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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.

题目详情
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.
▼优质解答
答案和解析
(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)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=
3
FD=
3

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=
3
2

∴BH=BF+FH=2+
3
2
=3.5,
∴BE=2BH=7,
∴EF=BE-BF=7-2=5.