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21. (6分)如图14-19,在$Rt△ABC$中,$∠A = 90^{\circ}$,点$D$,$E分别在AC$,$AB$上,满足$DE = DC$,$∠DEB + ∠C = 180^{\circ}$,连接$BD$,求证:$BD平分∠ABC$.

答案:
证明:过点D作DF⊥BC于点F,则∠DFC=90°.
∵∠DEB+∠DEA=180°(邻补角定义),∠DEB+∠C=180°(已知),
∴∠DEA=∠C(同角的补角相等).
∵∠A=90°,
∴∠ADE+∠DEA=90°(直角三角形两锐角互余).
∵DF⊥BC,
∴∠CDF+∠C=90°(直角三角形两锐角互余).
∵∠DEA=∠C,
∴∠ADE=∠CDF(等角的余角相等).
在△DEA和△DCF中,
$\left\{\begin{array}{l} ∠DEA=∠C,\\ DE=DC,\\ ∠ADE=∠CDF,\end{array}\right.$
∴△DEA≌△DCF(ASA).
∴DA=DF(全等三角形对应边相等).
∵∠A=90°,
∴DA⊥AB,即DA为点D到AB的距离;DF⊥BC,即DF为点D到BC的距离.
∵点D到AB,BC的距离相等,
∴BD平分∠ABC(角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上).
∵∠DEB+∠DEA=180°(邻补角定义),∠DEB+∠C=180°(已知),
∴∠DEA=∠C(同角的补角相等).
∵∠A=90°,
∴∠ADE+∠DEA=90°(直角三角形两锐角互余).
∵DF⊥BC,
∴∠CDF+∠C=90°(直角三角形两锐角互余).
∵∠DEA=∠C,
∴∠ADE=∠CDF(等角的余角相等).
在△DEA和△DCF中,
$\left\{\begin{array}{l} ∠DEA=∠C,\\ DE=DC,\\ ∠ADE=∠CDF,\end{array}\right.$
∴△DEA≌△DCF(ASA).
∴DA=DF(全等三角形对应边相等).
∵∠A=90°,
∴DA⊥AB,即DA为点D到AB的距离;DF⊥BC,即DF为点D到BC的距离.
∵点D到AB,BC的距离相等,
∴BD平分∠ABC(角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上).
*22. (10分)如图14-20,在$△ABC$中,$∠ACB = 90^{\circ}$,$AC = BC$,直线$MN经过点C$,且$AD⊥MN于点D$,$BE⊥MN于点E$.

(1)当直线$MN绕点C$旋转到如图14-20①所示的位置时,求证:
①$△ADC≌△CEB$;②$DE = AD + BE$.
(2)当直线$MN绕点C$旋转到如图14-20②所示的位置时,判断$DE$,$AD$,$BE$具有怎样的数量关系,并加以证明.
(3)当直线$MN绕点C$旋转到如图14-20③所示的位置时,请直接写出$DE$,$AD$,$BE$的数量关系.
(1)当直线$MN绕点C$旋转到如图14-20①所示的位置时,求证:
①$△ADC≌△CEB$;②$DE = AD + BE$.
(2)当直线$MN绕点C$旋转到如图14-20②所示的位置时,判断$DE$,$AD$,$BE$具有怎样的数量关系,并加以证明.
(3)当直线$MN绕点C$旋转到如图14-20③所示的位置时,请直接写出$DE$,$AD$,$BE$的数量关系.
答案:
1. (1)
①证明$\triangle ADC\cong\triangle CEB$:
因为$AD\perp MN$,$BE\perp MN$,所以$\angle ADC=\angle CEB = 90^{\circ}$。
又因为$\angle ACB = 90^{\circ}$,所以$\angle ACD+\angle BCE=90^{\circ}$。
而$\angle ACD+\angle CAD = 90^{\circ}$,所以$\angle CAD=\angle BCE$。
在$\triangle ADC$和$\triangle CEB$中:
$\begin{cases}\angle ADC=\angle CEB\\\angle CAD=\angle BCE\\AC = BC\end{cases}$
根据$AAS$(两角及其中一角的对边对应相等的两个三角形全等),可得$\triangle ADC\cong\triangle CEB$。
②证明$DE = AD + BE$:
因为$\triangle ADC\cong\triangle CEB$,所以$AD = CE$,$CD = BE$。
又因为$DE=CD + CE$,所以$DE = AD + BE$。
2. (2)
判断$DE$,$AD$,$BE$的数量关系并证明:
$DE = AD - BE$。
证明:因为$AD\perp MN$,$BE\perp MN$,所以$\angle ADC=\angle CEB = 90^{\circ}$。
又因为$\angle ACB = 90^{\circ}$,所以$\angle ACD+\angle BCE=90^{\circ}$。
而$\angle ACD+\angle CAD = 90^{\circ}$,所以$\angle CAD=\angle BCE$。
在$\triangle ADC$和$\triangle CEB$中:
$\begin{cases}\angle ADC=\angle CEB\\\angle CAD=\angle BCE\\AC = BC\end{cases}$
根据$AAS$,可得$\triangle ADC\cong\triangle CEB$。
所以$AD = CE$,$CD = BE$。
又因为$DE=CE - CD$,所以$DE = AD - BE$。
3. (3)
$DE = BE - AD$。
①证明$\triangle ADC\cong\triangle CEB$:
因为$AD\perp MN$,$BE\perp MN$,所以$\angle ADC=\angle CEB = 90^{\circ}$。
又因为$\angle ACB = 90^{\circ}$,所以$\angle ACD+\angle BCE=90^{\circ}$。
而$\angle ACD+\angle CAD = 90^{\circ}$,所以$\angle CAD=\angle BCE$。
在$\triangle ADC$和$\triangle CEB$中:
$\begin{cases}\angle ADC=\angle CEB\\\angle CAD=\angle BCE\\AC = BC\end{cases}$
根据$AAS$(两角及其中一角的对边对应相等的两个三角形全等),可得$\triangle ADC\cong\triangle CEB$。
②证明$DE = AD + BE$:
因为$\triangle ADC\cong\triangle CEB$,所以$AD = CE$,$CD = BE$。
又因为$DE=CD + CE$,所以$DE = AD + BE$。
2. (2)
判断$DE$,$AD$,$BE$的数量关系并证明:
$DE = AD - BE$。
证明:因为$AD\perp MN$,$BE\perp MN$,所以$\angle ADC=\angle CEB = 90^{\circ}$。
又因为$\angle ACB = 90^{\circ}$,所以$\angle ACD+\angle BCE=90^{\circ}$。
而$\angle ACD+\angle CAD = 90^{\circ}$,所以$\angle CAD=\angle BCE$。
在$\triangle ADC$和$\triangle CEB$中:
$\begin{cases}\angle ADC=\angle CEB\\\angle CAD=\angle BCE\\AC = BC\end{cases}$
根据$AAS$,可得$\triangle ADC\cong\triangle CEB$。
所以$AD = CE$,$CD = BE$。
又因为$DE=CE - CD$,所以$DE = AD - BE$。
3. (3)
$DE = BE - AD$。
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