Question

△ABC中，AB=AC，CD平分∠ACB．
（1）若∠A=x°，∠BDC是y°，则y与x之间的函数关系式______；
（2）若△BDC三边的长时三个连续整数，求sinA；
（3）在（2）的条件下求△ADC的面积．

Answer 1

解：（1）∵AB=AC，∠A=x°，
∴∠ACB=∠B=，
又∵CD平分∠ACB，
∴∠ACD=∠ACB=，
∴∠BDC=∠A+∠ACD=x°+=，
∴y=x+45．
故答案为y=x+45；

（2）∵∠BCD=∠ACB==45°-x°，∠BDC=x°+45°，∠DBC=2∠BCD，
∴∠BCD＜∠BDC，∠BCD＜∠DBC，
∴△BCD中BD边最小．
作∠ABC的平分线交CD于E．
∵∠DBE=∠ABC=∠ACB=∠DCB，∠BDE=∠CDB，
∴△BDE∽△CDB，
∴BD：CD=BE：BC=DE：BD．（*）
设BE=CE=z，则DE=n+1-z．
下面分两种情况讨论BC与CD的关系：
①当BC＞CD时，设BD、CD、BC分别为n，n+1，n+2，再设BE=CE=z，则DE=n+1-z．将它们代入（*），得
==，
由=，得z=，
由=，得n+1-z=，
两式相加，得n+1=，
解得n=1．
由三角形三边关系定理可知1，2，3不能组成三角形，所以BC＞CD不成立；
②当BC＜CD时，设BD、BC、CD分别为n，n+1，n+2，再设BE=CE=z，则DE=n+2-z．将它们代入（*），得
==，
由=，得z=，
由=，得n+2-z=，
两式相加，得n+2=，
解得n₁=4，n₂=-1（不合题意，舍去），
∴BD=4，BC=5，CD=6．
∵CD平分∠ACB，
∴AD：BD=AC：BC，
∴AD：4=AC：5，
设AD=4x，则AC=5x，
∵AB=AC，∴4x+4=5x，∴x=4，
∴AB=AC=20．
在△ABC中，AB=AC=20，BC=5，
由余弦定理，得cosA==，
∴sinA==；

（3）△ADC的面积=×16×20×=15．
分析：（1）先根据三角形内角和定理和角平分线的性质得出∠ACD，再根据三角形的外角性质即可求解；
（2）作∠ABC的平分线交CD于E，则△BDE∽△CDB，根据相似三角形对应边成比例可计算出n=4；
（3）由正弦定理直接求出．
点评：考查了等腰三角形的性质，相似三角形的判定与性质，余弦定理以及正弦定理，综合性较强，属于竞赛题型，难度较大．