我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”(如图1).图2由弦图变化得到,它由四个全等的直角三角形拼接而成.点E,F,G,H分别是AF,BG,CH,DE的中点,点M,N,P,Q分别是HE,EF,FG,GH上的中点,且四边形MNPQ是正方形,已知正方形ABCD的面积为20,则正方形MNPQ的面积是______.

问题描述:

我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”(如图1).图2由弦图变化得到,它由四个全等的直角三角形拼接而成.点E,F,G,H分别是AF,BG,CH,DE的中点,点M,N,P,Q分别是HE,EF,FG,GH上的中点,且四边形MNPQ是正方形,已知正方形ABCD的面积为20,则正方形MNPQ的面积是______.

∵E为AF的中点,DE=AF,
∴AE=

1
2
DE,
∵正方形ABCD面积为20,∴AD=2
5

在Rt△ADE中,设AE=x,则DE=2x,
根据勾股定理得:AD2=AE2+DE2,即20=x2+4x2
解得:x=2,
∴AE=EF=2,
∴正方形EFGH的面积为4,
∵正方形MNQP为正方形EFGH的中点四边形,
∴正方形MNQP的面积为2.
故答案为:2
答案解析:由E为AF的中点,得到AE为AF的一半,由题意得到AE为DE的一半,根据正方形ABCD的面积求出边长,在直角三角形AED中,设AE=x,则DE=2x,利用勾股定理列出关于x的方程,求出方程的解得到x的值,确定出正方形EFGH的边长,进而求出它的面积,根据正方形MNQP为正方形EFGH的中点四边形,面积为正方形EFGH的一半,求出即可.
考试点:勾股定理的证明.
知识点:此题考查了勾股定理的证明,涉及的知识有:勾股定理,中点四边形的性质,以及正方形面积公式的应用,利用了方程的思想,熟练掌握勾股定理是解本题的关键.