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1、初中数学竞赛专题选讲辅助圆一、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、弦心距的等量关系. 圆中成比例线
2、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.(1989年全国初中数学联赛题)解:OPB=OAB=45 ABOP四点共圆(同底
3、同侧顶角相等的三角形顶点共圆)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:
4、根据同角的余角相等,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)根据同弧所对的圆周角相等,得OAC=OMC,ONC=OBC.OA=OB, OAC=OBC.OMC=ONC , OM=ON.