCB=2(α+β)=90°,∠EBC+∠ECB=α+β=45°,
在△BDC中,$∠BDC=180°-(∠DBC+∠DCB)=180°-90°=90°$,
在△BEC中,$∠BEC=180°-(∠EBC+∠ECB)=180°-45°=135°$。
(2) 猜想:$∠D=\frac{2}{3}∠A$,$∠E=\frac{1}{3}∠A$。
选择$∠E=\frac{1}{3}∠A$说明理由:
∵BE是∠ABC的三等分线,CE是∠ACB的外角∠ACF的三等分线,
∴$∠EBC=\frac{1}{3}∠ABC$,$∠ECF=\frac{1}{3}∠ACF$,
根据三角形外角性质,$∠ECF=∠E+∠EBC$,$∠ACF=∠A+∠ABC$,
∴$∠E=∠ECF-∠EBC=\frac{1}{3}(∠ACF-∠ABC)=\frac{1}{3}∠A$。
(3) 推导如下:
设∠ABC的外角为∠FBC,∠ACB的外角为∠GCB,
∵BE、BD三等分∠FBC,CE、CD三等分∠GCB,
∴$∠CBE=\frac{2}{3}∠CBF$,$∠BCE=\frac{2}{3}∠BCG$,$∠CBD=\frac{1}{3}∠CBF$,$∠BCD=\frac{1}{3}∠BCG$,
由平角定义得$∠CBF+∠BCG=360°-(∠ABC+∠ACB)$,
在△ABC中,$∠ABC+∠ACB=180°-∠A$,
∴$∠CBF+∠BCG=180°+∠A$,
在△BDC中,$∠D=180°-(∠CBD+∠BCD)=180°-\frac{1}{3}(180°+∠A)=120°-\frac{1}{3}∠A$,
在△BEC中,$∠E=180°-(∠CBE+∠BCE)=180°-\frac{2}{3}(180°+∠A)=60°-\frac{2}{3}∠A$。
【答案】
(1) $∠D=90°$,$∠E=135°$;
(2) $∠D=\frac{2}{3}∠A$,$∠E=\frac{1}{3}∠A$;
(3) $∠D=120°-\frac{1}{3}∠A$,$∠E=60°-\frac{2}{3}∠A$。
【知识点】
三角形内角和定理,三角形外角性质,角等分线定义
【点评】
本题是三角形角等分线角度计算的典型题型,通过角的和差关系、内角和与外角性质即可推导结论,掌握这类推导思路可以快速解决同类三角形角度推导问题。
【难度系数】
0.6
(1) 第一问可借助三角形内角和定理,结合角三等分线的性质求解:先将∠ABC、∠ACB分别设为3α、3β,根据△ABC的内角和求出α+β的值,再分别计算△DBC和△EBC的底角和,最后再次用三角形内角和得到∠D、∠E的度数。
(2) 第二问涉及内角和外角的三等分线,利用三角形外角的性质(三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和),将∠D、∠E转化为与∠A相关的表达式即可推导关系。
(3) 第三问是两个外角的三等分线,先表示出两个外角的和,再结合△ABC的内角和将外角和转化为含∠A的式子,最后在△DBC、△EBC中用内角和定理推导∠D、∠E和∠A的关系。
【解析】
(1) 设∠ABC=3α,∠ACB=3β,
在△ABC中,由三角形内角和定理得:$3α+3β+45°=180°$,
∴$α+β=45°$。
∵∠ABC和∠ACB的三等分线分别交于点D,E,
∴∠DBC+∠DCB=2(α+β)=90°,∠EBC+∠ECB=α+β=45°,
在△BDC中,$∠BDC=180°-(∠DBC+∠DCB)=180°-90°=90°$,
在△BEC中,$∠BEC=180°-(∠EBC+∠ECB)=180°-45°=135°$。
(2) 猜想:$∠D=\frac{2}{3}∠A$,$∠E=\frac{1}{3}∠A$。
选择$∠E=\frac{1}{3}∠A$说明理由:
∵BE是∠ABC的三等分线,CE是∠ACB的外角∠ACF的三等分线,
