抽丝剥茧,详细解析初中数学题52

已知a,b,x,y为正实数,且a²+b²=1,x²+y²=1。

求证:ax+by≤1

解析:因为a,b,x,y都为正实数,

所以根据a²+b²=1,x²+y²=1,

可以构造两个直角三角形,

但因为两个直角三角形斜边相等,

我们可以联想到圆的直径所对的圆周角90°,

构造一个圆和它的直径所对的两个直角三角形,

如下图所示:

在⊙O中,直径AB=1,

在Rt△ACB中,

令AC=a,BC=b

由a²+b²=AC²+CB²=AB²=1;

在Rt△ADB中,

令BD=x,AD=y,

由x²+y²=BD²+AD²=AB²=1;

综上,构造的⊙O和两个直角三角形符合题意,

则ax+by=AC·BD+CB·AD。

如果你还记得托勒密定理,

那么则有:

AC·BD+CB·AD=AB·CD。

因为AB是直径,

所以CD≤AB,

所以AC·BD+CB·AD≤AB²=1,

即ax+by≤1。

附:托勒密定理:圆内接四边形两条对角线的乘积等于两对对边乘积之和。

如下图所示,ABCD为圆内接四边形,则对角线AC与BD的乘积等于一对对边AB与CD的乘积加上另一对对边AD与BC的乘积,即

AC·BD=AB·CD+AD·BC。

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