Question

如图①，OP是∠AOB的平分线，请你利用该图形画一对以OP所在直线为对称轴的全等三角形。请你参考这个作全等三角形的方法，解答下列问题：
（1）如图②，在△ABC中，∠ACB是直角，∠B=60°，AD、CE分别是∠BAC、∠BCA的平分线，AD、CE相交于点F。请你判断并写出FE与FD之间的数量关系；
（2）如图③，在△ABC中，如果∠ACB不是直角，而（1）中的其它条件不变，请问，你在（1）中所得结论是否仍然成立？若成立，请证明；若不成立，请说明理由。

Answer 1

解：在OP上任找一点E，过E分别做CE⊥OA于C，ED⊥OB于D。如图①，
（1）结论为EF=FD。
如图②，在AC上截取AG=AE，连接FG，
∵AD是∠BAC的平分线，
∴∠1=∠2，
在△AEF与△AGF中，，
∴△AEF≌△AGF（SAS），
∴∠AFE=∠AFG，FE=FG。
由∠B=60°，AD，CE分别是∠BAC，∠BCA的平分线，
∵2∠2+2∠3+∠B=180°，
∴∠2+∠3=60°，
又∠AFE为△AFC的外角，
∴∠AFE=∠CFD=∠AFG=∠2+∠3=60°，
∴∠CFG=60°，
即∠GFC=∠DFC，
在△CFG与△CFD中，，
∴△CFG≌△CFD（ASA），
∴FG=FD，
∴FE=FD；
（2）EF=FD仍然成立。
如图③，过点F分别作FG⊥AB于点G，FH⊥BC于点H，
∴∠FGE=∠FHD=90°，
∵∠B=60°，且AD，CE分别是∠BAC，∠BCA的平分线，
∴∠2+∠3=60°，F是△ABC的内心，
∴∠GEF=∠BAC+∠3=60°+∠1，
∵F是△ABC的内心，即F在∠ABC的角平分线上，
∴FG=FH（角平分线上的点到角的两边相等），
又∠HDF=∠B+∠1（外角的性质），
∴∠GEF=∠HDF，
在△EGF与△DHF中，，
∴△EGF≌△DHF（AAS），
∴FE=FD。