严谨证明一下这图各边长的正确性:设AB = AC = BC = 4,则AD = BD = BE = CE = EF = JK = 2
利用直角三角形AEB:AE = √(AB^2-BE^2) = √(4^2-2^2) = 2√3
所以三角形(及正方形)面积 = BC*AE/2 = 4√3
正方形边长 = 2√√3 如图所示,正方形的四条边分别是ME+EL、LD+DL、LJ+JM、MK+KM,故现在需要证明:
(1) EJ = EM+JM = EL+JL = 2√√3
(2) DL = KM = √√3
(3) EL = JM 证明:
首先AF = AE+EF = 2√3+2
所以AG = FG = GH = AF/2 = √3+1
另外EG = FG-EF = √3-1
利用直角三角形GEH:EH^2 = GH^2-EG^2 = (√3+1)^2-(√3-1)^2 = ((√3+1)+(√3-1))((√3+1)-(√3-1)) = (2√3)(2) = 4√3
因此EJ = EH = 2√√3……(1)成立。接着考虑三角形DEJ的面积:
这里有两种计算方法,其一为以DE(长度2)作底、平行线DE//JK的距离(长度√(2^2-1^2)=√3)作高,得底乘高除2为(2)(√3)/2=√3;其二为以EJ(长度2√√3)作底,DL作高……
所以(2√√3)(DL)/2 = √3,即DL = (2√3)/(2√√3) = √√3
同理,考虑三角形EJK的面积,得KM = √√3
因此DL = KM = √√3……(2)成立。最后,考虑两个直角三角形DLE和KMJ:
DE = JK = 2
DL = KM = √√3
所以EL = JM = √(2^2-(√√3)^2) = √(4-√3)……(3)成立。 (Q.E.D.)
利用直角三角形AEB:AE = √(AB^2-BE^2) = √(4^2-2^2) = 2√3
所以三角形(及正方形)面积 = BC*AE/2 = 4√3
正方形边长 = 2√√3 如图所示,正方形的四条边分别是ME+EL、LD+DL、LJ+JM、MK+KM,故现在需要证明:
(1) EJ = EM+JM = EL+JL = 2√√3
(2) DL = KM = √√3
(3) EL = JM 证明:
首先AF = AE+EF = 2√3+2
所以AG = FG = GH = AF/2 = √3+1
另外EG = FG-EF = √3-1
利用直角三角形GEH:EH^2 = GH^2-EG^2 = (√3+1)^2-(√3-1)^2 = ((√3+1)+(√3-1))((√3+1)-(√3-1)) = (2√3)(2) = 4√3
因此EJ = EH = 2√√3……(1)成立。接着考虑三角形DEJ的面积:
这里有两种计算方法,其一为以DE(长度2)作底、平行线DE//JK的距离(长度√(2^2-1^2)=√3)作高,得底乘高除2为(2)(√3)/2=√3;其二为以EJ(长度2√√3)作底,DL作高……
所以(2√√3)(DL)/2 = √3,即DL = (2√3)/(2√√3) = √√3
同理,考虑三角形EJK的面积,得KM = √√3
因此DL = KM = √√3……(2)成立。最后,考虑两个直角三角形DLE和KMJ:
DE = JK = 2
DL = KM = √√3
所以EL = JM = √(2^2-(√√3)^2) = √(4-√3)……(3)成立。 (Q.E.D.)