(2013•陕西)问题探究:(1)请在图①中作出两条直线,使它们将圆面四等分;(2)如图②,M是正方形ABCD内一定点,

(2013•陕西)问题探究:
(1)请在图①中作出两条直线,使它们将圆面四等分;
(2)如图②,M是正方形ABCD内一定点,请在图②中作出两条直线(要求其中一条直线必须过点M)使它们将正方形ABCD的面积四等分,并说明理由.
问题解决:
(3)如图③,在四边形ABCD中,AB∥CD,AB+CD=BC,点P是AD的中点,如果AB=a,CD=b,且b>a,那么在边BC上是否存在一点Q,使PQ所在直线将四边形ABCD的面积分成相等的两部分?如若存在,求出BQ的长;若不存在,说明理由.
dio2in1 1年前 已收到1个回答 举报

军港的兵 幼苗

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(1)如图1所示,

(2)连接AC、BD交于O,作直线OM,分别交AD于P,交BC于Q,过O作EF⊥OM交DC于F,交AB于E,
则直线EF、OM将正方形的面积四等份,
理由是:∵点O是正方形ABCD的对称中心,
∴AP=CQ,EB=DF,
在△AOP和△EOB中
∵∠AOP=90°-∠AOE,∠BOE=90°-∠AOE,
∴∠AOP=∠BOE,
∵OA=OB,∠OAP=∠EBO=45°,
∴△AOP≌△EOB,
∴AP=BE=DF=CQ,
设O到正方形ABCD一边的距离是d,

1
2(AP+AE)d=
1
2(BE+BQ)d=
1
2(CQ+CF)d=
1
2(PD+DF)d,
∴S四边形AEOP=S四边形BEOC=S四边形CQOF=S四边形DPOF
直线EF、OM将正方形ABCD面积四等份;

(3)存在,当BQ=CD=b时,PQ将四边形ABCD的面积二等份,
理由是:如图③,连接BP并延长交CD的延长线于点E,
∵AB∥CD,
∴∠A=∠EDP,
∵在△ABP和△DEP中


∠A=∠EDP
AP=DP
∠APB=∠DPE
∴△ABP≌△DEP(ASA),
∴BP=EP,
连接CP,
∵△BPC的边BP和△EPC的边EP上的高相等,
又∵BP=EP,
∴S△BPC=S△EPC
作PF⊥CD,PG⊥BC,则BC=AB+CD=DE+CD=CE,
由三角形面积公式得:PF=PG,
在CB上截取CQ=DE=AB=a,则S△CQP=S△DEP=S△ABP
∴S△BPC-S△CQP+S△ABP=S△CPE-S△DEP+S△CQP
即:S四边形ABQP=S四边形CDPQ
∵BC=AB+CD=a+b,
∴BQ=b,
∴当BQ=b时,直线PQ将四边形ABCD的面积分成相等的两部分.

1年前

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