初中平面几何证明题

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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)
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(第 3 题图)
(第 4 题图)
4.如图,正△ABO 的高等于⊙O 的半径,⊙O 在 AB 上滚动,切点为 T,⊙O 交 AO,BO 于 M,N,则 弧 MTN( )
A.在 0°到 30°变化
B.在 30°到 60°变化
C.保持 30°不变
D.保持 60°不变
5.如图,AB 是⊙O 的直径,且 AB=10,弦 MN 的长为 8.若 MN 的两端在圆上滑动时,始终与 AB 相交, 记点 A,B 到 MN 的距离分别为 h1,h2,则∣h1-h2∣等于( )
A
C
(P) O
D
B

D
A
C P O
B D ①
D
C
PB O
D ①
O
C A
P

B
O
C
P
A (B)

O
(D)C
A(B)
P ①
(2)已知⊙O 的半径为一定值 r,若点 P 是不在⊙O 上的一个定点,请你过点 P 任作一直线交⊙O 于 不重合的两点 E,F. PE·PF 的值是否为定值?为什么?由此你发现了什么结论?请你把这一结论用文 字叙述出来.
(第 7 题图)
(第 8 题图)
8.如图,设 H 是等腰三角形 ABC 两条高的交点,在底边 BC 保持不变的情况下让顶点 A 至底边 BC 的 距离变小,这时乘积 S△ABC·S△HBC 的值变小、变大,还是不变?证明你的结论.
9.如图,在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y 1 x 2 4 x 10 与 x 轴的交点为点 A,与 y 轴的交点 18 9
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【例 1】 如图,已知 P 为正方形 ABCD 的外接圆的劣弧A⌒D上任意一点.求证: PA PC 为定值. PB

平面几何100题及答案(前80题)

平面几何100题及答案(前80题)

第一题、如图,F为。

0外一点,PA、PB分别切6于A、B, PCD为ST割线,CO 交CX)于另一点E, AC、EB交于点F,证明:CD平分匕ADF。

"证明方法一:如图,延长ED交CA于K,根据条件知四边形CADB为调和四边形,故ED、EC、EA、EB构成一组调和线束,进而知K、C、A、F构成一组调和点列。

而KD±CD, 故CD平分ZADFo 3证明方法二:如鼠连結OA、OE、AB、BC,因为ZAFB = ZACE-ZBEC =ZAOE-ZBOC ISCT-NAOC-NBOC 半,且PA = PB,故点P为TkABF的外心。

于是知ZPFA= ZPAC = ZPDA,所以P、A、D、F 四点共圆。

又PA= PF,故CD 平分Z A DF。

3第二题、如图,AB为©0直径,C、D为O。

上两点,且在AB同侧,。

在C、D两处的切城交于点E, BC、AD交于点F, EF交AB于证明:E、C、页、D四点共圆。

“证明:如图,延长白C、BD交于点K,则BC1AK, AD丄BK,从而知F^)AKAB的垂心。

又在圆内接六边形CCADDB中使用帕斯卡定理,知K、E、F三点共线,从而KM丄卽于価。

于是知匕CMF = ZCAF= ZCDE,所以E、C、页、D四点共圆。

K第三题、如图,AB为。

直径,C、D为伽上两点'且在AB同侧,O0在C. D两处的切线交于点E, BC、AD交于点F, EB交0。

于点G,证明;ZCEF = 2/AGF。

“证明:如图,根据条件知匕CF D =典牌=(脸-®;(i对-命)=Z CAB + / DBA = ZECF + ZEDF;且EC = ED;故点E 为△CED 外心。

于是知/EFC = ZECF = ZCAB = ZCGE,敌E、C、F、G四点共圆。

所以“ZCGF = ZCEF = 2(90° - ZECF)= 2(90° - ZCAB)= 2ZABC 二2ZAGC " 0lWZAGF = —=—,即得ZCEF = 2ZAGFo,2 2第四題、如图,AB为直径,P为AB延长线上一点,PC切于C,点C关于朋的对称点为点D, CE1AD于E, F为CE中点,AF交于K,求证:AP为ZXPCK外扬圆的切线。

平面几何证明题(11.19)

平面几何证明题(11.19)

三角形全等判定方法练习
5.在△ABC和△DFE中,当
∠A=∠D,∠B=∠E,BC=EF 时,能否得到 △ABC≌△DFE? B
E A D
C
F
在△ABC和△ DEF中
∠A=∠D
∠B=∠E
BC=EF
∴ △ABC≌△DEF(AAS)
三角形全等判定方法练习
D
6.在△ABC和△DFE中,当
AC=DF,CA=FD,BC=EF时, 能否得到 △ABC≌△DFE?
(3):已知两角---
知识体系

基本性质 概 念 对 称 性 圆周角与 圆心角的 关系
垂 径 定 理
圆心角、 弧、弦之 间的关系 定理
经过三角形的三个顶点的圆叫做三角形的外接圆,
C C C
A A A
O O O C
B B
B
问题:如何作三角形的外接圆?
∠C=90°O ▲ ABC 是锐角三角形 ▲ ABC A 是钝角三角形
三角形全等的判定
(1)如果两个三角形的三条边分别对应相等,那么这两 个三角形全等(S.S.S.) (2)如果两个三角形有两边及其夹角分别对应相等,那 么这两个三角形全等(S.A.S.) (3)如果两个三角形的两个角及其夹边分别对应相等, 那么这两个三角形全等(A.S.A.) (4)有两个角及其中一个角的对边分别对应相等的两个 三角形全等(A.A.S.)
A
B
D
C
14.在△ABC和△DFE中,当
∠A=∠D,∠B=∠E,AB=DE 时,能否得到 △ABC≌△DFE?
E
A
B
D
C
15.在△ABC和△DFE中,当
∠A=∠D,∠B=∠E,BC=EF 时,能否得到 △ABC≌△DFE?

