全国初中数学竞赛辅导(初3)第17讲平面几何中的定值问题(20200614140122)

全国初中数学竞赛辅导(初3)第17讲平面几何中的定值问题(20200614140122)
全国初中数学竞赛辅导(初3)第17讲平面几何中的定值问题(20200614140122)

第十七讲平面几何中的定值问题

定值问题的证明或计算,一般是通过图形的定量,如线段和定角来讨论的.如果问题中已明确给出定值,那么一般通过线段和角的和、差、倍、分的推导或计算来解决;如果问题中未给出定值,可以利用特殊的方法推测出定值,然后再加以一般化的证明.下面举几个例题,说明上述思考方法.

例1 如图3-80.已知△ABC中,AB=AC,P是其底边BC上任一点,设AP交△ABC的外接圆于Q点,求证:AP·AQ为定值.

分析欲证AP·AQ为定值,我们先用特殊化方法找出这个定值是什么,

然后再给以一般化的证明.为此,我们取P与B(或C)重合,则Q点也必与B(或C)重合,则AP·AQ应等于AB2(定值),以下证明这个推测.证连

结BQ.因为AB=AC,所以

∠ABC=∠ACB.

又因为∠ACB=∠AQB,所以

∠ABC=∠AQB.

又因为∠BAQ=∠PAB,所以

所以 AP·AQ=AB2(定值).

注意如果连结QC,将怎样证明?请读者思考.

例2 如图3-81.已知△ABC中,AB=AC,如果直线EF,MN都垂直于BC,试证明:不论MN,EF怎样平行移动,只要MN,EF之间的距离不变,五边形AMNFE的周长是一个定值.

分析从图3-81中可以发现,如果引AD⊥BC于D,由已知条件可知AB(或AC),AD,NF,BD(或CD)都为定值,因此,若五边形AMNFE的周长转化为以上各线段的表达式,则可判定其为定值.

证作AD⊥BC于D,则

所以

所以

又因为

所以

所以

所以

由于△ABC为确定的等腰(AB=AC)三角形,所以AD,BD,CD,AB为定值,又因为EF,MN之间距离为定长,所以NF为定值.所以五边形AMNFE的周长为定值.

例3 设OA,OB是已知圆O的任意两条半径,过B引BE⊥OA于E,过E作EP⊥AB于P.求证:OP2+EP2为定值(图3-82).

分析由已知A,B为⊙O上任意两点,如果固定A,让B在圆上移动,当B点移动到半圆中点时,BE变成了半径r,E与O重合,

证延长OP交⊙O于C,D(图3-82).因为在直角三角形AEB中,∠AEB=90°,EP⊥AB于P,所以

EP2=AP·PB=CP·PD

=(OC-OP)·(OD+OP)

=r2-OP2,

所以EP2+OP2=r2(定值).

例4 若P为圆O内一定点,过P任作一弦AC,分别过A,C引圆的切线,再过P分别作两切线的垂线,垂足为Q,R(如图3-84),分析根据已知,AC为过圆O内定点P的任意一弦,为了找定值,使

AC特殊化,令AC为直径,则P是直径AC上的一个定点,这时由于PC,

PQ同时垂直于切线,所以Q,C两点重合.同理A,R也重合(图3-85).于是,

下面证明这个推测结论.

证在图3-84中,作直径AB,连BC,并过OP作直径EF.由于∠ACB=90°,于是

△ABC∽△APR.

又因为△ABC∽△PCQ,所以

因此

例5 设d1,d2,d3是单位圆O的三条直径,且两两交角为60°,在圆周上任一点P向d1,d2,d3作垂线,垂足分别为A,B,C.证明:△ABC为定三角形(图3-86).

分析因为P为圆O上的动点,所以当P点移动到d1的一个端点D时(P与D重合,见图3-86),因为DF⊥d3于F,DE⊥d2于E,而∠FOD=∠EOD=60°,所以∠

EDF=60

证连OP,作BM⊥OA于M.因为∠PAO=∠PBO=90°,所以,A,P,B,O四点共圆,且OP=1.因此,在△ABM与△OPB中,

°,

∠MAB=∠BPO,∠BMA=OBP=90

所以△AMB∽△PBO,

所以

例6 相交的两圆的交点为A,B,经过B点所作的任意直线与两圆的

交点分别是C,D,那么AC∶AD是定值(图3-87).

分析因CD是过B点的任意直线,为确定AC∶AD,使CD特殊化,令其垂直于AB,这时因为∠ABC=∠CAD=90°,那么AC,AD必定是两圆直径.若设d1,d2为两圆直径,则AC∶AD=d1∶d2(定值).

下面对以上推测做一般性证明.

证在图3-88中,设CD是过B点交两圆于C,D的任一直线,过B 作C′D′交两圆于C′,D′,且使AB⊥C′D′于B,连AD′,D′D,AC′,CC′,易知∠ADD′=∠ACC′=90°.又

∠AD′D=∠ABD

=∠AC′C,

所以△ADD′∽△ACC′,

所以

AC∶AD=AC′∶AD′=d1∶d2(定值).

练习十七

1.如图3-89.直线l1∥l2∥l3,A,B是l2上两定点,P,Q分别为l1和l3上的动点.求证:四边形PAQB的面积为定值.

2.如图3-90.△ABC是正三角形,由其中任一点P,向三边引垂线,设垂足分别为M,N,Q,求证:PM+PN+PQ为定值.

3.已知正方形ABCD,以A为圆心,AB为半径在正方形内作圆

别交BC,CD于E,F.求证:∠EAF为定值.

4.若M,N为△ABC的边AB,AC的中点,P为MN上的任意

5.两平行线l1,l2分别与已知圆O相切于A,B,作圆O的任意切线l3与l1,l2分别交于C,D.求证:AC·BD为定值.

