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文档简介
第11章三角形(1)——重难点
内容范围:11.1-11.2
®重难点知识导航
三角形
®重难点知识剖析
R点不
知识点一:三角形的边
1.三角形三边的关系
三角形两边的和大于第三边,三角形两边的差小于第三边.
2.三角形三边关系的应用
应用方式解题技巧
判断三条线段能否构成三角
把较短的两条线段相加,所得的和与第三条线段比较
形
已经两条线段,求第三条线已知线段(。三力,第三条线段X的取值范围是:
段的取值范围a—b<x<a+b
解决等腰三角形腰、底边和
两腰之和大于底边
周长问题
利用三角形三条线段的不等关系判断绝对值里面的正负符
化简绝对值
号,再利用绝对值法则化简
利用三角形三边的关系,结合等线段的代换和不等式的性质,
证明线段间的不等关系
证明线段间的不等关系
求线段之和的最小值或线段
构造三角形,利用三边关系求解
之差的最大值
3.三角形的稳定性
三角形的形状是不变的,三角形的这个性质叫做三角形的稳定性.三角形的这个性质在生产
生活中应用很广,需要稳定的东西一般都制成三角形的形状.
典例精讲
例1
1.平面内,将长分别为1,5,1,1,d的线段,顺次首尾相接组成凸五边形(如图),则d
可能是()
5
A.1B.2C.7D.8
例2
2.己知VABC的三边长为。,b,c,化简,+分-‘|-性-°-<?|的结果是.
O变式训练
变式1
3.已知〃、b、c为VABC的三边长.若VABC为等腰三角形,且周长为16,已知。=4,
求6、。的值.
变式2
4.已知。,b,c是VABC的三边长,a、人满足卜—7|+。-2)2=0,且边长c的值为偶数,
则VABC的周长为多少?
知识点二:三角形的主要线段
L三角形的角平分线、中线、高线比较
线端三条
段点线段
定义示图主要性质
名名交点
称称名称
三角形的一个角的平
角顶/
分线与这个角的对边
平点
相交,这个角的顶点和内心/BAD=/CAD
分交
交点间的线段叫做三
线点BDC
角形的角平分线
在三角形中,连接一个顶
中顶点和它对边的中点点8r>=DC平分三角形
重心
线的线段叫做三角形的中的面积
BnC
中线点
从三角形一个顶点向
顶
它的对边做垂线,顶点A构造两个直角三角
点
高和垂足之间的线段叫垂心形,利于计算三角形
垂
做三角形的高线(简称的面积
足
三角形的高)
2.角平分线与三角形的角平分线的比较
比
较
角平分线三角形的角平分线
项
目
从角的顶点引出的一条射线,把这个角三角形的一个角的平分线与这个角的对边
定
分成两个相等的角,这条射线叫做角的相交,这个角的顶点和交点间的线段叫做三
义
平分线角形的角平分线
图
示
0ABDC
性
ZAOC=ZBOC=-ZAOB/BAD=ZCAD=-ABAC
质22
区
射线线段
别
3.中线平分面积的常见模型
中线数
图形数量关系
量
一条中
Q^ABD-°AACD_2△ABC
线
“Dc
q-V=—S
^△ABD一口△ACD—2
二条中
S^ACE~SgCE=2SAABC
线
q一q
□△BOE-°ACOD
q-v-XQ
°4ABD—U&ACD_2AABC
三条中
q-Q--S
°AABP—QQBp-2UAM。
线
q_q-Av
°AACP一°QCP—2AACO
S/^ABD=S&ACD=万^AABC
c_c_J_V
四条中°AABE-°DBE-2uAM。
线=
‘△ACES^DCE=万^/\ACD
q-v-XQ
BDCn^BEF-。MF—?。&BCE
4.锐角三角形、直角三角形、钝角三角形的高比较
比
较
锐角三角形直角三角形钝角三角形
项
目
图
A
示A
J
0「
条BDCC
高
条AD,BE,CFAC,BC,CDAD,BF,CE
高
垂
心
三角形内部斜边上三角形外部
位
置
面
积S=-ABCF=-BCAD=-A^?^E-ABCD=-BC-AS=-ABCE=-BCAD=-A(
22222222
公
式
典例精讲
例1
5.如图,在VABC中,Z1=Z2,G为A£>的中点,延长BG交AC于E.点P为A3上的一
点,于".下列判断正确的有()
(1)AD是VABC的角平分线;(2)BE是VABC边AC上的中线;(3)CH为^ACD边AD
上的高;(4)AMG和△G3D面积相等.
