Question

如圖，直線AC∥BD，連接AB．直線AC，直線BD，線段AB把平面分成①，②，③，④四個(gè)部分．當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P落在某個(gè)部分時(shí)，連接PA，PB，構(gòu)成∠PAC，∠APB，∠PBD三個(gè)角（規(guī)定：線上各點(diǎn)不屬于任何部分；有公共端點(diǎn)的兩條重合的射線所組成的角是0°）
（1）當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P落在第①部分時(shí)，求證：∠APB=∠PAC+∠PBD；
（2）當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P落在第②部分時(shí)，∠APB=∠PAC+∠PBD是否成立？若成立，請證明，若不成立，請直接寫出三個(gè)角之間的關(guān)系．
（3）當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P落在第③部分時(shí)，全面探究三角之間的關(guān)系，并證明．

Answer 1

考點(diǎn)：平行線的性質(zhì)

專題：

分析：（1）如圖1，延長BP交直線AC于點(diǎn)E，由AC∥BD，可知∠PEA=∠PBD．由∠APB=∠PAE+∠PEA，可知∠APB=∠PAC+∠PBD；
（2）過點(diǎn)P作AC的平行線，根據(jù)平行線的性質(zhì)解答；
（3）根據(jù)P的不同位置，分三種情況討論．

解答：解：（1）解法一：如圖1延長BP交直線AC于點(diǎn)E．
∵AC∥BD，
∴∠PEA=∠PBD．
∵∠APB=∠PAE+∠PEA，
∴∠APB=∠PAC+∠PBD；


解法二：如圖2
過點(diǎn)P作FP∥AC，
∴∠PAC=∠APF．
∵AC∥BD，
∴FP∥BD．
∴∠FPB=∠PBD．
∴∠APB=∠APF+∠FPB=∠PAC+∠PBD；

解法三：如圖3，
∵AC∥BD，
∴∠CAB+∠ABD=180°，
∠PAC+∠PAB+∠PBA+∠PBD=180°．
又∵∠APB+∠PBA+∠PAB=180°，
∴∠APB=∠PAC+∠PBD．

（2）不成立．

（3）（a）當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P在射線BA的右側(cè)時(shí)，如圖3，結(jié)論是
∠PBD=∠PAC+∠APB．
（b）當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P在射線BA上，如圖4，
結(jié)論是∠PBD=∠PAC+∠APB．
或∠PAC=∠PBD+∠APB或∠APB=0°，
∠PAC=∠PBD（任寫一個(gè)即可）．
（c）當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P在射線BA的左側(cè)時(shí)，如圖5
結(jié)論是∠PAC=∠APB+∠PBD．
選擇（a）證明：
如圖3，連接PA，連接PB交AC于M．
∵AC∥BD，
∴∠PMC=∠PBD．
又∵∠PMC=∠PAM+∠APM（三角形的一個(gè)外角等于與它不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角的和），
∴∠PBD=∠PAC+∠APB．
選擇（b）證明：如圖4
∵點(diǎn)P在射線BA上，∴∠APB=0度．
∵AC∥BD，∴∠PBD=∠PAC．
∴∠PBD=∠PAC+∠APB
或∠PAC=∠PBD+∠APB
或∠APB=0°，∠PAC=∠PBD．
選擇（c）證明：
如圖5，連接PA，連接PB交AC于F
∵AC∥BD，
∴∠PFA=∠PBD．
∵∠PAC=∠APF+∠PFA，
∴∠PAC=∠APB+∠PBD．

點(diǎn)評：此題考查了角平分線的性質(zhì)；是一道探索性問題，旨在考查同學(xué)們對材料的分析研究能力和對平行線及角平分線性質(zhì)的掌握情況．認(rèn)真做好（1）（2）小題，可以為（3）小題提供思路．