25.已知菱形ABCD的边长为1.∠ADC=60°,等边△AEF两边分别交边DC、CB于点E、F. (1

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  • (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.

    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.

    我做过这题