例2
6.【图形定义】
有一条高线相等的两个三角形称为等高三角形.
例如:如图①.在7ABC和^A'B'C'中,AD,AD'分别是BC和B'C边上的高线,且AD=4D,
则VABC和△AB'C'是等高三角形.
图①图②图③
【性质探究】
如图①,用S/Bc,2A,B,C,分别表示VABC和AAUC的面积.
则S^c=^BCAD,SAA,B,C,=1B'C-A'D',
,:AD=AD
*e•S^ABC:^AA'B'C=BC:B'C'.
【性质应用】
⑴如图②,。是VABC的边BC上的一点.若叨=3,DC=4,则S皿=;
(2)如图③,在VABC中,D,£分别是BC和A3边上的点.若BE:AB=1:2,CD:BC=1:3,
S/\ABC=]'贝IS^BEC=,S&CDE=;
⑶如图③,在VABC中,分别是BC和AB边上的点,若BE:AB=l:〃z,CD:BC=l;n,
SAABC=A,则CDE=•
o变式训练
变式1
7.如图,在VABC中,已知点。、E、F分别是2C、AD.CE的中点,且VABC的面积
是8,则△3EF的面积是()
A.1B.2C.3D.4
变式2
8.(三角形面积)如图,三角形ABC中,D为边上任一点,AD=3AE,EB=3EF,FG=GC,
三角形EPG的面积为1平方厘米,求三角形ABC的面积.
知识点三:三角形的内角和外角
1.三角形的内角和外角比较
比
定义图形性质关系
较
项
目
角三角形两边所
A
组成的角叫做三
形同一顶点的一对
ZA+ZB+ZC=180°
的角形的内角,简
内外角是邻补
内称三角形的角
BC角;三角形的外
角
角等于不相邻的
两个内角的和;
三角形的外角大
角三角形的一边与
于不相邻的内
形另一边的线
N4+N5+N6=360。
角;
的组成的角,叫做
外三角形的外角
角
2.直角三角形的性质
文字表述图形表述符号表述
A
直角三角形的两个锐角互余ZC=90°,ZA+Zfi=90°
C二B
3.三角形内外角常见模型
模型名称图示性质
“8”字模型
D乙A----------
A
“A”字模型ZADE-^-ZAED=NC+N5
飞镖模型Z.BDC=ZA+Z5+ZC
AA
双内角平分线ZBOC=90°+-ZA
A2
A
双外角平分线ZBOC=90°--ZA
2
A
内角平分线+外角平分线v\ZBOC=-ZA
zc2
1
角平分线与高模型ZDA£=|ZB-ZC
7D/
典例精讲
例1
9.如图,已知跖、CE分别是ZABD和NACD的角平分线,NA=40。,ZD=30°,则2E
的度数为()
C.40°D.45°
例2
10.如图①,在VABC中,/ABC与/ACB的平分线相交于点尸.
图②图③
⑴若NA=60。,则N3PC的度数是.
(2)如图②,作VABC外角NMBC,NNCB的角平分线交于点2,试探索/。,/A之间的
数量关系;
(3)如图③,延长线段3尸,QC交于点E,在△BQE中,存在一个内角等于另一个内角的3倍,
求—A的度数.
O变式训练
变式1
11.具备下列条件的VABC中,不是直角三角形的是()
A.ZA=2ZB=3ZCB.
C.ZA:ZB:ZC=3:4:7D.ZA=-ZB=-ZC
23
变式2
12.[实验探究]
(1)将一副三角板如图1摆放,使三角板。的两条直角边分别经过点8,点C,且
EF//BC,贝l]N4B£>+NACE)=
(2)在图1的基础上,三角板ABC保持不动,将三角板。跖旋转得到图2,使三角板。跖
的两条直角边依然分别经过点B,点C,贝UNAB£>+NACD=
ErE
[猜想证明]
如图3,试猜想NA,/3,NC,N3r>C之间的关系,并证明.
[结论应用]
请直接利用以上的结论,解决问题:如图4,与NACD的角平分线交于点E,若
ZA=54°,ZD=98°,求2E的度数.
