小明在一次數(shù)學(xué)興趣小組活動(dòng)中,對(duì)一個(gè)數(shù)學(xué)問題作如下探究:
(1)如圖1,四邊形ABCD中,AD∥BC,點(diǎn)E為DC邊的中點(diǎn),連接AE并延長(zhǎng)交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,求證:S
四邊形ABCD=S
△ABF(S表示面積)
(2)如圖2:在已知銳角∠AOB內(nèi)有一個(gè)定點(diǎn)P.過點(diǎn)P任意作一條直線MN,分別交射線OA、OB于點(diǎn)M、N.小明將直線MN繞著點(diǎn)P旋轉(zhuǎn)的過程中發(fā)現(xiàn),△MON的面積存在最小值,請(qǐng)問當(dāng)直線MN在什么位置時(shí),△MON的面積最小,并說明理由.
(3)利用(2)的結(jié)論解決下列問題:
我們知道,三角形的三條中線一定會(huì)交于一點(diǎn),這一點(diǎn)就叫做三角形的重心.重心有很多美妙的性質(zhì),如關(guān)于線段比.(如圖3)若O是△ABC的重心,連結(jié)AO并延長(zhǎng)交BC于D,則
=
,這樣面積比就有一些“漂亮”結(jié)論,利用這些性質(zhì)解決以下問題.
若O是△ABC的重心,過O的一條直線分別與AB、AC相交于G、H(均不與△ABC的頂點(diǎn)重合)(如圖4),S
四邊形BCHG,S
△AGH分別表示四邊形BCHG和△AGH的面積,試探究
的最大值.