高中数学竞赛讲义(16)平面几何

高中数学竞赛讲义(十六) ──平面几何 一、常用定理(仅给出定理,证明请读者完成) 梅涅劳斯定理设分别是ΔABC的三边BC,CA,AB或其延长线上的点,若三点共线,则 梅涅劳斯定理的逆定理条件同上,若 则三点共线。 塞瓦定理设分别是ΔABC的三边BC,CA,AB或其延长线上的点,若三线平行或共点, 则 塞瓦定理的逆定理设分别是ΔABC的三边 BC,CA,AB或其延长线上的点,若则三线共点或互相平行。 角元形式的塞瓦定理分别是ΔABC的三边BC,CA,AB所在直线上的点,则平行或共点 的充要条件是 广义托勒密定理设ABCD为任意凸四边形,则AB?CD+BC?AD≥AC?BD,当且仅当A,B,C,D四点共圆时取等号。

斯特瓦特定理设P为ΔABC的边BC上任意一点,P不同于B,C,则有 AP2=AB2?+AC2?-BP?PC. 西姆松定理过三角形外接圆上异于三角形顶点的任意一点作三边的垂线,则三垂足共线。 西姆松定理的逆定理若一点在三角形三边所在直线上的射影共线,则该点在三角形的外接圆上。 九点圆定理三角形三条高的垂足、三边的中点以及垂心与顶点的三条连线段的中点,这九点共圆。 蒙日定理三条根轴交于一点或互相平行。(到两圆的幂(即切线长)相等的点构成集合为一条直线,这条直线称根轴)欧拉定理ΔABC的外心O,垂心H,重心G三点共线,且 二、方法与例题 1.同一法。即不直接去证明,而是作出满足条件的图形或点,然后证明它与已知图形或点重合。 例1 在ΔABC中,∠ABC=700,∠ACB=300,P,Q为ΔABC内部两点,∠QBC=∠QCB=100,∠PBQ=∠PCB=200,求证:A,P,Q三点共线。 [证明] 设直线CP交AQ于P1,直线BP交AQ于P2,因为∠ACP= ∠PCQ=100,所以,①在ΔABP,ΔBPQ,ΔABC中由正弦定理有

初中数学竞赛辅导几何变换(旋转)

第2讲几何变换——旋转 典型例题 【例1】C是线段AE上的点,以AC、CE为边在线段AE的同侧作等边三角形ABC、CDE, △是等设AD的中点是M,BE的中点是N,连结MN、MC、NC,求证:CMN 边三角形.Array【例2】如图,两个正方形ABCD和AKLM有一个公共点A.求证:这两个正方形的中心以 及线段BM,DK的中点是某正方形的顶点. L

【例3】 已知:如图,ABC △、CDE △、EHK △都在等边三角形,且A 、D 、K 共线, AD DK =.求证:HBD △也是等边三角形. 【例4】 ABC △是等边三角形,P 是AB 边的中点,Q 是AC 边的中点,R 为BC 边的中点, M 为RC 上任意一点,且PMS △是等边三角形,S 与Q 在PM 的同侧,求证: RM QS =. E C H D B A Q ? S M P C B A R

【例5】 ABCD 是正方形,P 是ABCD 内一点,1PA =,3PB = ,PD =求正方形ABCD 的面积. 【例6】 P 是等边三角形ABC 内的一点,6PA =,8PB =,10PC =.求ABC △的边长. D

【例7】 设O 是等边ABC △内一点,已知115AOB ?∠=,125BOC ?∠=,求以线段OA 、OB 、 OC 为边所构成的三角形的各内角大小. 【例8】 如图,在ABC △中,90ACB ?∠=,AC BC =,P 是ABC △内一点,3PA =,1PB =, 2PC =,求BPC ∠. A P C

如图,已知ABC △中,90A =,AB AC =,D 为BC 上一点,求证:2222BD DC AD +=. 【例9】 如图,在等腰直角ABC △中,90ACB ?∠=,CA CB =,P 、Q 在斜边AB 上,且 45PCQ ?∠=,求证:222PQ AP BQ =+. A D C B A Q B C P

初中数学竞赛第二轮专题复习(4)几何

初中数学竞赛第二轮专题复习(4) 几何 1、如图,D ,E 分别为?AB C的边AB ,AC 上的点,且不与?A BC 的顶点重合.已知AE 的长为m,AC 的长为n,A D,AB的长是关于x 的方程2140x x mn -+=的两个根. (Ⅰ)证明:C ,B,D,E 四点共圆; (Ⅱ)若∠A=90°,且m=4, n=6,求C,B ,D,E 所在圆的半径. 解:(Ⅰ)连接DE,根据题意在△ADE 和△ACB 中,A D×A B=mn=A E×A C,即AD AE AC AB =. 又∠DAE=∠CAB ,从而△ADE ∽△ACB 因此∠AD E=∠A CB ,所以C , B, D, E 四点共圆. (Ⅱ)m=4, n =6时,方程x2-14x +mn=0的两根为x1=2,x 2=12. 故AD =2,AB =12. 取CE 的中点G ,DB 的中点F,分别过G,F 作AC ,AB 的垂线,两垂线相交于H点,连接DH . 因为C , B , D, E 四点共圆,所以C, B , D, E 四点所在圆的圆 心为H,半径为DH. 由于∠A=90°,故GH∥AB,H F∥AC .H F=AG=5,D F=12 (12-2)=5. 故C,B,D,E四点所在圆的半径为 . 2、在等腰?AB C中,顶角∠AC B=80°,过A , B引两直线在?ABC 内交于一点O.若∠O AB=10°, ∠OBA=20°,求∠ACO 的大小,并证明你的结论. 解:60ACO ∠=?(4分) 以OA 为轴翻转OAB ?到OAB '?,连接,CB BB '',由10OAB ∠=?知20BAB '∠=?且AB AB '=,ABB '为等 腰三角形,故80AB B ACB '∠=?=∠,从而知,,,A B B C '四点共圆,再由20ABO ∠=?知60OBB '∠=?,BB O '?为 等边三角形.由四点共圆知100ACB '∠=?,又 30OBC B BC '∠=∠=?,OB B B '=,BC 公共,故OBC B BC '???. 再由100ACB '∠=?,80ACB ∠=?,故20OCB ∠=?,从而得证:60ACO ∠=?. 答题要点:60ACO ∠=? 以OA 为轴翻转OAB ?到OAB '?,连接,CB BB '' ①OBB '?为正三角形;

