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问题: 初中几何

在三角形ABC中,D是AB的中点,E,F分别是边AC,BC上的点,且DE垂直DF,求证:
三角形DEF面积<三角形ADE面积+三角形BDF面积.

解答:

证明 设CE/CA=x,CF/CB=y,显然 0<x≤1, 0<y≤1. 则得
S(CEF)=x*y*S(ABC)/2;
S(ADE)=[(1-x)*AD*AC*sinA]/2=(1-x)*S(ABC)/4;
S(BDF)=[(1-y)*BD*BC*sinB]/2=(1-y)*S(ABC)/4.

所证不等式:S(ADE)+S(BDF)≥S(DEF) 等价于
2[S(ADE)+S(BDF)]≥S(ABC)-S(CEF).
<==> 1-x-y+xy≥0
<==> (1-x)*(1-y)≥0,
上式显然成立。
所以 S(ADE)+S(BDF)≥S(DEF) 成立.
当E点与A重合[或者F点与B重合]时等号成立。

命题中, DE⊥DF是多余的。不需要这个条件。