∴$∠EBC=\frac{1}{3}∠ABC$,$∠ECF=\frac{1}{3}∠ACF$,
根据三角形外角性质,$∠ECF=∠E+∠EBC$,$∠ACF=∠A+∠ABC$,
∴$∠E=∠ECF-∠EBC=\frac{1}{3}(∠ACF-∠ABC)=\frac{1}{3}∠A$。
(3) 推导如下:
设∠ABC的外角为∠FBC,∠ACB的外角为∠GCB,
∵BE、BD三等分∠FBC,CE、CD三等分∠GCB,
∴$∠CBE=\frac{2}{3}∠CBF$,$∠BCE=\frac{2}{3}∠BCG$,$∠CBD=\frac{1}{3}∠CBF$,$∠BCD=\frac{1}{3}∠BCG$,
由平角定义得$∠CBF+∠BCG=360°-(∠ABC+∠ACB)$,
在△ABC中,$∠ABC+∠ACB=180°-∠A$,
∴$∠CBF+∠BCG=180°+∠A$,
在△BDC中,$∠D=180°-(∠CBD+∠BCD)=180°-\frac{1}{3}(180°+∠A)=120°-\frac{1}{3}∠A$,
在△BEC中,$∠E=180°-(∠CBE+∠BCE)=180°-\frac{2}{3}(180°+∠A)=60°-\frac{2}{3}∠A$。
【答案】
(1) $∠D=90°$,$∠E=135°$;
(2) $∠D=\frac{2}{3}∠A$,$∠E=\frac{1}{3}∠A$;
(3) $∠D=120°-\frac{1}{3}∠A$,$∠E=60°-\frac{2}{3}∠A$。
【知识点】
三角形内角和定理,三角形外角性质,角等分线定义
【点评】
本题是三角形角等分线角度计算的典型题型,通过角的和差关系、内角和与外角性质即可推导结论,掌握这类推导思路可以快速解决同类三角形角度推导问题。
【难度系数】
0.6
2.(2025·崇明区期末)综合与实践
(1)如图①,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点P,如果∠A=70°,那么∠BPC=
(2)如图②,作△ABC的外角∠MBC,∠NCB的平分线交于点Q,则∠Q与∠A之间的数量关系是
(3)如图③,延长BP,QC交于点E,在△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的4倍,求∠A的度数.

(1)如图①,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点P,如果∠A=70°,那么∠BPC=
125°
;(2)如图②,作△ABC的外角∠MBC,∠NCB的平分线交于点Q,则∠Q与∠A之间的数量关系是
∠Q=90°−1/2∠A
;(3)如图③,延长BP,QC交于点E,在△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的4倍,求∠A的度数.
答案:
2.(1)125°
(2)∠Q=90°−1/2∠A
(3)解:延长 BC 至点 F,如答图.

∵CQ 为△ABC 的外角∠NCB 的平分线,
∴CE 是△ABC 的外角∠ACF 的平分线,
∴∠ACF=2∠ECF.
∵BE 平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠EBC.
∵∠ECF=∠EBC+∠E,
∴2∠ECF=2∠EBC+2∠E,即∠ACF=∠ABC+2∠E,
又
∵∠ACF=∠ABC+∠A,
∴∠A=2∠E,即∠E=1/2∠A.
∵∠EBQ=∠EBC+∠CBQ=1/2∠ABC+1/2∠MBC=1/2×180°=90°,
如果在△BQE 中,存在一个内角等于另一个内角的 4 倍,那么分以下四种情况:
①∠EBQ=4∠E=90°,则∠E=22.5°,
∴∠A=2∠E=45°.
②∠EBQ=4∠Q=90°,则∠Q=22.5°,∠E=67.5°,
∴∠A=2∠E=135°.
