Question

如圖①，P為△ABC內(nèi)一點(diǎn)，連接PA，PB，PC，在△PAB，△PBC和△PAC中，如果存在一個(gè)三角形與△ABC相似，那么就稱P為△ABC的自相似點(diǎn)．已知△ABC中，∠A＜∠B＜∠C．
（1）利用直尺和圓規(guī)，在圖②中作出△ABC的自相似點(diǎn)P（不寫作法，但需保留作圖痕跡）；
（2）若△ABC的三內(nèi)角平分線的交點(diǎn)P是該三角形的自相似點(diǎn)，求該三角形三個(gè)內(nèi)角的度數(shù)．

Answer 1

【答案】分析：（1）作法如下：（i）在∠ABC內(nèi)，作∠CBD=∠A；（ii）在∠ACB內(nèi)，作∠BCE=∠ABC；BD交CE于點(diǎn)P，如圖所示，P為△ABC的自相似點(diǎn)；
（2）根據(jù)題意畫出相應(yīng)的圖形，連接BP，CP，由P為三角形ABC的內(nèi)心，得到BP、CP分別為角平分線，可得出∠PBC為∠ABC的一半，∠PCB為∠ACB的一半，而P為三角形的自相似點(diǎn)，根據(jù)題意只能是三角形BPC相似于三角形ABC，根據(jù)相似三角形的對應(yīng)角相等得到∠PBC=∠A，∠PCB=∠ABC，∠BPC=∠ACB，由三角形ABC三內(nèi)角之和為180°，等量代換可得出∠BAC的度數(shù)，進(jìn)而求出∠ABC與∠ACB的度數(shù)．
解答：解：（1）如圖所示：

∴點(diǎn)P為所求作的點(diǎn)；
（2）如圖所示：

連接PB，PC，
∵P為△ABC的內(nèi)心，
∴∠PBC=∠ABC，∠BCP=∠ACB，
即∠ABC=2∠PBC，∠ACB=2∠BCP，
而P為△ABC的自相似點(diǎn)，由條件可知，只能是△BCP∽△ABC，
∴∠PBC=∠BAC，∠BCP=∠ABC，
∴∠BCP=∠ABC=2∠PBC=2∠BAC，
∴∠ACB=2∠BCP=4∠BAC，
∵∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°，
∴∠BAC+2∠BAC+4∠BAC=180°，
∴∠BAC=，
則該三角形三個(gè)內(nèi)角的度數(shù)分別為（）°，（）°，（）°．
點(diǎn)評：此題屬于相似的綜合題，涉及的知識有：尺規(guī)作圖作一個(gè)角等于已知角，相似三角形的性質(zhì)，三角形的內(nèi)心，以及三角形的內(nèi)角和定理，利用了轉(zhuǎn)化及等量代換的思想，其中弄清題中的新定義：自相似點(diǎn)是解本題的關(guān)鍵．