20. (本题满分9分)
如图,AB⊥BD于点B,点E是BD上的点,AE平分∠BAC,CE平分∠ACD。若∠1+∠2=90°,求证:CD⊥BD。

如图,AB⊥BD于点B,点E是BD上的点,AE平分∠BAC,CE平分∠ACD。若∠1+∠2=90°,求证:CD⊥BD。
答案
证明:
∵AE平分∠BAC(已知),
∴∠BAC=2∠1(角平分线的定义).
∵CE平分∠ACD(已知),
∴∠ACD=2∠2(角平分线的定义).
∵∠1+∠2=90°(已知),
∴∠BAC+∠ACD=2∠1+2∠2=2(∠1+∠2)=2×90°=180°(等量代换).
∴AB//CD(同旁内角互补,两直线平行).
∵AB⊥BD(已知),
∴∠ABD=90°(垂直的定义).
∵AB//CD(已证),
∴∠ABD+∠CDB=180°(两直线平行,同旁内角互补).
∴∠CDB=180°-∠ABD=180°-90°=90°(等式的性质).
∴CD⊥BD(垂直的定义).
∵AE平分∠BAC(已知),
∴∠BAC=2∠1(角平分线的定义).
∵CE平分∠ACD(已知),
∴∠ACD=2∠2(角平分线的定义).
∵∠1+∠2=90°(已知),
∴∠BAC+∠ACD=2∠1+2∠2=2(∠1+∠2)=2×90°=180°(等量代换).
∴AB//CD(同旁内角互补,两直线平行).
∵AB⊥BD(已知),
∴∠ABD=90°(垂直的定义).
∵AB//CD(已证),
∴∠ABD+∠CDB=180°(两直线平行,同旁内角互补).
∴∠CDB=180°-∠ABD=180°-90°=90°(等式的性质).
∴CD⊥BD(垂直的定义).
登录