人教版 初三数学竞赛专题:平面几何的定值问题(包含答案)

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人教版 初三数学竞赛专题: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AD⌒上任意一点.求证:PA PC PB为定值.【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DB⌒ D.随C 点的移动而移动【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.【例4】 如图,扇形OAB 的半径OA =3,圆心角∠AOB =90°.点C 是AB⌒上异于A ,B 的动点,过点C 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AB ⌒上运动时,在CD ,CG ,DG 中,是否存在长度不变的线段?若存在,请求出该线段的长度;(3)求证:CD 2+3CH 2是定值.P AB CDAPB【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. (1)求点C 的坐标;(2)连接MG ,BC ,求证:MG ∥BC ;(3)如图2,过点D 作⊙M 的切线,交x 轴于点P .动点F 在⊙M 的圆周上运动时,PFOF的比值是否发生变化?若不变,求出比值;若变化,说明变化规律.(图1)(图2)【例6】 如图,已知等边△ABC 内接于半径为1的圆O ,P 是⊙O 上的任意一点.求证:P A 2+PB 2+PC 2为定值.【能力训练】1.如图,点A ,B 是双曲线xy 3上的两点,分别经过A ,B 两点向x 轴,y 轴作垂线段.若S 阴影=1,则BOACE HG D A=+21S S _______.(第1题图) (第3题图) (第4题图)2.从等边三角形内一点向三边作垂线段,已知这三条垂线段的长分别为1,3,5,则这个等边三角形的面积是__________.3.如图,OA ,OB 是⊙O 任意两条半径,过B 作BE ⊥OA 于E ,又作OP ⊥AB 于P ,则定值OP 2+EP 2为_________.4.如图,在菱形ABCD 中,∠ABC =120°,F 是DC 的中点,AF 的延长线交BC 的延长线于点E ,则直线BF 与直线DE 所夹的锐角的度数为( )A.30°B.40°C.50°D.60°5.如图,在⊙O 中,P 是直径AB 上一动点,在AB 同侧作A A '⊥AB ,AB B B ⊥',且A A '=AP ,B B '=BP .连接B A '',当点P 从点A 移动到点B 时,B A ''的中点的位置( ) A .在平分AB 的某直线上移动 B.在垂直AB 的某直线上移动 C.在弧AMB 上移动 D.保持固定不移动(第5题图) (第6题图) 6.如图,A ,B 是函数xky =图象上的两点,点C ,D ,E ,F 分别在坐标轴上,且分别与点A ,B ,O 构成正方形和长方形.若正方形OCAD 的面积为6,则长方形OEBF 的面积是( ) A.3 B.6 C.9 D.127.(1)经过⊙O 内或⊙O 外一点P 作两条直线交⊙O 于A ,B 和C ,D 四点,得到如图①~⑥所表示的六种不同情况.在六种不同情况下,P A ,PB ,PC ,PD 四条线段之间在数量上满足的关系式可以用同一个式子表示出来.请你首先写出这个式子,然后只就如图②所示的圆内两条弦相交的一般情况给出它的证明.A ABCDEFAB'(2)已知⊙O 的半径为一定值r ,若点P 是不在⊙O 上的一个定点,请你过点P 任作一直线交⊙O 于不重合的两点E ,F . PE ·PF 的值是否为定值?为什么?由此你发现了什么结论?请你把这一结论用文字叙述出来.8.在平面直角坐标系中,边长为2的正方形OABC 的两顶点A ,C 分别在y 轴,x 轴的正半轴上,点O 在原点,现将正方形OABC 绕O 点顺时针旋转,当A 点第一次落在直线x y =上时停止旋转.旋转过程中,AB 边交直线x y =于点M ,BC 边交x 轴于点N .(1)求OA 在旋转过程中所扫过的面积;(2)旋转过程中,当MN 与AC 平行时,求正方形OABC 旋转度数;(3)设△MBN 的周长为P ,在正方形OABC 旋转的过程中,P 值是否有变化?请证明你的结论.⑥⑤④③②①P(B )A PB9.如图,AB 是半圆的直径,AC ⊥AB ,AC =AB .在半圆上任取一点D ,作DE ⊥CD ,交直线AB 于点E ,BF ⊥AB ,交线段AD 的延长线于点F .(1)设弧AD 是x °的弧,若要点E 在线段BA 的延长线上,则x 的取值范围是_______.(2)不论点D 取在半圆的什么位置,图中除AB =AC 外,还有两条线段一定相等.指出这两条相等的线段,并予证明.(第9题图) (第10题图)(第11题图)10.如图,内接于⊙O 的四边形ABCD 的对角线AC 与BD 垂直相交于点K ,设⊙O 的半径为R .求证: (1)2222DK CK BK AK +++是定值; (2)2222DA CD BC AB +++是定值.11.如图,设P 是正方形ABCD 外接圆劣弧弧AB 上的一点,求证:DPCP BPAP ++的值为定值.1.