高中数学 几何证明课后习题(带答案)
高中数学-几何证明选讲知识点汇总与练习(内含答案)
高中数学-《几何证明选讲》知识点归纳与练习（含答案）一、相似三角形的判定及有关性质平行线等分线段定理平行线等分线段定理：如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等，那么在其他直线上截得的线段也相等。
推理1:经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必平分第三边。
推理2 :经过梯形一腰的中点，且与底边平行的直线平分另一腰。
平分线分线段成比例定理平分线分线段成比例定理：三条平行线截两条直线，所得的对应线段成比例。
推论：平行于三角形一边的直线截其他两边（或两边的延长线）所得的对应线段成比例。
相似三角形的判定及性质相似三角形的判定：定义：对应角相等，对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形。
相似三角形对应边的比值叫做相似比（或相似系数）。
由于从定义岀发判断两个三角形是否相似，需考虑6个元素，即三组对应角是否分别相等，三组对应边是否分别成比例，显然比较麻烦。
所以我们曾经给岀过如下几个判定两个三角形相似的简单方法：（1 ）两角对应相等，两三角形相似；（2 ）两边对应成比例且夹角相等，两三角形相似；（3 ）三边对应成比例，两三角形相似。
预备定理：平行于三角形一边的直线和其他两边（或两边的延长线）相交，所构成的三角形与三角形相似。
判定定理1 :对于任意两个三角形，如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等，那么这两个三角形相似。
简述为：两角对应相等，两三角形相似。
判定定理2 :对于任意两个三角形，如果一个三角形的两边和另一个三角形的两边对应成比例，并且夹角相等，那么这两个三角形相似。
简述为：两边对应成比例且夹角相等，两三角形相似。
判定定理3 :对于任意两个三角形，如果一个三角形的三条边和另一个三角形的三条边对应成比例，那么这两个三角形相似。
简述为：三边对应成比例，两三角形相似。
引理：如果一条直线截三角形的两边（或两边的延长线）所得的对应线段成比例，那么这条直线平行于三角形的第三边定理：（1）如果两个直角三角形有一个锐角对应相等，那么它们相似；（2 ）如果两个直角三角形的两条直角边对应成比例，那么它们相似。
必修2立体几何证明题详解（五篇）
必修2立体几何证明题详解（五篇）第一篇：必修2 立体几何证明题详解迎接新的挑战!必修2 证明题一．解答题（共3小题）1．（2006•北京）如图，在底面为平行四边形的四棱锥P﹣ABCD中，AB⊥AC，PA⊥平面ABCD，且PA=AB，点E是PD的中点．（1）求证：PB∥平面AEC；（2）求二面角E﹣AC﹣B的大小．考点：三垂线定理；直线与平面平行的判定。
分析：（1）欲证PB∥平面AEC，根据直线与平面平行的判定定理可知只需证PB与平面AEC内一直线平行即可，连BD交AC于点O，连EO，则EO是△PDB的中位线则EO∥PB，满足条件；（2）取AD的中点F，连EF，FO，根据定义可知∠EOF是二面角E﹣AC﹣D的平面角，在△EOF中求出此角，而二面角E﹣AC﹣B与二面角E﹣AC﹣D互补．解答：解：（1）由PA⊥平面ABCD可得PAAC又AB⊥AC，所以AC⊥平面PAB，所以AC⊥PB连BD交AC于点O，连EO，则EO是△PDB的中位线，∴EO∥PB ∴PB∥平面AEC（2）取AD的中点F，连EF，FO，则EF是△PAD的中位线，∴EF∥PA又PA⊥平面ABCD，∴EF⊥平面ABCD同理FO是△ADC的中位线，∴FO∥AB，FO⊥AC由三垂线定理可知∠EOF是二面角E﹣AC﹣D的平面角．又FO=AB=PA=EF∴∠EOF=45°而二面角E﹣AC﹣B与二面角E﹣AC﹣D互补，故所求二面角E﹣AC﹣B的大小为135°．点评：本题主要考查了直线与平面平行的判定，以及二面角等有关知识，考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力，属于基础题．2．如图，已知∠BAC在平面α内，P∉α，∠PAB=∠PAC，求证：点P在平面α上的射影在∠BAC的平分线上．考点：三垂线定理。
