在探究矩形的性质时.小明得到了一个有趣的结论:矩形两条对角线的平方和等于四条边的平方和.如

发布时间:2021-02-17 05:50:11

在探究矩形的性质时,小明得到了一个有趣的结论:矩形两条对角线的平方和等于四条边的平方和.如图1,在矩形ABCD中,由勾股定理,得AC2=AB2+BC2,BD2=AB2+AD2,又CD=AB,AD=BC,所以AC2+BD2=AB2+BC2+CD2+AD2=2(AB2+BC2).
小亮对菱形进行了探究,也得到了同样的结论,于是小亮猜想:任意平行四边形两条对角线的平方和等于四条边的平方和.请你解决下列问题:
(1)如图2,已知:四边形ABCD是菱形,求证:AC2+BD2=2(AB2+BC2);
(2)你认为小亮的猜想是否成立,如果成立,请利用图3给出证明;如果不成立,请举反例说明;
(3)如图4,在△ABC中,BC、AC、AB的长分别为a、b、c,AD是BC边上的中线.试求AD的长.(结果用a,b,c表示)

网友回答

答案:分析:(1)设AC与BD相交于点O,根据四边形ABCD是菱形,得出AC=2OA,BD=2OB,利用勾股定理,得OA2+OB2=AB2,再利用AB=BC,即可求证AC2+BD2=2(AB2+BC2).
(2)作AE⊥BC于点E,DF⊥BC交BC的延长线于F,再根据四边形ABCD是平行四边形,求证△ABE≌△DCF,得出AE=DF,BE=CF,由勾股定理得AC2=AE2+EC2=AE2+(BC-BE)2,BD2=DF2+BF2=DF2+(BC+CF)2=AE2+(BC+BE)2
(3)延长AD到E,使DE=AD,连接BE,CE,则AE=2AD,求证四边形ABEC是平行四边形,由(2)的结论,得AE2+BC2=2(AB2+AC2),解得AD2=
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(2b2+2c2-a2).
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