在三角形ABC中 角B=40度,BD平分角B交AC于点D,且BD+AD=BC,求证AB=AC 可不可以不用相似呢?

3个回答

  • 证明:

    在BC上截取BE=BD,连接DE

    ∵BD+AD=BC

    BE+CE=BC

    ∴AD=CE

    在BC上截取BF=AB,连接DF

    ∵BD平分∠B

    ∴∠ABD=∠FBD

    又∵BD=BD

    ∴⊿ABD≌⊿FBD(SAS)

    ∴AD=DF=CE

    ∠BFD=∠A

    ∵BD=BE,∠DBE=½∠B=20º

    ∴∠BED=80º,∠CDE=80º-∠C

    ∠DFE=180º-∠A=∠ABC+∠C=40º+∠C

    ∵CE/DE=sin∠CDE/sin∠C=sin(80º-C)/sinC【sin∠C简写为sinC】

    DF/DE=sin∠BED/sin∠DFE=sin80º/sin(40º+C)

    ∵CE/DE=DF/DE

    ∴sin(80º-C)/sinC=sin80º/sin(40º+C)

    化简:

    sin(80º-C)×sin(40º+C)=sin80º×sinC

    (sin80ºcosC-cos80ºsinC)×(sin40ºcosC+cos40ºsinC)=sin80ºsinC

    sin40ºsin80ºcos²C+sin80ºcos40ºsinCcosC-cos80ºsin40ºsinCcosC-cos40ºcos80ºsin²C

    =sin80ºsinC

    sin40ºsin80º(1-sin²C)-cos40ºcos80ºsin²C+sinCcosC(sin80ºcos40º-cos80ºsin40º)

    =sin80ºsinC

    sin40ºsin80º-sin²C(sin40ºsin80º+cos40ºcos80º)+sin40ºsinCcosC=sin80ºsinC

    sin40ºsin80º-cos40ºsin²C+sin40ºsinCcosC-sin80ºsinC=0

    sin80º(sin40º-sinC)+sinC(sin40ºcosC-cos40ºsinC)=0

    sin80º(sin40º-sinC)+sinCsin(40º-C)=0

    ∵ 0<C<140º

    当C<40º时,sin40º-sinC>0,sin(40º-C)>0,等式不成立

    当40º<C<140º时,sin40º-sinC<0,sin(40º-C)<0,等式也不成立

    当C=40º时,等式成立

    ∴∠C=∠ABC=40º

    ∴AB=AC