等腰△ABC 的底边BC 为定长2,H 为△ABC 的垂心.当顶点A 在保持△ABC 为等腰三角形的情况下 改变位置时,面积S △ABC ·S △HBC 的值保持不变,则S △ABC ·S △HBC =________.2.已知A ,B ,C ,D ,E 是反比例函数xy 16=(x >0)图象上五个整数点(横、纵坐标均为整数),分别过这些点向横轴或纵轴作垂线段,以垂线段所在的正方形边长为半径作四分之一圆周的两条弧,组成如图所示的五个橄榄形(阴影部分),则这五个橄榄形的面积总和是__________(用含π的代数式表示).P D CB A A折叠,使点A ,B 落在六边形ABCDEF 的内部,记∠C +∠D + )A. ∠1+∠2=900°-2α B. ∠1+∠2=1080°-2α C. ∠1+∠2=720°-α D. ∠1+∠2=360°-21α(第3题图) (第4题图)4.如图,正△ABO 的高等于⊙O 的半径,⊙O 在AB 上滚动,切点为T ,⊙O 交AO ,BO 于M ,N ,则弧MTN ( )A.在0°到30°变化B.在30°到60°变化C.保持30°不变D.保持60°不变5.如图,AB 是⊙O 的直径,且AB =10,弦MN 的长为8.若MN 的两端在圆上滑动时,始终与AB 相交,记点A ,B 到MN 的距离分别为h 1,h 2,则∣h 1-h 2∣等于( )A.5B.6C.7D.8(第5题图) 12GF EDCHBAB6.如图,已知△ABC 为直角三角形,∠ACB =90°,AC =BC ,点A ,C 在x 轴上,点B 坐标为(3,m )(m >0),线段AB 与y 轴相交于点D ,以P (1,0)为顶点的抛物线过点B ,D . (1)求点A 的坐标(用m 表示) (2)求抛物线的解析式;(3)设点Q 为抛物线上点P 至点B 之间的一动点,连接PQ 并延长交BC 于点E ,连接BQ 并延长交AC 于点F .试证明:FC (AC +EC )为定值.7.如图,已知等边△ABC 内接于圆,在劣弧AB 上取异于A ,B 的点M .设直线AC 与BM 相交于K ,直线CB 与AM 相交于点N .证明线段AK 和BN 的乘积与M 点的选择无关.(第7题图) (第8题图)8.如图,设H 是等腰三角形ABC 两条高的交点,在底边BC 保持不变的情况下让顶点A 至底边BC 的距离变小,这时乘积S △ABC ·S △HBC 的值变小、变大,还是不变?证明你的结论.9.如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线10941812--=x x y 与x 轴的交点为点A ,与y 轴的交点为点B .过点B 作x 轴的平行线BC ,交抛物线于点C ,连接AC .现有两动点P ,Q 分别从O ,C 两点同时出发,点P 以每秒4个单位的速度沿OA 向终点A 移动,点Q 以每秒1个单位的速度沿CB 向点B 移动.点P 停止运动时,点Q 也同时停止运动.线段OC ,PQ 相交于点D ,过点D 作DE ∥OA ,交CA 于E ,射线QE 交x 轴于点F .设动点P ,Q 移动的时间为t (单位:秒). (1)求A ,B ,C 三点的坐标和抛物线的顶点坐标;(2)当t 为何值时,四边形PQCA 为平行四边形?请写出计算过程; (3)当290<<t 时,△PQF 的面积是否总是定值?若是,求出此值;若不是,请说明理由; (4)当t 为何值时,△PQF 为等腰三角形,请写出解答过程.NKMB AC HCBA(第9题图) (第10题图) 10.已知抛物线C 1:12121+-=x x y ,点F (1,1). (1)求抛物线C 1的顶点坐标;(2)若抛物线C 1与y 轴的交点为A ,连接AF ,并延长交抛物线C 1于点B ,求证:211=+BFAF . (3)抛物线C 1上任意一点P (x P ,y P )(0<x P <1),连接PF ,并延长交抛物线C 1于点 Q (x Q ,y Q ),试判断211=+QFPF 是否成立?请说明理由.11.已知A ,B 是平面上的两个顶点,C 是位于AB 一侧的一个动点,分别以AC ,BC 为边在△ABC 外作正方形ACDE 和正方形BCFG .求证:不论C 在直线AB 同一侧的任何位置,EG 的中点P 的位置不变. 参考答案例 1 延长PC 至E ,使CE =AP ,连结BE ,则△BCE ≌△BAP ,及△PBE 为等腰直角三角形,故PA PC CE PC PEPB PB PB++=== 例2 B 提示:连结AC ,BC ,可以证明P 为APB 的中点. 例3 ∵SP ⊥OP ,OM ⊥ST ,∴S ,M ,O ,P 四点共圆,于是∠SPM =∠SOM =12∠SOT 为定角. 例4 (1)连结OC 交DE 于M ,则OM =CM , EM =DM ,而DG = HE ,则HM =GM 故四边形OGCH 是平行四边形. (2)DG 不变.DE =OC =OA =3 .DG =13DE =13×3=1. (3)设CD =x ,延长OG 交CD 于N ,则CN =DN =12 x ,229CE x =- , 2214DN x = .∴22394ON x =-,而ON =32CH ,∴22143CH x =-.故CD 2+3CH 2=x 2+3(4-13x 2)=x 2+12-x 2为定值. 