20. (本题满分8分)
如图,在$\triangle ABC$中,$\angle BAC$的平分线交$BC$于点$D$,过点$D$作$DE// AB$交$AC$于点$E$。
(1)求证:$\triangle AED$是等腰三角形;
(2)若$\angle C=110^{\circ}$,$\angle B=30^{\circ}$,求$\angle AED$的度数。

如图,在$\triangle ABC$中,$\angle BAC$的平分线交$BC$于点$D$,过点$D$作$DE// AB$交$AC$于点$E$。
(1)求证:$\triangle AED$是等腰三角形;
(2)若$\angle C=110^{\circ}$,$\angle B=30^{\circ}$,求$\angle AED$的度数。
答案
(1)证明:
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD。
∵DE//AB,
∴∠ADE=∠BAD。
∴∠ADE=∠CAD。
∴AE=DE。
∴△AED是等腰三角形。
(2)解:
在△ABC中,∠BAC=180°-∠B-∠C=180°-30°-110°=40°。
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD=20°。
由(1)知∠ADE=∠BAD=20°。
在△AED中,∠AED=180°-∠CAD-∠ADE=180°-20°-20°=140°。
∴∠AED的度数为140°。
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD。
∵DE//AB,
∴∠ADE=∠BAD。
∴∠ADE=∠CAD。
∴AE=DE。
∴△AED是等腰三角形。
(2)解:
在△ABC中,∠BAC=180°-∠B-∠C=180°-30°-110°=40°。
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD=20°。
由(1)知∠ADE=∠BAD=20°。
在△AED中,∠AED=180°-∠CAD-∠ADE=180°-20°-20°=140°。
∴∠AED的度数为140°。
21. (本题满分10分)
如图,$\triangle ABC$是等腰三角形,$AB=AC$,点$D$在边$BC$运动(与$B$,$C$不重合),点$E$,$F$分别在边$AB$,$AC$上,且$DB=DE$,$DC=DF$,连接$BF$,$CE$交于点$G$。
(1)求证:$BF=CE$。
(2)若$\angle BAC=50^{\circ}$,随着点$D$的运动,$\angle EGF$的大小是否为定值?如果是定值,请求出$\angle EGF$的度数;如果不是定值,请说明理由。

如图,$\triangle ABC$是等腰三角形,$AB=AC$,点$D$在边$BC$运动(与$B$,$C$不重合),点$E$,$F$分别在边$AB$,$AC$上,且$DB=DE$,$DC=DF$,连接$BF$,$CE$交于点$G$。
(1)求证:$BF=CE$。
(2)若$\angle BAC=50^{\circ}$,随着点$D$的运动,$\angle EGF$的大小是否为定值?如果是定值,请求出$\angle EGF$的度数;如果不是定值,请说明理由。
答案
(1)见证明;(2)是定值,115°。
解析
(1)证明:
∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB(等腰对等角)。
∵DB=DE,∴∠DBE=∠DEB(等边对等角);同理DC=DF,∴∠DCF=∠DFC。
∵∠DBE=∠ABC,∠DCF=∠ACB,且∠ABC=∠ACB,∴∠DEB=∠DFC。
∴∠AED=180°-∠DEB=180°-∠DFC=∠AFD(邻补角定义)。
在△AED和△AFD中,∠EAD=∠FAD(公共角),∠AED=∠AFD,AD=AD(公共边),
∴△AED≌△AFD(AAS),∴AE=AF。
∵AB=AC,∴AB-AE=AC-AF,即BE=CF。
在△BEC和△CFB中,BE=CF,∠EBC=∠FCB,BC=CB(公共边),
∴△BEC≌△CFB(SAS),∴BF=CE。
(2)∠EGF为定值,115°。
∵∠BAC=50°,AB=AC,∴∠ABC=∠ACB=(180°-50°)/2=65°。
由(1)△BEC≌△CFB,得∠BCE=∠CBF。设∠BCE=∠CBF=γ。
在△GEC中,∠BGC=∠GEC+∠GCE(外角定理),
∠GEC=180°-∠EBC-∠BCE=180°-65°-γ,∠GCE=γ,
∴∠BGC=180°-65°-γ+γ=115°。
∵∠EGF=∠BGC(对顶角相等),∴∠EGF=115°。
∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB(等腰对等角)。
∵DB=DE,∴∠DBE=∠DEB(等边对等角);同理DC=DF,∴∠DCF=∠DFC。
∵∠DBE=∠ABC,∠DCF=∠ACB,且∠ABC=∠ACB,∴∠DEB=∠DFC。
∴∠AED=180°-∠DEB=180°-∠DFC=∠AFD(邻补角定义)。
在△AED和△AFD中,∠EAD=∠FAD(公共角),∠AED=∠AFD,AD=AD(公共边),
∴△AED≌△AFD(AAS),∴AE=AF。
∵AB=AC,∴AB-AE=AC-AF,即BE=CF。
在△BEC和△CFB中,BE=CF,∠EBC=∠FCB,BC=CB(公共边),
∴△BEC≌△CFB(SAS),∴BF=CE。
(2)∠EGF为定值,115°。
∵∠BAC=50°,AB=AC,∴∠ABC=∠ACB=(180°-50°)/2=65°。
由(1)△BEC≌△CFB,得∠BCE=∠CBF。设∠BCE=∠CBF=γ。
在△GEC中,∠BGC=∠GEC+∠GCE(外角定理),
∠GEC=180°-∠EBC-∠BCE=180°-65°-γ,∠GCE=γ,
∴∠BGC=180°-65°-γ+γ=115°。
∵∠EGF=∠BGC(对顶角相等),∴∠EGF=115°。
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