求证:在平行四边形ABCD中,AC2+BD2=AB2+BC2+CD2+DA2.

问题描述:

求证:在平行四边形ABCD中,AC2+BD2=AB2+BC2+CD2+DA2

证明:作DE⊥BA于点E,CF⊥AB交AB的延长线于F,则∠AED=∠BFC=90°.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=DC,AB∥CD,
∴∠DAE=∠CBF,
在△ADE和△BCF中,

∠DEA=∠CFB
∠DAE=∠CBF
AD=BC

∴△ADE≌△BCF(AAS),
∴AE=BF,DE=CF.
在Rt△DBE和Rt△CAF中,由勾股定理,得
AC2=AF2+CF2=CF2+(AB+AE)2
BD2=DE2+BE2=CF2+(AB-AE)2
AD2=AE2+DE2,CB2=BF2+CF2
则AC2+BD2=CF2+AB2+AE2+2AB•AE+CF2+AB2-2AB•AE+AE2
=(CF2+AE2)+(CF2+AE2)+AB2+AB2
=AB2+BC2+CD2+DA2
故AC2+BD2=AB2+BC2+CD2+DA2