全国初中数学竞赛辅导(八年级)教学案全集第26讲 含参数的一元二次方程的整数根问题

全国初中数学竞赛辅导(八年级)教学案全集第二十六讲含参数的一元二次方程的整数根问题 对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的实根情况,可以用判别式Δ=b2-4ac来判别,但是对于一个含参数的一元二次方程来说,要判断它是否有整数根或有理根,那么就没有统一的方法了,只能具体问题具体分析求解,当然,经常要用到一些整除性的性质.本讲结合例题来讲解一些主要的方法. 例1 m是什么整数时,方程 (m2-1)x2-6(3m-1)x+72=0 有两个不相等的正整数根. 解法1首先,m2-1≠0,m≠±1.Δ=36(m-3)2>0,所以m≠3.用求根公式可得 由于x1,x2是正整数,所以 m-1=1,2,3,6,m+1=1,2,3,4,6,12, 解得m=2.这时x1=6,x2=4. 解法2首先,m2-1≠0,m≠±1.设两个不相等的正整数根为x1,x2,则由根与系数的关系知 所以m2-1=2,3,4,6,8,9,12,18,24,36,72,即 m2=3,4,5,7,9,10,13,19,25,37,73, 只有m2=4,9,25才有可能,即m=±2,±3,±5. 经检验,只有m=2时方程才有两个不同的正整数根. 说明一般来说,可以先把方程的根求出来(如果比较容易求的话),然后利用整数的性质以及整除性理论,就比较容易求解问题,解法1就是

这样做的.有时候也可以利用韦达定理,得到两个整数,再利用整除性质求解,解法2就是如此,这些都是最自然的做法. 例2 已知关于x的方程 a2x2-(3a2-8a)x+2a2-13a+15=0 (其中a是非负整数)至少有一个整数根,求a的值. 分析“至少有一个整数根”应分两种情况:一是两个都是整数根,另一种是一个是整数根,一个不是整数根.我们也可以像上题一样,把它的两个根解出来. 解因为a≠0,所以 所以 所以只要a是3或5的约数即可,即a=1,3,5. 例3设m是不为零的整数,关于x的二次方程 mx2-(m-1)x+1=0 有有理根,求m的值. 解一个整系数的一元二次方程有有理根,那么它的判别式一定是完全平方数.令 Δ=(m-1)2-4m=n2, 其中n是非负整数,于是 m2-6m+1=n2,

数学竞赛平面几何重要知识点绝对精华

数学竞赛平面几何重要知识点 梅涅劳斯定理: 设D 、E 、F 分别是ABC ?三边(或其延长线)上的三点,则D 、E 、F 三点共线的充要条件是1=??EA CE FC BF DB AD 。 斯德瓦特定理:设P 是ABC ?的边BC 边上的任一点,则 BC PC BP AP BC AB PC AC BP ??+?=?+?222 西摩松定理: 设P 是ABC ?外接圆上任一点,过P 向ABC ?的三边分别作垂线,设垂足为D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线。

6、共角定理:设ABC ?和C B A '''?中有一个角相等或互补(不妨设A=A ')则 C A B A AC AB S S C B A ABC ' '?''?='''?? 与圆有关的重要定理 4.四点共圆的主要判定定理 (1)若∠1=∠2,则A 、B 、C 、D 四点共圆; (2)若∠EAB=∠BCD ,则A 、B 、C 、D 四点共圆; (3)若PA ?PC=PB ?PD ,则A 、B 、C 、D 四点共圆; 三角形的五心 三角形的三条中线共点,三条角平分线共点,三条高线共点,三条中垂线共点。三角形的垂心、重心、外心共线(欧拉线),并且重心把连结垂心和外心的线段分成2∶1的两段。三角形的外心和内心的距离)2(r R R d -=。此公式称为欧拉式,由此还得到r R 2≥。当且仅当△ABC 为正三角形时,d=0,此时R=2r.其中R 和r 分别是三角形外接圆半径和内切圆半径。 与△的一边及另两边的延长线均相切的圆称为△的旁切圆,旁切圆的圆心称为旁心。

重要例题 例1.设M 是任意ABC ?的边BC 上的中点,在AB 、AC 上分别取点E 、F,连EF 与AM 交于N ,求证:)(21AF AC AE AB AN AM +=(1978年辽宁省中学数学竞赛) 例 2. 已知点O 在ABC ?内部,022=++OC OB OA .OCB ABC ??与的面积之比为_________________. 例3. 如图①,P 为△ABC 内一点,连接P A 、PB 、PC ,在△P AB 、△PBC 和△P AC 中,如果存在一个三角形与△ABC 相似,那么就称P 为△ABC 的自相似点. ⑴如图②,已知Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠ACB >∠A ,CD 是AB 上的中线,过点B 作BE ⊥CD ,垂足为E ,试说明E 是△ABC 的自相似点. ⑵在△ABC 中,∠A <∠B <∠C . ①如图③,利用尺规作出△ABC 的自相似点P (写出作法并保留作图痕迹); ②若△ABC 的内心P 是该三角形的自相似点,求该三角形三个内角的度数.

数学初中竞赛大题训练:几何专题(含答案)

数学初中竞赛大题训练:几何专题 1.阅读理解: 如果同一平面内的四个点在同一个圆上,则称这四个点共圆,一般简称为“四点共圆”.证明“四点共圆”判定定理有:1、若线段同侧两点到线段两端点连线夹角相等,那么这两点和线段两端点四点共圆;2、若平面上四点连成的四边形对角互补,那么这四点共圆.例:如图1,若∠ADB=∠ACB,则A,B,C,D四点共圆;或若∠ADC+∠ABC=180°,则A,B,C,D四点共圆. (1)如图1,已知∠ADB=∠ACB=60°,∠BAD=65°,则∠ACD=55°; (2)如图2,若D为等腰Rt△ABC的边BC上一点,且DE⊥AD,BE⊥AB,AD=2,求AE 的长; (3)如图3,正方形ABCD的边长为4,等边△EFG内接于此正方形,且E,F,G分别在边AB,AD,BC上,若AE=3,求EF的长. 解:(1)∵∠ADB=∠ACB=60°, ∴A,B,C,D四点共圆, ∴∠ACD=∠ABD=180°﹣∠ADB﹣∠BAD=180°﹣60°﹣65°=55°, 故答案为:55°; (2)在线段CA取一点F,使得CF=CD,如图2所示: ∵∠C=90°,CF=CD,AC=CB, ∴AF=DB,∠CFD=∠CDF=45°, ∴∠AFD=135°, ∵BE⊥AB,∠ABC=45°, ∴∠ABE=90°,∠DBE=135°, ∴∠AFD=∠DBE, ∵AD⊥DE,