专题：作图题；证明题。
分析：作PO⊥α，PE⊥AB，PF⊥AC，垂足分别为O，E，F，连接OE，OF，OA，证明Rt△AOE≌Rt△AOF，然后得到点P在平面α上的射影在∠BAC的平分线上．解答：证明：作PO⊥α，PE⊥AB，PF⊥AC，垂足分别为O，E，F，连接OE，OF，OA，∵⇒Rt△PAE≌Rt△PAF⇒AE=AF，∵，又∵AB⊥PE，∴AB⊥平面PEO，∴AB⊥OE，同理AC⊥OF．欢迎加入高一数学组联系电话:***迎接新的挑战!必修2 证明题在Rt△AOE和Rt△AOF，AE=AF，OA=OA，∴Rt△AOE≌Rt△AOF，∴∠EAO=∠FAO，即点P在平面α上的射影在∠BAC的平分线上．点评：本题考查三垂线定理，考查学生逻辑思维能力，是基础题．3．已知正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中，AB=2，AA1=3．（I）求证：A1C⊥BD；（II）求直线A1C与侧面BB1C1C所成的角的正切值；（III）求二面角B1﹣CD﹣B的正切值．考点：三垂线定理；直线与平面所成的角；与二面角有关的立体几何综合题。
高考必做20道几何证明答案
几何证明专题一、解答题1 ．如图,∠BAC 的平分线与BC 和外接圆分别相交于D 和E,延长AC 交过D 、E 、C 三点的圆于点F.(Ⅰ)求证:EA ED EF 2∙=;(Ⅱ)若3EF ,6AE ==,求AC AF ∙的值.23 ．如图,已知0和M 相交于A、B两点,AD 为M 的直径,直线BD 交O 于点C,点G 为弧BD 中点,连结 AG分别交0、BD 于点E 、F,连结CE.22CEEF =4．如图,已知C、F是以AB为直径的半圆O上的两点,且CF=CB,过C作CD⊥AF交AF的延长线与点D.(1)证明:CD为圆O的切线;(2)若AD=3,AB=4,求AC的长.=, 5．如图,⊙O的直径AB的延长线与弦CD的延长线相交于点P.E为⊙O上一点,AC AE DE交AB于点F.(I)证明:DF·EF=OF·FP;(II)当AB=2BP时,证明:OF=BF.6．如图,⊙O1与⊙O2相交于点A,B,⊙O1的切线AC交⊙O2于另一点C,⊙O2的切线AD交⊙O1于另一点D,DB的延长线交⊙O2于点E.(Ⅰ)求证:AB2=BC·BD;(Ⅱ)若AB =1,AC =2,AD=2,求BE.7．已知PA 与圆O 相切于点A ,经过点O 的割线PBC 交圆O 于点C B 、,APC ∠的平分线分别交AC AB 、于点E D 、.(1)证明:ADE AED ∠=∠; (2)若AP AC =,求PC PA的值.8．如图,半圆O 的直径AB 的长为4,点C 平分弧AE ,过C 作AB 的垂线交AB 于D ,交AE 于F .(1)求证:AF AE CE ⋅=2;(2)若AE 是CAB ∠的角平分线,求CD 的长.9．如图所示,已知PA 与⊙O 相切,A 为切点,过点P 的割线交圆于B 、C 两点,弦CD ∥AP ,AD 、BC 相交于点E ,F 为CE 上一点,且DE 2 = EF ·EC .(1)求证:CE ·EB = EF ·EP ;(2)若CE :BE = 3:2,DE = 3,EF = 2,求PA 的长.10．如图,已知⊙O的半径为1,MN是⊙O的直径,过M点作⊙O的切线AM,C是AM的中点,AN 交⊙O于B点,若四边形BCON是平行四边形;(Ⅰ)求AM的长; (Ⅱ)求sin∠ANC.11．如图,A,B,C,D四点在同一圆O上,BC与AD的延长线交于点E,点F在BA的延长线上.(Ⅰ)若=,=,求的值;(Ⅱ)若EF2=FA·FB,证明:EF∥CD.12．如图, AB 是圆 O 的直径,以 B 为圆心的圆 B 与圆 O 的一个交点为 P .过点 A 作直线交圆 O 于点 Q ,交圆 B 干点 M , N .(1)求证: QM= QN ;(2)设圆O的半径为 2 ,圆 B 的半径为 1 ,当103AM 时,求 MN 的长.13．