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已知四边形一组对边的平方和等于另一组对边的平方和,求证它的对角线相互垂直.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/15 13:02:43
已知四边形一组对边的平方和等于另一组对边的平方和,求证它的对角线相互垂直.
设顶点依次为 A,B,C,D.对角线的交点为O.
根据三角形边长定理:
AB^2=AO^2+OB^2-2AO*OB*COS<AOB
BC^2=BO^2+OC^2-2BO*OC*COS<BOC
CD^2=CO^2+OD^2-2CO*OD*COS<COD
DA^2=DO^2+OA^2-2DO*OA*COS<DOA
又应为:AB^2+CD^2=BC^2+DA^2
所以:AO^2+OB^2-2AO*OB*COS<AOB+CO^2+OD^2-2CO*OD*COS<COD=
BO^2+OC^2-2BO*OC*COS<BOC+DO^2+OA^2-2DO*OA*COS<DOA
整理得:AO*OB*COS<AOB+CO*OD*COS<COD=DO*OA*COS<DOA+BO*OC*COS<BOC
又因为对角相等: (AO*OB+CO*OD)*COS<AOB=(DO*OA+BO*OC)*COS<BOC
然后分类讨论,(AO*OB+CO*OD)=(DO*OA+BO*OC)的情况,这里得两角相等,相邻角和180,所以90
或者,(AO*OB+CO*OD)不=(DO*OA+BO*OC),那COS<AOB=0,<AOB=90