∴∠ADE=90°, ∵∠FAD+∠ADC=90°,∠ADC+∠BDE=90°, ∴∠FAD=∠BDE, 在△ADF和△DEB中,, ∴△ADF≌△DEB(ASA), ∴AD=DE, ∵∠ADE=90°, ∴△ADE是等腰直角三角形, ∴AE=AD=2; (3)作EK⊥FG于K,则K是FG的中点,连接AK,BK,如图3所示:∴∠EKG=∠EBG=∠EKF=∠EAF=90°, ∴E、K、G、B和E、K、F、A分别四点共圆, ∴∠KBE=∠EGK=60°,∠EAK=∠EFK=60°, ∴△ABK是等边三角形, ∴AB=AK=KB=4,作KM⊥AB,则M为AB的中点, ∴KM=AK?sin60°=2, ∵AE=3,AM=AB=2, ∴ME=3﹣2=1, ∴EK===, ∴EF===.

南开中学初中数学竞赛辅导资料

初中数学竞赛辅导资料 第一讲数的整除 一、容提要: 如果整数A 除以整数B(B ≠0)所得的商A/B 是整数,那么叫做A 被B 整除. 0能被所有非零的整数整除. 能被7整除的数的特征: ①抹去个位数 ②减去原个位数的2倍 ③其差能被7整除。 如 1001 100-2=98(能被7整除) 又如7007 700-14=686, 68-12=56(能被7整除) 能被11整除的数的特征: ①抹去个位数 ②减去原个位数 ③其差能被11整除 如 1001 100-1=99(能11整除) 又如10285 1028-5=1023 102-3=99(能11整除) 二、例题 例1已知两个三位数328和92x 的和仍是三位数75y 且能被9整除。 求x,y 解:x,y 都是0到9的整数,∵75y 能被9整除,∴y=6. ∵328+92x =567,∴x=3 例2已知五位数x 1234能被12整除,求x 解:∵五位数能被12整除,必然同时能被3和4整除, 当1+2+3+4+x 能被3整除时,x=2,5,8

当末两位4x能被4整除时,x=0,4,8 ∴x=8 例3求能被11整除且各位字都不相同的最小五位数 解:五位数字都不相同的最小五位数是10234, 但(1+2+4)-(0+3)=4,不能被11整除,只调整末位数仍不行 调整末两位数为30,41,52,63,均可, ∴五位数字都不相同的最小五位数是10263。 练习一 1、分解质因数:(写成质因数为底的幂的连乘积) ①756②1859 ③1287 ④3276 ⑤10101 ⑥10296 987能被3整除,那么 a=_______________ 2、若四位数a x能被11整除,那么x=__________ 3、若五位数1234 35m能被25整除 4、当m=_________时,5 9610能被7整除 5、当n=__________时,n 6、能被11整除的最小五位数是________,最大五位数是_________ 7、能被4整除的最大四位数是____________,能被8整除的最大四位数是_________。 8、8个数:①125,②756,③1011,④2457,⑤7855,⑥8104,⑦9152,⑧70972 中,能被下列各数整除的有(填上编号): 6________,8__________,9_________,11__________ 9、从1到100这100个自然数中,能同时被2和3整除的共_____个,能被3整除 但不是5的倍数的共______个。 10、由1,2,3,4,5这五个自然数,任意调换位置而组成的五位数中,不能被3 整除的数共有几个?为什么?

高中数学竞赛题之平面几何

第一讲 注意添加平行线证题 在同一平面,不相交的两条直线叫平行线.平行线是初中平面几何最基本的,也是非常重要的图形.在证明某些平面几何问题时,若能依据证题的需要,添加恰当的平行线,则能使证明顺畅、简洁. 添加平行线证题,一般有如下四种情况. 1 为了改变角的位置 大家知道,两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等,错角相等,同旁角互补.利用这些 性质,常可通过添加平行线,将某些角的位置改变,以满足求解的需要. 例1 设P 、Q 为线段BC 上两点,且BP =CQ ,A 为BC 外一动点(如图1).当点A 运动到使 ∠BAP =∠CAQ 时,△ABC 是什么三角形?试证明你的结论. 答: 当点A 运动到使∠BAP =∠CAQ 时,△ABC 为等腰三角形. 证明:如图1,分别过点P 、B 作AC 、AQ 的平行线得交点D .连结DA . 在△DBP =∠AQC 中,显然 ∠DBP =∠AQC ,∠DPB =∠C . 由BP =CQ ,可知 △DBP ≌△AQC . 有DP =AC ,∠BDP =∠QAC . 于是,DA ∥BP ,∠BAP =∠BDP . 则A 、D 、B 、P 四点共圆,且四边形ADBP 为等腰梯形.故AB =DP . 所以AB =AC . 这里,通过作平行线,将∠QAC “平推”到∠BDP 的位置.由于A 、D 、B 、P 四点共圆,使证明很顺畅. 例2 如图2,四边形ABCD 为平行四边形,∠BAF =∠BCE .求证:∠EBA =∠ADE . 证明:如图2,分别过点A 、B 作ED 、EC 的平行线,得交点P ,连PE . 由AB CD ,易知△PBA ≌△ECD .有PA =ED ,PB =EC . ∥= A D B P Q 图1 P E D G A B F C 图2

