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  • 正方形ABCD的頂點A在直線MN上,點O是對角線AC、BD的交點,過點O作OE⊥MN于點E,過點B作BF⊥MN于點F. (1)如圖1,當O、B兩點均在直線MN上方時,易證:AF+BF=2OE(不需證明) (2)當正方形ABCD繞

    正方形ABCD的頂點A在直線MN上,點O是對角線AC、BD的交點,過點O作OE⊥MN于點E,過點B作BF⊥MN于點F.

    (1)如圖1,當O、B兩點均在直線MN上方時,易證:AF+BF=2OE(不需證明)
    (2)當正方形ABCD繞點A順時針旋轉(zhuǎn)至圖2、圖3的位置時,線段AF、BF、OE之間又有怎樣的關(guān)系?請直接寫出你的猜想,并選擇一種情況給予證明.
    數(shù)學人氣:537 ℃時間:2019-10-17 07:30:02
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)證明:如圖,過點B作BG⊥OE于G,

    則四邊形BGEF是矩形,
    ∴EF=BG,BF=GE,
    在正方形ABCD中,OA=OB,∠AOB=90°,
    ∵BG⊥OE,
    ∴∠OBG+∠BOE=90°,
    又∵∠AOE+∠BOE=90°,
    ∴∠AOE=∠OBG,
    ∵在△AOE和△OBG中,
    ∠AOE=∠OBG
    ∠AEO=∠OGB=90°
    OA=OB
    ,
    ∴△AOE≌△OBG(AAS),
    ∴OG=AE,OE=BG,
    ∵AF-EF=AE,EF=BG=OE,AE=OG=OE-GE=OE-BF,
    ∴AF-OE=OE-BF,
    ∴AF+BF=2OE;
    (2)圖2結(jié)論:AF-BF=2OE,
    圖3結(jié)論:BF-AF=2OE.
    對圖2證明:過點B作BG⊥OE交OE的延長線于G,
    則四邊形BGEF是矩形,
    ∴EF=BG,BF=GE,
    在正方形ABCD中,OA=OB,∠AOB=90°,
    ∵BG⊥OE,
    ∴∠OBG+∠BOE=90°,
    又∵∠AOE+∠BOE=90°,
    ∴∠AOE=∠OBG,
    ∵在△AOE和△OBG中,
    ∠AOE=∠OBG
    ∠AEO=∠OGB=90°
    OA=OB
    ,
    ∴△AOE≌△OBG(AAS),
    ∴OG=AE,OE=BG,
    ∵AF-EF=AE,EF=BG=OE,AE=OG=OE+GE=OE+BF,
    ∴AF-OE=OE+BF,
    ∴AF-BF=2OE;
    若選圖3,其證明方法同上.
    作OG⊥BF于G,
    則四邊形EFGO是矩形,
    ∴EF=GO,GF=EO,∠GOE=90°,
    ∴∠AOE+∠AOG=90°.
    在正方形ABCD中,OA=OB,∠AOB=90°,
    ∴∠AOG+∠BOG=90°,
    ∴∠AOE=∠BOG.
    ∵OG⊥BF,OE⊥AE,
    ∴∠AEO=∠BGO=90°.
    ∴△AOE≌△BOG(AAS),
    ∴OE=OG,AE=BG,
    ∵AE-EF=AF,EF=OG=OE,AE=BG=AF+EF=OE+AF,
    ∴BF-AF=BG+GF-(AE-EF)=AE+OE-AE+EF=OE+OE=2OE,
    ∴BF-AF=2OE.
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