求证:OE=OF.
下面是小宇同学的数学日记,请仔细阅读并完成相应的任务.
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没有直角尺也能作出直角
今天,我在书店一本书上看到下面材料:木工师傅有一块如图①所示的四边形木板,他已经在木板上画出一条裁割线 ,现根据木板的情况,要过 上的一点 ,作出 的垂线,用锯子进行裁割,然而手头没有直角尺,怎么办呢?
办法一:如图①,可利用一把有刻度的直尺在 上量出 ,然后分别以 , 为圆心,以 与 为半径画圆弧,两弧相交于点 ,作直线 ,则 必为 .
办法二:如图②,可以取一根笔直的木棒,用铅笔在木棒上点出 , 两点,然后把木棒斜放在木板上,使点 与点 重合,用铅笔在木板上将点 对应的位置标记为点 ,保持点 不动,将木棒绕点 旋转,使点 落在 上,在木板上将点 对应的位置标记为点 .然后将 延长,在延长线上截取线段 ,得到点 ,作直线 ,则 .
我有如下思考:以上两种办法依据的是什么数学原理呢?我还有什么办法不用直角尺也能作出垂线呢?
……
任务:
动手操作:
第一步:如图1,正方形纸片ABCD沿对角线AC所在直线折叠,展开铺平.在沿过点C的直线折叠,使点B,点D都落在对角线AC上.此时,点B与点D重合,记为点N,且点E,点N,点F三点在同一直线上,折痕分别为CE,CF.如图2.
第二步:再沿AC所在的直线折叠,△ACE与△ACF重合,得到图3
第三步:在图3的基础上继续折叠,使点C与点F重合,如图4,展开铺平,连接EF,FG,GM,ME,如图5,图中的虚线为折痕.
问题解决:
莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler)是瑞士数学家,在数学上经常见到以他的名字命名的重要常数,公式和定理,下面是欧拉发现的一个定理:在△ABC中,R和r分别为外接圆和内切圆的半径,O和I分别为其外心和内心,则 .
如图1,⊙O和⊙I分别是△ABC的外接圆和内切圆,⊙I与AB相切分于点F,设⊙O的半径为R,⊙I的半径为r,外心O(三角形三边垂直平分线的交点)与内心I(三角形三条角平分线的交点)之间的距离OI=d,则有d2=R2﹣2Rr.
下面是该定理的证明过程(部分):
延长AI交⊙O于点D,过点I作⊙O的直径MN,连接DM,AN.
∵∠D=∠N,∠DMI=∠NAI(同弧所对的圆周角相等),
∴△MDI∽△ANI,
∴ ,
∴ ①,
如图2,在图1(隐去MD,AN)的基础上作⊙O的直径DE,连接BE,BD,BI,IF,
∵DE是⊙O的直径,∴∠DBE=90°,
∵⊙I与AB相切于点F,∴∠AFI=90°,
∴∠DBE=∠IFA,
∵∠BAD=∠E(同弧所对圆周角相等),
∴△AIF∽△EDB,
∴ ,∴ ②,
问题情境:
如图①,点 为正方形 内一点, ,将 绕点 按顺时针方向旋转 ,得到 (点 的对应点为点 ),延长 交 于点 ,连接 .
猜想证明:
独立思考: