在一个梯形\( \mathrm{ABCD} \)中,\( \mathrm{AB} \| \mathrm{DC} \),对角线\( \mathrm{AC} \)和\( \mathrm{BD} \)相交于点\( \mathrm{O} \)。过点\( \mathrm{O} \)作一条线段\( \mathrm{PQ} \),且\( \mathrm{PQ} \| \mathrm{AB} \),分别交\( \mathrm{AD} \)于\( \mathrm{P} \)和\( \mathrm{BC} \)于\( \mathrm{Q} \)。证明\( \mathrm{PO}=\mathrm{QO} \)。


已知

在一个梯形\( \mathrm{ABCD} \)中,\( \mathrm{AB} \| \mathrm{DC} \),对角线\( \mathrm{AC} \)和\( \mathrm{BD} \)相交于点\( \mathrm{O} \)。过点\( \mathrm{O} \)作一条线段\( \mathrm{PQ} \),且\( \mathrm{PQ} \| \mathrm{AB} \),分别交\( \mathrm{AD} \)于\( \mathrm{P} \)和\( \mathrm{BC} \)于\( \mathrm{Q} \)。

要求

我们必须证明\( \mathrm{PO}=\mathrm{QO} \)。

解答


在$\triangle A B D$和$\triangle P O D$中,$P O \| A B$

$\angle D =\angle D$       (公共角)

$\angle A B D =\angle P O D$         (同位角)

因此,根据AA相似性,

$\triangle A B D  \sim \triangle P O D$

这意味着,

$\frac{O P}{A B}=\frac{P D}{A D}$........(i)

在$\triangle A B C$和$\triangle O Q C$中,$O Q \| A B$

$\angle C =\angle C$

$\angle B A C =\angle Q O C$            (同位角)

因此,根据AA相似性,

$\triangle A B C  \sim \triangle O Q C$

这意味着,

$\frac{O Q}{A B} =\frac{Q C}{B C}$..........(ii)

在$\triangle A D C$中,$O P \| D C$

根据基本比例定理,

$\frac{A P}{P D}=\frac{O A}{O C}$........(iii)

在$\triangle A B C$中,$O Q \| A B$

根据基本比例定理,

$\frac{B Q}{Q C}=\frac{O A}{O C}$..........(iv)

由(iii)和(iv),我们得到,
$\frac{A P}{P D}=\frac{B Q}{Q C}$

两边都加1,我们得到,

$\frac{A P}{P D}+1 =\frac{B Q}{Q C}+1$

$\frac{A P+P D}{P D} =\frac{B Q+Q C}{Q C}$

$\frac{A D}{P D} =\frac{B C}{Q C}$

$\frac{P D}{A D}=\frac{Q C}{B C}$

$\frac{O P}{A B} =\frac{O Q}{B C}$          [由(i)和(ii)]

$\frac{O P}{A B} =\frac{O Q}{A B}$        [由(ii)]

$O P =O Q$ 

证毕。

更新于: 2022年10月10日

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