2019-2020年高中数学竞赛辅导资料《平面几何证明》.doc

2019-2020年高中数学竞赛辅导资料平面几何证明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=bc，可以先作出线段p=bc，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。例题讲解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。2ABC内接于O，P是弧 AB上的一点，过P作OA、OB的垂线，与AC、BC分别交于S、T，AB交于M、N。求证：PM=MS充要条件是PN=NT。3已知A为平面上两半径不等的圆O1和O2的一个交点，两外公切线P1P2、Q1Q2分别切两圆于P1、P2、Q1、Q2，M1、M2分别为P1Q1、P2Q2的中点。求证：O1AO2=M1AM2。4在ABC中，ABAC，A的外角平分线交ABC的外接圆于D，DEAB于E，求证：AE=。.5ABC的顶点B在O外，BA、BC均与O相交，过BA与圆的交点K引ABC平分线的垂线，交O于P，交BC于M。求证：线段PM为圆心到ABC平分线距离的2倍。6在ABC中，AP为A的平分线，AM为BC边上的中线，过B作BHAP于H，AM的延长线交BH于Q，求证：PQAB。7菱形ABCD的内切圆O与各边分别切于E、F、G、H，在EF与GH上分别作O的切线交AB于M，交BC于N，交CD于P，交DA于Q。求证：MQNP。8ABCD是圆内接四边形，其对角线交于P，M、N分别是AD、BC的中点，过M、N分别作BD、AC的垂线交于K。求证：KPAB。9以ABC的边BC为直径作半圆，与AB、AC分别交于点D、E。过D、E作BC的垂线，垂足分别是F、G，线段DG、EF交于点M。求证：AMBC。例题答案：1. 分析1：构造两个全等。连结ED、AC、AF。CF=DFACFEDFPAB=AEB=PFB分析2：利用圆中的等量关系。连结OF、OP、OB。PFB=POB注：连结OP、OA、OF，证明A、O、F、P四点共圆亦可。2. 分析：只需证， PMPN=MSNT。（1=2，3=4）APMPBNPMPN=AMBN（BNT=AMS，BTN=MAS）BNTSMAMSNT=AMBN3. 分析：设B为两圆的另一交点，连结并延长BA交P1P2于C，交O1O2于M，则C为P1P2的中点，且P1M1CMP2M2，故CM为M1M2的中垂线。在O1M上截取MO3=MO2，则M1AO3=M2AO2。故只需证O1AM1=O3AM1，即证。由P1O1M1P2O2M2，M1O3=M2O2，O1P1=O1A，O2P2=O2A可得。4. 分析：方法1、2AE=AB-AC 在BE上截取EF=AE，只需证BF=AC，连结DC、DB、DF，从而只需证DBFDCA DF=DA，DBF=DCA，DFB=DAC DFA=DAF=DAG。方法2、延长CA至G，使AG=AE，则只需证BE=CG 连结DG、DC、DB，则只需证DBEDCG DE=DG，DBE=DCG，DEB=DGC=Rt。5.分析：若角平分线过O，则P、M重合，PM=0，结论显然成立。若角平分线不过O，则延长DO至D，使OD=OD，则只需证DD=PM。连结DP、DM，则只需证DMPD为平行四边形。过O作mPK，则DD,KP，DPK=DKPBL平分ABC，MKBLBL为MK的中垂线DKB=DMKDPK=DMK，DPDM。而D DPM，DMPD为平行四边形。6.分析：方法1、结合中线和角平分线的性质，考虑用比例证明平行。倍长中线：延长AM至M，使AM=MA，连结BA，如图6-1。PQABABQ=180-(HBA+BAH+CAP)= 180-90-CAP=90-BAP=ABQ方法2、结合角平分线和BHAH联想对称知识。延长BH交AC的延长线于B，如图6-2。则H为BB的中点，因为M为BC的中点，连结HM，则HMB/C。延长HM交AB于O，则O为AB的中点。延长MO至M，使OM=OM，连结MA、MB，则AMBM是平行四边形，MPAM，QMBM。于是，所以PQAB。7.分析：由ABCD知：要证MQNP，只需证AMQ=CPN，结合A=C知，只需证AMQCPN，AMCN=AQCP。连结AC、BD，其交点为内切圆心O。设MN与O切于K，连结OE、OM、OK、ON、OF。记ABO=，MOK=，KON=，则EOM=，FON=，EOF=2+2=180-2。BON=90-NOF-COF=90-=CNO=NBO+NOB=+=AOE+MOE=AOM又OCN=MAO，OCNMAO，于是，AMCN=AOCO同理，AQCP=AOCO。8. 分析：延长KP交AB于L，则只需证PAL+APL=90，即只需证PDC+KPC=90，只需证PDC=PKF，因为P、F、K、E四点共圆，故只需证PDC=PEF，即EFDC。DMECNF9. 分析：连结BE、CD交于H，则H为垂心，故AHBC。（同一法）设AHBC于O，DG、AH交于M1，EF、AH交于M2。下面证M1、M2重合。OM1DFOM1=。OM2EGOM2=。只需证OGDF=EGOF，即RtOEGRtODFDOF=DHB=EHC=EOG。