a) Ta có:
$ΔABC$ cân tại $A$ có $\widehat{A} = 36^o$
$\Rightarrow \widehat{B} = \widehat{C} = 72^o$
Lại có: $CD$ là phân giác của $\widehat{C}$
$\Rightarrow \widehat{ACD} = \widehat{BCD} = \dfrac{1}{2}\widehat{C} = 36^o$
$\Rightarrow \widehat{DAC} = \widehat{ACD} = 36^o$
$\Rightarrow ΔDAC$ cân tại $D$
$\Rightarrow DA = DC$
Xét $ΔBCD$ có:
$\widehat{BCD} = 36^o$
$\widehat{CBD} = 72^o$
$\Rightarrow \widehat{BDC} = 180^o - (\widehat{BCD} + \widehat{CBD}) = 72^o$
$\Rightarrow ΔBCD$ cân tại $C$
$\Rightarrow CD = CB$
Do đó $AD = DC = CB = 1 \,cm$
b) Áp dụng tính chất đường phân giác, ta có:
$\dfrac{BD}{AD} = \dfrac{BC}{AC}$
$\Leftrightarrow \dfrac{BD}{AD} = \dfrac{BC}{AB}$
$\Leftrightarrow \dfrac{BD}{AD} = \dfrac{BC}{AD + BD}$
$\Leftrightarrow \dfrac{BD}{1} = \dfrac{1}{1 + BD}$
$\Leftrightarrow BD(1 + BD) = 1$
$\Leftrightarrow \left[\begin{array}{l}BD = \dfrac{\sqrt5 - 1}{2}\\BD = \dfrac{-\sqrt5 - 1}{2} \quad(loại)\end{array}\right.$
$\Rightarrow BD = \dfrac{\sqrt5 - 1}{2}\, cm$
Ta có:
$ΔBCD$ cân tại $C$ có: $CK\perp BD$
$\Rightarrow BK = KD = \dfrac{1}{2}BD = \dfrac{\sqrt5 - 1}{4}$
Ta cũng được:
$\widehat{BCK} = \widehat{DCK} = \dfrac{1}{2}\widehat{BCD} = 18^o$
Áp dụng định lý Pytago, ta được:
$BC^2= CK^2 + BK^2$
$\Rightarrow CK = \sqrt{BC^2 - BK^2} = \sqrt{\dfrac{5 + \sqrt5}{8}}\, cm$
Do đó:
$ΔBCK$ có:
$\begin{cases}\widehat{B} = 72^o\\\widehat{C} = 18^o\\\widehat{K} = 90^o\\BC = 1\, cm\\BK = \dfrac{\sqrt5 - 1}{4}\, cm\\CK = \sqrt{\dfrac{5 + \sqrt5}{8}}\, cm\end{cases}$
c) Ta có: $BD = \dfrac{\sqrt5 - 1}{2}$
$\Rightarrow AB = AC = BD + AD = \dfrac{\sqrt5 - 1}{2} + 1 = \dfrac{\sqrt5 + 1}{2}$
Ta được:
$\cos\widehat{A} = \dfrac{AH}{AD}$
$\Leftrightarrow \cos\widehat{A} = \dfrac{\dfrac{1}{2}AC}{AD}$ ($ΔADC$ cân tại $D$)
$\Leftrightarrow \cos36^o = \dfrac{\dfrac{\sqrt5 + 1}{4}}{1} = \dfrac{\sqrt5 + 1}{4}$