全国初中数学竞赛辅导(八年级)教学案全集第21讲 分类与讨论

全国初中数学竞赛辅导(八年级)教学案全集 第二十一讲分类与讨论 分类在数学中是常见的,让我们先从一个简单的例子开始. 有四张卡片,它们上面各写有一个数字:1,9,9,8.从中取出若干张按任意次序排列起来得到一个数,这样的数中有多少个是质数? 因为按要求所得的数可能是一位数、二位数、三位数和四位数,我们分别给予讨论. 任取一张卡片,只能得3个数:1,8,9,其中没有质数;任取二张卡片,可得7个数:18,19,81,89,91,98,99,其中19,89两个是质数;任取三张卡片,可得12个数:189,198,819,891,918,981,199,919,991,899,989,998,其中199,919,991三个数是质数;取四张,所得的任一个四位数的数字和是27,因而是3的倍数,不是质数.综上所述,质数共有2+3=5个. 上面的解题方法称为分类讨论法.当我们要解决一个比较复杂的问题时,经常把所要讨论的对象分成若干类,然后逐类讨论,得出结论. 分类讨论法是一种很重要的数学方法.在分类中须注意题中所含的对象都必须在而且只在所分的一类中.分类讨论一般分为三个步骤,首先确定分类对象,即对谁实施分类.第二是对对象实施分类,即分哪几类,这里要特别注意,每次分类要按照同一标准,并做到不重复、不遗漏,有些复杂的问题,还要逐级分类.最后对讨论的结果进行综合,得出结论. 例1求方程 x2-│2x-1│-4=0 的实根. x2+2x-1-4=0,

x 2-2x +1-4=0, x 1=3,x 2=-1. 说明 在去绝对值时,常常要分类讨论. 例2 解方程x 2-[x]=2,其中[x]是不超过x 的最大整数. 解 由[x]的定义,可得 x ≥[x]=x 2-2, 所以 x 2-x -2≤0, 解此不等式得 -1≤x ≤2. 现把x 的取值范围分成4个小区间(分类)来进行求解. (1)当-1≤x ≤0时,原方程为 x 2-(-1)=2, 所以x=-1(因x=1不满足-1≤x <0). (2)当0≤x <1时,原方程为 x 2=2. (3)当1≤x <2时,原方程为 x 2-1=2, 所以 (4)当x=2时,满足原方程.

高中复习数学竞赛基础平面几何知识点总结

高中数学竞赛平面几何知识点基础 1、相似三角形的判定及性质 相似三角形的判定: (1)平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边的延长线)相交,所构成的三角形与原三角形相似; (2)如果一个三角形的两条边和另一个三角形的两条边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似(简叙为:两边对应成比例且夹角相等,两个三角形相似.); (3)如果一个三角形的三条边与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似(简叙为:三边对应成比例,两个三角形相似.); (4)如果两个三角形的两个角分别对应相等(或三个角分别对应相等),则有两个三角形相似(简叙为两角对应相等,两个三角形相似.). 直角三角形相似的判定定理: (1)直角三角形被斜边上的高分成两个直角三角形和原三角形相似; (2)如果一个直角三角形的斜边和一条直角边与另一个直角三角形的斜边和一条直角边对应成比例,那么这两个直角三角形相似. 常见模型: 相似三角形的性质: (1)相似三角形对应角相等 (2)相似三角形对应边的比值相等,都等于相似比 (3)相似三角形对应边上的高、角平分线、中线的比值都等于相似比 (4)相似三角形的周长比等于相似比 (5)相似三角形的面积比等于相似比的平方 2、内、外角平分线定理及其逆定理 内角平分线定理及其逆定理: 三角形一个角的平分线与其对边所成的两条线段与这个角的两边对应成比例。 如图所示,若AM平分∠BAC,则AB AC =BM MC 该命题有逆定理: 如果三角形一边上的某个点与这条边所成的两条线段与这条边的对角的两边对应成比例,那么该点与对角顶点的连

线是三角形的一条角平分线 外角平分线定理: 三角形任一外角平分线外分对边成两线段,这两条线段和夹相应的内角的两边成比例。 如图所示,AD平分△ABC的外角∠CAE,则BD DC =AB AC 其逆定理也成立:若D是△ABC的BC边延长线上的一点, 且满足BD DC =AB AC ,则AD是∠A的外角的平分线 内外角平分线定理相结合: 如图所示,AD平分∠BAC,AE平分∠BAC的外角 ∠CAE,则BD DC =AB AC =BE EC 3、射影定理 在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD是斜边AC上的高,则有射 影定理如下: BD2=AD·CD AB2=AC·AD BC2=CD·AC 对于一般三角形: 在△ABC中,设∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,则有 a=bcosC+ccosB b=ccosA+acosC c=acosB+bcosA 4、旋转相似 当一对相似三角形有公共定点且其边不重合时,则会产生另 一对相似三角形,寻找方法:连接对应点,找对应点连线和 一组对应边所成的三角形,可以得到一组角相等和一组对应 边成比例,如图中若△ABC∽△AED,则△ACD∽△ABE 5、张角定理 在△ABC中D为BC边上一点,则 sin∠BAD/AC+sin∠CAD/AB=sin∠BAC/AD 6、圆内有关角度的定理 圆周角定理及其推论: (1)圆周角定理指的是一条弧所对圆周角等于它所对圆心角的一半(2)同弧所对的圆周角相等 (3)直径所对的圆周角是直角,直角所对的弦是直径

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第一讲分式方程(组)的解法 分母中含有未知数的方程叫分式方程.解分式方程的基本思想是转化为整式方程求解,转化的基本方法是去分母、换元,但也要灵活运用,注意方程的特点进行有效的变形.变形时可能会扩大(或缩小)未知数的取值范围,故必须验根. 例1 解方程 解令y=x2+2x-8,那么原方程为 去分母得 y(y-15x)+(y+9x)(y-15x)+y(y+9x)=0, y2-4xy-45x2=0, (y+5x)(y-9x)=0, 所以 y=9x或y=-5x.

由y=9x得x2+2x-8=9x,即x2-7x-8=0,所以x1=-1,x2=8;由y=-5x,得x2+2x-8=-5x,即x2+7x-8=0,所以x3=-8,x4=1. 经检验,它们都是原方程的根. 例2 解方程 y2-18y+72=0, 所以 y1=6或y2=12. x2-2x+6=0.此方程无实数根. x2-8x+12=0,

所以 x1=2或x2=6. 经检验,x1=2,x2=6是原方程的实数根. 例3 解方程 分析与解我们注意到:各分式的分子的次数不低于分母的次数,故可考虑先用多项式除法化简分式.原方程可变为 整理得 去分母、整理得 x+9=0,x=-9. 经检验知,x=-9是原方程的根. 例4 解方程

分析与解方程中各项的分子与分母之差都是1,根据这一特点把每个分式化为整式和真分式之和,这样原方程即可化简.原方程化为 即 所以 ((x+6)(x+7)=(x+2)(x+3). 例5 解方程 分析与解注意到方程左边每个分式的分母中两个一次因式的差均为常数1,故可考虑把一个分式拆成两个分式之差的形式,用拆项相消进行化简.原方程变形为

