1 . 为了推导两角和与差的三角函数公式，某同学设计了一种证明方法：在直角梯形ABCD中，，，点E为BC上一点，且，过点D作于点F，设，.
   
(1)利用图中边长关系，证明：；

(2)若，求.

2 . 如图所示，已知的外接圆半径为，，是线段，上的两点，点是的外心，且是线段的中点，.

(1)证明：；
(2)求的最小值.

3 . 如图，某景区绿化规划中，有一块等腰直角三角形空地，，，为上一点，满足.现欲在边界，（不包括端点）上分别选取，两点，并在四边形区域内种植花卉，且，设.
   
(1)证明：；
(2)为何值时，花卉种植的面积占整个空地面积的一半？

4 . 求证：一个三角形是钝角三角形的充要条件是三角形内有一条边的平方大于另两条边的平方和．

5 . 如图1，在中，，，点D，E分别在边AB，AC上，，连接DC，点M，P，N分别为DE，DC，BC的中点．

(1)观察猜想：图1中，线段PM与PN的数量关系是________，位置关系是________；
(2)探究证明：把绕点A逆时针方向旋转到图2的位置，连接MN，BD，CE，判断的形状，并说明理由；
(3)拓展延伸：把绕点A在平面内自由旋转，若，，请直接写出面积的最大值．

6 . 在中，设A，B，C的对边分别为，且；
(1)若，求B的取值范围；
(2)求证：以为长的线段一定能构成锐角三角形；
(3)当时，以为长的线段是否一定能构成三角形?写出你的结论，并说明理由．

7 . 如图，有一个三角形的湿地公园，其中，点D在上，且，点D为公园入口.为了方便游客观光，拟在上选择一点E，在上选择一点F，修建三条观光廊桥，且要求，设.

（1）当变化时，求证：廊桥与的长度比值为定值；
（2）为节约修建成本，求三条廊桥长度和的最小值.

8 . 我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理，创制了一副“勾股圆方图”，后人称其为“赵爽弦图”.类比赵爽弦图，由3个全等的小三角形拼成如图所示的等边，若的边长为﹐且，则的面积为___________.

9 . 作用于同一点的三个力，，平衡，且，的夹角为，，的夹角为，，的夹角为．求证：．

10 . 已知的外心为，为线段上的两点，且恰为中点.
(1)证明：
(2)若，，求的最大值.