題目:
半圓半徑為5,求兩個不等正方形面積之和
知識點回顧:
正方形性質定理- 兩組對邊分别平行;四條邊都相等;鄰邊互相垂直。
- 四個角都是90°,内角和為360°。
- 對角線互相垂直;對角線相等且互相平分;每條對角線平分一組對角。
- 既是中心對稱圖形,又是軸對稱圖形(有四條對稱軸)。
- 正方形的一條對角線把正方形分成兩個全等的等腰直角三角形,對角線與邊的夾角是45°;正方形的兩條對角線把正方形分成四個全等的等腰直角三角形。
- 正方形具有平行四邊形、菱形、矩形的一切性質與特性。
- 正方形是特殊的矩形,正方形是特殊的菱形。
- 圓内接四邊形的對角和為180°,并且任何一個外角都等于它的内對角。
- 四邊形ABCD内接于圓O,延長AB和DC交至E,過點E作圓O的切線EF,AC、BD交于P,則有:
- ∠A ∠C=180°,∠B ∠D=180°(即圖中∠DAB ∠DCB=180°, ∠ABC ∠ADC=180°)
- ∠DBC=∠DAC(同弧所對的圓周角相等)。
- ∠ADE=∠CBE(外角等于内對角,可通過(1)、(2)得到)
- △ABP∽△DCP(兩三角形三個内角對應相等,可由(2)得到)
- AP*CP=BP*DP(相交弦定理)
- EB*EA=EC*ED(割線定理)
- EF²= EB*EA=EC*ED(切割線定理)
- AB*CD AD*CB=AC*BD(托勒密定理)
- 直角三角形兩直角邊的平方和等于斜邊的平方。(勾股定理)
- 在直角三角形中,兩個銳角互餘。
- 直角三角形中,斜邊上的中線等于斜邊的一半(即直角三角形的外心位于斜邊的中點,外接圓半徑R=C/2)。該性質稱為直角三角形斜邊中線定理。
- 直角三角形的兩直角邊的乘積等于斜邊與斜邊上高的乘積。
- Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD是斜邊BC上的高,則有射影定理如下:(AD)²=BD·DC;(AB)²=BD·BC;(AC)²=CD·BC。
粉絲解法1:
設大、小正方形邊長分别為a、b,連接圓心與大正方形右上角頂點,圓心與小正方形左上角頂點,兩直角三角形全等,則:a*a b*b=5*5=25。
粉絲解法2:
如圖,連接OA、OB,設AC=CE=a,BD=DE=b,OE=c,則OC=a c,OD=b-c,OA=OB,OC² AC²=OD² OB²,代入整理得 b-a=c,OC=bS大正 S小正=b² a²=5²=25
粉絲解法3:
設小正方形邊長為a,大正方形邊長為b.連接圓心與小正方形左上角頂點,圓心與大正方形右上角頂點,所得兩直角三角形全等(角邊角),a^2 b^2=5^2=25
粉絲解法4:
粉絲解法5:
(a b x)² 2b² y²=(a b y)² 2a² x²=100(a b)x b²=(a b)y a², x b=y a=5(5 a)² 2b² (5-a)²=100, a² b²=25
粉絲解法6:
既然要求兩個正方形面積之和,就說明這個面積和是唯一的。于是我們可以按兩個邊長相等的正方形的特殊情形來計算,而這兩個正方形的對角線恰好就是圓的半徑r,于是面積之和很容易求得為r²=5²=25。
粉絲解法7:
複雜了,還有一種方法,直接從圓心連接AB兩點。設小、大正方形邊長分别為a和b,差值為c(圓心到大正方形左底角)。根據勾股定理列出兩式,求得b-c=a。 所以a平方 (a c)平方,就等于a平方加上b平方,等于5的平方。 即正方形的面積之和為25。
a平方 (a c)平方=5平方 b平方 (b-c)平方=5平方 兩式想減即得a-b c=0 所以a c=b 帶入第一式即為所求
粉絲解法8:
粉絲解法9:
解:設:CD是半圓的直徑,O為圓心。大、小正方形在圓上的頂點分别為B、A;O'是在直徑CD上的公共頂點。 分别連接O'B、O'A, 則:∠1=∠2=∠3=∠4=45⁰ ∴∠2 ∠3=90⁰ 連接AB 則:AB²=O'B² O'A² 設大小正方形邊長分别是y、x 則:O'B²=2y² O'A²=2x² ∴AB²=2(y² x²) 延長AO'交⊙O于A' ∵CD是⊙O的直徑 ∴∠7=∠5=∠1=45⁰ ∴∠AA'B=∠7=45⁰ 分别連接OA、OB 則:∠AOB=2∠AA'B=90⁰ ∴AB²=OA² OB² ∵OA=OB=5 ∴AB²=2·5² ∴2(y² x²)=2·5² ∴y² x²=25
粉絲解法10:
,