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如何画一条直线,平分任意四边形的面积

几何1

如图,给定一个任意四边形$ ABCD $,边长和角度都是未知的
如何作一条直线,将该四边形分为面积相等的2个部分?
步骤如下:

  • 连接对角线$ BD $,过$ C $点作一条直线$ l $,使得$ l // BD $,且$ l $与$ AB $的延长线相交于点$ E $

    几何2

  • 取线段$ AE $的中点$ F $,连接$ DF $,$ DF $将该四边形分为面积相等的2个图形

    几何3

要如何证明$ \triangle AFD $与四边形$ BCDF $面积相等?
连接$ DE $,$ DE $与$ BC $相交于点$ O $

几何4

由$ l // BD $可知,$ S_{\triangle BCD}=S_{\triangle BDE} $
$ \triangle BOD $为$ \triangle BCD $与$ \triangle BDE $的公共部分,由此可得出

$$ \large \begin{align*} S_{\triangle OCD}=S_{\triangle OBE}\newline S_{\text{四边形}ABCD}=S_{\triangle ADE} \end{align*} $$

点$ F $为线段$ AE $中点,由此可知

$$ \large S_{\triangle AFD}=S_{\triangle EFD}=S_{\text{四边形}BCDF} $$

证毕!

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