高中数学竞赛题之平面几何

第一讲 注意添加平行线证题 在同一平面内,不相交的两条直线叫平行线.平行线是初中平面几何最基本的,也是非常重要的图形.在证明某些平面几何问题时,若能依据证题的需要,添加恰当的平行线,则能使证明顺畅、简洁. 添加平行线证题,一般有如下四种情况. 1 为了改变角的位置 大家知道,两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等,内错角相等,同旁内角互补.利 用这些性质,常可通过添加平行线,将某些角的位置改变,以满足求解的需要. 例1 设P 、Q 为线段BC 上两点,且BP =CQ ,A 为BC 外一动点(如图1).当点A 运动到使 ∠BAP =∠CAQ 时,△ABC 是什么三角形?试证明你的结论. 答: 当点A 运动到使∠BAP =∠CAQ 时,△ABC 为等腰三角形. 证明:如图1,分别过点P 、B 作AC 、AQ 的平行线得交点D .连结DA . 在△DBP =∠AQC 中,显然 ∠DBP =∠AQC ,∠DPB =∠C . 由BP =CQ ,可知 △DBP ≌△AQC . 有DP =AC ,∠BDP =∠QAC . 于是,DA ∥BP ,∠BAP =∠BDP . 则A 、D 、B 、P 四点共圆,且四边形ADBP 为等腰梯形.故AB =DP . 所以AB =AC . 这里,通过作平行线,将∠QAC “平推”到∠BDP 的位置.由于A 、D 、B 、P 四点共圆,使证明很顺畅. 例2 如图2,四边形ABCD 为平行四边形,∠BAF =∠BCE .求证:∠EBA =∠ADE . 证明:如图2,分别过点A 、B 作ED 、EC 的平行线,得交点P ,连PE . 由AB CD ,易知△PBA ≌△ECD .有PA =ED ,PB =EC . 显然,四边形PBCE 、PADE 均为平行四边形.有 ∠BCE =∠BPE ,∠APE =∠ADE . 由∠BAF =∠BCE ,可知 ∠BAF =∠BPE . 有P 、B 、A 、E 四点共圆. 于是,∠EBA =∠APE . 所以,∠EBA =∠ADE . 这里,通过添加平行线,使已知与未知中的四个角通过P 、B 、A 、E 四点共圆,紧密联系起来.∠APE 成为∠EBA 与∠ADE 相等的媒介,证法很巧妙. 2 欲“送”线段到当处 利用“平行线间距离相等”、“夹在平行线间的平行线段相等”这两条,常可通过添加平行线,将某些线段“送”到恰当位置,以证题. 例3 在△ABC 中,BD 、CE 为角平分线,P 为ED 上任意一点.过P 分别作AC 、AB 、BC 的垂线,M 、N 、Q 为垂足.求证:PM +PN =PQ . 证明:如图3,过点P 作AB 的平行线交BD 于F ,过点F 作BC 的平行线分别交PQ 、AC 于K 、G ,连PG . 由BD 平行∠ABC ,可知点F 到AB 、BC 两边距离相等.有KQ =PN . 显然,PD EP =FD EF =GD CG ,可知PG ∥EC . 由CE 平分∠BCA ,知GP 平分∠FGA .有PK =PM .于是, PM +PN =PK +KQ =PQ . 这里,通过添加平行线,将PQ “掐开”成两段,证得PM =PK ,就有PM +PN =PQ .证法非常简捷. 3 为了线段比的转化 ∥= A D B P Q 图1P E D G A B F C 图2 A N E B Q K G C D M F P 图3

初中数学竞赛 几何专题:点共线问题(含答案)

初中数学竞赛 几何专题:点共线问题(含答案) 1. 锐角三角形ABC 中,45BAC ∠=?,BE 、CF 是两条高,H 为ABC △的垂心,M 、K 分别是BC 、 AH 的中点.证明:MK 、EF 和OH 共点,这里O 为ABC △的外心. 解析 如图,由条件45BAE ∠=?,可知AEB △和AFC △都是等腰直角三角形,而O 为AB 、BC 的中垂线上的点,故EO AB ⊥,FO AC ⊥,于是EO CF ∥,FO BE ∥,从而四边形EOFH 为平行四边形.故EF 与OH 的交点为EF 的中点. 另一方面,M 、K 为BC 、AH 的中点,结合直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可知 12EM MF BC ==,1 2 EK KF AH ==.即四边形EKFM 为菱形,所以EF 与KM 的交点亦是EF 的中点. 从而命题获证. 2. 四边形SPNM 与PFET 都是正方形,且点S 、P 、T 共线,点N 、P 、F 共线,连结MT 、SE , 点S 在MT 上的射影是点A ,点T 在SE 上的射影是点B ,求证:点A 、P 、B 共线. 解析 设AB 与ST 交于点P ',又设ATS α∠=,TSE β∠=.于是由180ASB ATB ∠+∠=?,有 tan cot ASB ATB S SP AS BS P T S AT BT αβ'?===?'?△△ MS ST MS SP ST TE TE PT = ?== , 即点P 与点P '重合. 3. 在矩形ABCD 的边AB 、BC 、CD 、DA 上分别取异于顶点的K 、L 、M 、N ,已知KL MN ∥.证明KM 与LN 的交点O 在矩形的对角线BD 上. 解析 连结OB 、OD . B M N A S P T F E D M C N O L A K B

全国初中数学竞赛辅导(初三)讲座(3)

全国初中数学竞赛辅导(初三)讲座(3) 例1:解方程084223=+--x x x 。 例2:解方程()()()()197412=+++-x x x x 。 例3:解方程()()()6143762=+++x x x 。 例4:解方程01256895612234=+-+-x x x x 。 例5:解方程52222=??? ??++x x x 。 例6:解方程()()821344=-++y x 。 例7:解方程()()02652112102234=++++---a a x a x a x x ,其中a 是常数,且6-≥a 。 解答:(1)221==x x ,23-=x (2)28552,1±-=x 2554,3±-=x (3)32 1-=x 35 2-=x (4)23 ,32 ,21 ,24321====x x x x (5)2,121=-=x x (6)4,021-==x x (7)622,1+± =a x ,934,3+±=a x 。 练习: 1、填空: (1)方程()()()()24321=++++x x x x 的根为__________。 (2)方程0233=+-x x 的根为__________。 (3)方程025********=+--+x x x x 的根为__________。 (4)方程()()()2 222222367243+-=+-+-+x x x x x x 的根为__________。 (5)方程()()()29 134782=+++x x x 的根为__________。 2、解方程()()()()431121314x x x x x =++++。 3、解方程403322 =??? ??-+x x x 。