例5 ⑴C (0,4) ⑵先求得AM =CM =5,连接MC 交AE 于N ,由△AO G ∽△ANM ,得OG AO MN AN =,O G =32,38OG OM OC OB ==,又∠BOC =∠G OM ,∴△G OM ∽△COB ,∠G MO =∠CBO ,得M G ∥BC .⑶连结DM ,则DM ⊥PD ,DO ⊥PM ,DO 2=OM •OP ,OP =163.动点F 在⊙M 的圆周上运动时,从特殊位置探求OFPF的值.当F 与点A 重合时,2316523OF AO PF AP ===-;当点F 与点B 重合时,8316583OF OB PF PB ===+;当点F 不与点A ,B 重合时,连接OF 、PF 、MF ,∴DM 2=MO •MP ,∴FM 2=MO •MP ,即FM MPOM FM=,又∠OMP =∠FMP ,∴△MFO ∽△MPF ,35OF MO PF MF ==,故OF PF 的比值不变,比值为35. 例6 ∠BPC =120°,在△BPC 中,由余弦定理得BC 2=PB 2+PC 2-2PB •PC =BC 2,又由上托勒密定理得BC •P A +PC •AB ,而AB =BC =AC ,∴P A =PB +PC ,从而P A 2+ PB 2+ PC 2= (PB +PC )2+ PB 2+ PC 2=2 (PB 2+PC 2+PB •PC )=2BC 2=2×()23=6.故P A 2+PB 2+PC 2为定值.A 级 1.4提示:∵S 1+S 阴= S 2+S 阴=xy =3,∴S 1+S 2=2xy -2S 阴=6-2=4.2.273 提示:1+3+5=9是等边三角形的高. 3.r 2提示:先考查OB 与OA 垂直的情形.4.D 提示:延长BF 交DE 于点M ,连接BD ,则△BCD 为等边三角形,BF 平分∠CBD .∵F 为CD 中点,且AD ∥CE ,∴△ADF 与△ECF 关于点F 中心对称.∴CE =AD =CD ,∴∠CEM=30°,∠DMF=60°,5.D 提示:A′B′的中点均在⊙O 的上半圆的中点处. 6.B 提示:S 正方形OCAD =OD •OC =A A x y k ==6,∴S OEBF =OE •OF =x B •y B k ==6. 7.⑴略⑵当点P在⊙O 内时,过P 作直径CD ,则PE •PF =PD •PC =r 2-OP 2为定值;当点P 在⊙O 外时,PE •PF 为定值22OP r -.结论:过不在圆上的一个定点任作一条直线与圆相交,则这点到直线与圆相交点的两条线段长的积为定值. 8.⑴2π⑵22.5° ⑶P 值无变化.理由如下:如图,延长BA 交y 轴于E 点,可证明△OAE ≌△OCN ,得OE =ON ,AE =CN ,又∠MOE =∠MON =45°,OM =ON ,∴△OME ≌△OMN ,得MN =ME =AM +AE =AM +CN .∴P =MN +BN +BM =AM +CM +CN +BN +BM =AB +AC =4.9.⑴0<x <90 ⑵BE =BF 提示:连接BD ,可证明△BDF ∽△ADB ,△BDE ∽△ADC . 10.⑴作OP ⊥BD 于P ,OQ ⊥AC 于Q ,连接AO ,则AO 2=()()221122BK DK CK AK ⎡⎤⎡⎤-++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,又AK •CK =BK •DK ,得AK 2+BK 2+CK 2+DK 2=4R 2为定值. ⑵作直径DE ,连接AE ,BE ,CE ,AB 2+CD 2=4R 2,AD 2+BC 2=4R 2,故AB 2+BC 2+CD 2+DA 2=8K 2为定值. 11.设正方形的边长为a ,根据托勒密定理,对于四边形APBC 和四边形APBD ,有CP •a =AP •a +BP •2a ,DP •a =BP •a +AP •2a ,两式相加并整理得(CP +DP )a =(AP +BP )(a +2a ),从而21AP BPCP DP+=-+为定值.B 级1.1 提示:不妨设∠A 为锐角,AD ,BE ,CF 为△ABC 的三条高,H 为垂心,由AB =AC 知∠HBD =∠HCD =∠HAE ,∠HDC =∠CDA =90°,故R t △CHD ∽R t △ACD .∴AD DC DC HD =,即AD •HD =DC 2=14BC 2=1.∴S △ABC •S △HBC =2111224BC AD BC HD BC ⎛⎫⎛⎫⋅⋅⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=1.当∠A ≥90°时,结论成立.2.13π-26 提示:∵A ,B ,C ,DE 是反比例函数y =16x(x >0)图象上五个整数点,由图象可知,这些点的横坐标分别为1,2,4,8,16.∴五个正方形的边长分别为1,3,4,2,1.∴这五人橄榄形的面积总和是2221111112211122222444424242πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⨯-⨯⨯+⨯-⨯⨯+⨯-⨯⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦=5π-10+8π-16=13π-26. 