1.三角板模型
名
图形关系
称
平
行A
线
与Nl+N2=NC=90。
嬴'N
角
板
角C
板
Zl-Z2=ZA=30°
与
直
尺
共
顶
点
E
的
ZBED=ZB-ZD=15°
ZAED=ZAEB+N5ED=90。+15。=105。
副
角
板
共
E
顶
N3=Nl=N£=60。
点
N2=NG4B—Nl=30。
的
N4=NC=45。
副
角
板
不
共
顶
点
的Na=ZA+ND=75。
=NF+ZB=135。
副
角
板
不
共
顶
点
的
ZAPF=ZA+ZF=105°
副
角
板
2.三角形折叠问题
描述图形关系
■
顶点落在三角形内部Zcr+Z^=2Z/
1
\F
顶点落在三角形的外部Z1-Z2=2ZA
E廿’
DC
C
/八1
£)/:
折线过顶点,顶点落在三角形外
NCDC=2NBDC
部
AB
拆线过顶点,顶点落在三角形边
ZBDE=ZA-ZB
上
ADB
;Q?典例精讲
例1
13.如图,将VABC纸片沿DE折叠,使点A落在点火处,且平分/ABC,AC平分/ACB,
若/54'C=122。,则4+N2的度数为()
AEC
A.116°B.100°C.128°D.120°
例2
14.如图,VABC中NA=30。,E是AC边上的点,先将AABE沿着BE翻折,翻折后AABE
的AB边交AC于点。,又将△BCD沿着3D翻折,C点恰好落在BE上,此时NCD3=82。,
则原三角形的NB=_度.
G)变式训练
变式1
15.一副直角三角板按如图所示的方式摆放,点E在A3的延长线上,当。尸〃A5时,ZEDB
的度数为()
变式2
16.将一副三角板中的两块直角三角板如图1放置,PQ//MN,ZACB=ZEDF=90°,
ZDEF=ZDFE=45°,ZCBA=60°,/C4B=30。.(温馨提示:三角形的内角和为180。)
⑵现固定VABC的位置不变,将山即沿AC方向平移至点E正好落在P2上,如图2所示,
DF与PQ交于点、G,作々GQ和NGE4的角平分线交于点a,求NG/7F的度数;
(3)现固定ADEF,将VABC绕点A以每秒3度的速度顺时针旋转,如图3所示,设旋转时
间为f秒(t<50),旋转过程中,当线段3C与△/)砂的一条边平行时,请直接写出f的值.
参考答案:
1.c
【分析】如图(见解析),设这个凸五边形为ABCDE,连接ACCE,并设AC=a,CE=6,
先在VA3C和ACDE中,根据三角形的三边关系定理可得4<a<6,0<b<2,从而可得
4<a+b<8,2<a-b<6,再在AACE中,根据三角形的三边关系定理可得a-b<a+b,
从而可得2<d<8,由此即可得出答案.
【详解】解:如图,设这个凸五边形为ABCDE,连接AC,CE,并设AC=",CE=6,
在VABC中,5-1<«<1+5,即4<a<6,
在ACDE中,1-1<6<1+1,即0<6<2,
所以4<a+Z?<8,2<a-b<6,
在ZXACE中,a-b<d<a+b,
所以2<d<8,
观察四个选项可知,只有选项C符合,
故选:C.
【点睛】本题考查了三角形的三边关系定理,通过作辅助线,构造三个三角形是解题关键.
2.2b—2c##—2c+2b
【分析】本题主要考查了三角形三边关系的应用,化简绝对值,根据三角形中任意两边之差
小于第三边,任意两边之和大于第三边得至!ja+6>c,a+c>6,贝!Ja+b-c>。,b-a-c<0,
据此化简绝对值求解即可.
【详解】解::VABC的三边长为。,b,c,
a+b>c,a+c>b,
a+b—c>0,b—a—c<0,
|cz+Z?-c1一弧—a-c]
=a+b-c+(b-a-c)
=a+b—c~\~b—a—c
=2b-2c,
故答案为:2b-2c.
3.b=c=6
【分析】本题主要考查了三角形的三边关系,熟练掌握三角形的三边关系是解题的关键.
