如果一条直线把一个平面图形的面积分成相等的两部分,我们把这条直线称为这个平面图形的一条面积等分线、
如图二,四边形ABCD中,AB与CD不平行,AB不等于CD,且S三角形ABC小于S三角形ACD,过点A画出四边形ABCD的面积等分线,并写出理由 展开
郭敦顒回答:
在图一中,设原矩形为ABCD,在B处剪去一个小正方形BFGE,E、F分别在AB、BC边上。所余图一为AEGFCD
作∠AFP=90°,FP交AB延长线于P,则
小正方形BFGE面积=BF²=AB×BP
取AB中点K,在KA上截KM=BP/2,作MN∥CD,交CD于N,则MN是图一AEGFCD的一条面积等分线。
D C
G F
A M K E B P
图一
E
E′ A′
A G M
B
F′
C F
K P D L N
图二-1 图二-2
在图二-1中,作AE⊥CB交CB延长线于E,则AE是△ABC底边BC上的高,
作AF⊥CD交CD延长线于F,则AF是△ACD底边CD上的高,则
S△ABC=BC×AE/2,S△ACD=CD×AF/2
设CD上有一点P,使S△ADP= S△ABC,则
S△ADP=DP×AF/2,
∴BC×AE/2=DP×AF/2,BC×AE=DP×AF,
∴AE/AF=DP/BC,
如图二-2,作任意(锐)角∠GAL,在A′G上截A′E′=AE,在A′L上截A′F′=AF,截F′N=BC,连EF,作NM∥EF,交A′G于M,则
A′E′/A′F′=E′M/F′N
∴AE/AF=DP/BC= A′E′/A′F′=E′M/F′N
∴DP= E′M。
∴在图二-1中,在DC上截DP= E′M,(原DP为假设)
∴S△ADP= S△ABC,得到证明确认,
取CP中点K,连AK,则AK是图二(-1)中四边形ABCD的一条面积等分线。