人教版九年级数学竞赛专题:平面几何的定值问题(含答案)

人教版九年级数学竞赛专题:平面几何的定值问题(含答案) 【例1】 如图,已知P 为正方形ABCD 的外接圆的劣弧上任意一点.求证:为定值. AD ⌒ PA PC PB P A B C D 【例2】 如图,AB 为⊙O 的一固定直径,它把⊙O 分成上、下两个半圆,自上半圆上一点C 作弦 CD ⊥AB ,∠OCD 的平分线交⊙O 于点P ,当点C 在上半圆(不包括A ,B 两点)上移动时,点P ( ) A.到CD 的距离保持不变 B.位置不变 C.等分 D.随C 点的移动而移动 DB ⌒ A

【例3】 如图,定长的弦ST 在一个以AB 为直径的半圆上滑动,M 是ST 的中点,P 是S 对AB 作垂 线的垂足.求证:不管ST 滑到什么位置,∠SPM 是一定角. B 【例4】 如图,扇形OAB 的半径OA =3,圆心角∠AOB =90°.点C 是上异于A ,B 的动点,过点C AB ⌒ 作CD ⊥OA 于点D ,作CE ⊥OB 于点E .连接DE ,点G ,H 在线段DE 上,且DG =GH =HE .(1)求证:四边形OGCH 是平行四边形; (2)当点C 在上运动时,在CD ,CG ,DG 中,是否存在长度不变的线段?若存在,请求出该线段AB ⌒ 的长度; (3)求证:CD 2+3CH 2是定值. B O A C E H G D 【例5】 如图1,在平面直角坐标系xOy 中,点M 在x 轴的正半轴上,⊙M 交x 轴于A ,B 两点,交y 轴于C ,D 两点,且C 为弧AE 的中点,AE 交y 轴于G 点.若点A 的坐标为(-2,0),AE =8.

全国初中数学竞赛辅导(初2)第11讲 勾股定理与应用

第十一讲勾股定理与应用 在课内我们学过了勾股定理及它的逆定理. 勾股定理直角三角形两直角边a,b的平方和等于斜边c的平方,即 a2+b2=c2. 勾股定理逆定理如果三角形三边长a,b,c有下面关系: a2+b2=c2 那么这个三角形是直角三角形. 早在3000年前,我国已有“勾广三,股修四,径阳五”的说法. 关于勾股定理,有很多证法,在我国它们都是用拼图形面积方法来证明的.下面的证法1是欧几里得证法. 证法1 如图2-16所示.在Rt△ABC的外侧,以各边为边长分别作正方形ABDE,BCHK,ACFG,它们的面积分别是c2,a2,b2.下面证明,大正方形的面积等于两个小正方形的面积之和. 过C引CM∥BD,交AB于L,连接BG,CE.因为 AB=AE,AC=AG,∠CAE=∠BAG, 所以△ACE≌△AGB(SAS).而 所以 S AEML=b2.①

同理可证 S BLMD=a2.② ①+②得 S ABDE=S AEML+S BLMD=b2+a2, 即 c2=a2+b2. 证法2 如图2-17所示.将Rt△ABC的两条直角边CA,CB分别延长到D,F,使AD=a,BF=b.完成正方形CDEF(它的边长为a+b),又在DE上截取DG=b,在EF上截取EH=b,连接AG,GH,HB.由作图易知 △ADG≌△GEH≌△HFB≌△ABC, 所以 AG=GH=HB=AB=c, ∠BAG=∠AGH=∠GHB=∠HBA=90°, 因此,AGHB为边长是c的正方形.显然,正方形CDEF的面积等于正方形AGHB的面积与四个全等的直角三角形(△ABC,△ADG,△GEH,△HFB)的面积和,即 化简得 a2+b2=c2.

初中数学竞赛几何证明题综合训练

几何证明题综合训练 1. 线段或角相等的证明 (1) 利用全等△或相似多边形; (2) 利用等腰△; (3) 利用平行四边形; (4) 利用等量代换; (5) 利用平行线的性质或利用比例关系 (6) 利用圆中的等量关系等。 2. 线段或角的和差倍分的证明 (1) 转化为相等问题。如要证明a=b±c ,可以先作出线段p=b±c ,再去证明a=p , 即所谓“截长补短”,角的问题仿此进行。 (2) 直接用已知的定理。例如:中位线定理,Rt △斜边上的中线等于斜边的一半; △的外角等于不相邻的内角之和;圆周角等于同弧所对圆心角的一半等等。 3. 两线平行与垂直的证明 (1) 利用两线平行与垂直的判定定理。 (2) 利用平行四边形的性质可证明平行;利用等腰△的“三线合一”可证明垂直。 (3) 利用比例关系可证明平行;利用勾股定理的逆定理可证明垂直等。 【竞赛例题剖析】 【例1】从⊙O 外一点P 向圆引两条切线PA 、PB 和割线PCD 。从A 点作弦AE 平行于CD ,连结BE 交CD 于F 。求证:BE 平分CD 。 【分析1】构造两个全等△。 连结ED 、AC 、AF 。 CF=DF ←△ACF ≌△EDF ← ←? ?? ?? ?????←←∠=∠∠=∠=∠←∠=∠←??? ∠=∠=四点共圆、、、P B F A ABP AFC ABP AEF EFD EFD AFC CD //AE EDF ACF ED AC ←∠PAB=∠AEB=∠PFB 【分析2】利用圆中的等量关系。连结OF 、?? ?? ?=∠←=∠←=、、、P B F O 90 OBP 90OFP DF CF 0 ←∠PFB=∠POB ← ←? ??←∠=∠←∠=∠是切线、PB PA AEB POB CD //AE AEB PFB

