如图,已知$∠ XOY=90°$,点$A$,$B$分别在射线$OX$,$OY$上移动,$BE$是$∠ ABY$的平分线,$BE$的反向延长线与$∠ OAB$的平分线相交于点$C$.试问随着$A$,$B$的移动,$∠ ACB$的大小是否变化?若不变,请给出证明;若发生变化,请求出变化范围.

答案:$∠ACB$ 的大小不变.
证明: $\because ∠ABY$ 为 $△ AOB$ 的一个外角,
$\therefore ∠ABY=90°+∠OAB.$ 又$\because BE$ 为$∠ABY$的平分线, $\therefore ∠ABE=\frac{1}{2}∠ABY=\frac{1}{2}(90°+∠OAB),$
$\therefore ∠ABE=45°+\frac{1}{2}∠OAB. \because AC$ 是$∠OAB$的平分线, $\therefore ∠BAC=\frac{1}{2}∠OAB. \because ∠ABE=∠C+∠CAB, \therefore ∠C=∠ABE-∠CAB=45°+\frac{1}{2}∠OAB-\frac{1}{2}∠OAB=45°$,即$∠ACB$的大小不变.
解析:
【分析】
要判断∠ACB的大小是否随点A、B的移动变化,只需推导∠ACB的度数是否与A、B移动时的变化角有关。首先利用三角形外角的性质得到∠ABY与∠OAB的关系,再结合角平分线的定义分别表示出∠ABE和∠BAC,最后再次利用三角形外角的性质建立∠ACB和上述角的关系,消去变化的角,即可判断∠ACB是否为定值。
【解析】
证明:
∵∠ABY是△AOB的外角,∠XOY=90°
∴∠ABY=∠XOY+∠OAB=90°+∠OAB
∵BE是∠ABY的平分线
∴∠ABE=$\frac{1}{2}$∠ABY=$\frac{1}{2}(90°+∠OAB)$=45°+$\frac{1}{2}$∠OAB
∵AC是∠OAB的平分线
∴∠BAC=$\frac{1}{2}$∠OAB
又
∵∠ABE是△ABC的外角
∴∠ABE=∠ACB+∠BAC
∴∠ACB=∠ABE-∠BAC=$45°+\frac{1}{2}∠OAB-\frac{1}{2}∠OAB=45°$
即∠ACB的大小不发生变化。
【答案】
∠ACB的大小不变,始终为45°。
【知识点】
角平分线的定义、三角形外角的性质、角的和差计算
【点评】
本题属于几何定值类常见题型,解题核心是利用三角形外角性质搭建已知定角和待求角的关联,结合角平分线的定义消去可变的角,最终得到固定的角度值,掌握外角性质是解决这类问题的关键。
【难度系数】
0.7
答案:1. 三角形三条中线的交点.
解析:
【分析】
这是一道三角形基础概念的识记类题目,解题时需回忆三角形不同特殊交点的定义:要区分重心(中线交点)、垂心(高的交点)、内心(角平分线交点)、外心(三边垂直平分线交点)这几个易混概念,直接对应三角形重心的定义即可得到答案。
【解析】
根据三角形重心的定义,三角形三条中线的交点叫作三角形的重心。
【答案】
三角形三条中线的交点
【知识点】
三角形重心的定义
【点评】
本题属于基础概念考查题,侧重对概念识记能力的考查,熟练掌握三角形各类特殊交点的对应定义即可快速作答,是必须拿分的基础题型。
【难度系数】
0.9
2. 在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,△ABC的顶点均在格点上,则△ABC的重心在(
C
)