③∠Q=4∠E,则 5∠E=90°,
∴∠E=18°,
∴∠A=2∠E=36°.
④∠E=4∠Q,则∠E=72°,
∴∠A=2∠E=144°.
综上所述,∠A 的度数是 45°或 135°或 36°或 144°.
2.(1)125°
(2)∠Q=90°−1/2∠A
(3)解:延长 BC 至点 F,如答图.
∵CQ 为△ABC 的外角∠NCB 的平分线,
∴CE 是△ABC 的外角∠ACF 的平分线,
∴∠ACF=2∠ECF.
∵BE 平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠EBC.
∵∠ECF=∠EBC+∠E,
∴2∠ECF=2∠EBC+2∠E,即∠ACF=∠ABC+2∠E,
又
∵∠ACF=∠ABC+∠A,
∴∠A=2∠E,即∠E=1/2∠A.
∵∠EBQ=∠EBC+∠CBQ=1/2∠ABC+1/2∠MBC=1/2×180°=90°,
如果在△BQE 中,存在一个内角等于另一个内角的 4 倍,那么分以下四种情况:
①∠EBQ=4∠E=90°,则∠E=22.5°,
∴∠A=2∠E=45°.
②∠EBQ=4∠Q=90°,则∠Q=22.5°,∠E=67.5°,
∴∠A=2∠E=135°.
③∠Q=4∠E,则 5∠E=90°,
∴∠E=18°,
∴∠A=2∠E=36°.
④∠E=4∠Q,则∠E=72°,
∴∠A=2∠E=144°.
综上所述,∠A 的度数是 45°或 135°或 36°或 144°.
解析:
【分析】
(1) 已知∠A的度数,先根据三角形内角和求出∠ABC+∠ACB的度数,再结合角平分线的定义求出∠PBC+∠PCB的度数,最后利用三角形内角和即可算出∠BPC的度数。
(2) 先根据三角形外角的性质得出∠MBC+∠NCB与∠A的关系,再结合角平分线的定义求出∠QBC+∠QCB的度数,最后利用三角形内角和推导∠Q和∠A的数量关系。
(3) 首先利用角平分线的性质和三角形外角的性质,推导得出∠E=½∠A,再证明∠EBQ=90°,可知△BQE是直角三角形,接下来分四种情况讨论:直角是其中一个锐角的4倍、较大锐角是较小锐角的4倍,分别计算每种情况下∠E的度数,进而求出∠A的度数,最后汇总所有符合条件的结果即可。
【解析】
(1) 在△ABC中,∠A=70°,根据三角形内角和为180°,可得∠ABC+∠ACB=180°-∠A=110°。
∵BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,
∴∠PBC=½∠ABC,∠PCB=½∠ACB,
∴∠PBC+∠PCB=½(∠ABC+∠ACB)=½×110°=55°,
在△PBC中,∠BPC=180°-(∠PBC+∠PCB)=180°-55°=125°。
(2)
∵∠MBC、∠NCB是△ABC的外角,
∴∠MBC=∠A+∠ACB,∠NCB=∠A+∠ABC,
∴∠MBC+∠NCB=∠A+∠ACB+∠A+∠ABC=180°+∠A。
∵BQ平分∠MBC,CQ平分∠NCB,
∴∠QBC=½∠MBC,∠QCB=½∠NCB,
∴∠QBC+∠QCB=½(∠MBC+∠NCB)=½(180°+∠A)=90°+½∠A,
在△QBC中,∠Q=180°-(∠QBC+∠QCB)=180°-(90°+½∠A)=90°-½∠A。
(3) 延长BC至点F,如答图。

∵CQ为△ABC的外角∠NCB的平分线,
∴CE是△ABC的外角∠ACF的平分线,
∴∠ACF=2∠ECF。
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠EBC。
∵∠ECF是△EBC的外角,
∴∠ECF=∠EBC+∠E,
