Question

如图所示，圆O是△ABC的外接圆，∠BAC与∠ABC的平分线相交于点I，延长AI交圆O于点D，连接BD、DC．

（1）求证：BD=DC=DI；
（2）若圆O的半径为10cm，∠BAC=120°，求△BDC的面积．

Answer 1

∠BAC与∠ABC的平分线相交与点I
∠ABI=∠CBI
∠BAI=∠CAI
∠DBC=∠DAC
∠DCB=∠BAI
∠DBC=∠DCB
DB=DC
∠DBI=∠DBC+∠CBI
∠DIB=∠BAI+∠CBI
∠DBI=∠DIB
DB=DI
BD=DC=DI

因∠BAC=120°，AI平分，∠BAC=120°
所以∠BAD=∠CAD=60°
圆周角∠BAD=∠BCD=60°
∠CBD=∠CAD=60°
所以△BDC为正三角形
因为圆O直径10，连BO,CO，作OG垂直BC，
BO=CO=5，CG=COXCOS30°=5根号3/2
BC=2CG=5根号3
面积=BCXBCX(根号3/2)/2=75根号3/4

Answer 2

(1)证明:
∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠BAD=∠DAC
∵∠BCD=∠BAD,∠DAC=∠DBC(同弧上的圆周角相等)
∴∠BCD=∠DBC
∴BD=DC
∵∠BID=∠BAD+∠ABI=(∠BAC+∠ABC)/2
∠DBI=∠DBC+∠CBI=∠DAC+∠ABC/2=(∠BAC+∠ABC)/2
∴DB=DI
故:BD=DC=DI
(2) 由上题所证,BD=DC,∵∠ABC=120°,∴∠BDC=180°-∠ABC=60°
∴ΔBDC是等边三角形
高=R+R/2=3/2R=3*10/2=15cm
边长=15/(√3/2)=10√3cm
SΔBDC=15*10√3/2=75√3(平方厘米)