3.B 提示:如图,设F A 的延长线与CB 的延长线交于点P ,G A ′的延长线与HB ′的延长线交于点P ′.由对称性可知∠1=2∠APP ′,∠2=2∠BPP ′.∴∠1+∠2=2∠APB .∵∠APB =540°-α,∴∠1+∠2=1080°-2α. 4.D 5.B 提示:如图,设AB 与MN 交于点C ,过点O 作OD ⊥MN 于D ,连接FO 并延长交EB 于G .由垂径定理,得OD =2254-=3.由△AFO ≌△B G O ,得AF =B G ,即h 1=B G .由AF ⊥MN ,BE ⊥MN ,得△FOD ∽△F G E .∴12OD FO GE FG ==.∴E G =2OD =6,∴12h h AF BE -=-=E G =6. 6.⑴A (3-m ,0) ⑵y =x 2-2x +1 ⑶过点Q 作QM ⊥AC 于M ,过点Q 作QN ⊥BC 于N ,设Q 点的坐标为(x ,x 2-2x +1),则QM =CN =(x -1)2,MC =QN=3-x .∵QM ∥CE ,∴PQM ∽△PEC .∴QM PMEC PC=,即()2112x x EC--=,得EC =2(x -1).∵QN ∥CF ,∴△BQN ∽△BFC .∴QN BN FC BC =,即()24134x x FC ---=,得FC =41x +.又AC =4,∴FC (AC +EC )=()44211x x +-⎡⎤⎣⎦+=8为定值. 7.提示:易证△ABK ∽△BNA ,故AK •BN =AB 2为定值,即AK 与BN 的乘积与M 点的选择无关. 8.提示:S △ABC •S △HBC =116BC 4,由于BC 是不变的,所以当点A 至BC 的距离变小时,乘积S △ABC •S △HBC 保持不变. 9.⑴A (18,0),B (0,-10),顶点坐标为(4,-989)⑵若四边形PQCA 为平行四边形,由于QC ∥P A ,故只要QC =P A 185. ⑶即可,而P A =18-4t ,CQ =t ,故18-4t =t ,得t =设点P 运动t s ,则OP =4t ,CQ =t ,0<t <4.5.说明P在线段OA 上,且不与点O ,A 重合.由于QC ∥OP 知△QDC ∽△PDO ,故144QD QC t DP OP t ===.同理QC ∥AF ,故14QC CE AF EA ==,即14t AF =,∴AF =4t =OP .∴PF =P A +AF =P A +OP =18.又点Q 到直线PF 的距离d =10,∴S △PQF =12•PF •d =12×18×10=90.于是S △PQF 的面积总为定值90. ⑷由前面知道,P (4t ,0),F (18+4t ,0),Q (8-t ,-10),0≤t ≤4.5.构造直角三角形后易得PQ 2=(4t -8+t )2+102=,FQ 2=(18+4t -8+t )2+102=(5t +10)2+100.①若FP =FQ ,即182=(5t +10)2+100,故25(t +2)2=224,(t +2)2=24425.∵2≤t +2≤6.5,∴t +2=244414255=.∴t = 4145-2. ②若QP =QF ,即(5t -8)2+100=(5t +10)2+100,即(5t -8)2=(5t +10)2,无0≤t ≤4.5的t 满足. ③若PQ =PF ,即(5t -8)2+100=182,∴(5t -8)2=224.由于224≈15,又0≤5t ≤22.5,∴-8≤5t -8≤14.5,14.52=22984124⎛⎫= ⎪⎝⎭<224.故没有t (0≤t ≤4.5)满足此方程.综上所述,当t =4145-2时,△PQ R 为等腰三角形. 10.⑴C 1的顶点坐标为(1,12). ⑵略 ⑶作PM ⊥AB 于M ,作QN ⊥AB 交AB 延长线于N ,∴PM =1-y P ,FM =1-x P .在R t △PMF 中,PF 2=(1-y P )2+(1-x P )2=1-2y P +y P 2+1-2x P +x P 2,又∵点P 在抛物线上,∴y P =12x P 2-x P +1,∴PF 2=1-x P 2+2x P -2+y P 2+1-2x P +x P 2=y P 2,∴PF =y P ,同理,QF =y Q ,易证△PMF ∽△QNF ,则PM QN PF QF =,∴11Q P y y PF QF --=,即11PF QF PF QF --=,∴11PF QF+=2. 11.先从特殊情况出发.当△ABC 是等腰直角三角形时,点P 与点C 重合,此时点P 的位置在AB 的中垂线上,且到AB的距离为12AB ,如图①所示.下面就一般情况来证明上面的结论(结论②所示).过C ,E ,G 分别作直线AB 的垂线CH ,EM ,G N ,垂足分别是H ,M ,N .容易证明△AEM ≌△ACH ,△B G N ≌△BCH .从而有AM =CH =BN ,EM =AH ,G N =BH .这样,线段AB 的中点O 也是线段MN 的中点,连接OP ,则OP 是梯形EMN G 的中位线,从而OP ⊥AB ,OP =12(EM +G N )= 12(AH +BH )=12AB .∴无论点C 在AB 同一侧的位置如何,E G 中点P 的位置不变.。