两边同乘2得:2∠ECF=2∠EBC+2∠E,即∠ACF=∠ABC+2∠E,
又
∵∠ACF是△ABC的外角,
∴∠ACF=∠ABC+∠A,
∴∠A=2∠E,即∠E=½∠A。
∵∠EBQ=∠EBC+∠CBQ=½∠ABC+½∠MBC=½(∠ABC+∠MBC)=½×180°=90°,
在△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的4倍,分4种情况讨论:
①∠EBQ=4∠E=90°,则∠E=22.5°,
∴∠A=2∠E=45°;
②∠EBQ=4∠Q=90°,则∠Q=22.5°,∠E=90°-∠Q=67.5°,
∴∠A=2∠E=135°;
③∠Q=4∠E,
∵∠Q+∠E=90°,
∴4∠E+∠E=90°,解得∠E=18°,
∴∠A=2∠E=36°;
④∠E=4∠Q,
∵∠Q+∠E=90°,
∴∠Q+4∠Q=90°,解得∠E=72°,
∴∠A=2∠E=144°。
综上所述,∠A的度数为45°或135°或36°或144°。
【答案】
(1) $125°$
(2) $∠ Q=90°-\frac{1}{2}∠ A$
(3) 延长 BC 至点 F,如答图.

∵CQ 为△ABC 的外角∠NCB 的平分线,
∴CE 是△ABC 的外角∠ACF 的平分线,
∴∠ACF=2∠ECF.
∵BE 平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠EBC.
∵∠ECF=∠EBC+∠E,
∴2∠ECF=2∠EBC+2∠E,即∠ACF=∠ABC+2∠E,
又
∵∠ACF=∠ABC+∠A,
∴∠A=2∠E,即∠E=1/2∠A.
∵∠EBQ=∠EBC+∠CBQ=1/2∠ABC+1/2∠MBC=1/2×180°=90°,
如果在△BQE 中,存在一个内角等于另一个内角的 4 倍,那么分以下四种情况:
①∠EBQ=4∠E=90°,则∠E=22.5°,
∴∠A=2∠E=45°.
②∠EBQ=4∠Q=90°,则∠Q=22.5°,∠E=67.5°,
∴∠A=2∠E=135°.
③∠Q=4∠E,则 5∠E=90°,
∴∠E=18°,
∴∠A=2∠E=36°.
④∠E=4∠Q,则∠E=72°,
∴∠A=2∠E=144°.
综上所述,∠A 的度数是 45°或 135°或 36°或 144°.
【知识点】
三角形内角和定理,角平分线的定义,三角形外角的性质
【点评】
本题是三角形双角平分线的典型题型,前两问考查内角、外角平分线与顶角的固定数量关系,第三问结合分类讨论思想,需要全面考虑角之间的倍数关系,避免漏解,能有效提升对三角形角度运算的掌握程度。
【难度系数】
0.5
(1) 已知∠A的度数,先根据三角形内角和求出∠ABC+∠ACB的度数,再结合角平分线的定义求出∠PBC+∠PCB的度数,最后利用三角形内角和即可算出∠BPC的度数。
(2) 先根据三角形外角的性质得出∠MBC+∠NCB与∠A的关系,再结合角平分线的定义求出∠QBC+∠QCB的度数,最后利用三角形内角和推导∠Q和∠A的数量关系。
(3) 首先利用角平分线的性质和三角形外角的性质,推导得出∠E=½∠A,再证明∠EBQ=90°,可知△BQE是直角三角形,接下来分四种情况讨论:直角是其中一个锐角的4倍、较大锐角是较小锐角的4倍,分别计算每种情况下∠E的度数,进而求出∠A的度数,最后汇总所有符合条件的结果即可。
【解析】
(1) 在△ABC中,∠A=70°,根据三角形内角和为180°,可得∠ABC+∠ACB=180°-∠A=110°。
∵BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,
∴∠PBC=½∠ABC,∠PCB=½∠ACB,
