美国高中几何证明题?
这是一道非常好的题目,值得仔细琢磨。 首先,题目中已经给了两个结论,一个是AC=BD,另一个是∠ABC=∠DCB。这两个结论可以由“旋转”得到。 如果想要证明第三个结论:AB⊥CD,只需要证明两条线段长度相等且夹角为直角即可。这可以看成是一个“三角形全等”的问题。
接下来分情况讨论: 当A、B、C、D四点共线时,结论显然成立。 所以不妨设A、B、C、D不共线,则有AC∥BD(若四点后移,则结论显然成立;若四个点共圆,则可以证出AB⊥CD).因此有∠ACD=∠BCD,再加上刚刚得到的∠ABC=∠DCB,于是有△ACD≌△BCD(∠DAB=∠DCA),得到AD=BC,于是AB⊥CD.当A、B、C、D两点共圆时,假设圆心为O,连结OA并延长交BD于E,则有EA⊥DB(圆周角度数等于直线和圆的交角度数),即DE⊥AB(垂直于直线的一组平行线过相交直线的垂足),于是AB⊥CD. 本题的结论AB⊥CD成立。