人教版数学八年级竞赛教程之如何做几何证明题附答案

人教版数学八年级竞赛教程之如何做几何证明题附答案

人教版数学八年级竞赛教程之如何做几何证明题附答案如何做几何证明题几何证明是平面几何中的一个重要问题,它对培养学生逻辑思维能力有着很大作用。

几何证明有两种基本类型:一是平面图形的数量关系;二是有关平面图形的位置关系。

这两类问题常常可以相互转化,如证明平行关系可转化为证明角等或角互补的问题。

为了解决几何问题,我们需要掌握常用的分析和证明方法。

其中,综合法是一种从已知条件出发,通过有关定义、定理、公理的应用,逐步向前推进,直到问题的解决的方法。

分析法则是从命题的结论考虑,推敲使其成立需要具备的条件,然后再把所需的条件看成要证的结论继续推敲,如此逐步往上逆求,直到已知事实为止。

两头凑法则是将分析与综合法合并使用,比较起来,分析法利于思考,综合法易于表达,因此,在实际思考问题时,可合并使用,灵活处理,以利于缩短题设与结论的距离,最后达到证明目的。

掌握构造基本图形的方法也是解决几何问题的关键。

复杂的图形都是由基本图形组成的,因此要善于将复杂图形分解成基本图形。

在更多时候需要构造基本图形,在构造基本图形时往往需要添加辅助线,以达到集中条件、转化问题的目的。

其中,证明线段相等或角相等是平面几何证明中最基本也是最重要的一种相等关系。

很多其它问题最后都可化归为此类问题来证。

证明两条线段或两角相等最常用的方法是利用全等三角形的性质,其它如线段中垂线的性质、角平分线的性质、等腰三角形的判定与性质等也经常用到。

举个例子,已知如图1所示,$\triangle ABC$中,$\angleC=90^\circ$,$AC=BC$,$AD=DB$,$AE=CF$。

求证:$DE=DF$。

分析:由$\triangle ABC$是等腰直角三角形可知,$\angleA=\angle B=45^\circ$,由$D$是$AB$中点,可考虑连结$CD$,易得$CD=AD$,$\angle DCF=45^\circ$。

从而不难发现XXX。

证明:连结$CD$,可得$AC=BC$,$\angle A=\angle B$,$\angle ACB=90^\circ$,$AD=DB$,$CD=BD=AD$,$\angle DCB=\angle B=\angle A$,$AE=CF$,$\angle A=\angle DCB$,$AD=CD$。

初中几何经典例题及解题技巧

初中几何经典例题及解题技巧

初中几何证明技巧及经典试题证明两线段相等1. 两全等三角形中对应边相等。

2.同一三角形中等角对等边。

3.等腰三角形顶角的平分线或底边的高平分底边。

4.平行四边形的对边或对角线被交点分成的两段相等。

5.直角三角形斜边的中点到三顶点距离相等。

6.线段垂直平分线上任意一点到线段两段距离相等。

7.角平分线上任一点到角的两边距离相等。

8.过三角形一边的中点且平行于第三边的直线分第二边所成的线段相等。

*9.同圆(或等圆)中等弧所对的弦或与圆心等距的两弦或等圆心角、圆周角所对的弦相等。

*10.圆外一点引圆的两条切线的切线长相等或圆内垂直于直径的弦被直径分成的两段相等。

11.两前项(或两后项)相等的比例式中的两后项(或两前项)相等。

*12.两圆的内(外)公切线的长相等。

13.等于同一线段的两条线段相等。

证明两个角相等1.两全等三角形的对应角相等。

2.同一三角形中等边对等角。

3.等腰三角形中,底边上的中线(或高)平分顶角。

4.两条平行线的同位角、内错角或平行四边形的对角相等。

5.同角(或等角)的余角(或补角)相等。

*6.同圆(或圆)中,等弦(或弧)所对的圆心角相等,圆周角相等,弦切角等于它所夹的弧对的圆周角。

*7.圆外一点引圆的两条切线,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角。

8.相似三角形的对应角相等。

*9.圆的内接四边形的外角等于内对角。

10.等于同一角的两个角相等。

证明两条直线互相垂直1.等腰三角形的顶角平分线或底边的中线垂直于底边。

2.三角形中一边的中线若等于这边一半,则这一边所对的角是直角。

3.在一个三角形中,若有两个角互余,则第三个角是直角。

4.邻补角的平分线互相垂直。

5.一条直线垂直于平行线中的一条,则必垂直于另一条。

6.两条直线相交成直角则两直线垂直。

7.利用到一线段两端的距离相等的点在线段的垂直平分线上。

8.利用勾股定理的逆定理。

9.利用菱形的对角线互相垂直。

*10.在圆中平分弦(或弧)的直径垂直于弦。

平面几何练习题

平面几何练习题

平面几何选讲练习题1.如图所示,已知⊙O 1与⊙O 2相交于A ,B 两点,过点A 作⊙O 1的切线交⊙O 2于点C,过点B 作两圆的割线,分别交⊙O 1,⊙O 2于点D ,E ,DE 与AC 相交于点P 。

(1)求证:AD ∥EC ;(2)若AD 是⊙O 2的切线,且PA=6,PC=2,BD=9,求AD 的长;2.如图:已知AD 为⊙O 的直径,直线BA 与⊙O 相切于点A ,直线OB 与弦AC 垂直并相交于点G ,连接DC 。

求证:BA ·DC =GC ·AD .3. 已知:如图,△ABC 中,AB=AC ,∠BAC=90°,AE=31AC ,BD=31AB ,点F 在BC 上,且CF=31BC.求证: (1)EF ⊥BC ;(2)∠ADE=∠EBC.B E DO 1 O 2A P CF EDABC4.如图,在△ABC 中,D 是AC 的中点,E 是BD 的中点,AE 的延长线交BC 于F .(1)求FCBF 的值;(2)若△BEF 的面积为1S ,四边形CDEF 的面积为2S ,求21:S S 的值.5.已知C 点在圆O 直径BE 的延长线上,CA 切圆O 于A 点,DC 是ACB ∠的平分线交AE 于点F ,交AB 于D 点。

(1)求ADF ∠的度数; (2)若AB=AC ,求AC:BC.6.自圆O 外一点P 引切线与圆切于点A ,M 为PA 中点,过M 引割线交圆于B ,C 两点.求证:∠MCP=∠MPB . O A BDE F7.如图,AD 是⊙O 的直径,AB 是⊙O 于点M 、N ,直线BMN 交AD 的延长线于点C ,NC MN BM ==,2=AB ,求BC 的长和⊙O 的半径.8.如图,AB 是⊙O 的直径,C ,F 为⊙O 上的点,CA 是∠BAF 的角平分线,过点C 作CD ⊥AF 交AF 的延长线于D 点,CM ⊥AB ,垂足为点M . (1)求证:DC 是⊙O 的切线; (2)求证:AM ·MB =DF ·DA .9.如图,已知AP 是⊙O 的切线,P 为切点,AC 是⊙O 的割线,与⊙O 交于B 、C 两点,圆心O 在PAC ∠的内部,点M 是BC 的中点.(Ⅰ)证明A ,P ,O ,M 四点共圆; (Ⅱ)求∠OAM +∠APM 的大小.10.如图 ,过圆O 外一点M 作它的一条切线,切点A ,过A 点作直线AP 垂直直线OM ,垂足为P 。