如图,已知⊙O是△ABC的外接圆,AB=BC,AD是BC边上的高,AE是⊙O的直径.(Ⅰ)求证:AC·BC=AD·AE;(Ⅱ)过点C作⊙O的切线交BA的延长线于点F,若AF=4,CF=6,求AC的长.14．如图,在△ABC中,∠C为钝角,点E、H是边AB上的点,点K、M分别是边AC和BC上的点,且AH =AC,EB=BC,AE=AK,BH=BM.(I)求证:E、H、M、K四点共圆;(Ⅱ)若KE - EH,CE=3,求线段KM的长.15．在△ABC中,BC边上的点D满足BD=2DC,以BD为直径作圆O恰与CA相切于点A,过点B 作BE⊥CA于点E,BE交圆D于点F.(1)求∠ABC的度数;(2)求证:BD=4EF16．在∆ABC的边AB,BC,CA上分别取D,E,F.使得DE=BE,FE=CE,又点O是△ADF的外心.(Ⅰ)证明:D,E,F,O四点共圆;(Ⅱ)证明:O在∠DEF的平分线上.17．如图,已知⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,过点A作⊙O1的切线交⊙O2于点C,过点B和两圆的割线,分别交⊙O1、⊙O2于点D、E,DE与AC相交于点P.(1)求证:AD∥EC;(2)若AD是⊙O2的切线,且PA=6,PC=2,BD=9,求AD的长.∠M,交圆0于点D, 过D作18．如图,直线MN交圆O于A,B两点,AC是直径,AD平分CAMDE上MN于E.(I)求证: DE是圆O的切线:(II)若DE=6,AE=3,求ΔABC的面积19．如图所示,AC 为O 的直径,D 为BC 的中点,E 为BC 的中点.(Ⅰ)求证://DE AB ;(Ⅱ)求证:AC BC AD CD =2.20． 如图,过圆O 外一点P 作该圆的两条割线PAB 和PCD,分别交圆 O 于点A,B,C,D 弦AD 和BC 交于Q 点,割线PEF 经过Q 点交圆 O 于点E 、F,点M 在E F 上,且BMF BAD ∠=∠:(I)求证:PA·PB=PM·PQ(II)求证:BOD BMD ∠=∠参考答案一、解答题1.解:(Ⅰ)如图,连接CE,DF. ∵AE 平分∠BAC ∴∠BAD=∠DAC在圆内又知∠DCE=∠EFD,∠BCE=∠BAE . ∴∠EAF=∠EFD又∠AEF=∠FED, ∴ΔAEF∽ΔFED, ∴EFAE ED EF =, ∴EA ED EF ∙=2要证明角度相等,找中间角度作为桥梁. 要证明2EF ED EA =,可以把乘法变为除法,变为:EF EA EF ED ED EF EA EF==或者,于是得到“分子三角形和分母三角形”:EFA EFD EFD EFA ∆∆∆∆或者.这样就转化为三角形的相似,帮助找相似三角形.这样就可以做出辅助线,构造相似三角形.另外,做题要先度量,后计算,把图形画准确.从求证出发,向已知进行靠拢.(Ⅱ)由(Ⅰ)知2EF ED EA =∵EF=3,AE=6, ∴ED=3/2,AD=9/2 ∴AC AF=AD AE=692⨯÷=272.3. 证明:(Ⅰ)连结AB 、AC ,∵AD 为⊙M 的直径,∴∠ABD =90°,∴AC 为⊙O 的直径,∴∠CEF =∠AGD =90°. ――――2分∵G 为弧BD 中点,∴∠DAG =∠GAB =∠ECF . ――――4分∴△CEF ∽△AGD ∴GDAG EF CE =, ∴AG·EF = CE·GD ――――6分 (Ⅱ)由⑴知∠DAG =∠GAB =∠FDG ,∠G =∠G ,∴△DFG ∽△AGD , ∴DG 2=AG·GF . ――――8分 由⑴知2222AG GD CE EF =,∴22CE EF AG GF = ――――10分 4. (Ⅰ)证明:∵CF CB =,CAF CAB ∴∠=∠.6.7. (1)∵ PA是切线,AB是弦,∴ ∠BAP=∠C,又∵ ∠APD=∠CPE,∴ ∠BAP+∠APD=∠C+∠CPE,∵ ∠ADE=∠BAP+∠APD,∠AED=∠C+∠CPE,∴ ∠ADE=∠AED.(2)由(1)知∠BAP=∠C,又∵ ∠APC=∠BPA, ∴ △APC∽△BPA, ∴PC CAPA AB,∵ AC=AP, ∴ ∠APC=∠C=∠BAP,由三角形内角和定理可知,∠APC+∠C+∠CAP=180°,∵ BC 是圆O 的直径,∴ ∠BAC=90°, ∴ ∠APC+∠C+∠BAP=180°-90°=90°,∴ ∠C=∠APC=∠BAP=13×90°=30°. 在Rt△ABC 中,CA AB ∴ PC CAPA AB=. 8.9. (I)∵EC EF DE ⋅=2,∴C EDF ∠=∠,又∵C P ∠=∠,∴P EDF ∠=∠,∴EDF ∆∽PAE ∆∴EP EF ED EA ⋅=⋅又∵EB CE ED EA ⋅=⋅,∴EP EF EB CE ⋅=⋅···5分 (II)3=BE ,29=CE ,415=BP PA 是⊙O 的切线,PC PB PA ⋅=2,4315=PA 10.解:(Ⅰ)连接BM ,则90MBN∠=︒,因为四边形BCON 是平行四边形,所以BC ∥MN ,因为AM 是O 的切线,所以MN AM ⊥,可得BC AM ⊥, 又因为C 是AM 的中点,所以BM BA =, 得45NAM ∠=︒,故2AM =.(Ⅱ)作CE AN ⊥于E 点,则2CE =,由(Ⅰ)可知CN =故sin CE ANC NC ∠==. 11.12.13.14.15.16.证明:(Ⅰ) 如图,∠DEF =180°-(180°-2∠B )-(180°-2∠C )=180°-2∠A .因此∠A 是锐角,从而ADF 的外心与顶点A 在DF 的同侧,∠DOF =2∠A =180°-∠DEF . 因此D ,E ,F ,O 四点共圆 (Ⅱ)由(Ⅰ)知,∠DEO =∠DFO =∠FDO =∠FEO , 即O 在∠DEF 的平分线上 17.证明:解:(I)∵AC 是⊙O 1的切线,∴∠BAC =∠D ,又∵∠BAC =∠E ,∴∠D =∠E ,∴AD ∥EC . 5' (II)设BP =x ,PE =y ,∵P A =6,PC =2, ∴xy =12 ①∵AD ∥EC ,∴PD PE =AP PC ,∴9＋x y =62② 由①、②解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3y ＝4 (∵x >0,y >0)∴DE =9+x +y =16,∵AD 是⊙O 2的切线,∴AD 2=DB ·DE =9×16,∴AD =12.10'18.解:(Ⅰ)连结OD,则OA=OD,所以∠OAD=∠ODA.因为∠EAD=∠OAD,所以∠ODA=∠EAD因为∠EAD+∠EDA=90︒,所以∠EDA+∠ODA=90︒,即DE ⊥OD. 所以DE 是圆O 的切线A C EB D O F图6(Ⅱ)因为DE 是圆O 的切线,所以DE 2=EA·EB, 即62=3(3+AB),所以AB=9 因为OD∥MN, 所以O 到MN 的距离等于D 到MN 的距离,即为6 又因为O 为AC 的中点,C 到MN 的距离等于12 故△ABC 的面积S= 12AB·BC=5419.证明:(Ⅰ)连接BD ,因为D 为BC ︵的中点,所以BD =DC . 因为E 为BC 的中点,所以DE ⊥BC . 因为AC 为圆的直径,所以∠ABC =90︒, 所以AB ∥DE(Ⅱ)因为D 为BC ︵的中点,所以∠BAD =∠DAC , 又∠BAD =∠DCB ,则∠DAC =∠DCB .又因为AD ⊥DC ,DE ⊥CE ,所以△DAC ∽△ECD .所以AC CD =ADCE,AD ·CD =AC ·CE ,2AD ·CD =AC ·2CE , 因此2AD ·CD =AC ·BC 20.证明:(Ⅰ)∵∠BAD =∠BMF ,所以A,Q,M,B 四点共圆, 所以PA PB PM PQ ⋅=⋅ (Ⅱ)∵PA PB PC PD ⋅=⋅ , ∴PC PD PM PQ ⋅=⋅ ,又 CPQ MPD ∠=∠ , 所以~CPQ MPD ∆∆, ∴PMD PCQ ∠=∠ ,则DCB FMD ∠=∠,∵BAD BCD ∠=∠,∴2BMD BMF DMF BAD ∠=∠+∠=∠, 2BOD BAD ∠=∠, 所以BMD BOD ∠=∠ 21.选修4-1几何证明选讲证明:(Ⅰ)由弦切角定理知DAB DBE ∠=∠ 由DAC DBC ∠=∠,DAC DAB ∠=∠所以DBC DBE ∠=∠, 即.CBE BD ∠平分 (Ⅱ)由(Ⅰ)可知.BH BE =ABCDE OM N所以BE AH BH AH ⋅=⋅,因为DAC DAB ∠=∠,ABE ACB ∠=∠, 所以AHC ∆∽AEB ∆,所以BEHCAE AH =,即HC AE BE AH ⋅=⋅ 即:HC AE BH AH ⋅=⋅.22.证明:(1)连结AB ,AC ,∵AD 为圆M 的直径,∴090ABD ∠=, ∴AC 为圆O 的直径, ∴CEF AGD ∠=∠, ∵DFG CFE ∠=∠,∴ECF GDF ∠=∠, ∵G 为弧BD 中点,∴DAG GDF ∠=∠, ∵ECB BAG ∠=∠,∴DAG ECF ∠=∠, ∴CEF ∆∽AGD ∆,∴CE AGEF GD=, GD CE EF AG ⋅=⋅∴(2)由(1)知DAG GDF ∠=∠,G G ∠=∠,∴D G F ∆∽AGD ∆,∴2DG AG GF =,由(1)知2222EF GD CE AG =,∴22GF EF AG CE = 23.解:(Ⅰ)∵PA 为⊙O 的切线,∴ACP PAB ∠=∠, 又P ∠P =∠∴PAB ∆∽PCA ∆.∴PCPAAC AB =(Ⅱ)∵PA 为⊙O 的切线,PBC 是过点O 的割线,∴PC PB PA ⋅=2.又∵10=PA ,5=PB ,∴20=PC ,15=BC 由(Ⅰ)知,21==PC PA AC AB ,∵BC 是⊙O 的直径, ∴90=∠CAB .∴225222==+BC AB AC , ∴AC=56· · A BCDGE F O M24.。
高中数学立体几何平行、垂直位置关系证明题专项练习(带答案)
立体几何平行、垂直位置关系专练1、如图，四棱锥P ABCD -中，PA ⊥平面ABCD ，//AD BC ，AB AD ⊥，2AD BC =，M 点在线段PD 上，且满足2MD PM =.（1）求证:AB PD ⊥；（2）求证://PB 平面MAC .2、如图，在四棱锥P ABCD -中，PA ⊥平面ABCD ，E 为PA 的中点，F 为BC 的中点，底面ABCD 是菱形，对角线AC ，BD 交于点O ．求证：（1）平面//EFO 平面PCD ；（2）平面PAC ⊥平面PBD ．3、如图，正三棱柱ABC-A 1B 1C 1的高为6，其底面边长为2.已知点M ，N 分别是棱A 1C 1，AC 的中点，点D 是棱CC 1上靠近C 的三等分点．求证：(1)B 1M ∥平面A 1BN ；(2)AD ⊥平面A 1BN.4、如图，等边三角形ABC与直角梯形ABDE所在平面垂直，BD∥AE，BD＝2AE，AE⊥AB，M为AB的中点．(1)证明：CM⊥DE；(2)在边AC上找一点N，使CD∥平面BEN.5、如图，矩形ABCD所在平面与三角形ABE所在平面互相垂直，AE＝AB，M，N，H分别为DE，AB，BE 的中点．求证：(1)MN∥平面BEC；(2)AH⊥CE.6、如图，在三棱台ABCDEF中，CF⊥平面DEF，AB⊥BC.(1)设平面ACE∩平面DEF＝a，求证：DF∥a；(2)若EF＝CF＝2BC，试问在线段BE上是否存在点G，使得平面DFG⊥平面CDE？若存在请确定点G的位置；若不存在，请说明理由．7、在三棱锥S ABC -中，平面SAB ⊥平面SBC ，AB BC ⊥，AS AB =，过A 作AF SB ⊥，垂足为F ，点E ，G 分别是棱SA ，SC 的中点．（1）求证：平面EFG ∥平面ABC ．（2）求证：BC SA ⊥．8、如图，在直三棱柱111ABC A B C -中，AB BC ⊥，点D 为棱1C C 的中点，1AC 与1A D 交于点E ，1BC 与1B D 交于点F ，连结EF .求证：（1）//AB EF ；（2）平面11A B D ⊥平面11B BCC .9、【2019年高考江苏卷】如图，在直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，D ，E 分别为BC ，AC 的中点，AB =BC ．求证：（1）A 1B 1∥平面DEC 1；（2）BE ⊥C 1E ．