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[数学] 2009-6-23 初三

2009-6-23 初三

在四边形ABCD中,∠A+C90°。求证(AB*CD)^2+(AD*BC)^2=(AC*BD)^2.

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这个题真难做,我的方法有点麻烦,不知道有没有简单方法。另外,不大会画图。

在边AD做三角形DEA相似于三角形BCD,其中角BCD=角DEA,角CDB=角DAE,角CBD=角EDA
  则有AB/BD=DF/CD 即 DF=(AB*CD)/BD ...........(1)
          CF/CD=AD/BD 即 CF=(AD*CD)/BD ...........(2)
在边CD做三角形CDF相似于三角形DBF,其中角CDF=角DBF,角DCF=角ADB,角CFD=角DAB
  则有BC/BD=DE/AD 即 DE=(AD*BC)/BD ...........(3)
          AE/AD=DC/BD 即 AE=(AD*CD)/BD ...........(4)


因为 角DAB+角DCB=90度
    所以角ADC+角ABC=270度,角ADC+角ABD+角DBC=270度,即角ADC+角FDC+角ADE=270度
    所以角EDF=90度,即三角形EDF是直角三角形
    所以 EF^2=DE^2+DF^2 ............(5)
    (1),(3)带入(5)得,
    EF^2=((AB*CD)/BD)^2+((AD*BC)/BD)^2
    得(EF*BD)^2=(AB*CD)^2+(AD*BC)^2 ...........(6)

因为三角形EDF是直角三角形,所以角DEF+角DFE=90度
另外根据已知,角DAB+角BCD=90度,得角DFC+角AED=90度
所以角DEF+角DFE+角DFC+角AED=180度
所以AE//CF
由(2),(4)可得AE=CF
所以四边形ACFE是平行四边形
所以EF=AC,代入(6)得,
(AC*BD)^2=(AB*CD)^2+(AD*BC)^2.

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