平面几何趣题集萃
以下收集暑假期間遇到的平面幾何題,以及解法的一些提示。給未來(lái)的自己復(fù)習(xí)參考用。
多圖片預(yù)警(請(qǐng)注意流量)
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Eden要開(kāi)始做寫(xiě)不完的暑假作業(yè)了,所以先停更了,之后碰到的一些題目也就不發(fā)上來(lái)了。
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目錄:?
Part 0:雜題(7)?
Part 1:等腰三角形中斯特瓦爾特定理的應(yīng)用(8)
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Part 0:雜題?
1、如圖,銳角三角形ABC中,AD垂直于BC。在線段AD上任取一點(diǎn)E,連接BE并延長(zhǎng)交AC于F,連接CE并延長(zhǎng)交AB于G。
求證:DA平分∠GDF
證法一:建坐標(biāo)系,代數(shù)法(略)。
證法二:三角函數(shù)暴力推(略)。
證法三:關(guān)鍵詞:賽瓦定理。輔助線如下:
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2、剛剛在 matrix67 的博客上翻閱到一題:http://www.matrix67.com/blog/archives/442
任意給定一個(gè)三角形ABC。令M為BC上的中點(diǎn),令H為BC上的垂足。角A的平分線與BC交于點(diǎn)D。過(guò)B、C分別向角平分線AD作垂線,垂足分別為P、Q。
證明H、P、M、Q四點(diǎn)共圓。
博主的證法樸實(shí)又簡(jiǎn)潔明了。
評(píng)論區(qū)中 Pegasus 提到了一個(gè)出類(lèi)拔萃的做法,盡管不那么簡(jiǎn)潔,但十分有趣自然奇妙,忍不住來(lái)分享一下:
作△ABC外接圓交AD延長(zhǎng)線于X,∵AD是角平分線,∴MX⊥BC
根據(jù)相交弦定理,AD·DX=BD·DC
兩邊同時(shí)乘以cos∠ADB的平方,得到PD·DQ=HD·DM。于是PHQM四點(diǎn)公圓。
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3、
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?from 中等數(shù)學(xué) 2011-07 一道 IMO 幾何題的另解
閱讀了原題解(中等數(shù)學(xué) 2009-09 第 50 屆 IMO 試題解答?)和這篇“另解”,發(fā)現(xiàn)它們都采用了高深的三角函數(shù)。
于是這里來(lái)展示一下幾何方法(由于偷懶就寫(xiě)簡(jiǎn)要過(guò)程了):
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顯然O,K,C共線。連結(jié)OC,連結(jié)DK。作D關(guān)于OC的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)。
∠OD'K=∠OEK,所以D'和E點(diǎn)重合,或O,K,D',E四點(diǎn)公圓。
① D'和E點(diǎn)重合,則BE⊥AC,易得?∠BAC=60°
② O,K,D',E四點(diǎn)公圓。∵∠OD'E=90°,∴∠OKE=90°。
∴∠OEK=∠EOK=45°
因?yàn)镵在∠DAC的角平分線上,易得AO=AE。∠AOE=∠AEO,∠BAD+∠ABE=∠ACB+∠EBC。
所以 ∠BAC=90°
綜上,∠BAC=60° 或 90°
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4、
關(guān)鍵詞:R乘到左邊,面積法
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5、
關(guān)鍵詞:構(gòu)造平均長(zhǎng)度。
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6、
關(guān)鍵詞:對(duì)稱(chēng)
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7、
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關(guān)鍵詞:先猜后證。
結(jié)論:四邊形AO1O2P是等腰梯形,AO1=PO2
方法一:PS=PT于是PM1=PM2(《中等數(shù)學(xué) · 2011年第8期 · 構(gòu)造對(duì)稱(chēng)結(jié)競(jìng)賽題》中的證法)
方法二:圖中兩個(gè)三角形全等。
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Part 1:等腰三角形中斯特瓦爾特定理的應(yīng)用。(from 中等數(shù)學(xué) 2011.7)
斯特瓦爾特定理原型:https://baike.baidu.com/item/%E6%96%AF%E7%89%B9%E7%93%A6%E5%B0%94%E7%89%B9%E5%AE%9A%E7%90%86?
特殊情形:等腰三角形 ABC 中 AB=AC,則 AB2-AD2 =BD·DC
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1、
關(guān)鍵詞:圓冪定理
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2、
?關(guān)鍵詞:無(wú)
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3、
關(guān)鍵詞:兩個(gè)外心,定差冪線定理(平方的差相等即垂直)
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4、
關(guān)鍵詞:牛頓定理(相似證四線共點(diǎn)),定差冪線。
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5、
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最關(guān)鍵的一步,有兩條線是垂直的?!
關(guān)鍵詞:圓的冪(本質(zhì)還是斯特瓦爾特),定差冪線定理
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6、
?關(guān)鍵詞:完全四邊形的密克爾點(diǎn)(四圓共點(diǎn))
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7、
方法一(樸素、基礎(chǔ)方法):調(diào)和點(diǎn)列,梅涅勞斯定理。
方法二(模仿上一題做法):密克爾點(diǎn)。
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8、
關(guān)鍵詞:梅涅勞斯定理。
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