中學(xué)數(shù)學(xué)競(jìng)賽中常用的幾個(gè)重要定理

中學(xué)數(shù)學(xué)競(jìng)賽中常用的幾個(gè)重要定理

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1、數(shù)學(xué)競(jìng)賽中幾個(gè)重要定理1、梅涅勞斯定理:如果在△ABC的三邊BC、CA、AB或其延長(zhǎng)線上有點(diǎn)D、E、F且D、E、F三點(diǎn)共線,則=12、梅涅勞斯定理的逆定理:如果在△ABC的三邊BC、CA、AB或其延長(zhǎng)線上有點(diǎn)D、E、F,且滿足=1,則D、E、F三點(diǎn)共線.【例1】已知△ABC的重心為G,M是BC邊的中點(diǎn),過G作BC邊的平行線AB邊于X,交AC邊于Y,且XC與GB交于點(diǎn)Q,YB與GC交于點(diǎn)P.證明:△MPQ∽△ABC17【例2】以△ABC的底邊BC為直徑作半圓,分別與邊AB,AC交于點(diǎn)D和E,分別過點(diǎn)D,E

2、作BC的垂線,垂足依次為F,G,線段DG和EF交于點(diǎn)M.求證:AM⊥BC【例3】四邊形ABCD內(nèi)接于圓,其邊AB,DC的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)P,AD和BC的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)Q,過Q作該圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為E,F(xiàn).求證:P,E,F(xiàn)三點(diǎn)共線.17【練習(xí)1】設(shè)凸四邊形ABCD的對(duì)角線AC和BD交于點(diǎn)M,過M作AD的平行線分別交AB,CD于點(diǎn)E,F(xiàn),交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)O,P是以O(shè)為圓心,以O(shè)M為半徑的圓上一點(diǎn).求證:∠OPF=∠OEP【練習(xí)2】在△ABC中,∠A=900,點(diǎn)D在AC上,點(diǎn)E在BD上,AE的延長(zhǎng)線交BC于

3、F.若BE:ED=2AC:DC,則∠ADB=∠FDC17塞瓦定理:設(shè)O是△ABC內(nèi)任意一點(diǎn),AO、BO、CO分別交對(duì)邊于N、P、M,則塞瓦定理的逆定理:設(shè)M、N、P分別在△ABC的邊AB、BC、CA上,且滿足,則AN、BP、CM相交于一點(diǎn).【例1】BE是△ABC的中線,G在BE上,分別延長(zhǎng)AG,CG交BC,AB于點(diǎn)D,F(xiàn),過D作DN∥CG交BG于N,△DGL及△FGM是正三角形.求證:△LMN為正三角形.17【例2】在△ABC中,D是BC上的點(diǎn)=,E是AC中點(diǎn).AD與BE交于O,CO交AB于F求四邊形B

4、DOF的面積與△ABC的面積的比【練習(xí)1】設(shè)P為△ABC內(nèi)一點(diǎn),使∠BPA=∠CPA,G是線段AP上的一點(diǎn),直線BG,CG分別交邊AC,AB于E,F(xiàn).求證:∠BPF=∠CPE【練習(xí)2】在△ABC中,∠ABC和∠ACB均為銳角.D是BC邊BC上的內(nèi)點(diǎn),且AD平分∠BAC,過點(diǎn)D作垂線DP⊥AB于P,DQ⊥AC于Q,CP于BQ相交于K.求證:AK⊥BC17托勒密定理:四邊形ABCD是圓內(nèi)接四邊形,則有AB·CD+AD·BC=AC·BD【例1】已知在△ABC中,AB>AC,∠A的一個(gè)外角的平分線交△ABC的外

5、接圓于點(diǎn)E,過E作EF⊥AB,垂足為F.求證:2AF=AB-AC【例2】經(jīng)過∠XOY的平分線上的一點(diǎn)A,任作一直線與OX及OY分別相交于P,Q.求證:+為定值17【例3】解方程+=【練習(xí)1】設(shè)AF為⊙O1與⊙O2的公共弦,點(diǎn)B,C分別在⊙O1,⊙O2上,且AB=AC,∠BAF,∠CAF的平分線交⊙O1,⊙O2于點(diǎn)D,E.求證:DE⊥AF【練習(xí)2】⊙O為正△ABC的外接圓,AD是⊙O的直徑,在弧BC上任取一點(diǎn)P(與B,C不重合).設(shè)E,F(xiàn)分別為△PAB,△PAC的內(nèi)心.證明:PD=∣PE-PF∣西姆松定理

6、:點(diǎn)P是△ABC外接圓周上任意一點(diǎn),PD⊥BC,PE⊥AC,PF⊥17AB,D、E、F為垂足,則D、E、F三點(diǎn)共線,此直線稱為西姆松線.【例1】過正△ABC外接圓的弧AC上點(diǎn)P作PD⊥直線AB于D,作PE⊥AC于E,作PF⊥BC于F.求證:+=【練習(xí)1】設(shè)P為△ABC外接圓周上任一點(diǎn),P點(diǎn)關(guān)于邊BC,AC所在的直線的對(duì)稱點(diǎn)分別為P1,P2.求證:直線P1P2經(jīng)過△ABC的垂心.三角形的五心內(nèi)心17【例1】設(shè)點(diǎn)M是△ABC的BC邊的中點(diǎn),I是其內(nèi)心,AH是BC邊上的高,E為直線IM與AH的交點(diǎn).求證:AE

7、等于內(nèi)切圓半徑r【例2】在△ABC中,AB=4,AC=6,BC=5,∠A的平分線AD交△ABC的外接圓于K.O,I分別為△ABC的外心,內(nèi)心.求證:OI⊥AK【練習(xí)】在△ABC中,∠BAC=300,∠ABC=700,M為形內(nèi)一點(diǎn),∠MAB=∠MCA=200求∠MBA的度數(shù).外心【例1】銳角△ABC的外心為O,線段OA,BC的中點(diǎn)為M,N,∠ABC=4∠OMN,17∠ACB=6∠OMN.求∠OMN【例2】在等腰△ABC中,AB=BC,CD是它的角平分線,O是它的外心,過O作CD的垂線交BC于E,再過E作C

8、D的平行線交AB于F,證明:BE=FD.【練習(xí)】1、⊙O1與⊙O2相交于P,Q,⊙O1的弦PA與⊙O2相切,⊙O2的弦PB與⊙O1相切.設(shè)△PAB的外心為O,求證:OQ⊥PQ17重心【例1】在△ABC中,G為重心,P是形內(nèi)一點(diǎn),直線PG交直線BC,CA,AB于F,E,D.求證:++=3【例2】已知△ABC的重心G和內(nèi)心I的連線GI∥BC,求證:AB+AC=2BC【練習(xí)】1、設(shè)M為△ABC的重心,且AM=3,BM=4,CM=5,求△ABC的面

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