解:这道题如果用最快的速度答题的话,答案就是30D。这一类的题我曾经做过几道题。例如见下图,图1是本题;图2就是我曾经做过是图1的变形题。对于这道题答案分析的依据主要是《几何原本》命题I.7, 内容是:“过线段两端点引出两条线段交于一点,那么在同一侧,不可能有另一点的两条线段,分别等于前两条线段,即每个交点到相同端点两条线段相等。”最后一句,没有空子可钻;实际上就是点的唯一性定理。
对于我们这个题来说,我们注意到:△ABC中,∠A=40D=(偶数)4*10D; ∠B=∠C=70D;△ABC的内角和是180D。
就AD来说是从∠A引出的线,交于20度角和40度角分别为底角的顶点;显然:∠BDC=120D;是偶数12*10;所以∠BAD一定是10n(n∈N*)。有人可能说,如果是5D不行吗?如果是5度,那么,∠BDC=奇数*10,才可以将5度角隐藏于△DBC内部。如果是其它非5和n*10的尾数,那么两个底角不可能同是ni,j*10的度数(n的下标i,j,表示两角的度数不同)。这一理论既是点的唯一性理论,又是角度不相容理论--我自己用的不属于官方论坛。
基于上述分析,引辅助线,作AH⊥BC于H,延长CD交AB于E,则CE⊥AB,作DJ⊥AH,ED=DJ(根据角度不相容理论,)。
所以,AD是∠BAH角平分线(角两边距离相等的点,在角的平分线上);因为∠BAH=20D,分成两个n*10D的角只能是10D+10D;即∠BAD=∠DAH=10D;∠DAC=∠BAC-∠BAD=40D-10D=30D。解毕。
图中还有一些辅助线是分析解题的等量关系的辅助线;供参考。
2020-02-16
如图所示,延长CD至点E,使得DE=DB,连接AE、BE,
因为∠ABC=∠ACB=70°,所以△ABC为等腰三角形,
可令△ABE绕点A旋转至△ACF,连接DF。
因为∠DBC=40°,∠DCB=20°,所以∠BDE=60°,
又因为DE=DB,所以△BDE为等边三角形,
则由∠ABD=30°可知AB垂直平分DE,易知△ABD≌△ABE,
因为△ACF是由△ABE旋转而来,所以△ABD≌△ABE≌△ACF,
有AD=AE=AF,DE=DB=BE=FC,∠BAD=∠BAE=∠CAF,
且∠ABD=∠ACF=30°,则∠DCF=20°,∠DBC=∠FCB=40°,
有DF∥BC,所以∠DCF=∠DCB=∠CDF=20°,
即△CDF为等腰三角形,有DE=FC=FD,易知△ADE≌△ADF,
所以∠DAF=∠DAE=2∠BAD=2∠BAE=2∠CAF,
因为在等腰△ABC中∠ABC=∠ACB=70°,则∠BAC=40°,
易算得∠DAF=∠DAE=20°,∠BAD=∠BAE=∠CAF=10°,
所以∠DAC=∠DAF+∠CAF=20°+10°=30°。