平面几何习题

平面几何习题

1、三角形ABC中,AD为中线,P为AD上任意一点,过p的直线交AB于M.交ac 于N,若AN=AM,求证PM/PN=AC/AB2、在三角形BCD中,BC=BD,延长BC至A,延长BD至E,使AC=BE,连接AD,AE,AD=AE,求BCD为等边3、三角形ABC中若圆O在变化过程中都落在三角形ABC内(含相切), A为60度,AC为8,AB为10,X为未知数,是AE的长.圆O与AB,AC相切,圆O与AB的切点为E, X的范围是?4、已知三角形ABE中C 、D分别为AB、BE上的点,且AD=AE,三角形BCD 为等边三角形,求证BC+DE=AC5、已知在三角形ABC中,AD是BC边上的中线,E是AD上的一点,且BE=AC,延长BE交AC与F,求证AF=EF6、在△ABC中,D是BC边中点,O是AD上一点,BO,CO的延长线分别交AC,AB 于E,F求证:EF平行BC。

7、已知:在△ABC和△A'B'C'中,AB=A'B', AC=A'C'.AD,A'D'分别是△ABC和△A'B'C'的中线,且AD=A'D'.求证:△ABC≌△A'B'C'8、四边形ABCD为菱形,E,F为AB,BC的中点,EP⊥CD,∠BAD=110º,求∠FPC的度数9、已知:E是正方形ABCD内的一点,且∠DAE=∠ADE=15°,求证:△EBC是等边三角形10、在三角形ABC中,经过BC的中点M,有垂直相交于M的两条直线,它们与AB,AC分别交于D、E,求证,BD+CE>DE11、AB是等腰直角三角形ABC的斜边,若点M在边AC上,点N在边BC上,沿直线MN把△MCN翻折,使点C落在AB上设其落点(1).如图一,当是AB的中点时,求证:PA/PB=CM/CN(2).如图二当P不是AB中点时,结论PA/PB=CM/CN是否成立?若成立,请给出证明12、三角形ABC中,BC=5,M和I分别是三角形ABC的重心和内心,若MI 平行于BC,则AB+AC的值是多少?13、已知圆O是三角形ABC的外接圆CD是AB边上的高,AE是圆O的直径。