根据三角形的三边关系“两边之和大于第三边,两边之差小于第三边”,对4=4分为。为腰
长或。为底边两种情况进行分类讨论,即可作答.
【详解】解:•••△ABC为等腰三角形,且周长为16,
分两种情况:
①当。=4为腰长时,
底边=16-4-4=8,
,.-4+4=8,
二不能构成三角形,故a=4为腰长舍去;
②当a=4为底边时,
•「4为底边,6为腰长符合三角形的三边关系,
:.b=c=6.
4.AABC的周长为15或17
【分析】本题考查了绝对值,偶次塞的非负性,三角形三边数量关系,根据题意,
o-7=0,6-2=0,求出a,匕的值,根据三角形三边数量关系,确定。的值,分类讨论,由
此即可求解.
【详解】解:已知心―7|+(6-2)2=。,|a-7|>0,(&-2)2>0,
a—7=0,b—2=0,
解得,a=7,b=2,
:.7-2<c<7+2,即5<c<9,
的值为偶数,
••c—6c=8,
当c=6时,三角形三边长分别为:2,6,7,
...△ABC的周长为:2+6+7=15;
当c=8时,三角形三边长分别为:2,7,8,
的周长为:2+7+8=17;
综上所述,AABC的周长为15或17.
5.B
【分析】本题考查了三角形的角平分线、中线、高线的概念,注意:三角形的角平分线、中
线、高都是线段,且都是顶点和对边相交的交点之间的线段.正确理解定义是解题的关键.根
据三角形的角平分线、中线、高线的概念逐项分析即可.
【详解】解:=
二AD是VABC的角平分线,故(1)正确.
无法判断AE=EC,故BE不是VABC边AC边上的中线,故(2)错误.
CHLAD,
C”为AACD边AD上的高,故(3)正确,
:G是AD的中点,
.••△ABG和△GBD面积相等,故(4)正确.
故选:B.
6.(1)3:4
【分析】(1)由图可知和小。。是等高三角形,然后根据等高三角形的性质即可得
到答案;
(2)根据3E:AB=1:2,S=BC=1和等高三角形的性质可求得“BEC,然后根据8:BC=1:3
和等高三角形的性质可求得SACDE;
(3)根据=S/Bc=a和等高三角形的性质可求得SABEC,然后根据
CD-.BC=l.n,和等高三角形的性质可求得以CDE.
【详解】(1)解:如图,过点A作AEL8C,
则S,ABD=;BD.AE,SVADC=^DC-AE
\"AE=AE,
•1.5AABD:SAADC=BD:DC=3:4.
(2)解::V3EC和VABC是等高三角形,
**•S&BEC-S4ABC=BE:AB=1:2,
S^BEC=/^AAfiC=/X1=耳
,/"2DE和YBEC是等高三角形,
**•SMDE:S&BEC=CD:BC=1:3,
.03_ii_i
,,>ACDE~TABEC_TXT-T
3、326
(3)解:和VABC是等高三角形,
,•S^BEC•SAABC=BE:AB=1'm,
1a
△Xa=
s4BtFmC=sL,ABC=-—
mmm
:ACDE和VBEC是等高三角形,
:♦SMDE:S^BEC=CD:BC=l:n,
S.cDE=-S-BEC=-X-=—
nnmmn
【点睛】本题主要考查了等高三角形的定义、性质以及应用性质解题,熟练掌握等高三角形
的性质并能灵活运用是解题的关键.
7.B
【分析】此题考查了利用三角形中线求面积,依据三角形的面积公式及点。、E、尸分别
是BC、AD,CE1的中点,推出s△D朝Cr.=A-s从而求得△3EF的面积.
【详解】解:;点D、E、F分别是BC、AD.CE的中点,
J_vq-J_Qq
,,S4ABD-^^ADC
2°AABC,Q^BDE~2AABD'O&CDE5^AADC、BEF=5S4BEC'
1
•q=
CDE)=-1-——(SABD+SADC)—S;
,•°ABEF5々BEC=](S^BED+SS△ABD4\AABDAAUC/4A/AIDBC'
ACD匕/212,
TVABC的面积是8,
,•S^BEF=2•
故选:B
8.9平方厘米
【分析】本题考查三角形的中线,连接CE,根据三角形的中线平分面积,同高三角形的面
积比等于底边比,进行求解即可.
