叶中豪平面几何讲座1

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求证:XM⊥PQ。。(09031602.gsp)
L
A
K
Q P
H B
C
d
B'
M
A'
C'
X
28.△ABC 中,AD 为边 BC 上的中线,E、F、G 分别为 AB、AC、
AD 上的点,且 A、E、G、F 四点共圆。设△BDE 外心为 O1、半径为 r1;
△CDF 外心为 O2、半径为 r2。求 证 :GO12+GO22=r12+r22。(09031401.gsp)
A
T
F I
U
E V
B
D
C
20.平面上有四个点 A1、A2、A3、A4,其中任意三个点都不在一条直线 上。并且它们满足:A1A2×A3A4=A1A3×A2A4=A1A4×A2A3。对于任意 {i,j,k,l}={1,2,3,4},我们设 Oi 为△AjAkAl 的外心。若对于 1 ≤i≤4 均有 Ai≠Oi,证明:四条直线 AiOi 平行或共点。(09030602.gsp)
P
C
N
G
O
A
M
B
D
5.如图,设 D 是△ABC 外接圆 BAC 弧上的任意一点,D 点在 BC 中垂线上的 射影为 E。△ADE、△BDE、△CDE 的垂心分别为 Ha、Hb、Hc。 求证:HaE 平分∠HbHaHc。(09012203.gsp)
Hb
Ha
Hc
E
D
A
B
C
6.三角形 ABC 的内切圆⊙I切三边 BC、AC、AB 于点 D、E、F,AD 和⊙I 相交于 M,DF 上有点 N,使得 DCMN 四点共圆,CN 交 AB 于 G。 求证:CD=3GF。(09012602.gsp)
P
B
C A
D
O
F E
25.如图 2,⊙O 切△ABC 的边 AB 于点 D,切边 AC 于点 C,M 是边 BC 上一点,AM 交 CD 于点 N.求 证 :M 是 BC 中点的充要条件是 ON⊥BC。 (09031302.gsp)
A
DN
C
MO B
26.已知矩形 ABCD 外接于正三角形 AEF。 求证:S△ABE+S△ADF=S△CEF。(09031401.gsp)
A
E O1
F G
O2
B
D
C
29.ABCD 是圆外切四边形,M、N、P、Q 分别是 AB、BC、CD、DA 的切点,MQ⊥MJ,J 在 PN 上,MN⊥MI,I 在 PQ 上。
求证:AI 平行于 BJ。(09031901.gsp)
D
Q I
A
P M
O
B
J
N
C
30.设 X 是 P 点的 Simson 线关于△ABC 的垂极点。 求证:XP 被 Simson 线所平分。(09031903.gsp)
D
C L
O
F
A
B
E
3.已 知 :P 是垂直 ABC 外接圆 BC 弧上任意一点,PD⊥BC 于 D,PE⊥CA 于E,PF ⊥AB 于 F。求证:(BC/PD)=(AC/PE)+(AB/PF)。(09012201-7.1.gsp)
A
F B
D
C
E P
4.已知△ABC 内接于⊙O,弦 AB 的垂直平分线 PO 与 AB、AC 分别交于 M、 N,与弧 AB 相交于点 D,与 BC 的延长线交于点 P,以 OP 为直径作圆与⊙ O 的另一个交点为 G。求证:GN⊥DP。(09012202.gsp)
F
Q E
R D
C
K
A
P
B
32.已知:D、E、F 分别在△ABC 三边上,满足 EB=ED,FC=FD, O 是△ABC 外心。求证:A、E、O、F 四点共圆。(09033102.gsp)
A
F E
O
B
D
C
33.设 D、E 分别为△ABC 的边 AB、BC 上的点,P 是△ABC 内一点 ,
且 PE=PC,△DEP∽△PCA。
A
E F
B
M
C
D
10.△ABC 中,∠A=60°,I 为△ABC 的内心,过 I 做 IE∥AC 交 AB 于 E。 在 BC 上取一点 D,使得 CD=2BD。求证:∠B=2∠DEB。(09020201.gsp)
A
60° E
I
B
D
C
11.设⊙O1 与⊙O2 交于 C、D。过 D 的直线交⊙O1 与⊙O2 于 A、B。点 P 在弧 AD 上,PD 与 AC 的延长线交于 M,Q 在弧 BD 上,QD 与 BC 的延 长线交于 N,O 为△ABC 外心。求证:MN⊥OD 是 P、Q、M、N 四点共 圆 的 充 要 条 件 。(09020401.gsp)
