15.设ω是一个平面图形,如果用直尺和圆规经过有限步作图(简称尺规作图),画出一个正方形与ω的面积相等(简称等积),那么这样的等积转化称为ω的“化方”.
(1)阅读填空
如图①,已知矩形ABCD,延长AD到E,使DE=DC,以AE为直径作半圆,延长CD交半圆于点H,以DH为边作正方形DFGH,则正方形DFFH与ABCD等积.
理由:连接AH,EH.
∵AE为直径∴∠AHE=90°∴∠HAE+∠HEA=90°.
∵DH⊥AE∴∠ADH=∠EDH=90°
∴∠HAD+∠AHD=90°
∴∠AHD=∠HED∴△ADH∽△HDE.
∴$\frac{AD}{DH}$=$\frac{DH}{DE}$,即DH
2=AD×DE.
又∵DE=DC∴DH
2=AD•DC.即正方形DFGH与矩形ABCD等积.
(2)类比思考
平行四边形的“化方”思路是,先把平行四边形转化为等积的矩形,再把矩形转化为等积的正方形.
(3)解决问题
三角形的“化方”思路是:先把三角形转化为等积的矩形(填写图形各称),再转化为等积的正方形.
如图②,△ABC的顶点在正方形网格的格点上,请用尺规或借助作出与△ABC等积的正方形的一条边.
(不要求写具体作法,但要保留作图痕迹)
(4)拓展探究
n边形(n>3)的“化方”思路之一是:把n边形转化为n-1边形,…,直至转化为等积三角形,从而可以化方.
如图③,四边形ABCD的顶点在正方形网格的格点上,请用尺规或借助网格作出与四边形ABCD等积的三角形(不要求写具体作法,但要保留作图痕迹).