如图所示:在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,D是AC上一点,且AE垂直BD的延长线于E,BD=2AE.求证:BD是∠ABC的角平分线.

问题描述:

如图所示:在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,D是AC上一点,且AE垂直BD的延长线于E,BD=2AE.
求证:BD是∠ABC的角平分线.

证明:延长AE、BC交于点F.
∵AE⊥BE,
∴∠BEF=90°,又∠ACF=∠ACB=90°,
∴∠DBC+∠AFC=∠FAC+∠AFC=90°,
∴∠DBC=∠FAC.
又AC=BC,
∴△ACF≌△BCD(ASA),
∴AF=BD.
又AE=1/2BD,
∴AE=EF.
∴AB=BF,
∴BD是∠ABC的角平分线.

延长线段AE和延长线段BC交于F点
因为角F=180度-角CAF 、 角ADE=180度-角CAF
所以角F=角ADE
又因为角ADE=角BDE (对顶角相等)
所以角F=角BDE
在三角形ACF和三角形BCD中
角F=角BDE
角FCA=角DCB=90度
AC=BC ( 已知)
所以三角形ACF全等于三角形BCD (角角边)
所以AF=BD (全等三角形对应边相等)
因为BD=2AE (已知)
所以AF=2AE
所以AE=EF
因为AE垂直BD的延长线于E  (已知)
所以角AEB=角FEB=90度
因为BE=BE  (公共边)
所以三角形ABE全等于三角形FBE  (边角边)
所以角ABE=角FBE     (全等三角形对应边相等)
所以BD是∠ABC的角平分线.  (角平分线定义)

证明:延长AE、BC交于点F.
∵AE⊥BE,
∴∠BEF=90°,又∠ACF=∠ACB=90°,
∴∠DBC+∠AFC=∠FAC+∠AFC=90°,
∴∠DBC=∠FAC.
又AC=BC,
∴△ACF≌△BCD(ASA),
∴AF=BD.
又BD=2AE.
∴AE=EF.
∴AB=BF,
∴BD是∠ABC的角平分线.