高中平面几何
知识要点
(上海教育出版社 叶中豪)
三角形的特殊点
重心,外心,垂心,内心,旁心,类似重心,九点圆心,Spieker 点,Gergonne 点,Nagel 点,等力点,Fermat 点, Napoleon 点, Brocard 点,垂聚点,切聚点,X 点,Tarry 点,Steiner 点,Soddy 点,Kiepert 双曲线
A
X F
E
Y
P
Q
B
D
C
14.已知⊙O1 与⊙O2 交于 C、D 两点,A、B 分别是两圆上的点,满足 PA =PB,E、F 是弧 AQ、BQ 中 点 。求 证 :C、D、E、F 四 点 共 圆 。(09022001.gsp)
P
A
C O1
D O2
B
Q E
F
15.已知:⊙O 两切线 PA、PB 和一割线 PCD,AD、AP 交 C 处的切线于 E、F,BE 交 DF 于 K。求证:K 在圆 O 上 。(09022201.gsp)
例题和习题
1.已知:ABCD 是圆外切四边形,内切圆心 O 在对角线 BD 上射影为 M。 求证:∠AMD=∠CMD。 (09010703.gsp)
A
D
C O
M
B
2.在 ΔABC 中 AC>BC,F 是 AB 的中点,过 F 作它的外接圆直径 DE,使得 C、E 在 AB 同一侧,又过 C 做 AB 的平行线交 DE 于 L。 求证 :(AC+BC) 2=4DL×EF。 (09011003.gsp)
N
A
O1
P
C D
Q
M O2
B
O
12.如图,设 N 是△ABC 的 BAC 弧中点,M 是 BC 边中点,I 是△ABC 的内心。求证:∠ANI=2∠IMC。(09021701.gsp)
N
A
I
B
M
C
13.如图,设△ABC 的内切圆与各边相切于 D、E、F 各点,AD 交内切圆 于 X,在 AD 上截取 DY=AX,联结 YB、YC 分别交内切圆于 P、Q。 求证:FP∥EQ∥AD。(09021801.gsp)
C
O P
Q
A
B
D
18.已知:在△OAB 与△OCD 中,OA=OB,OC=OD,直线 AB 与 CD 交于点 P,△PAC 与△PBD 的外接圆交于 P、Q 两点。 求证:OQ⊥PQ。(09022301.gsp)
O
C
A D
B
P
Q
19.已知:D、E、F 是△ABC 各边中点,I、U、V 是内心与顶点联线与 内切圆的交点。求证:DT、EU、FV 三线共点。(09022601.gsp)
O3
A1
A4
O2
O4
A2
A3
O1
21.( 2004 年 IMO)已知:P 是四边形 ABCD 内的一点,满足∠1=∠2, ∠3=∠4。求证:PB=PD 的充要条件是 ABCD 内 接 于 圆 。(09030801.gsp)
A
12
D B
P
34 C
22.已知,D 是△ABC 底边 BC 上任一点,P 是形内一点,满足∠1=∠2, ∠3=∠4。求证:(PB/PC)=(AB/AC)。(09030801.gsp)
A
D
F
BE
C
27.已知△ABC 和任意直线 d,自 A、B、C 作 d 的垂线,垂足分别 为 A′、B′、C′; 再自 A′、B′、C′分别作对边 BC、CA、AB 的 垂线,设这三条垂线共点于 H。在 d 上任取一个动点 M,自 M 作 d 的垂 线,分别交 AB、AC 所在直线于 K、L。在线段 BK、CL 及 HA′延长线 上分别取分点 P、Q、X,满足(BP/PK)=(CQ/QL)=(HA′/A′X)。
C
N Q
M P
O2 D
A
O1
E
B
8.矩形 ABCD 中 ,AB= 2 AC。P 是以为 AB 直径的半圆上任意一点,PC、PD 分别交 AB 于 F、E。求证:AE2+BF2=AB2。(09013001.gsp)
P
A
F
E
B
C
D
9.如图,△ABC 中,M 为 BC 的中点,以 AM 为直径的圆分别与 AB、AC 交于 E、F 两点,圆在 E、F 两点的切线交于点 D。 求证:DM⊥BC。(09013101.gsp)
特殊直线、圆