全国初中数学竞赛辅导(初1)上

全国初中数学竞赛辅导(初一) (上) 目录 第一讲有理数的巧算 (1) 第二讲绝对值 (10) 第三讲求代数式的值 (17) 第四讲一元一次方程 (24) 第五讲方程组的解法 (32) 第六讲一次不等式(不等式组)的解法 (40) 第七讲含绝对值的方程及不等式 (47) 第八讲不等式的应用 (56) 第九讲“设而不求”的未知数 (64) 第十讲整式的乘法与除法 (73) 第十一讲线段与角 (79) 第十二讲平行线问题 (88)

第一讲有理数的巧算 有理数运算是中学数学中一切运算的基础.它要求同学们在理解有理数的有关概念、法则的基础上,能根据法则、公式等正确、迅速地进行运算.不仅如此,还要善于根据题目条件,将推理与计算相结合,灵活巧妙地选择合理的简捷的算法解决问题,从而提高运算能力,发展思维的敏捷性与灵活性. 1.括号的使用 在代数运算中,可以根据运算法则和运算律,去掉或者添上括号,以此来改变运算的次序,使复杂的问题变得较简单. 例1计算: 分析中学数学中,由于负数的引入,符号“+”与“-”具有了双重涵义,它既是表示加法与减法的运算符号,也是表示正数与负数的性质符号.因此进行有理数运算时,一定要正确运用有理数的运算法则,尤其是要注意去括号时符号的变化.

注意在本例中的乘除运算中,常常把小数变成分数,把带分数变成假分数,这样便于计算. 例2计算下式的值: 211×555+445×789+555×789+211×445. 分析直接计算很麻烦,根据运算规则,添加括号改变运算次序,可使计算简单.本题可将第一、第四项和第二、第三项分别结合起来计算. 解原式=(211×555+211×445)+(445×789+555×789) =211×(555+445)+(445+555)×789 =211×1000+1000×789 =1000×(211+789) =1 000 000. 说明加括号的一般思想方法是“分组求和”,它是有理数巧算中的常用技巧. 例3计算:S=1-2+3-4+…+(-1)n+1·n. 分析不难看出这个算式的规律是任何相邻两项之和或为“1”或为“-1”.如果按照将第一、第二项,第三、第四项,…,分别配对的方式计算,就能得到一系列的“-1”,于是一改“去括号”的习惯,而取“添括号”之法. 解S=(1-2)+(3-4)+…+(-1)n+1·n. 下面需对n的奇偶性进行讨论: 当n为偶数时,上式是n/2个(-1)的和,所以有 当n为奇数时,上式是(n-1)/2个(-1)的和,再加上最后一项(-1)n+1·n=n,所以有

初中数学竞赛平面几何常用公式及例题讲解

面积公式A bc B ac C ab S ABC sin 2 1sin 21sin 21===? ))()((c p b p a p p S ABC ---=? 2/)(c b a p ++= 和角公式 A B B A B A cos sin cos sin )sin(+=+ A B B A B A sin sin cos cos )cos(-=+ B A B A B A tan tan 1tan tan )tan(-+=+ 差角公式 A B B A B A cos sin cos sin )sin(-=- A B B A B A sin sin cos cos )cos(+=- B A B A B A tan tan 1tan tan )tan(+-=-

常用角度的三角比

相关练习题: 1.已知ABC ?中,,75 =∠B ,60 =∠C ,10=BC 求AB 与AC 的长及三角形的面积 2.求证面积公式A bc B ac C ab S ABC sin 2 1sin 21sin 21===? 3.求证海伦公式 ))()((c p b p a p p S ABC ---=? 2/)(c b a p ++= 4. 已知ABC ?中,,7=AB ,8=BC ,9=AC 求sinA , sinB , sinC 5.在等腰三角形ABC 中,AB=1,∠A=900,点E 为腰AC 中点,点F 在底边BC 上,且FE ⊥BE ,求△CEF 的面积。 6.已知四边形ABCD 内接于直径为3的圆O ,对角线AC 是直径,对角线AC 和BD 的交点是P ,AB=BD ,且PC=0.6,求四边形ABCD 的周长. 7.在△ABC 中,∠ABC =600,点P 是△ABC 内的一点,使得∠APB =∠BPC =∠CPA ,且PA =8,PC =6,则PB = 。 A B C E F A B C P

初一(上)数学竞赛辅导资料(含答案)-初中6

初中数学竞赛辅导资料(6) 数学符号 甲内容提要 数学符号是表达数学语言的特殊文字。每一个符号都有确定的意义,即 当我们把它规定为某种意义后,就不再表示其他意义。 数学符号一般可分为: 1, 元素符号:通常用小写字母表示数,用大写字母表示点,用⊙和△ 表示园和三角形等。 2, 关系符号:如等号,不等号,相似∽,全等≌,平行∥,垂直⊥等。 3, 运算符号:如加、减、乘、除、乘方、开方、绝对值等。 4, 逻辑符号:略 5, 约定符号和辅助符号:例如我们约定正整数a 和b 中,如果a 除 以b 的商的整数部份记作Z ( b a ),而它的余数记作R (b a ), 那么 Z (310)=3,R (3 10)=1;又如设[]x 表示不大于x 的最大整数,那么[]2.5=5,[]2.5-=-6,?? ????32=0,[]3-=-3。 正确使用符号的关健是明确它所表示的意义(即定义) 对题设中临时约定的符号,一定要扣紧定义,由简到繁,由浅入深, 由具体到抽象,逐步加深理解。 在解题过程中为了简明表述,需要临时引用辅助符号时,必须先作 出明确的定义,所用符号不要与常规符号混淆。 乙例题 例1设[]Z 表示不大于Z 的最大整数,<n>为正整数n 除以3的余数 计算: ①〔4.07〕+〔-7 32 〕-〈13;〉+〈2004〉 ②〈〔14.7〕〉+〔234><〕。 解:①原式=4+(-3)-1+0=0 ②原式=<14>+〔2 1〕=2+0=2 例2①求19871988的个位数 ②说明19871989-19931991能被10整除的理由 解:设N (x )表示整数x 的个位数, ① N (19871988)=N (74×497)=N (74)=1 ②∵N (19871989)-N (19931991)=N (74×497+1)-N (34×497+3) =N (71)-N (33)=7-7=0 ∴19871989-19931991能被10整除 由于引入辅助符号,解答问题显得简要明瞭。

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