角平分线定理描述了角平分线上的点到角两边的距离相等。以下是几种常见的证明方法:
方法一:利用全等三角形
1. 设AD平分∠BAC,DB⊥AB,DC⊥AC。
2. 因为AD是∠BAC的平分线,所以∠BAD = ∠CAD。
3. 因为DB⊥AB,DC⊥AC,所以∠ABD = ∠ACD = 90°。
4. 又因为AD = AD,所以根据HL全等条件,ABD ≌ ACD。
5. 由全等关系可得CD = BD。
方法二:利用面积法
1. 设AD平分∠BAC,DB⊥AB,DC⊥AC。
2. 三角形ABD的面积可以表示为(1/2) * AB * DE,三角形ACD的面积可以表示为(1/2) * AC * DF。
3. 因为AD是角平分线,所以DE = DF。
4. 因此,三角形ABD的面积与三角形ACD的面积之比等于AB与AC之比,即(AB * DE) / (AC * DF) = AB / AC。
5. 由于DE = DF,所以AB / AC = BD / CD。
方法三:利用相似三角形
1. 设AD平分∠BAC,DB⊥AB,DC⊥AC。
2. 过点D作DE∥AC交AB于E,则BD/CD = BE/AE。
3. 因为∠1 = ∠2,且BD/CD = AB/AC,所以BE/AE = AB/AC。
4. 由于DE∥AC,所以ΔBDE ∼ ΔBCA,从而BE/DE = AB/AC。
5. 因此,BE/AE = BE/DE,得出AE = DE。
6. 由此可得∠2 = ∠3,进而∠1 = ∠3,即AD平分∠BAC。
方法四:利用正弦定理
1. 设AD平分∠BAC,DB⊥AB,DC⊥AC。
2. 由正弦定理可知,BD/sin1 = AD/sinB,DC/sin2 = AD/sinC。
3. 由此可得BD/DC = sinC/sinB。
4. 又因为AB/sinC = AC/sinB,所以sinC/sinB = AB/AC。
5. 因此,BD/DC = AB/AC。
这些方法都可以有效地证明角平分线定理。选择哪种方法可以根据具体情况和个人习惯。