Euler 线,Lemoine 线,极轴,Brocard 轴,九点圆,Spieker 圆,Brocard 圆,Neuberg 圆,McCay 圆, Apollonius 圆,Schoute 圆系,第一 Lemoine 圆,第二 Lemoine 圆,Taylor 圆,Fuhrmann 圆
特殊三角形
A
F G
M E
N
I
C
B
D
7.给 定 △ABC。点 D、E 在直线 AB 上,顺次为 D、A、B、E,AD=AC, BE=BC。 ∠A、∠B 的平分线分别交 BC、AC 于 P、Q,交△ABC 外接圆于 M 和 N。 A 与△BME 外心的联线及 B 与△AND 外心的联线交于点 X。求 证 :CX⊥PQ。 (09012901.gsp)
著名定理
三大作图问题,勾股定理,黄金分割,鞋匠的刀,P’tolemy 定理,Menelaus 定理,Ceva 定理,Stewart 定理, Euler 线,Fermat- Torricelli 问题,Fagnano- Schwarz 问题,Newton 线,Miquel 定理,Simson 线, Steiner 定理,九点圆,Feuerbach 定理,Napoleon 定理,蝴蝶定理,Morley 定理,Mannheim 定理
A
X
F
D
B
C
E
P
31.在凸四边形 ABCD 中,∠DCA 与∠CDB 的外角平分线分别是边 CB 与 DA,E、F 分别为 AC、BD 的延长线上的点,且 C、E、F、D 四 点共圆。平面上的一点 P 使得 DA 是∠PDE 的外角平分线,CB 是∠PCF 的外角平分线。边 AD 与 BC 所在直线交于点 Q。求证:点 P 在边 AB 上 的充分必要条件是点 Q 在线段 EF 上 。(09033001.gsp)
A 12
P
3
4
B
D
C
23.在四边形 ABCD 内取点 M,使得 ABMD 是平行四边形。 求证:如果∠CBM=∠CDM,则∠ACD=∠BCM。(09031001.gsp)
C
B
M
D A
24.P 为圆外一点,PA、PD 为切线,PCE 为割线。过 D 作 PA 的平行线,分 别与 AC 延长线及线段 AE 交于 B、F。求证:D 为 BF 中 点 。(09031302.gsp)
几何变换及相似理论
平移,旋转(中心对称),对称,相似和位似,相似不动点,逆相似轴,两圆外位似中心及内位似中心
Miquel 定理
内接三角形,外接三角形,Miquel 点
根轴
圆幂,根轴,共轴圆系,极限点
反演
反演,分式线性变换(正定向和反定向)
配极
极点与极线,共轭点对,三线极线及三线极点,垂极点
射影几何
点列的交比,线束的交比,射影几何基本定理,调和点列与调和线束,完全四边形及完全四点形的调和性,Pappus 定理,Desargues 定理,Pascal 定理,Brianchon 定理
质点重心,边框重心,面积重心,Newton 线,四点形的核心,四点形的九点曲线
完全四边形
Miquel 点,Newton 线,垂心线,外心圆,Gauss-Bodenmiller 定理
重要轨迹
平方差,平方和,Apollonius 圆
三角形和四边形中的共轭关系
等角共轭点,等角共轭线,等截共轭点,等截共轭线
中点三角形,垂三角形,切点三角形,切线三角形,旁心三角形,弧中点三角形,反弧中点三角形, 第一 Brocard 三角形,第二 Brocard 三角形,D-三角形,协共轭中线三角形
相关直线及相关三角形
Simson 线,垂足三角形,Ceva 三角形,反垂足三角形,反 Ceva 三角形
重心坐标和三线坐标 四边形和四点形
P
E
F
K
C
B A
O
D
16.已知:AD 是高,O、H 是外心和垂心,过 D 作 OD 垂线,交 AC 于 E。 求证:∠DHE=∠C。(09022202.gsp)
A
O
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H
E
B
D
C
17.过 ⊙O 外一点 A 做其切线 AB、AC,在 AB 延长线上取一点 D,△ACD 的外接圆和圆 O 交于另一点 P,Q 是 B 到 CD 的垂足。 求证:∠DPQ=2∠ADC。(09022203.gsp)
求证:BP 是△PAD 的外接圆的切线。(09040601.gsp)
A
P D
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