A.线段DE上
B.线段EF上
C.线段BE上
D.线段FG上
B
F
C
G
E
D
答案:2. C.
解析:
【分析】
解决本题首先要回忆三角形重心的相关性质:三角形的重心是三条中线的交点,因此重心一定在三角形的任意一条中线上。解题时先观察△ABC的边,找到某条边的中点,判断对应中线与选项中线段的关系即可。首先观察竖直边AC,数格点可知E点恰好是AC的中点,因此线段BE是△ABC的一条中线,重心必然在这条中线上。
【解析】
1. 回忆性质:三角形的重心是三条中线的交点,重心位于三角形的每一条中线上。
2. 确定边AC的中点:已知每个小正方形边长为1,观察网格可得线段AC为竖直线段,AE的长度为2,EC的长度也为2,因此E是AC的中点。
3. 判定中线:连接顶点B和AC的中点E,线段BE是△ABC的一条中线。
4. 得出结论:三角形重心在中线上,因此△ABC的重心在线段BE上。
【答案】
C
【知识点】
三角形重心的性质、三角形中线的定义
【点评】
本题属于基础概念题,主要考查对三角形重心和中线定义的理解,解题关键是准确找到三角形的中线,结合重心的性质即可快速得出答案。
【难度系数】
0.8
问题 如图,点$O$为$△ ABC$的重心,连接$BO$并延长交$AC$于点$D$,连接$CO$并延长交$AB$于点$E$,求$S_{△ OCD}:S_{\mathrm{四边形}AEOD}$的值。
名师指导
本题关键是利用三角形重心的概念,以及同底(等底)或同高(等高)的两三角形面积之间的关系。连接$OA$,根据重心的概念得出$S_{△ AOD}=S_{△ OCD}=S_{△ EOB}=S_{△ AOE}$,设$S_{△ OCD}=x$,接下来通过面积的和差和等量代换即可得出答案。
解题示范 (学生在教师指导下,独立完成)
解:

答案:解:
连接OA,
∵ 点O是△ABC的重心,
∴ D是AC的中点,E是AB的中点,即AD=DC,AE=EB。
∵ △AOD与△OCD同高,且底AD=DC,
∴ $S_{△ AOD} = S_{△ OCD}$。
同理可得 $S_{△ AOE} = S_{△ EOB}$。
由重心的性质可知 $CO:OE=2:1$,△AOC与△AOE同高,
∴ $S_{△ AOC} = 2S_{△ AOE}$。
设$S_{△ OCD}=x$,则$S_{△ AOD}=x$,
∴ $S_{△ AOC}=S_{△ AOD}+S_{△ OCD}=2x$,
代入$S_{△ AOC}=2S_{△ AOE}$,得$S_{△ AOE}=x$。
∴ $S_{\mathrm{四边形}AEOD}=S_{△ AOD}+S_{△ AOE}=x+x=2x$,
∴ $S_{△ OCD}:S_{\mathrm{四边形}AEOD}=x:2x=1:2$。
解析:
【分析】
解题时首先回忆三角形重心的概念:重心是三角形三条中线的交点,重心到顶点的距离是到对边中点距离的2倍,且三角形的中线会平分三角形的面积。要计算两个图形的面积比,可通过连接辅助线OA,将所求面积拆分为小三角形的面积,利用“等底等高的三角形面积相等”“同高三角形的面积比等于底的比”的规律,设其中最小的三角形面积为参数,依次推导其余部分的面积,最后计算比值即可。
【解析】
解:连接OA,
∵ 点O是△ABC的重心,
∴ D是AC的中点,E是AB的中点,即$AD=DC$,$AE=EB$。
∵ △AOD与△OCD同高,且底$AD=DC$,
∴ $S_{△ AOD} = S_{△ OCD}$。
同理可得 $S_{△ AOE} = S_{△ EOB}$。
由重心的性质可知 $CO:OE=2:1$,△AOC与△AOE同高,
∴ $S_{△ AOC} = 2S_{△ AOE}$。
设$S_{△ OCD}=x$,则$S_{△ AOD}=x$,
∴ $S_{△ AOC}=S_{△ AOD}+S_{△ OCD}=2x$,
代入$S_{△ AOC}=2S_{△ AOE}$,得$S_{△ AOE}=x$。
∴ $S_{\mathrm{四边形}AEOD}=S_{△ AOD}+S_{△ AOE}=x+x=2x$,
∴ $S_{△ OCD}:S_{\mathrm{四边形}AEOD}=x:2x=1:2$。
【答案】
$1:2$
【知识点】
三角形重心性质;等底等高三角形面积关系;面积比例计算
【点评】
本题是三角形重心与面积计算结合的典型题型,解题核心是通过添加辅助线,利用重心的性质和等积变换规律,将各部分面积用同一参数表示,进而求出比值,能有效考查学生对几何基础性质的应用能力和转化思想。
【难度系数】
0.7