点，平面PAB ⊥底面ABCD ，90PAB ∠= ．求证：（1）//PB 平面AEC ；（2）平面PAC ⊥平面ABCD ．11、2.（2020·江苏省镇江高三二模）如图，三棱锥P ABC -中，点D ，E 分别为AB ，BC 的中点，且平面PDE ⊥平面ABC ．()1求证：//AC 平面PDE ；()2若2PD AC ==，PE =PBC ⊥平面ABC .12、（2020·江苏省建湖高级中学高三月考）如图，在四面体ABCD 中，,90AD BD ABC =∠= ，点,E F 分别为棱,AB AC 上的点，点G 为棱AD 的中点，且平面//EFG 平面BCD ．（1）求证：12EF BC =；（2）求证：平面EFD ⊥平面ABC ．点，PA ⊥平面ABCD .（1）求证：//PB 平面AEC ；（2）若四边形ABCD 是矩形且PA AD =，求证：AE ⊥平面PCD .14、（2020·江苏省高三二模）如图，在三棱柱111ABC A B C -中，侧面11ABB A ⊥底面ABC ，AB AC ⊥，E ，F 分别是棱AB ，BC 的中点.求证：（1）11AC ∥平面1B EF ；（2）1AC B E ⊥.15、（2020·江苏省连云港高三）如图，在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 为矩形，平面PAD ⊥平面ABCD ，PA PD ⊥，PA PD =，E 、F 分别为AD 、PB 的中点.（Ⅰ）求证：PE BC ⊥；（Ⅱ）求证：平面PAB ⊥平面PCD ；（Ⅲ）求证：//EF 平面PCD .16、（2020·江苏省苏州高三）如图，在直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，D ，E 分别为BC ，AC 的中点，AB =BC ．求证：（1）A1B 1∥平面DEC 1；（2）BE ⊥C 1E ．17、（2020·江苏省通州高三）如图，在三棱柱111ABC A B C -中，侧棱垂直于底面1,2,1,,AB BC AA AC BC E F ⊥===分别是11,AC BC 的中点．（1）求证: 平面ABE ⊥平面11B BCC ；（2）求证:1C F ∥平面ABE ；18、（2020·江苏省高三三模）如图，三棱柱111ABC A B C -中，1BC B C =，O 为四边形11ACC A 对角线交点，F 为棱1BB 的中点，且AF ⊥平面11BCC B .（1）证明：//OF 平面ABC ；（2）证明：四边形11ACC A 为矩形.参考答案1．如图，四棱锥P ABCD -中，PA ⊥平面ABCD ，//AD BC ，AB AD ⊥，2AD BC =，M 点在线段PD 上，且满足2MD PM =.（1）求证:AB PD ⊥；（2）求证://PB 平面MAC .【解析】（1）∵四棱锥P ABCD -中，PA ⊥平面ABCD ，AB 平面ABCD ， ∴AB PA ⊥，又AB AD ⊥，,PA AD ⊂平面PAD ，PA AD A ⋂=， ∴AB ⊥面PAD .PD ⊂面PAD ，∴AB PD ⊥. （2）连结BD AC O ⋂=，连结MO ， ∵//AD BC ，2AD BC =，2DO BO ∴=,∵在PBD ∆中，2DM MP =，2DO BO =∴//PB MO ， 又PB ⊄面MAC ，MO ⊂面MAC ，∴//PB 面MAC .2．如图，在四棱锥P ABCD -中，PA ⊥平面ABCD ，E 为PA 的中点，F 为BC 的中点，底面ABCD 是菱形，对角线AC ，BD 交于点O ．求证：（1）平面//EFO 平面PCD ；（2）平面PAC ⊥平面PBD ． 【详解】（1）因为在ΔPAC 中，E 为PA 的中点，O 为AC 的中点， 所以//EO PC又EO ⊄平面PCD ，PC ⊂平面PCD ， 所以//EO 平面PCD同理可证，//FO 平面PCD ，又EO FO O = ，EO ⊂平面EFO ,FO ⊂平面EFO 所以平面//EFO 平面PCD ．（2）因为PA ⊥平面ABCD ，BD ⊂平面ABCD ， 所以PA BD ⊥因为底面ABCD 是菱形，所以AC BD ⊥，又,,PA AC A PA PAC AC PAC =⊂⊂ 平面平面所以BD ⊥平面PAC 。
