10. 如图,AD是△ABC的角平分线,DE,DF分别是△ABD和△ACD的高. 求证:AD垂直平分EF.

(第10题)(第11题)(第12题)
答案:证明:
∵ AD是△ABC的角平分线,DE、DF分别是△ABD和△ACD的高,
∴ DE = DF,∠AED = ∠AFD = 90°。
在Rt△AED和Rt△AFD中,
$\{\begin{array}{l}AD = AD \\DE = DF\end{array} $
∴ Rt△AED ≌ Rt△AFD(HL)。
∴ AE = AF。
∴ 点A在EF的垂直平分线上。
又∵ DE = DF,
∴ 点D在EF的垂直平分线上。
∵ 两点确定一条直线,
∴ AD垂直平分EF。
11. 如图,在等边三角形ABC的三边上,分别取点D,E,F,使$AD=BE=CF$。
求证:$△ DEF$是等边三角形。

答案:证明:
∵ △ABC是等边三角形,
∴ AB=BC=AC,∠A=∠B=∠C=60°。
又∵ AD=BE=CF,
∴ AB - AD = BC - BE = AC - CF,
即 BD = CE = AF。
在△ADF、△BED和△CFE中,
$\{\begin{array}{l}AD=BE=CF \\∠A=∠B=∠C \\AF=BD=CE\end{array} $
∴ △ADF ≌ △BED ≌ △CFE(SAS)。
∴ DF = ED = FE。
∴ △DEF是等边三角形。
12. 如图,$△ ABC$是等边三角形,BD是中线,延长BC至E,使$CE=CD$. 求证$DB=DE$.


答案:证明:
∵ △ABC是等边三角形,
∴ ∠ABC = ∠ACB = 60°。
∵ BD是△ABC的中线,
∴ BD平分∠ABC(等边三角形三线合一),
∴ ∠DBC = $\frac{1}{2}$∠ABC = 30°。
∵ CE = CD,
∴ ∠E = ∠CDE。
又∵ ∠ACB是△DCE的外角,
∴ ∠ACB = ∠E + ∠CDE = 2∠E = 60°,
∴ ∠E = 30°。
∴ ∠DBC = ∠E,
∴ DB = DE。
13. 如图,$△ ABC$是等腰三角形,$AC=BC$,$△ BCD$和$△ ACE$是等边三角形,$AE$与$BD$相交于点$F$,连接$CF$并延长,交$AB$于点$G$. 求证:$G$为$AB$的中点.


答案:13. 证明:由 AC = BC,得 ∠CAB = ∠CBA,由 △BCD 和 △ACE 为等边三角形,得 ∠CAE = ∠CBD,所以 ∠CAB-∠CAE = ∠CBA-∠CBD,所以 ∠FAB = ∠FBA. 所以 FA = FB, 从而易证 △ACF ≌ △BCF, 所以 ∠ACF = ∠BCF,所以 AG=GB,所以 G 为 AB 的中点.
14. 如图,直线 $ l_1 $,$ l_2 $ 是两条平行的直线,图形 $ G $ 是一条封闭的曲线. 先作图形 $ G $ 关于直线 $ l_1 $ 对称的图形,得到图形 $ G_1 $,再作图形 $ G_1 $ 关于直线 $ l_2 $ 对称的图形,得到图形 $ G_2 $. 图形 $ G_2 $ 可以由图形 $ G $ 平移得到吗?如果可以,平移的方向与直线 $ l_1 $,$ l_2 $ 有什么关系?平移的距离是多少?

答案:14. 图形 G₂ 可以由图形 G 平移得到,平移的方向与直线 l₁,l₂ 垂直,平移的距离是 l₁ 与 l₂ 之间的距离的2倍.