已知平行四边形ABCD,AC、BD为对角线,求证:AC2+BD2=2(AB2+BC2).

问题描述:

已知平行四边形ABCD,AC、BD为对角线,求证:AC2+BD2=2(AB2+BC2).

证明:作AE⊥BC于点E,DF⊥BC交BC的延长线于F,
则∠AEB=∠DFC=90°.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=DC,AB∥CD,
∴∠ABE=∠DCF,
在△ABE和△DCF中,

∠AEB=∠DFC
∠ABE=∠DCF
AB=DC

∴△ABE≌△DCF(AAS),
∴AE=DF,BE=CF.
在Rt△ACE和Rt△BDF中,由勾股定理,得
AC2=AE2+EC2=AE2+(BC-BE)2
BD2=DF2+BF2=DF2+(BC+CF)2=AE2+(BC+BE)2
∴AC2+BD2=2AE2+2BC2+2BE2=2(AE2+BE2)+2BC2
又∵AE2+BE2=AB2
∴AC2+BD2=2(AB2+BC2).