【分析】
(1)第一问直接利用三角形三边关系判断:三角形任意两边之和大于第三边,在△ABC中AB+AC>BC,而BC=BP+PC,即可得出大小关系;
(2)第二问比较两个三角形的周长时,二者都包含公共边BC,因此只需比较BP+PC与AB+AC的大小即可。通过作辅助线延长BP交AC于点M,拆分出两个小三角形,分别应用三边关系得到两个不等式,相加化简后即可得到BP+PC<AB+AC,进而推出周长的大小关系;
(3)第三问是第二问的拓展,类比第二问的思路,先延长BP₁、CP₂交于点M,转化为第二问的单一点模型,先得到BM+CM<AB+AC,再在△MP₁P₂中利用三边关系得到P₁P₂<P₁M+P₂M,通过线段代换和不等式传递性,即可得到四边形对应边的和小于AB+AC,加上公共边BC后即可得到周长的大小关系。
【解析】
(1)在△ABC中,根据三角形三边关系,得$AB+AC>BC$,又$\because BC=BP+PC$,$\therefore BP+PC<AB+AC$,故填$<$;
(2)$△ BPC$的周长小于$△ ABC$的周长,理由如下:
如图①,延长$BP$交$AC$于点$M$。
在$△ ABM$中,根据三角形三边关系,得$BP+PM<AB+AM$ ①;
在$△ PMC$中,根据三角形三边关系,得$PC<PM+MC$ ②;
将①+②,得$BP+PM+PC<AB+AM+PM+MC$,两边同时减去$PM$,得$BP+PC<AB+AM+MC$,即$BP+PC<AB+AC$。
$\because △ BPC$的周长$=BP+PC+BC$,$△ ABC$的周长$=AB+AC+BC$,
$\therefore △ BPC$的周长$<△ ABC$的周长;
(3)四边形$BP_1P_2C$的周长小于$△ ABC$的周长,理由如下:
如图②,分别延长$BP_1$、$CP_2$交于点$M$。
由(2)的结论可知,在$△ MBC$中,$BM+CM<AB+AC$ ①;
在$△ MP_1P_2$中,根据三角形三边关系,得$P_1P_2<P_1M+P_2M$ ②;
将②代入①,可得$BP_1+P_1M + P_2M + P_2C <AB+AC$,
$\therefore BP_1+P_1P_2+P_2C<BP_1+P_1M + P_2M + P_2C<AB+AC$,
$\because$四边形$BP_1P_2C$的周长$=BP_1+P_1P_2+P_2C+BC$,$△ ABC$的周长$=AB+AC+BC$,
$\therefore$四边形$BP_1P_2C$的周长$<△ ABC$的周长。
【答案】
10. (1) < (2) △BPC 的周长比较小. 理由:如图①,延长 BP 交 AC 于点 M,在△ABM 中,BP+PM<AB+AM,在△PMC 中,PC<PM+MC,两式相加得 BP+PC<AB+AC,所以△BPC 的周长比△ABC 的周长小 (3) 四边形 BP₁P₂C 的周长<△ABC 的周长,理由:如图②,分别延长BP₁,CP₂ 交于点 M,由(2)知,BM+CM<AB+AC,因为 P₁P₂<P₁M+P₂M,可得 BP₁+P₁P₂+P₂C<BM+CM<AB+AC,得证

【知识点】
三角形三边关系、周长计算、不等式的性质
【点评】
本题围绕三角形三边关系展开递进式探究,从点在边上到点在三角形内,再到两个点在三角形内,考查学生的类比迁移能力和逻辑推理能力。解题的关键是掌握“延长线段构造三角形”的辅助线作法,将复杂的线段大小比较问题转化为多个三角形的三边关系问题求解。
【难度系数】
0.65