(2013•陕西)问题探究:(1)请在图①中作出两条直线,使它们将圆面四等分;(2)如图②,M是正方形ABCD内一定点,

1个回答

  • (1)如图1所示,

    (2)连接AC、BD交于O,作直线OM,分别交AD于P,交BC于Q,过O作EF⊥OM交DC于F,交AB于E,

    则直线EF、OM将正方形的面积四等份,

    理由是:∵点O是正方形ABCD的对称中心,

    ∴AP=CQ,EB=DF,

    在△AOP和△EOB中

    ∵∠AOP=90°-∠AOE,∠BOE=90°-∠AOE,

    ∴∠AOP=∠BOE,

    ∵OA=OB,∠OAP=∠EBO=45°,

    ∴△AOP≌△EOB,

    ∴AP=BE=DF=CQ,

    设O到正方形ABCD一边的距离是d,

    1

    2(AP+AE)d=

    1

    2(BE+BQ)d=

    1

    2(CQ+CF)d=

    1

    2(PD+DF)d,

    ∴S四边形AEOP=S四边形BEOC=S四边形CQOF=S四边形DPOF

    直线EF、OM将正方形ABCD面积四等份;

    (3)存在,当BQ=CD=b时,PQ将四边形ABCD的面积二等份,

    理由是:如图③,连接BP并延长交CD的延长线于点E,

    ∵AB∥CD,

    ∴∠A=∠EDP,

    ∵在△ABP和△DEP中

    ∠A=∠EDP

    AP=DP

    ∠APB=∠DPE

    ∴△ABP≌△DEP(ASA),

    ∴BP=EP,

    连接CP,

    ∵△BPC的边BP和△EPC的边EP上的高相等,

    又∵BP=EP,

    ∴S△BPC=S△EPC

    作PF⊥CD,PG⊥BC,则BC=AB+CD=DE+CD=CE,

    由三角形面积公式得:PF=PG,

    在CB上截取CQ=DE=AB=a,则S△CQP=S△DEP=S△ABP

    ∴S△BPC-S△CQP+S△ABP=S△CPE-S△DEP+S△CQP

    即:S四边形ABQP=S四边形CDPQ

    ∵BC=AB+CD=a+b,

    ∴BQ=b,

    ∴当BQ=b时,直线PQ将四边形ABCD的面积分成相等的两部分.