一题多解 | 角度问题综合
题目:在△ABC中,作∠FBC=∠ECB=1/2∠A。求证:BE=CF
解法1:利用平行线转移角构造全等三角形
①构造平行四边形BHCF;则∠1=∠2=∠3;
②∠4=∠1+∠2=∠A;则A、E、G、F四点共圆;则∠5+∠6=180°;
③因为∠5=∠H,∠H+∠6=180°,则C、E、B、H四点共圆;
④因为∠2=∠3,所以BE=BH=CF
解法2:构造等腰三角形
①构造△CEB≌△BHC,则BE=CH,只用证△CHF为等腰三角形就行;
②∠H=∠BEC=∠A+∠3;∠HFC=∠4+∠3=∠1+∠2+∠3=∠A+∠3;
③∠H=∠HFC,所以CH=CF=BE;
解法3:构造等腰三角形
①作BH⊥CE,CM⊥BF;
②先证△CBH≌△BCM,得到BH=CM
③再证△BHE≌△CMF
(其中∠BEH+∠CFG=180°在第一种方法中已证明。所以∠BEH=∠CFM)
解法4:三线合一+构造中位线
①GH⊥BC,因为∠1=∠2,根据等腰三角形三线合一得到H为BC中点,且∠3=∠4;
②构造中位线HM和HN,要证BE=CF,则证HM=HN;
③∠CNH=∠CEB,∠BMH=∠BFC,所以∠HMG+∠HNG=180°;
(其中∠BEH+∠CFG=180°在第一种方法中已证明。所以∠BEH=∠CFM)
④所以H、M、G、N四点共圆;所以∠3=∠6、∠5=∠4;
⑤所以∠5=∠6,HM=HN,BE=CF;
解法5:构造相似三角形
①构造EH∥AC,则黄色三角形相似;
则EG:CG=EH:CF,即EG:BG=EH:CF(因为CG=BG)
②△BEH∽△BGE(字母型相似)
因为EH∥AC,所以∠BEH=∠A
因为∠EGB=∠A(第一种方法已证);∠BEH=∠A=∠EGB;
又因为公共角∠EBH
所以△BEH∽△BGE
所以BE:EH=BG:EG
因为EG:BG=EH:CF
所以BE=CF
解法6:等面积法
①求△BCF的面积
S△BCF=1/2×BC×BF×sin∠1
S△BCF=1/2×CF×BF×sin∠4
所以BC×sin∠1=CF×sin∠4 (1)
②求△BCE的面积
S△BCE=1/2×BC×CE×sin∠2
S△BCE=1/2×BE×CE×sin∠3
所以BC×sin∠2=BE×sin∠3(2)
③比例关系求解
用(1)比(2)得:
sin∠1:sin∠2=(CF×sin∠4):(BE×sin∠3)
因为∠1=∠2;∠3+∠4=180°;
所以CF=BE