高中数学-几何证明选讲知识点汇总与练习(内含答案)
高中数学-《几何证明选讲》知识点归纳与练习(含答案)一、相似三角形的判定及有关性质平行线等分线段定理平行线等分线段定理：如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等，那么在其他直线上截得的线段也相等。
推理1：经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必平分第三边。
推理2：经过梯形一腰的中点，且与底边平行的直线平分另一腰。
平分线分线段成比例定理平分线分线段成比例定理：三条平行线截两条直线，所得的对应线段成比例。
推论：平行于三角形一边的直线截其他两边（或两边的延长线）所得的对应线段成比例。
相似三角形的判定及性质相似三角形的判定：定义：对应角相等，对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形。
相似三角形对应边的比值叫做相似比（或相似系数）。
由于从定义出发判断两个三角形是否相似，需考虑6个元素，即三组对应角是否分别相等，三组对应边是否分别成比例，显然比较麻烦。
所以我们曾经给出过如下几个判定两个三角形相似的简单方法：（1）两角对应相等，两三角形相似；（2）两边对应成比例且夹角相等，两三角形相似；（3）三边对应成比例，两三角形相似。
预备定理：平行于三角形一边的直线和其他两边（或两边的延长线）相交，所构成的三角形与三角形相似。
判定定理1：对于任意两个三角形，如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等，那么这两个三角形相似。
简述为：两角对应相等，两三角形相似。
判定定理2：对于任意两个三角形，如果一个三角形的两边和另一个三角形的两边对应成比例，并且夹角相等，那么这两个三角形相似。
简述为：两边对应成比例且夹角相等，两三角形相似。
判定定理3：对于任意两个三角形，如果一个三角形的三条边和另一个三角形的三条边对应成比例，那么这两个三角形相似。
简述为：三边对应成比例，两三角形相似。
引理：如果一条直线截三角形的两边（或两边的延长线）所得的对应线段成比例，那么这条直线平行于三角形的第三边。
定理：（1）如果两个直角三角形有一个锐角对应相等，那么它们相似；（2）如果两个直角三角形的两条直角边对应成比例，那么它们相似。
高中数学几何证明练习
高中数学几何证明练习第一篇：高中数学几何证明练习1、如图所示，在Rt∆ABC中，∠C=900，点D在AB上，以BD 为直径的圆恰好与AC相切于点E,若AD=23,AE=6,则EC=_______2、如图，已知圆O的半径为3，从圆O外一点A引切线AD和割线ABC，圆心O到AC的距离为22，AB=3，求切线AD的长____________3、如图，圆O的弦ED、CB的延长线交于点A，若BD⊥AE,AB:AC:AD=4:2:3,则 CE:DE=______________4、AB为圆O的直径，弦AC交BD于点P，若AB=3，CD=1，则sin∠APD=__________5、如图，CB是⊙O的直径，AP是⊙O的切线，AP与CB的延长线交于点P，A为切点，若PA=10，PB=5，则AB的长为__________6、如图，已知AB是圆O的直径，AC与圆O 切于点A，CE//AB 交圆O于点D、E，若AB=2，CD=29,则线段BE=__________7、如图，P为圆O外一点，PD为圆O的切线，D 为切点，割线PEF经过圆心O，若PF=12，PD=43, 则圆O的半径为___________ PB8、A、B是两圆交点，AC为小圆直径，D和E分别是CA和CB 的延长线与大圆的交点，A已知AC=4，BE=10，BC=AD,则DE=_________9、如图，已知∆ABC内接于圆O，点D在OC延长线上，AD是圆O的切线，若∠B=30,AC=2,则OD=______10、如图，以∆ABC一边AB为直径的半圆交AC于点D，交BC 