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6. 如图,在$\triangle ABC$中,$\angle B=60^{\circ}$,$\angle BAC$、$\angle ACB$的平分线AD、CE交于点O. 求证:$AE+CD=AC$.

答案:
在AC上截取AF=AE,连接OF。
∵AD平分∠BAC,
∴∠EAO=∠FAO。
在△AEO和△AFO中,
$\left\{\begin{array}{l} AE=AF \\ ∠EAO=∠FAO \\ AO=AO \end{array}\right.$
∴△AEO≌△AFO(SAS),
∴∠AOE=∠AOF,OE=OF。
∵∠B=60°,
∴∠BAC+∠ACB=120°。
∵AD、CE为角平分线,
∴∠OAC=$\frac{1}{2}$∠BAC,∠OCA=$\frac{1}{2}$∠ACB,
∴∠OAC+∠OCA=$\frac{1}{2}$(∠BAC+∠ACB)=60°,
∴∠AOC=180°-60°=120°。
∵∠AOC=∠AOF+∠FOC=120°,且∠AOE=∠AOF,∠AOE=∠DOC(对顶角),
∴∠AOE=∠AOF=∠DOC=60°,
∴∠FOC=∠AOC-∠AOF=60°=∠DOC。
∵CE平分∠ACB,
∴∠FCO=∠DCO。
在△FCO和△DCO中,
$\left\{\begin{array}{l} ∠FOC=∠DOC \\ OC=OC \\ ∠FCO=∠DCO \end{array}\right.$
∴△FCO≌△DCO(ASA),
∴FC=CD。
∵AC=AF+FC,AF=AE,
∴AC=AE+CD。
结论:AE+CD=AC。
∵AD平分∠BAC,
∴∠EAO=∠FAO。
在△AEO和△AFO中,
$\left\{\begin{array}{l} AE=AF \\ ∠EAO=∠FAO \\ AO=AO \end{array}\right.$
∴△AEO≌△AFO(SAS),
∴∠AOE=∠AOF,OE=OF。
∵∠B=60°,
∴∠BAC+∠ACB=120°。
∵AD、CE为角平分线,
∴∠OAC=$\frac{1}{2}$∠BAC,∠OCA=$\frac{1}{2}$∠ACB,
∴∠OAC+∠OCA=$\frac{1}{2}$(∠BAC+∠ACB)=60°,
∴∠AOC=180°-60°=120°。
∵∠AOC=∠AOF+∠FOC=120°,且∠AOE=∠AOF,∠AOE=∠DOC(对顶角),
∴∠AOE=∠AOF=∠DOC=60°,
∴∠FOC=∠AOC-∠AOF=60°=∠DOC。
∵CE平分∠ACB,
∴∠FCO=∠DCO。
在△FCO和△DCO中,
$\left\{\begin{array}{l} ∠FOC=∠DOC \\ OC=OC \\ ∠FCO=∠DCO \end{array}\right.$
∴△FCO≌△DCO(ASA),
∴FC=CD。
∵AC=AF+FC,AF=AE,
∴AC=AE+CD。
结论:AE+CD=AC。
7. 如图,$CD=AB$,$\angle BAD=\angle BDA$,AE是$\triangle ABD$的中线. 求证:$AC=2AE$.

答案:
证明:
1.
∵∠BAD=∠BDA,
∴AB=BD(等角对等边)。
2.
∵CD=AB,
∴CD=BD(等量代换)。
3.
∵AE是△ABD的中线,
∴E为BD中点,即BE=ED(中线定义)。
4. 延长AE至F,使EF=AE,连接DF。
5. 在△ABE和△FDE中,
∵BE=DE,∠AEB=∠FED,AE=FE,
∴△ABE≌△FDE(SAS)。
6.
∴AB=FD,∠ABD=∠FDB(全等三角形对应边、对应角相等)。
7.
∵AB=BD,
∴FD=BD(等量代换),又BD=CD,
∴FD=CD(等量代换)。
8.
∵∠ADB=∠BAD,∠ADC=∠BAD+∠ABD(三角形外角性质),∠ADF=∠ADB+∠FDB,且∠ABD=∠FDB,
∴∠ADF=∠ADC。
9. 在△ADF和△ADC中,
∵AD=AD,∠ADF=∠ADC,FD=CD,
∴△ADF≌△ADC(SAS)。
10.
∴AF=AC(全等三角形对应边相等),又AF=AE+EF=2AE,
∴AC=2AE。
结论:AC=2AE。
1.
∵∠BAD=∠BDA,
∴AB=BD(等角对等边)。
2.
∵CD=AB,
∴CD=BD(等量代换)。
3.
∵AE是△ABD的中线,
∴E为BD中点,即BE=ED(中线定义)。
4. 延长AE至F,使EF=AE,连接DF。
5. 在△ABE和△FDE中,
∵BE=DE,∠AEB=∠FED,AE=FE,
∴△ABE≌△FDE(SAS)。
6.
∴AB=FD,∠ABD=∠FDB(全等三角形对应边、对应角相等)。
7.
∵AB=BD,
∴FD=BD(等量代换),又BD=CD,
∴FD=CD(等量代换)。
8.
∵∠ADB=∠BAD,∠ADC=∠BAD+∠ABD(三角形外角性质),∠ADF=∠ADB+∠FDB,且∠ABD=∠FDB,
∴∠ADF=∠ADC。
9. 在△ADF和△ADC中,
∵AD=AD,∠ADF=∠ADC,FD=CD,
∴△ADF≌△ADC(SAS)。
10.
∴AF=AC(全等三角形对应边相等),又AF=AE+EF=2AE,
∴AC=2AE。
结论:AC=2AE。
8. 如图,$\triangle ABC$的外角$\angle DAC$的平分线交BC边的垂直平分线PQ于点P,$PD\perp AB$于点D,$PE\perp AC$于点E.
(1)求证:$BD=CE$;
(2)若$AB=6cm$,$AC=10cm$,求AD的长.

