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如图,EFGH是正方形ABCD的内接四边形,两条对角线EG和FH相交于点O,且它们所夹的锐角为θ,∠BEG与∠CFH都是锐角,已知EG=k,FH=l,四边形EFGH的面积为S,
(1)求证:数学公式
(2)试用k、l、S来表示正方形ABCD的面积.

(1)证明:S=S△EFG+S△EHG
=S△EOF+S△GOF+S△EOH+S△GOH
=

=
=
所以

(2)解:过E、F、G、H分别作AB、BC、CD、DA的垂线,得矩形PQRT.
设正方形ABCD的边长为a,PQ=b,QR=c,

由S△AEH=S△TEH
S△BEF=S△PEF,S△GFC=S△QFG,S△DGH=S△RGH
得SABCD+SPQRT=2S,

∴(k2+l2-4S)a2=k2l2-4S2
由(1)知

分析:(1)根据图形知,S=S△EFG+S△EHG=S△EOF+S△GOF+S△EOH+S△GOH,然后由面积公式S=absinC证明结论即可;
(2)过E、F、G、H分别作AB、BC、CD、DA的垂线,构造矩形PQRT.利用勾股定理求的正方形ABCD的边长,然后由S△AEH=S△TEH,S△BEF=S△PEF,S△GFC=S△QFG,S△DGH=S△RGH推知(k2+l2-4S)a2=k2l2-4S2,最后根据(1)的结论来判定k2l2-4S2,的取值范围,从而用k、l、S来表示正方形ABCD的面积.
点评:本题主要考查了三角形的面积、正方形的性质及正、余弦定理.此题难度较大,在解题时需灵活运用正、余弦定理.
练习册系列答案
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科目:初中数学 来源: 题型:

课题学习:
(1)如图1,E、F、G、H分别是正方形ABCD各边的中点,则四边形EFGH是
正方
正方
形,正方形ABCD的面积记为S1,EFGH的面积为S2,则S1和S2间的数量关系:
S1=2S2
S1=2S2

(2)如图2,E、F、G、H分别是菱形ABCD各边的中点,则四边形EFGH是
形,菱形ABCD的面积为S1,EFGH的面积为S2,则S1和S2间的数量关系:
S1=2S2
S1=2S2

(3)如图3,梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC⊥BD,垂足为O,E、F、G、H分别为各边的中点.四边形EFGH是
形;若梯形ABCD的面积记为S1,四边形EFGH的面积记为S2,由图可猜想S1和S2间的数量关系为:
S1=2S2
S1=2S2

(4)如图4,E、G分别是平行四边形ABCD的边AB、DC的中点,H、F分别是边形AD、BC上的点,且四边形EFGH为平行四边形,若把平行四边形ABCD的面积记为S1,把平行四边形形EFGH的面积记为S2,试猜想S1和S2间的数量关系,并加以证明.

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