19. 如图1-1-16,在$△ABC$中,D是BC边上的一点,$DE⊥BC$,交AB边于点E,$DF⊥AC$,垂足为F,$BE= CD,BD= CF$。
(1)求证:$△ABC$是等腰三角形;
(2)连接EF,当$∠A$为多少度时,$△DEF$是等边三角形?请说明理由。

(1)求证:$△ABC$是等腰三角形;
(2)连接EF,当$∠A$为多少度时,$△DEF$是等边三角形?请说明理由。
答案:
(1) 证明:
∵DE⊥BC,DF⊥AC,
∴∠BDE = 90°,∠DFC = 90°。
在Rt△BDE和Rt△CFD中,
$\left\{ \begin{array} { l } { BE = CD, } \\ { BD = CF, } \end{array} \right.$
∴Rt△BDE ≌ Rt△CFD,
∴∠B = ∠C,
∴△ABC是等腰三角形。
(2) 解:如图所示。
∵Rt△BDE ≌ Rt△CFD,
∴DE = DF。
当△DEF是等边三角形时,∠EDF = 60°,
∴∠CDF = 90° - ∠EDF = 30°,
∴∠C = 90° - ∠CDF = 60°,
∴∠B = ∠C = 60°,
∴∠A = 180° - ∠B - ∠C = 60°,
∴当∠A = 60°时,△DEF是等边三角形。
(1) 证明:
∵DE⊥BC,DF⊥AC,
∴∠BDE = 90°,∠DFC = 90°。
在Rt△BDE和Rt△CFD中,
$\left\{ \begin{array} { l } { BE = CD, } \\ { BD = CF, } \end{array} \right.$
∴Rt△BDE ≌ Rt△CFD,
∴∠B = ∠C,
∴△ABC是等腰三角形。
(2) 解:如图所示。
∵Rt△BDE ≌ Rt△CFD,
∴DE = DF。
当△DEF是等边三角形时,∠EDF = 60°,
∴∠CDF = 90° - ∠EDF = 30°,
∴∠C = 90° - ∠CDF = 60°,
∴∠B = ∠C = 60°,
∴∠A = 180° - ∠B - ∠C = 60°,
∴当∠A = 60°时,△DEF是等边三角形。
20. 如图1-1-17,$△ABC$为等边三角形,点P在边AB上,以CP为一边作等边三角形PCE。求证:$AE// BC$。

答案:
证明:
∵△ABC,△PCE均为等边三角形,
∴∠ACB = ∠ABC = ∠PCE = 60°,
∴∠ACB - ∠ACP = ∠PCE - ∠ACP,
即∠BCP = ∠ACE。
在△BCP和△ACE中,
$\left\{ \begin{array} { l } { BC = AC, } \\ { ∠BCP = ∠ACE, } \\ { PC = EC, } \end{array} \right.$
∴△BCP ≌ △ACE,
∴∠CBP = ∠CAE = 60°,
∴∠CAE = ∠ACB,
∴AE // BC。
∵△ABC,△PCE均为等边三角形,
∴∠ACB = ∠ABC = ∠PCE = 60°,
∴∠ACB - ∠ACP = ∠PCE - ∠ACP,
即∠BCP = ∠ACE。
在△BCP和△ACE中,
$\left\{ \begin{array} { l } { BC = AC, } \\ { ∠BCP = ∠ACE, } \\ { PC = EC, } \end{array} \right.$
∴△BCP ≌ △ACE,
∴∠CBP = ∠CAE = 60°,
∴∠CAE = ∠ACB,
∴AE // BC。
21. 如图1-1-18,在$△ABC$中,点D在线段BA的延长线上,过AC的中点F作线段GE交$∠DAC$的平分线于点E,交BC于点G,且$AE// BC$。若$AE= 8,AB= 10,GC= 2BG$,求$△ABC$的周长。

答案:
解:
∵AE // BC,
∴∠B = ∠DAE,∠C = ∠CAE。
∵AE平分∠DAC,
∴∠DAE = ∠CAE,
∴∠B = ∠C,
∴AB = AC = 10。
∵F是AC的中点,
∴AF = CF。
在△AFE和△CFG中,
$\left\{ \begin{array} { l } { ∠FAE = ∠C, } \\ { AF = CF, } \\ { ∠AFE = ∠GFC, } \end{array} \right.$
∴△AFE ≌ △CFG,
∴AE = GC = 8。
∵GC = 2BG,
∴BG = 4,
∴BC = 12,
∴△ABC的周长为AB + AC + BC = 10 + 10 + 12 = 32。
∵AE // BC,
∴∠B = ∠DAE,∠C = ∠CAE。
∵AE平分∠DAC,
∴∠DAE = ∠CAE,
∴∠B = ∠C,
∴AB = AC = 10。
∵F是AC的中点,
∴AF = CF。
在△AFE和△CFG中,
$\left\{ \begin{array} { l } { ∠FAE = ∠C, } \\ { AF = CF, } \\ { ∠AFE = ∠GFC, } \end{array} \right.$
∴△AFE ≌ △CFG,
∴AE = GC = 8。
∵GC = 2BG,
∴BG = 4,
∴BC = 12,
∴△ABC的周长为AB + AC + BC = 10 + 10 + 12 = 32。
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