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.
(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=
OA?OB,S2=1 2
OB?OC,S3=1 2
OC?OD,S4=1 2
OD?OA,1 2
∴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=
OA?h1,S2=1 2
OC?h1,S3=1 2
OC?h2,S4=1 2
OA?h2,1 2
∴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
(或=(S2S4
+S2
)2);S4
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
(或=(S1S3
+S1
)2).S3