∴∠PBC+∠PCB=½(∠ABC+∠ACB)=½×110°=55°,
在△PBC中,∠BPC=180°-(∠PBC+∠PCB)=180°-55°=125°。
(2)
∵∠MBC、∠NCB是△ABC的外角,
∴∠MBC=∠A+∠ACB,∠NCB=∠A+∠ABC,
∴∠MBC+∠NCB=∠A+∠ACB+∠A+∠ABC=180°+∠A。
∵BQ平分∠MBC,CQ平分∠NCB,
∴∠QBC=½∠MBC,∠QCB=½∠NCB,
∴∠QBC+∠QCB=½(∠MBC+∠NCB)=½(180°+∠A)=90°+½∠A,
在△QBC中,∠Q=180°-(∠QBC+∠QCB)=180°-(90°+½∠A)=90°-½∠A。
(3) 延长BC至点F,如答图。
∵CQ为△ABC的外角∠NCB的平分线,
∴CE是△ABC的外角∠ACF的平分线,
∴∠ACF=2∠ECF。
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠EBC。
∵∠ECF是△EBC的外角,
∴∠ECF=∠EBC+∠E,
两边同乘2得:2∠ECF=2∠EBC+2∠E,即∠ACF=∠ABC+2∠E,
又
∵∠ACF是△ABC的外角,
∴∠ACF=∠ABC+∠A,
∴∠A=2∠E,即∠E=½∠A。
∵∠EBQ=∠EBC+∠CBQ=½∠ABC+½∠MBC=½(∠ABC+∠MBC)=½×180°=90°,
在△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的4倍,分4种情况讨论:
①∠EBQ=4∠E=90°,则∠E=22.5°,
∴∠A=2∠E=45°;
②∠EBQ=4∠Q=90°,则∠Q=22.5°,∠E=90°-∠Q=67.5°,
∴∠A=2∠E=135°;
③∠Q=4∠E,
∵∠Q+∠E=90°,
∴4∠E+∠E=90°,解得∠E=18°,
∴∠A=2∠E=36°;
④∠E=4∠Q,
∵∠Q+∠E=90°,
∴∠Q+4∠Q=90°,解得∠E=72°,
∴∠A=2∠E=144°。
综上所述,∠A的度数为45°或135°或36°或144°。
【答案】
(1) $125°$
(2) $∠ Q=90°-\frac{1}{2}∠ A$
(3) 延长 BC 至点 F,如答图.
∵CQ 为△ABC 的外角∠NCB 的平分线,
∴CE 是△ABC 的外角∠ACF 的平分线,
∴∠ACF=2∠ECF.
∵BE 平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠EBC.
∵∠ECF=∠EBC+∠E,
∴2∠ECF=2∠EBC+2∠E,即∠ACF=∠ABC+2∠E,
又
∵∠ACF=∠ABC+∠A,
∴∠A=2∠E,即∠E=1/2∠A.
∵∠EBQ=∠EBC+∠CBQ=1/2∠ABC+1/2∠MBC=1/2×180°=90°,
如果在△BQE 中,存在一个内角等于另一个内角的 4 倍,那么分以下四种情况:
①∠EBQ=4∠E=90°,则∠E=22.5°,
∴∠A=2∠E=45°.
②∠EBQ=4∠Q=90°,则∠Q=22.5°,∠E=67.5°,
∴∠A=2∠E=135°.
③∠Q=4∠E,则 5∠E=90°,
∴∠E=18°,
∴∠A=2∠E=36°.
④∠E=4∠Q,则∠E=72°,
∴∠A=2∠E=144°.
综上所述,∠A 的度数是 45°或 135°或 36°或 144°.
【知识点】
三角形内角和定理,角平分线的定义,三角形外角的性质
【点评】
本题是三角形双角平分线的典型题型,前两问考查内角、外角平分线与顶角的固定数量关系,第三问结合分类讨论思想,需要全面考虑角之间的倍数关系,避免漏解,能有效提升对三角形角度运算的掌握程度。
【难度系数】
0.5