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在平行四边形ABCD,AC平方*BD平方=AB四次方+AD四次方,求角DAB

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/06 08:08:58
在平行四边形ABCD,AC平方*BD平方=AB四次方+AD四次方,求角DAB
在平行四边形ABCD中有,2*(AB的平方+AD的平方)=AC的平方+BD的平方,因此
AC的平方=2*AB的平方+2*AD的平方-BD的平方,代入到条件AC的平方*BD的平方=
AB的四次方+AD的四次方,整理得到2*AB的平方*AD的平方=(AB的平方+AD的平方-BD的平方)
的平方,所以,(AB的平方+AD的平方-BD的平方)= 2平方根*AB*AD,或
(AB的平方+AD的平方-BD的平方)=﹣(2的平方根)*AB*AD.在△ABD中,由余弦定理
AB的平方+AD的平方-BD的平方=2*AB*AD*cos(角DAB),比较得,cos(∠DAB)=2的平方根/2,
或cos(∠DAB)=-2的平方根/2,所以,∠DAB=45°或135°.
再问: 2*(AB的平方+AD的平方)=AC的平方+BD的平方 怎么得出来的呢?
再答: 这是平行四边形的一个结论,可以作如下证明,不失一般性,设角ABC为锐角,过A作AE⊥BC于E,过D作DF垂直BC交BC的延长线于F,在△ABE中,利用勾股定理有,AB的平方=AE的平方+BE的平方,同理,在△DCF中有,CD的平方=CF的平方+DF的平方.在△BDF中,由勾股定理得,BD的平方=BF的平方+DF的平方=(BC+CF)的平方+(CD的平方-CF的平方)=BC的平方+CD的平方+2*BC*CF=AD的平方+AB的平方+2*BC*CF .............................................(1).在△ACE中有,AC的平方=AE的平方+CE的平方=(AB的平方-BE的平方)+(BC-BE)的平方=AB的平方+BC的平方-2*BC*BE=AD的平方+AB的平方-2*BC*BE.................................... (2) 注意到△ABE≌△DCF,所以BE=CF.将(1)(2)相加,便得到AC的平方+BD的平方= 2*(AB的平方+AD的平方).