参考・概略です
(1)
∠BAC=x として
仮定(AD=BD)より、二等辺三角形DABの底角が等しく
∠ABD=∠BAC=x ・・・ ①
仮定(BDが∠ABCの二等分線)より、
∠CBA=∠ABD=x ・・・ ②
∠ABC=2x ・・・ ③
仮定(AB=AC)より、二等辺三角形DABの底角が等しく
∠ACB=∠ABC=2x ・・・ ④
①③④と△ABCの内角の和が180°であることより
x+2x+2x=180
方程式を解いて、x=36 から
∠BAC=∠
(2)
△ABCと△BDCで
②より、∠BAC=∠DBC=x ・・・ ④
共通角より、∠ACB=∠BCD=2x ・・・ ⑤
④⑤より、2組の角がそれぞれ等しく
△ABC∽△BDC
相似な図形の対応する辺の比は等しく
AC:BC=BC:DC
AC=2,BC=x,DC=AC-ADで、
仮定(AD=BC)より、DC=2-xとなり
2:x=x:(2-x) から
x²=2(2-x) を解き
x=-1±√5
x>0 より、x=-1+√5 で
BC=√5-1