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(2008•淄博)正方形ABCD的对角线交点为O,两条对角线把它分成了四个面积相等的三角形.(1)平行四边形ABCD的两条对角线交点为O,若△AOB,△BOC,△COD,△DOA面积分别为S1,S2,S3,S4,试判断S1,S2,S3,S4的关系,并加以证明;(2)四边形ABCD的两条对角线互相垂直,交点为O,若△AOB,△BOC,△COD,△DOA面积分别为S1,S2,S3,S4,试判断S1,S2,S3,S4的关系,并加以证明;(3)四边形ABCD的两条对角线交点为O,若△AOB,△BOC,△COD,△

2019-04-29

(2008•淄博)正方形ABCD的对角线交点为O,两条对角线把它分成了四个面积相等的三角形.
(1)平行四边形ABCD的两条对角线交点为O,若△AOB,△BOC,△COD,△DOA面积分别为S1,S2,S3,S4,试判断S1,S2,S3,S4的关系,并加以证明;
(2)四边形ABCD的两条对角线互相垂直,交点为O,若△AOB,△BOC,△COD,△DOA面积分别为S1,S2,S3,S4,试判断S1,S2,S3,S4的关系,并加以证明;
(3)四边形ABCD的两条对角线交点为O,若△AOB,△BOC,△COD,△DOA面积分别为S1,S2,S3,S4,试判断S1,S2,S3,S4的关系,并加以证明;
(4)四边形ABCD的两条对角线相等,交点为O,∠BAC=∠BDC,若△AOB,△BOC,△COD,△DOA面积分别为S1,S2,S3,S4,试只用S1,S3或只用S2,S4表示四边形ABCD的面积S.
优质解答
(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,
∵△AOB,△BOC的边OA,OC上的高相同,
∴S1=S2
同理S2=S3,S3=S4,S4=S1
∴S1=S2=S3=S4

(2)∵AC⊥BD,垂足为O,
∴S1=
1
2
OA•OB,S2=
1
2
OB•OC,S3=
1
2
OC•OD,S4=
1
2
OD•OA,
∴S1S3=S2S4

(3)设点B到线段AC所在直线的距离为h1,点D到线段AC所在直线的距离为h2
∴S1=
1
2
OA•h1,S2=
1
2
OC•h1,S3=
1
2
OC•h2,S4=
1
2
OA•h2
∴S1S3=S2S4

(4)∵BAC=∠BDC,∠AOB=∠DOC,
∴∠DCA=∠ABD,
当AB与CD不平行时,必相交于一点,
设线段BA与CD的延长线交于点E,
∵AC=BD,∠AEC=∠DEB,
∴△AEC≌△DEB,
∴AE=DE,CE=BE,
∴AB=DC,
∴△AOB≌△DOC,
∴S1=S3
∵S1S3=S2S4
∴S12=S2S4
∴S=S1+S2+S3+S4=2S1+S2+S4=S2+S4+2
S2S4
(或=(
S2
+
S4
2);
当AB与CD平行时,则△ABD与△BAC同底等高,有S1+S2=S1+S4
∴S2=S4
∵S1S3=S2S4
∴S22=S1S3,S=S1+S3+2S2=S1+S3+2
S1S3
(或=(
S1
+
S3
2).
(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,
∵△AOB,△BOC的边OA,OC上的高相同,
∴S1=S2
同理S2=S3,S3=S4,S4=S1
∴S1=S2=S3=S4

(2)∵AC⊥BD,垂足为O,
∴S1=
1
2
OA•OB,S2=
1
2
OB•OC,S3=
1
2
OC•OD,S4=
1
2
OD•OA,
∴S1S3=S2S4

(3)设点B到线段AC所在直线的距离为h1,点D到线段AC所在直线的距离为h2
∴S1=
1
2
OA•h1,S2=
1
2
OC•h1,S3=
1
2
OC•h2,S4=
1
2
OA•h2
∴S1S3=S2S4

(4)∵BAC=∠BDC,∠AOB=∠DOC,
∴∠DCA=∠ABD,
当AB与CD不平行时,必相交于一点,
设线段BA与CD的延长线交于点E,
∵AC=BD,∠AEC=∠DEB,
∴△AEC≌△DEB,
∴AE=DE,CE=BE,
∴AB=DC,
∴△AOB≌△DOC,
∴S1=S3
∵S1S3=S2S4
∴S12=S2S4
∴S=S1+S2+S3+S4=2S1+S2+S4=S2+S4+2
S2S4
(或=(
S2
+
S4
2);
当AB与CD平行时,则△ABD与△BAC同底等高,有S1+S2=S1+S4
∴S2=S4
∵S1S3=S2S4
∴S22=S1S3,S=S1+S3+2S2=S1+S3+2
S1S3
(或=(
S1
+
S3
2).
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