Question

如图，在△ABC中，∠ABC和∠ACB的平分线相交于点O，过点O作EF∥BC交AB于E，交AC于F，过点O作OD⊥AC于D．下列四个结论：
①∠BOC=90°+∠A；②以E为圆心、BE为半径的圆与以F为圆心、CF为半径的圆外切；③设OD=m，AE+AF=n，则S_△AEF=mn； ④EF是△ABC的中位线．
其中正确的结论是    ．

Answer 1

【答案】分析：根据角平分线的定义得∠ABC=2∠1，∠ACB=2∠2，根据三角形内角和定理得∠ABC+∠ACB+∠A=180°，则2∠1+2∠2+∠A=180°，∠1+∠2=90°-∠A，而∠1+∠2+∠BOC=180°，则180°-∠BOC=90°-∠A，可得到∠BOC=90°∠A；由EF∥BC得到∠1=∠3，∠2=∠4，易得∠EBO=∠3，∠4=∠FCO，则EB=EO，FC=FO，即BE+FC=EF，根据两圆的位置关系的判定方法得到以E为圆心、BE为半径的圆与以F为圆心、CF为半径的圆外切；连OA，过O作OG⊥AE于G，根据内心的性质得OA平分∠BAC，由角平分线定理得到OG=OD=m，然后利用三角形的面积公式易得S_△AEF=S_△OAE+S_△OAF=AE•m+AF•m=（AE+AF）•m=mn；若EF是△ABC的中位线，则EB=AE，FC=AF，而EB=EO，FC=FO，则AE=EO，AF=FO，即有AE+AF=EO+FO=EF，这不符合三角形三边的关系．
解答：解：如图
∵∠ABC和∠ACB的平分线相交于点O，
∴∠ABC=2∠1，∠ACB=2∠2，
而∠ABC+∠ACB+∠A=180°，
∴2∠1+2∠2+∠A=180°，
∴∠1+∠2=90°-∠A，
又∵∠1+∠2+∠BOC=180°，
∴180°-∠BOC=90°-∠A，
∴∠BOC=90°∠A，所以①正确；
∵EF∥BC，
∴∠1=∠3，∠2=∠4，
而∠1=∠EBO，∠2=∠FCO，
∴∠EBO=∠3，∠4=∠FCO，
∴EB=EO，FC=FO，
∴BE+FC=EF，
∴以E为圆心、BE为半径的圆与以F为圆心、CF为半径的圆外切，所以②正确；
连OA，过O作OG⊥AE于G，如图，
∵点O为△ABC的内心，
∴OA平分∠BAC，
∴OG=OD=m，
∴S_△AEF=S_△OAE+S_△OAF=AE•m+AF•m=（AE+AF）•m=mn，所以③不正确；
∵EB=EO，FC=FO，
若EF是△ABC的中位线，则EB=AE，FC=AF，
∴AE=EO，AF=FO，
∴AE+AF=EO+FO=EF，这不符合三角形三边的关系，所以④不正确．
故答案为①②．
点评：本题考查了两圆的位置关系：设两圆半径分别为R、r，两圆圆心距为d，则d＞R+r?两圆外离；d=R+r?两圆外切；R-r＜d＜R+r（R≥r）?两圆相交；d=R-r（R＞r）?两圆内切；0≤d＜R-r（R＞r）?两圆内含．也考查了三角形内角和定理、等腰三角形的判定与性质以及角平分线定理．