已知$AD$是等边三角形$ABC$的高。以$AD$为底边,作另一个等边三角形$ADE$。证明三角形$ADE$的面积与三角形$ABC$的面积之比为$3:4$。
已知
$AD$是等边三角形$ABC$的高。以$AD$为底边,作另一个等边三角形$ADE$。
要求
我们必须证明三角形$ADE$的面积与三角形$ABC$的面积之比为$3:4$。
解答
设$AB=BC=AC=2x$
在等边三角形中,高也是中垂线。
这意味着,
$BD=DC=x$
$\triangle ADB$是一个直角三角形。因此,根据勾股定理,
$AB^2=AD^2+BD^2$
$(2x)^2=AD^2+x^2$
$AD^2=4x^2-x^2$
$AD^2=3x^2$
$AD=\sqrt{3x^2}$
$AD=\sqrt3x$
$\triangle ABC$和$\triangle ADE$是等边三角形,因此是等角三角形。
因此,
$\triangle ABC \sim\ \triangle ADE$
我们知道,
如果两个三角形相似,则这两个三角形的面积之比与它们对应边长的平方之比成正比。
这意味着,
$\frac{ar(\triangle ADE)}{ar(\triangle ABC)}=\frac{AD^2}{BC^2}$
$=\frac{3x^2}{(2x)^2}$
$=\frac{3x^2}{4x^2}$
$=\frac{3}{4}$
证毕。
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