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问题: 初中几何

设P是正△ABC内部任意一点,过P作BC,CA,AB的垂线,垂足分别为D,E,F。
求证:S(PBD)+S(PCE)+S(PAF)=S(ABC)/2。

解答:

证明 过P作MN∥ BC交AB,AC于M,N,过B作BQ⊥MN交于Q,过C作CR⊥MN交于R。记正△AMN的边长为1,设PM=x,则PN=1-x。于是
S(PAF)+S(PNE)=(1/2)*(√3/2)*[x(1-x/2)+(1-x)*(1-x)/2]
=√3/8=S(AMN)/2。
又Rt△BMQ≌Rt△CNR,所以
S(PBD)+S(PCN)=[S(BDPQ)+S(DCRP)]/2-S(CRN)=S(PCD)+S(BMP)=S(BCNM)/2.
从而 S(PBD)+S(PCE)+S(PAF)=S(PAF)+S(PNE)+S(PBD)+S(PCN)
[S(AMN)+S(BCNM)]/2=S(ABC)/2。