如图,△ABC是等腰三角形,AB=AC,AD是角平分线,以AC为边向外作等边三角形ACE,BE分别与AD、AC交于点F、G,连接CF.
(1)求证:∠FBD=∠FCD;
(2)若AF=3,DF=1,求EF的值.
网友回答
(1)证明:∵△ABC是等腰三角形,AB=AC,AD是角平分线,
∴AD垂直平分BC,
∴FB=FC,
∴∠FBD=∠FCD;
(2)解:过A作AH⊥BE于H点,如图,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,BH=EH,
∴∠ABF=∠ACF,
∵△ACE为等边三角形,
∴AC=AE,∠EAC=60°,
∵AB=AC,
∴AB=AE,
∴∠ABE=∠AEB,
∴∠ACF=∠AEG,
∴∠GFC=∠EAG=60°,
而∠GFC=∠FBC+∠FCD,
∴∠FBC=30°,
∴BF=2FD=2,BD=FD=,
设FH=x,
在Rt△ABD中,AB2=AD2+BD2=16+3=19,
在Rt△ABH中,AB2=AH2+BH2=AH2+(x+2)2,
在Rt△AFH中,AH2=AF2-FH2=9-x2,
∴19=9-x2+(x+2)2,解得x=,
∴BH=BF+FH=3+=,
∴BE=2BH=9,
∴EF=BE-BF=9-3=6.
解析分析:(1)由于△ABC是等腰三角形,AB=AC,AD是角平分线根据等腰三角形的性质得到AD垂直平分BC,则FB=FC,所以∠FBD=∠FCD;
(2)过A作AH⊥BE于H点,由AB=AC得∠ABC=∠ACB,BH=EH,则∠ABF=∠ACF,所以∠ACF=∠AEG,则∠GFC=∠EAG=60°,利用三角形外角性质得∠GFC=∠FBC+∠FCD,则∠FBC=30°,于是BF=2FD=2,BD=FD=,设FH=x,利用勾股定理得到AB2=AD2+BD2=16+3=19,在Rt△ABH中,AB2=AH2+BH2=AH2+(x+2)2,在Rt△AFH中,AH2=AF2-FH2=9-x2,可得到关于x的方程19=9-x2+(x+2)2,解得x=,再求出BH、BE的长,然后利用EF=BE-BF计算.
点评:本题考查了全等三角形的判定与性质:判定三角形全等的方法有“SSS”、“SAS”、“ASA”、“AAS”;全等三角形的对应边相等.也考查了等腰三角形的性质、等边三角形的性质以及含30度的直角三角形三边的关系.