23.《几何原本》是古希腊数学家欧几里得的一部不朽著作,是数学发展史的一个里程碑.在该书的第2卷“几何与代数”部分,记载了很多利用几何图形来论证的代数结论,利用几何给人以强烈印象将抽象的逻辑规律体现在具体的图形之中.
(1)我们在学习许多代数公式时,可以用几何图形来推理,观察下列图形,找出可以推出的代数公式,(下面各图形均满足推导各公式的条件,只需填写对应公式的序号)
公式①:(a+b+c)d=ad+bd+cd
公式②:(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd
公式③:(a-b)
2=a
2-2ab+b
2公式④:(a+b)
2=a
2+2ab+b
2图1对应公式
,图2对应公式
,图3对应公式
,图4对应公式
.
(2)《几何原本》中记载了一种利用几何图形证明平方差公式(a+b)(a-b)=a
2-b
2的方法,如图5,请写出证明过程;(已知图中各四边形均为矩形)
(3)如图6,在等腰直角三角形ABC中,∠BAC=90°,D为BC的中点,E为边AC上任意一点(不与端点重合),过点E作EG⊥BC于点G,作EH⊥AD于点H,过点B作BF∥AC交EG的延长线于点F.记△BFG与△CEG的面积之和为S
1,△ABD与△AEH的面积之和为S
2.
①若E为边AC的中点,则
的值为
;
②若E不为边AC的中点时,试问①中的结论是否仍成立?若成立,写出证明过程;若不成立,请说明理由.