【详解】解:连接CE,
•/FG=CG,
,•,3VEFC-—乙7uV4EFG-—乙9,
;EB=3EF,
・q—QV—A
,•屋BEC_AEFC_u,
':AD=3AEf
:.DE=2AE,
•q--vq—A<?
,•乙ABE_2ABDE5AACE-。^^CDE,
=R
•q+v=J-S+A<;=J_qJ
,.Q«ABE十04ACE_20I.BDE十o°C.CDE_2adBEC~,
三角形ABC的面积=S^E+S.ACE+S.BEC=9(平方厘米)
9.B
【分析】本题考查的是角平分线的定义,三角形的内角和定理的应用,先设
ZABE=ZDBE=x°,ZACE=ZDCE=y0,证明NA—NE=NE—NO,再代入数据计算即
可;
【详解】解:如图,
E
H
C、D
•:BE、CE分别是和ZACD的角平分线,
:•设NABE=NDBE=x。,ZACE=ZDCE=y°f
VZAGB=ZCGE9NBHE=NCHD,
结合三角形的内角和可得:
ZA+x0=ZE+y°,x°+ZE=ZD+y0,
ZA-AE=ZE-ZD,
/.ZE=1(ZA+Zr)),
VZA=40°,NO=30。,
ZE=ix70°=35°;
2
故选:B.
10.(1)120°;
(2)Ze=90°-1zA,理由见解答过程;
(3)45°或60°或120°或135°.
【分析】(1)根据角平分线定义及三角形内角和定理得
ZPBC+NPCB=1(ZABC+ZACB)=1(180°-ZA),贝!]
/BPC=180°-(ZPBC+ZPCB)=90°+1zA,再根据ZA=60。可得/BPC的度数;
(2)由三角形的外角定理及三角形三角形内角和定理得NMBC+NNCB=180o+NA,再由
角平分线定义得/Q2C+NQCB=;(NMBC+NNC2)=90o+g/A,由此得/Q,—4之间
的数量关系;
(3)先求出NEBQ=90。,根据/。=90。-^44得NA=2NE,然后分四种情况讨论即可;
此题主要考查了三角形的内角和定理,三角形的外角定理,角平分线定义,熟练掌握三角形
的内角和定理,三角形的外角定理,理解角平分线定义是解题的关键.
【详解】(1)在VABC中,ZABC+ZACB=180°-ZA,
,//ABC与/ACB的平分线相交于点P,
/.PBC=-NABC,ZPCB=-ZACB,
22
ZPBC+ZPCB|(ZABC+ZACB)=1(180°-ZA),
/.NBPC=180°-(NPBC+ZPCB)=180°-1(180°-ZA)=90°+^NA
•;ZA=60。,
ZBPC=90°+-ZA=90°+-x60°=120°,
22
故答案为:120°;
(2)NQ,—A之间的数量关系是NQ=90。-;NA,理由如下:
VZMBC=ZACB+ZA,ZNCBZABC+ZA,ZACB+ZA+ZABC=1W0,
:.ZMBC+ZNCB=ZACB+ZA+ZABC+ZA=180°+ZA,
:点。是ZMBC和/NCB的角平分线的交点,
ZQBC=|ZMBC,ZQCB=|NNCB,
:.NQBC+ZQCB=+NNCB)=1(180°+ZA)=90°+1zA,
NQ=180°-(ZQBC+NQCB)=180。一190。+1/A]=90°-1ZA,
NA之间的数量关系是NQ=90。一;/A;
(3):尸8平分-45(7,8。平分/用8。,ZABC+ZMBC=180°,
:.NPBC=-ZABC,ZQBC=-ZMBC,
22
ZPBC+ZQBC=1(ZABC+ZMBC)=1xl80°=90°,
即NEBQ=90°,
:.ZE+ZQ=90°,
由(2)可知:Ze=90°-1zA,
ZE+90°--ZA=90°,
2
ZA=2ZE,
如果在中,存在一个内角等于另一个内角的3倍,那么有以下四种情况:
①当ZEBQ=3NE时,则3ZE=90°,
ZE=30°,
此时NA=2NE=60。,
②当NEBQ=3NQ时,贝IJ3NQ=90°,
NQ=30。,则NE=60。,
此时NA=2NE=120。,
③当/Q=3/E时,则ZE+3ZE=9O。,
/.ZE=22.5°,
此时ZA=2NE=45。,
④当NE=3NQ时,贝l]3NQ+NQ=90。,
/.N0=22.5。,
,NE=675°,
此时NA=24=135°,
综上所述,/A的度数是45。或60。或120。或135。.
