Question

【题目】如图，已知AD是△ABC的外角∠EAC的平分线，交BC的延长线于点D，延长DA交△ABC的外接圆于点F，连接FB，FC．
（1）求证：∠FBC=∠FCB；
（2）已知FAFD=12，若AB是△ABC外接圆的直径，FA=2，求CD的长．

Answer 1

【答案】
（1）证明：∵四边形AFBC内接于圆，

∴∠FBC+∠FAC=180°，

∵∠CAD+∠FAC=180°，

∴∠FBC=∠CAD，

∵AD是△ABC的外角∠EAC的平分线，

∴∠EAD=∠CAD，

∵∠EAD=∠FAB，

∴∠FAB=∠CAD，

又∵∠FAB=∠FCB，

∴∠FBC=∠FCB；

（2）解：由（1）得：∠FBC=∠FCB，

又∵∠FCB=∠FAB，

∴∠FAB=∠FBC，

∵∠BFA=∠BFD，

∴△AFB∽△BFD，

∴ ，

∴BF2=FAFD=12，

∴BF=2 ，

∵FA=2，

∴FD=6，AD=4，

∵AB为圆的直径，

∴∠BFA=∠BCA=90°，

∴tan∠FBA= = = ，

∴∠FBA=30°，

又∵∠FDB=∠FBA=30°，

∴CD=ADcos30°=4× =2 ．

【解析】（1）由圆内接四边形的性质和邻补角关系证出∠FBC=∠CAD，再由角平分线和对顶角相等得出∠FAB=∠CAD，由圆周角定理得出∠FAB=∠FCB，即可得出结论；（2）由（1）得：∠FBC=∠FCB，由圆周角定理得出∠FAB=∠FBC，由公共角∠BFA=∠BFD，证出△AFB∽△BFD，得出对应边成比例求出BF，得出FD、AD的长，由圆周角定理得出∠BFA=∠BCA=90°，由三角函数求出∠FBA=30°，再由三角函数求出CD的长即可．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用三角形的外接圆与外心和相似三角形的判定与性质的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握过三角形的三个顶点的圆叫做三角形的外接圆，其圆心叫做三角形的外心；相似三角形的一切对应线段(对应高、对应中线、对应角平分线、外接圆半径、内切圆半径等）的比等于相似比；相似三角形周长的比等于相似比；相似三角形面积的比等于相似比的平方．