(1)求证:$BD=CE$;
(2)若$AB=6cm$,$AC=10cm$,求AD的长.
答案:
1. (1)证明:
连接$PB$,$PC$。
因为$PQ$是$BC$边的垂直平分线,根据垂直平分线的性质:线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等,所以$PB = PC$。
又因为$AP$平分$\angle DAC$,$PD\perp AB$,$PE\perp AC$,根据角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,所以$PD = PE$。
在$Rt\triangle PBD$和$Rt\triangle PCE$中,$\left\{\begin{array}{l}PB = PC\\PD = PE\end{array}\right.$。
根据$HL$(斜边 - 直角边)定理:若两个直角三角形的斜边和一条直角边分别相等,则这两个直角三角形全等,所以$Rt\triangle PBD\cong Rt\triangle PCE$。
再根据全等三角形的性质:全等三角形的对应边相等,所以$BD = CE$。
2. (2)解:
因为$AP$平分$\angle DAC$,$PD\perp AB$,$PE\perp AC$,所以$\angle PAD=\angle PAE$,$\angle PDA = \angle PEA=90^{\circ}$,又$AP = AP$。
根据$AAS$(角 - 角 - 边)定理:若两个三角形的两个角和其中一个角的对边分别相等,则这两个三角形全等,所以$\triangle APD\cong\triangle APE$。
则$AD = AE$。
已知$AB = 6cm$,$AC = 10cm$,且$BD = CE$,$BD=AB + AD$,$CE=AC - AE$。
因为$AD = AE$,所以$AB + AD=AC - AD$。
移项可得$AD+AD=AC - AB$,即$2AD=AC - AB$。
把$AB = 6cm$,$AC = 10cm$代入$2AD=AC - AB$中,得$2AD=10 - 6$。
即$2AD = 4$,解得$AD = 2cm$。
综上,(1)已证$BD = CE$;(2)$AD$的长为$2cm$。
连接$PB$,$PC$。
因为$PQ$是$BC$边的垂直平分线,根据垂直平分线的性质:线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等,所以$PB = PC$。
又因为$AP$平分$\angle DAC$,$PD\perp AB$,$PE\perp AC$,根据角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,所以$PD = PE$。
在$Rt\triangle PBD$和$Rt\triangle PCE$中,$\left\{\begin{array}{l}PB = PC\\PD = PE\end{array}\right.$。
根据$HL$(斜边 - 直角边)定理:若两个直角三角形的斜边和一条直角边分别相等,则这两个直角三角形全等,所以$Rt\triangle PBD\cong Rt\triangle PCE$。
再根据全等三角形的性质:全等三角形的对应边相等,所以$BD = CE$。
2. (2)解:
因为$AP$平分$\angle DAC$,$PD\perp AB$,$PE\perp AC$,所以$\angle PAD=\angle PAE$,$\angle PDA = \angle PEA=90^{\circ}$,又$AP = AP$。
根据$AAS$(角 - 角 - 边)定理:若两个三角形的两个角和其中一个角的对边分别相等,则这两个三角形全等,所以$\triangle APD\cong\triangle APE$。
则$AD = AE$。
已知$AB = 6cm$,$AC = 10cm$,且$BD = CE$,$BD=AB + AD$,$CE=AC - AE$。
因为$AD = AE$,所以$AB + AD=AC - AD$。
移项可得$AD+AD=AC - AB$,即$2AD=AC - AB$。
把$AB = 6cm$,$AC = 10cm$代入$2AD=AC - AB$中,得$2AD=10 - 6$。
即$2AD = 4$,解得$AD = 2cm$。
综上,(1)已证$BD = CE$;(2)$AD$的长为$2cm$。
9. [2024·哈尔滨]如图,在$\triangle ABC$中,$AB=AC$,分别以点A和点B为圆心、大于$\frac{1}{2}AB$的长为半径作弧,两弧相交于M、N两点,作直线MN交BC于点D,连结AD,若$\angle B=50^{\circ}$,则$\angle DAC=$(

A.$20^{\circ}$
B.$50^{\circ}$
C.$30^{\circ}$
D.$80^{\circ}$
C
)A.$20^{\circ}$
B.$50^{\circ}$
C.$30^{\circ}$
D.$80^{\circ}$
答案:
9. C
10. [2024秋·游仙区期中]如图,在$\triangle ABC$中,$\angle BAC=80^{\circ}$,DE、FG分别是AB、AC边的垂直平分线,点E、F在BC上,则$\angle FAE$的度数为

20°
.
答案:
10. 20°
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