11.A
【分析】分别进行变形结合NA+N3+NC=180。,进行逐一求解,即可判断.
【详解】解:A.vZA=2ZB=3ZC,ZB=ZC=|zA,ZA+ZB+ZC=180°,
.-.ZA+|ZA+1ZA=18O°,解得:NA=(甯>,NB=[答)。,;.VABC
不是直角三角形,故符合题意;
B.QZC-ZA=ZB,:.ZC=ZA+ZB,.•ZA+ZB+ZC=180°,\2?C180?,解得:NC=90°,
二VABC是直角三角形,故不符合题意;
C.vZA:ZB:ZC=3:4:7,...设ZA=3x,ZB=4x,NC=7x,.•ZA+ZB+ZC=180°,
..3x+4x+7x=180°,解得:xj?]。,=[苧]。x7=90。,,VABC是直角三角形,
故不符合题意;
D.vZA=-ZB=~ZC,.-.ZB=2ZA,ZC=3ZA,.•ZA+ZB+ZC=18O°,
23
.-.ZA+2ZA+3ZA=180o,解得:ZA=30°,,3=60。,ZC=90°,,VABC是直角三角形,
故不符合题意;
故选:A.
【点睛】本题考查了直角三角形的判定,三角形内角和定理,掌握定理是解题的关键.
12.[实验探究](1)45°;(2)45。;[猜想证明]ZABD+ZACD=ZBDC-ZA,证明见
解析;[结论应用]76。
【分析】本题考查了三角形内角和定理,准确识别图形是解题的关键.
[实验探究](1)根据直角三角板的性质可得/08£>+/灰刀=180。-/应心=90。,
ZABC=90°,ZACB=45°,即可求解;
(2)根据直角三角板的性质可得NCBD+N3c0=180。—N3DC=90。,
ZABC=90°,ZACB=45°,即可求解;
[猜想证明]连接BC,在VABC和△D3C中,根据三角形内角和定理可得
ZABC+NAC3=18()o—NA,ZDBC+ZDCB=180°-ZBDC,即可求解;
[结论应用]由[猜想证明]得:ZASD+ZACD=ZfiDC-ZA=98°-54o=44°,
NABE+NACE=/BEC-ZA=NBEC—54。,再由角平分线的定义可得
ZABD+ZACD=2(ZABE+ZACE)=2(ZBEC-ZA),即可求解.
【详解】解:[实验探究](1)^BDC=90°,
Z.CBD+/BCD=180。一ZBDC=90°,
ZABC=90°,ZACB=45°,
ZABD+ZACD=ZABC+ZACB-(NCBD+ZBCD)=45°;
故答案为:45°
(2)ZBDC=90°,
:.Z.CBD+/BCD=180。一ZBDC=90°,
ZABC=90°,ZACB=45°,
ZABD+ZACD=ZABC+ZACB-(NCBD+ZBCD)=45°;
故答案为:45°
[猜想证明]ZABD+ZACD=ZBDC-ZA,证明如下:
如图,连接BC,
在VA3C中,ZABC+ZACB=180°-ZA,
在△ABC中,ZDBC+ZDCB=1800-ZBDC,
:.ZABD+ZACD=(ZABC+ZACB)-(ZCBD+ABCD)
=(180°-ZA)-(180°-NBDC)
=ZBDC-ZA,
即ZABD+ZACD=NBDC-ZA;
[结论应用]由[猜想证明]得:ZABD+ZACD=ZBDC-ZA=98°-54°=44°,
/ABE+ZACE=NBEC-ZA=Z.BEC-54°,
,/与NACO的角平分线交于点E,
ZABD=2/ABE,ZACD=2ZACE,
:.ZABD+ZACD=2(ZABE+ZACE)=2(NBEC-ZA),
:.44°=2(ZBEC-54°),
解得:ZBEC=76°.
13.C
【分析】本题主要考查了三角形的内角和定理,图形的折叠问题.根据三角形的内角和定理,
可得NA2C+NA'CB=58。,再根据角平分线的定义可得
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