ACE≌△BCD, ∴ ?B??CAE?45?. ∴ ?DAE??CAE??BAC?45??45??90?. ∴ AD2?AE2?DE2. 由(1)知AE=DB,
∴ AD2+DB2=DE2.
18.(2009年莆田)已知:等边△ABC的边长为a. 探究(1):如图1,过等边△ABC的顶点A、B、C依次作AB、BC、CA的垂线围成
△MNG,求证:△MNG是等边三角形且.MN?3a;
探究(2):在等边△ABC内取一点O,过点O分别作OD?AB、OE?BC、OF?CA,垂足分别为点D、E、F.
①如图2,若点O是△ABC的重心,我们可利用三角形面积公式及等边三角形性质得到两个正确结论(不必证明):结论1.OD?OE?OF?2.AD?BE?CF?32a;
32a;结论
2是否仍然成立?如果成立,②如图3,若点O是等边△ABC内任意一点,则上述结论1、请给予证明;如果不成立,请说明理由.
M A
D G
B
C (图1)
B A O E (图2)
F C B D A F O E (图3)
C B D A F O E (图4)
C N
【关键词】等边三角形
证明:如图1,?△ABC为等边三角形 ??ABC?60°
?BC?MN,BA?MG
∴?CBM??BAM?90°
??ABM?90°-?ABC?30?
M A
G
B
C (图1)
??M?90?-?ABM?60?N
同理:?N??G?60?
?△MNG为等边三角形.
在Rt△ABM中,BM?ABsinMBC?asin60?a?23333a
在Rt△BCN中,BN?tanN?tan60??a
?MN?BM?BN?3a
(2)②:结论1成立.
A D
O F C 证明;方法一:如图2,连接AO、BO、CO
12a?OD?OE?OF?
B E H (图2)
由S△ABC?S△AOB?S△BOC?S△AOC=作AH?BC,垂足为H,
则AH?ACsin?ACB?a?sin60??32a
?S△ABC?12BC·AH?12a·32a
?12a?OD?OE?OF??12a·32a
?OD?OE?OF?32a
方法二:如图3,过点O作GH∥BC,分别交AB、AC于点G、H,过点 H作HM⊥BC于点M,
??DGO??B?60°,?OHF??C?60° ?△AGH是等边三角形 ?GH?AH ?OE⊥BC ?OE∥HM
?四边形OEMH是矩形 ?HM?OE
·sin?DGO?OG·sin60??在Rt△ODG中,OD?OG32OG
A
D G B
F H M C
32OH
O E
在Rt△OFH中,OF?OH·sin?OHF?OH·sin60??在Rt△HMC中,HM?HC·sinC?HC·sin60??32HC
?OD?OE?OF?OD?HM?OF?3232OG?32HC?3232OH
?M ?GH?HC??AC?32 aA D F?
F O E
E?
D? B C G
N
(2)②:结论2成立.
证明:方法一:如图4,过顶点A、B、C依次作边AB、BC、CA的垂线围成△MNG,由(1)得△MNG为等边三角形且MN?3a
过点O分别作OD??MN于D?,OE??NG于NG于点E?,OF??MG于点F? 由结论1得:
OD??OE??OF????MN?32?3a?32a
又?OD?AB,AB?MG,OF??MG
??ADO??DAF???OF?A?90?
?四边形ADOF?为矩形 ?OF??AD
同理:OD??BE,OE??CF
?AD?BE?CF?OD??OE??OF??32a
方法二:(同结论1方法二的辅助线)
A
D G B F H O
E M C (图3) 在Rt△OFH中,FH?OFtan?OHF?33OF
在Rt△HMC中,HC?HMsinC?23333OE
?CF?HC?FH?233OE?OF
同理:AD?233OF?33OD,BE?233OD?33OE
?AD?BE?CF
=
233OF?33OD?233OD?33OE?233OE?33OF
=3?OD?OE?OF?
32由结论1得:OD?OE?OF?a
A D
O B E
(图5)
C
?AD?BE?CF?3?32a?32a
F
方法三:如图5,连接OA、OB、OC,根据勾股定理得: BE?OE?OB?BD?OD① CF?OF?OC?CE?OE② AD?OD?AO?AF?OF③
222222222222222①+②+③得:
222222BE?CF?AD?BD?CE?AF
?BE?CF?AD??a?AD???a?BE???a?CF?
222222222222?a?2AD?a?AD?a?2BE?a?BE?a?2CF?a?CF
整理得:2a?AD?BE?CF??3a
2?AD?BE?CF?32a 12分
20.(2009年南充)如图8,半圆的直径AB?10,点C在半圆上,BC?6. (1)求弦AC的长;
(2)若