1、初中数学竞赛精品标准教程及练习(66)辅助圆一、内容提要1. 经过两个点可以画无数个圆;经过三个点作圆,必须是不在同一直线上的三个点,可以作一个圆,并且只能作一个圆.2. 经过四点作圆(即四点共圆)有如下的判定定理: 到一个定点的距离相等的所有的点在同一个圆上(圆的定义). 一组对角互补的四边形顶点在同一圆上. 一个外角等于它的内对角的四边形顶点共圆. 同底同侧顶角相等的三角形顶点共圆.推论:同斜边的直角三角形顶点共圆(斜边就是圆的直径).3. 画出辅助圆就可以应用圆的有关性质.常用的有: 同弧所对的圆周角相等. 圆内接四边形对角互补,外角等于内对角. 圆心角(圆周角)、弧、弦、弦心距的等量关
2、系. 圆中成比例线段定理:相交弦定理 ,切割线定理.4. 证明 型如ab+cd=m2常用切割线定理二、例题例1.已知:点O是ABC的外心,BE,CD是高.求证:AODE证明:延长AO交ABC的外接圆于F,连接BF.O是ABC的外心AF是ABC外接圆的直径,ABF=Rt.BE,CD是高,BDC=CEB=Rt.B,C,E,D四点共圆(同斜边的直角三角形顶点共圆)ADE=ECB=F.AGD=ABF=Rt,即AODE.例2.正方形ABCD的中心为O,面积为1989cm2,P为正方形内的一点,且OPB=45,PAPB=514,则PB=_cm.解:OPB=OAB=45 ABOP四点共圆(同底同侧顶角相等的
3、三角形顶点共圆)APB=AOB=Rt.在RtAPB中,设PA为5x,则PB是14x.(5x)2+(14x)2=1989.解得x=3, 14x.42.PB=42 (cm).例3.已知:平行四边形ABCD中,CEAB于E,AFBC于F.求证:ABAE+CBCF=AC2.证明:作BGAC交AC 于G.CEAB,AFBC.A,F,B,G和B,E,C,G分别共圆. (对角互补的四边形顶点共圆)根据切割线定理,得ABAE=AGACCBCF=CGACABAE+CBCF=AC(AG+CG)=AC2.例4.已知:AD是RtABC斜边的高,角平分线BE交AD于F.求证:AE2=AB2BEBF.分析:根据同角的余角
4、相等,可证AE=AF.由射影定理AB2=BDBC.故只要证AEAFBDBCBEBF创造应用切割线定理的条件,作ABC的外接圆并延长BE交圆于G,得F、D、C、G四点共圆 . BDBC=BFBG.右边= BFBG. BEBF=BF(BGBE)=BFEG从而转为要证AEAF= BFBG. 即只要证AEGBFA(证明由同学自已完成)例5已知:从O外一点P作O的两条切线PA,PB切点A和B,在AB上任取一点C,经过点C作OC的垂线交PA于M,交PB于N.求证:OM=ON.证明:连结OA,OB .A,B是切点 OAPA,OBPB. 又OCMN.A,M,C,O和B,N,O,C分别共圆.(辅助圆可以不画)根
5、据同弧所对的圆周角相等,得OAC=OMC,ONC=OBC.OA=OB, OAC=OBC.OMC=ONC , OM=ON.三、练习661.已知:AD是ABC的高,DE,DF分别是ADB和ADC的高求证: B,C,F,E四点共圆2.已知:两条线段AB和CD相交于点P,且PAPB=PCPD.求证:A,B,C,D四点共圆.3.已知:O和O,相交于A,B,过点A作一直线交O于C,交O,于D,分别过点C和点D作O和O,的切线相交于点P .求证:P,C,B,D四点在同一个圆上.4.已知:E是正方形ABCD边BC上的一点,过点E作AE的垂线和C的外角平分线交于点F.求证:AE=AF.5.已知:M是平行四边形A
6、BCD对角线AC上的一点,过点M画两组对边的垂线段分别交AB,CD于E,F交AD,BC于G,H.求证:EGFH.6.已知:ABC的三条高AD,BE,CF交于点H.求证:BHBE+CHCF=BC2.7.已知:AB是O的直径,C是半圆上的一点,CDAB于D,G 是CD上的一点,AG的延长线交半圆于H.求证:CD2+AD2=AGAH.8.已知:AD是ABC的角平分线 .求证:AD2=ABAC.DBDC9.已知:凸五边形ABCDE中.A=3,BC=CD=DE,C=D=180.2.求证:AC,AD,AE三等分A. 10.求证:圆上一点到圆内接四边形两组对边的距离的积相等11.求证:圆内接四边形两组对边积的和等于两对角线的积(托列密定理)12.如图已知:圆内接四边形ABCD中,由AB上一点M作MPBC,MQCD,MRDA,PR交MQ于N.求证:.13.如图已知:ACE=CDE=Rt,点B在CE上,CA=CB=CD,过A,C,D的圆交AB于F.求证:点F是CDE的内心133