作业帮 > 数学 > 作业

以正方形ABCD对角线AC为一边作◇AEFC,点B,E,F在一直线上,求证AE,AF三等分角BAC.

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/08/05 13:38:32
以正方形ABCD对角线AC为一边作◇AEFC,点B,E,F在一直线上,求证AE,AF三等分角BAC.
以正方形ABCD对角线AC为一边作◇AEFC,点B,E,F在一直线上,求证AE,AF三等分角BAC.
根据题意作下图,并作辅助线EH⊥BC于H,EG⊥AB并交AB延长线于G;连接CE交AF于O:

 
∵AEFC为菱形,∴EF∥AC,因BEF在同一直线上,故∠EBG=∠CAB=45°,则BGEH为正方形;并且AE=AC=AB*√(2),CE⊥AF,AF平分线段CE和∠CAE;
对⊿AGE,由勾股定理:AE*AE=(AB+BG)(AB+BG)+EG*EG,
即 (AB*√(2))*(AB*√(2))=(AB+EG)*(AB+EG)+EG*EG
对求解上式关于EG的二次方程得到:EG=AB*(√(3)-1)/2;
对⊿CHE,由勾股定理:CE*CE=CH*CH+EH*EH
∵CH=CB-HB=AB-EG=AB*(3-√(3))/2,EH=EG;
∴CE*CE=AB*AB*((3-√(3))/2)*((3-√(3))/2)+AB*AB*((√(3)-1)/2)*((√(3)-1)/2),
  CE*CE=AB*AB*(4-2*√(3))=(2*EG)*(2*EG),
  CE=2*EG;
而CO=EO=CE/2=EG;
∴⊿ADC≌⊿ADE≌⊿AGE;
  ∠CAO=∠EAO=∠EAG;
即AE、AF两线将45°的∠BAC三等分,命题得证.