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已知菱形ABCD的边长为1,∠ADC=60°,等边三角形AEF两边分别交CD,CB于点E,F

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/17 01:09:52
已知菱形ABCD的边长为1,∠ADC=60°,等边三角形AEF两边分别交CD,CB于点E,F
1,特殊发现,如图1,若点E,F分别是边CD,CB的中点,求证菱形ABCD对角线AC,BD交点O为等边三角形AEF的外心
2若点E,F始终在边CD,CB上移动,记等边三角形AEF的外心为P
1)如图2,猜想等边三角形AEF的外心落在那一条直线上,并加以证明
2)如图3,当三角形AEF面积最小,过点P任意做一直线分别交DA于点M,交CD延长线于点N,试判断(1/DM)+(1/DN)是否为定值,若是,请求出定值,若不是,清说明理由

图由左至右分别为图1,图2,下面的是图3
已知菱形ABCD的边长为1,∠ADC=60°,等边三角形AEF两边分别交CD,CB于点E,F
1)证明:如图1,分别连接OE、0F,           ∵四边形ABCD是菱形,           ∴AC⊥BD,BD平分∠ADC.AO=DC=BC,           ∴∠COD=∠COB=∠AOD=90°.           ∠ADO=∠ADC=×60°=30°,           又∵E、F分别为DC、CB中点,           ∴OE=CD,OF=BC,AO=AD,           ∴0E=OF=OA,           ∴点O即为△AEF的外心.(2)        ①猜想:外心P一定落在直线DB上.  证明:       如图2,分别连接PE、PA,过点P分别作PI⊥CD于I,PJ⊥AD于J,               ∴∠PIE=∠PJD=90°,               ∵∠ADC=60°,               ∴∠IPJ=360°-∠PIE-∠PJD-∠JDI=120°,               ∵点P是等边△AEF的外心,               ∴∠EPA=120°,PE=PA,               ∴∠IPJ=∠EPA,               ∴∠IPE=∠JPA,               ∴△PIE≌△PJA,               ∴PI=PJ,               ∴点P在∠ADC的平分线上,即点P落在直线DB上.        ②1/DM+1/DN为定值2.               当AE⊥DC时.△AEF面积最小,               此时点E、F分别为DC、CB中点.               连接BD、AC交于点P,由(1)               可得点P即为△AEF的外心.               如图3.设MN交BC于点G,               设DM=x,DN=y(x≠0.y≠O),则CN=y-1,               ∵BC∥DA,               ∴△GBP≌△MDP.               ∴BG=DM=x.               ∴CG=1-x                          ∵BC∥DA,               ∴△NCG∽△NDM,               ∴CN/DN=CG/DM,               ∴(y-1)/y=(1-x)/x,               ∴x+y=2xy,               ∴1/x+1/y=2,               即1/DM+1/DN=2.