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  • 如圖,菱形ABCD對(duì)象線相交于O,∠ABC=120°,P為對(duì)角線AC上的一點(diǎn),∠MPN的兩邊PM、PN與菱形邊AD、CD分別相交于M、N,且∠MPN=60°

    如圖,菱形ABCD對(duì)象線相交于O,∠ABC=120°,P為對(duì)角線AC上的一點(diǎn),∠MPN的兩邊PM、PN與菱形邊AD、CD分別相交于M、N,且∠MPN=60°
    (1)當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)O重合時(shí),求證:AM+CN=跟號(hào)3 AO
    (2)點(diǎn)P在線段OA上(不與點(diǎn)A、O重合)若AP=2PO,則線段AM、CN、AO滿足的數(shù)量關(guān)系為:2AM+CN= AO;
    數(shù)學(xué)人氣:796 ℃時(shí)間:2020-04-04 20:57:55
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    郭敦顒回答:
    ∵菱形ABCD對(duì)象線相交于O,∠ABC=120°,
    ∴∠BAD=60°,AB=BC=CD=AD=BD,
    (1)當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)O重合時(shí),求證:AM+CN=(√3 )AO
    當(dāng)OM⊥AD,ON⊥CD時(shí),∠MON=∠MPN =60°,符合題設(shè)條件,
    此時(shí),∠AOM=60°,AM=AOsin60°=[(√3 )/2]AO,CN=AM
    ∴AM+CN=(√3 )AO,這是在特殊情況下的證明.下面給出一般情況下的證明:
    在△AOM中,令∠AOM=∠1<90°,∠AMO=∠3=150°-∠1,
    在△CON中,令∠CON=∠2<90°=120°-∠1,
    ∠CNO=∠4=150°-∠2=150°-(120°-∠1)=30°+∠1,
    則∠1+∠2=180°-60°=120°,∠3+∠4=180°,∠4=180°-∠3,
    按正弦定理,
    AM/sin∠1=AO/sin∠3=OM/sin30°,CN/sin∠2=COsin∠4=AO/sin∠3=ON/sin30°
    ∴OM=ON
    ∴AM=AOsin∠1/sin30°,CN= AOsin∠2/sin30°
    AM+CN=OM(sin∠1+ sin∠2)/ sin30°=OM[sin∠1+ sin(120°-∠1)]/ sin30°
    ∴AM+CN=
    AO(sin∠1+ sin∠2)/ sin∠3=AO[sin∠1+ sin(120°-∠1)]/ sin(150°-∠1)
    按三角函數(shù)的和差化積公式
    sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2] cos[(α-β)/2]
    [sin∠1+ sin(120°-∠1)]=2 sin60°cos(60°-∠1)
    ∵2 sin60°=√3,
    又∵cos(60°-∠1)/ sin(150°-∠1)= cos(-∠1)/ sin(90°-∠1)=1
    ∴AM+CN=(√3 )AO第二問(wèn)呢???沒(méi)有解答呀郭敦顒繼續(xù)回答:∵AO=[(1/2)√3]AD,AD= [(2/3)√3] AO。滿足的數(shù)量關(guān)系為:2AM+CN=[(2/3)√3] AO,此時(shí),2AM=AD,CN=0,或2AM→AD,CN→0。在其它的情況下2AM+CN=kAo,系數(shù)k為一變量,其表達(dá)式略;M的取值范圍為AQ,Q是 AD的中點(diǎn),N在CD上。當(dāng)MP⊥AO時(shí),AM=AD/3,2AM= [(2/9)√3] AO,DN=MP=AM/2,CN=CD-DN= [(2/3)√3] AO-AM/2,2AM+CN=[(2/3)√3] AO+1.5AM。
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