几何题求解,请勿使用三角函数?见图
本题过程较为复杂,基本原理是运用四点共圆。因此证明前需要铺垫两步结论(图1与图2部分,本部分过程尽量简化)。
如图1所示:“证明BI=FI”。抛开原题部分连线及交点。AC上取一点I,使∠IBC=30°,AB上取一点F,使∠FCB=60°,FH∥BC交AC于H。∵∠FCB=60°,FH∥BC,可得△BJC及△FJH均为等边三角形。∵∠IBC=30°,∠FCB=60°,∴FC⊥BI,即BI为等边△BJC的高。则IJ=IC,则∠IJC=∠ICJ=∠C-60°=20°,∴∠HIJ=40°。而在△BHC中,∠HBC=60°,∠C=80°,∴∠BHC=40°。则∠BHC=∠HIJ=40°,∴JH=JI。而△BJC为等边三角形,∴FJ=JH=JI,∴∠JFI=½∠IJC=½∠ICJ=10°。这样,在△FIB中,∠BFI=∠BFC+10°=50°,而∠FBI=∠B-30°=50°,∴BI=FI。
如图2所示:“证明∠AFD=55°”。还原原图连线及交点。作BG⊥DB,交AC延长线于G。∠GBC=65°,∠ECB=25°,则BD⊥EC,∴EC∥BG,则∠G=55°。而∠IBC=80°-50°=30°,且∠CBG=25°,∴∠IBG=55°,∴IB=IG。在△DBC中,∠DBC=65°,∠DCB=80°,∴∠BDC=35°。而∠DBI=65°-∠IBC=35°,∴ID=IB,这样,结合结论1,ID=IB=IG=IF,即IF=ID,△IFD为等腰三角形,∠FID=180°-∠FIB-∠BIG,而△FIB和△BIG均为等腰三角形,且∠FIB和∠BIG均为各自顶角,则∠FID=180°-∠FIB-∠BIG=180°-80°-70°=30°,则∠IFD=75°,这样,∠DFB=125°(或在四边形DFBG中,对角∠DFB和∠G互补,则D、F、B、G四点共圆),∠AFD=55°。
如图3所示:在四边形DFEC中,∠DCE=55°,而∠AFD=55°,∴D、F、E、C四点共圆,则∠EFC与∠EDC对应公共弦EC,则∠EFC=∠EDC,而在△BFC中,可知∠EFC=40°,∴∠EDC=40°,∴∠BDE=∠EDC-∠BDI(∠BDC)=40°-35°=5°。
(写了一宿)