图中展示了一个圆,圆上有 A、B、D、E 四个点,圆外有一个点 C。 A、B、D、E 是圆上的点,使得 AD = CD 且角 BCD = 28°。 给出几何理由,解释为什么 BC 的长度等于 BE。

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完整解法

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1. Use the given equal lengths to find the angles in triangle $ACD$.

Since AD=CDAD=CD, triangle ACDACD is isosceles.

Also, A,B,CA,B,C are collinear, so
∠ACD=∠BCD=28∘.\angle ACD=\angle BCD=28^\circ.

Hence
∠DAC=28∘\angle DAC=28^\circ
and
∠ADC=180∘−28∘−28∘=124∘.\angle ADC=180^\circ-28^\circ-28^\circ=124^\circ.

2. Find an angle on the circle using a straight-line angle and the same-segment theorem.

Since C,D,EC,D,E are collinear,
∠ADE=180∘−∠ADC=180∘−124∘=56∘.\angle ADE=180^\circ-\angle ADC=180^\circ-124^\circ=56^\circ.

Since A,B,D,EA,B,D,E lie on the same circle, ∠ADE\angle ADE and ∠ABE\angle ABE are angles in the same segment standing on chord AEAE.

Therefore
∠ABE=56∘.\angle ABE=56^\circ.

3. Show that triangle $BCE$ is isosceles, hence conclude $BC=BE$.

Since A,B,CA,B,C are collinear,
∠CBE=180∘−∠ABE=180∘−56∘=124∘.\angle CBE=180^\circ-\angle ABE=180^\circ-56^\circ=124^\circ.

Also,
∠BCE=∠BCD=28∘\angle BCE=\angle BCD=28^\circ
since C,D,EC,D,E are collinear.

In triangle BCEBCE,
∠BEC=180∘−124∘−28∘=28∘.\angle BEC=180^\circ-124^\circ-28^\circ=28^\circ.

Thus
∠BCE=∠BEC=28∘.\angle BCE=\angle BEC=28^\circ.

Therefore the opposite sides are equal:
BC=BE.BC=BE.

答案

Since AD=CDAD=CD, triangle ACDACD is isosceles, so ∠DAC=∠ACD=28∘\angle DAC=\angle ACD=28^\circ. Hence ∠ADC=124∘\angle ADC=124^\circ.

Since C,D,EC,D,E are collinear, ∠ADE=180∘−124∘=56∘\angle ADE=180^\circ-124^\circ=56^\circ.

Angles ∠ADE\angle ADE and ∠ABE\angle ABE are in the same segment, so ∠ABE=56∘\angle ABE=56^\circ.

Since A,B,CA,B,C are collinear, ∠CBE=180∘−56∘=124∘\angle CBE=180^\circ-56^\circ=124^\circ.

Also, ∠BCE=28∘\angle BCE=28^\circ. Therefore
∠BEC=180∘−124∘−28∘=28∘.\angle BEC=180^\circ-124^\circ-28^\circ=28^\circ.

Thus ∠BCE=∠BEC\angle BCE=\angle BEC, so the opposite sides are equal. Therefore
BC=BE.BC=BE.

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