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證明:
∵$∠1 = ∠2,$
∴$∠ADC = ∠ADB。$
在$△ABD$和$△ACD$中,
$\left\{\begin{array}{l} BD = CD, \\ ∠BDA = ∠CDA, \\ AD = AD, \end{array}\right.$
∴$△ABD≌△ACD(SAS)。$
∴$∠CAD = ∠BAD,$
∴$AD$是$∠BAC$的平分線。
證明:
∵∠BAE = ∠DAC,
∴∠BAE + ∠EAC = ∠DAC + ∠EAC,即∠BAC = ∠DAE。
在△BAC和△DAE中,
$\left\{\begin{array}{l} AB = AD, \\ ∠BAC = ∠DAE, \\ AC = AE, \end{array}\right.$
∴△BAC≌△DAE(SAS)。
∴∠E = ∠C。
(1)證明:因為$AE = CF,$所以$AE + EF=CF + EF$(等式的性質(zhì)),即$AF = CE。$又因為$BF// DE,$所以$\angle AFB=\angle CED$(兩直線平行,內(nèi)錯角相等)。在$\triangle ABF$和$\triangle CDE$中,$\left\{\begin{array}{l}BF = DE\\\angle AFB=\angle CED\\AF = CE\end{array}\right.,$根據(jù)$SAS$(邊角邊)判定定理,可得$\triangle ABF\cong\triangle CDE。$所以$\angle B=\angle D$(全等三角形的對應(yīng)角相等)。
(2)解:由(1)知$\triangle ABF\cong\triangle CDE,$所以$AB = CD$(全等三角形的對應(yīng)邊相等),$\angle A=\angle C$(全等三角形的對應(yīng)角相等)。因為$\angle A=\angle C,$所以$AB// CD$(內(nèi)錯角相等,兩直線平行)。綜上,$AB$與$CD$的關(guān)系是$AB = CD$且$AB// CD。$
在池塘外取一點E,連接AE,BE(AE,BE都在地面上),延長AE,BE分別到點C,D,使CE=AE,DE=BE,連接CD,度量CD的寬度,即可得到AB的長度。理由:在△ABE和△CDE中,因為AE=CE,∠AEB=∠CED(對頂角相等),BE=DE,所以△ABE≌△CDE(SAS),因此AB=CD。