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初中几何证明练习题
1.如图,在△ABC 中,BF ⊥AC ,CG ⊥AD ,F 、G 是垂足,D 、E 分别是BC 、FG 的中点,求证:DE ⊥FG
证明:连接DG 、DF
∵∠BGC=90°,BD=CD
∴DG=
2
1BC 同理DF=21BC ∴DG=DF
又GE=FE
∴DE ⊥FG
2.如图,AE ∥BC,D 是BC 的中点,ED 交AC 于Q ,ED 的延长线交AB 的延长线于P ,求证:PD·QE=PE·QD
证明:∵AE ∥BC
∴△CDQ ∽△AEQ ∴AE
CD QE QD = ∵BD ∥AE
△PBD ∽△PAE ∴PE
PD AE BD = ∵BD=CD ∴PE PD AE CD = 3.如图,已知点P 是圆O 的直径AB 上任一点,∠APC=∠BPD ,其中C ,D 为圆上的点,求证:△P AC ∽△PDB
证明:过点D 作直径AB 的垂线交AB 于E ,交圆O 于F
连接PF 、BF ∵AB ⊥DF ∴⌒BD =⌒BF ,DE=FE ∴BD=BF
又∠BED=∠BEF=90°
∴△BED ≌△BEF
∴∠DBE=∠FBE
又BD=BF,BP=BP
∴△PBD ≌△PBF
∴∠BPD=∠BPF ,∠PDB=∠PFB
∵∠APC=∠BPD
∴∠APC=∠BPF
∵∠APC+∠CPD+∠BPD=180°
∴∠BPF+∠CPD+∠BPD=180° ∴PE PD QE QD = ∴PD·QE=PE·QD
即∠CPF=180° ∴C 、P 、F 三点共线 ∵C 、A 、F 、B 四点
共圆 ∴∠CAB=∠CFB 又∠CFB=∠PDB ∴∠CAB=∠PDB 又∠APC=∠BPD ∴△PAC ∽△PDB
4.如图,分别以△ABC 的边AB 、AC 为边,向外作正方形ABFG 和ACDE ,连接EG
求证:ABC AEG S S =△△ 证明:BAC sin AC AB 21ABC ∠⨯⨯=△S GAE sin AE AG 2
1AEG ∠⨯⨯=△S ABFG 和ACDE 都是正方形
∴∠BAG+∠CAE=180°,AB=AG ,AC=AE
∴∠BAC+∠GAE=180°
∴∠BAC=180°-∠GAE Sin ∠BAC=sin (180°-∠GAE )=sin ∠GAE
∴ABC AEG S S =△△
5.已知:如图,在四边形ABCD 中,AD =BC ,M 、N 分别是AB 、CD 的中点,AD 、BC 的延长线交MN 于E 、F .
求证:∠DEN =∠F .
证明:连接BD ,取BD 的中点G ,连接GM 、GN
∵DN=CN ,DG=BG
∴NG ∥BF ,NG=12
BC ∴∠GNM=∠F ,
同理MG ∥AE ,MG=12
AD ∴∠GMN=∠DEN
又BC=AD
∴NG=MG
∴∠GNM=∠GMN
∴∠DEN=∠F
6.设MN 是圆O 外一直线,过O 作OA ⊥MN 于A ,自A 引圆的两条直线,交圆于B 、C 及D 、E ,直线EB 及CD 分别交MN 于P 、Q .
求证:AP =AQ .
证明:作点E 关于AG 的对称点F ,连接FC 、FA 、FQ
∵AG 是圆O 的对称轴
∴AE=AF ∴∠AFE=∠AEF
∵EF ⊥AG ,PQ ⊥AG
∴EF ∥PQ ∴∠AFE=∠FAP
∵C 、D 、E 、F 四点共圆
∴∠AEF+∠FCD=180°
又∠FAP+∠FAQ=180°
∴∠FCD=∠FAQ
∴A 、C 、F 、Q 四点共圆
∴∠ACQ=∠AFQ
又∠ACQ=∠BED G
∴∠AFQ=∠BED ∵AE=AF ,AG ⊥EF ∴∠EAG=∠FAG 又∠PAG=∠QAG ∴∠PAE=∠QAF 在△PAE 和△QAF 中 ∠PEA=∠QFA AE=AF ∠PAE=∠QAF ∴△PAE ≌△QAF ∴AP=AQ
7、如果上题把直线MN 由圆外平移至圆内,则由此可得以下命题:
设MN 是圆O 的弦,过MN 的中点A 任作两弦BC 、DE,设CD 、EB 分别交MN 于P 、Q . 求证:AP =AQ .
证明:过点O 作OF ⊥CD 于F ,过点O 作OG ⊥BE 于G
连接OP 、OA 、OQ 、AF 、AG
∵AM=AN ∴OA ⊥MN
又OF ⊥CD ∴A 、O 、F 、P 四点共圆
∴∠AFP=∠AOP
又∠OAQ=∠OGQ=90°
∴A 、O 、G 、Q 四点共圆
∴∠AGQ=∠AOQ 又∠D=∠B ,∠C=∠E
∴△ACD ∽△AEB ∴GB
FD GB 2FD 2EB CD AB AD === 又∠D=∠B
∴△AFD ∽△AGB
∴∠AFD=∠AGB
又∠AFD+∠AFP=180°
∠AGB+∠AGQ=180°
∴∠AFP=∠AGQ
∴∠AOP=∠AOQ
又OA=OA ,
∠OAP=∠OAQ
∴△AOP ≌△AOQ
∴AP=AQ
8如图,⊙O 中弦AC ,BD 交于F ,过F 点作EF ∥AB ,交DC 延 长线于E ,过E 点作⊙O 切线EG ,G 为切点,求证:EF=EG
证明:∵AB ∥EF
∴∠A=∠EFC
又∠A=∠D
∴∠EFC=∠D
又∠CEF=∠FED
∴△CEF ∽△FED ∴EF
EC ED EF = ∴ED EC EF 2⨯=
又EG 是⊙O 的切线
∴ED EC EG 2
⨯=
∴EF=EG
O M 10. 如图,分别以△ABC 的边AB 、AC 为边,向外作正方形ABFG 和ACDE ,连接BE ,CG 求证:
(1)BE =CG
(2)BE ⊥CG
证明:∵ABFG 和ACDE 都是正方形
∴AB=AG ,AE=AC ,
∠BAG=∠CAE
∴∠BAG+∠BAC=∠CAE+∠BAC 即∠EAB=∠CAG
∴△ABE ≌△AGC ∴∠AGC=∠ABE ,BE=CG
∵∠AGC+∠AMG=90°
∴∠ABE+∠AMG=90°
又∠AMG=∠BMC
∴∠ABE+∠BMC=90°
∴∠BOM=90°
∴BE ⊥CG
11. 如图,分别以△ABC 的边AB 、AC 为边,向外作正方形ABFG 和ACDE ,连接CE ,BG 、GE M 、N 、P 、Q 分别是EG 、GB 、BC 、CE 的中点
求证:四边形MNPQ 是正方形
证明:连接BE 、CG 相较于H ,CG 与AB 相交于O
∵ABFG 和ACDE 都是正方形
∴AB=AG ,AE=AC ,∠BAG=∠CAE=90°
∴∠BAG+∠BAC=∠CAE+∠BAC 即∠EAB=∠CAG ∴△ABE ≌△AGC ∴∠AGC=∠ABE ,BE=CG
∵∠AGC+∠AOG=90°
∴∠ABE+∠AOG=90° 又∠AOG=∠BOC ∴∠ABE+∠BMC=90° ∴∠BOM=90°∴BE ⊥CG ∵NG=NB ,PB=PC ∴PN ∥CG ,PN=12 CG 同理MQ ∥CG ,MQ=12
CG MN ∥BE ,MN=12
BE PQ ∥BE ,PQ=12
BE 又∵BE=CG
∴PN=MQ=MN=PQ O
H I J ∴MNPQ 是菱形 ∵MN ∥BE ,BE ⊥CG ∴MN ⊥CG 同理PN ⊥BE ∴NIHJ 是矩形
∴∠MNP=90° ∴MNPQ 是正方形。

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