于点E，EF⊥AB于F点，AAF=3BE,BE=2EC=2，那么CD=________11、如图A、B是圆O的两点，且OB⊥OA,OA=2, C为OA的中点，连接BC并延长BC交圆O于点D，则CD=__________12、如图AC为圆O的直径，OB⊥AC,弦BN交AC于点M，若OC=,OM=1,则MN=_________13、如图，AB是圆O的切线，切点为A，D在圆内，DB与圆O 相交于点C，若BC=DC=3，OD=2，AB=6，则圆O的半径为_______-14、已知圆O的半径为3，从圆O外一点A引切线AD和割线ABC，圆心O到AC得距离为22,AB=3,则切线AD的长为________15、如图AB,CD是圆O的两条平行弦，AF//BD交CD于点E，交圆O于点F，过B点的切线交CD延长线于点P，若OP=CE=1，PB=5,则BC=______ACA第二篇：高中数学几何证明选讲几何证明选讲1、（佛山市2014届高三教学质量检测（一））如图，从圆O 外一点A引圆的切线AD和割线ABC，已知AD=3，AC=3，圆O的半径为5，则圆心O 到AC的距离为．答案：22、（广州市2014届高三1月调研测试）如图4，AC为⊙O的直径，ABOB⊥AC，弦BN交AC于点M．若OC=OM=1，则MN的长为答案：1ks5u3、（增城市2014届高三上学期调研）如图2，在△ABC中，DE//BC,DF//AC,AE=4，EC=2，BC=8，则答案：4、（省华附、省实、广雅、深中四校2014届高三上学期期末）如图，过点C作ςABC的外接圆O的切线交BA的延长线于点D.若A83DBFEC图2CD=，AB=AC=2，则BC=.答案：5、（惠州市2014届高三第三次调研考）如图,已知圆中两条弦AB与CD相交于点F, E是AB延长线上一点,且DF=CF=，AF:FB:BE=4:2:1,若CE与圆相切,则线段CE的长为答案：6、（珠海市2014届高三上学期期末）如右图，AB是圆O的直径，DF E 72 CBC是圆O的切线，切点为B，OC平行于弦AD，若OB=3，OC=5，则CD=答案：47、（揭阳市2014届高三学业水平考试）如图（3），已知AB 是圆O的直径，C是AB延长线上一点，CD切圆O于D，CD=4，AB=3BC，则圆O的半径长是．答案：3AOB8、（汕头市2014届高三上学期期末教学质量监测）已知PA是圆O的切线，切点为A，PA=2．AC是圆O的直径，PC与圆O 交于点B，PB=1，则圆O的半径R=答案：9、（肇庆市2014届高三上学期期末质量评估）如图3，在∆ABC 中，∠ACB=90o，CE⊥AB于点E,以AE为直径的圆与AC交于点D，若BE=2AE=4，CD=3，则AC=______答案：8310、（东莞市2014届高三上学期期末调研测试）如图，已知△ABC内接于圆O，点D在OC的延长线上，AD是圆O的切线，若∠OAC＝60°，AC＝1，则AD的长为＿＿＿＿答案：11、（汕尾市2014届高中毕业生第二次综合测试）已知AB为半圆O的直径，AB=4，C为半圆上一点，过点C作半圆的切线CD，过点A作AD⊥CD于D，交半圆O于点E，DE=1，则BC的长为答案：2第三篇：高中数学几何证明题新课标立体几何常考证明题汇总1、已知四边形ABCD是空间四边形，E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中点（1）求证：EFGH是平行四边形（2）若BD=AC=2，EG=2。
高考几何证明试题及参考答案
高考几何证明试题及参考答案高考几何证明题一∠B=2∠DCN证明：∵CN⊥CM，∴∠2+∠3=90°，∴∠1+∠4=90°;又∠1=∠2，∴∠3=∠4，∴∠BCD=2∠DCN;∵AB//DE，∴∠B=∠BCD;于是∠B=2∠DCN。
11输入内容已经达到长度限制∠B=2∠DCN证明：∵CN⊥CM，∴∠2+∠3=90°，∴∠1+∠4=90°;又∠1=∠2，∴∠3=∠4，∴∠BCD=2∠DCN;∵AB//DE，∴∠B=∠BCD;于是∠B=2∠DCN。
高考几何证明题二空间向量作为新加入的内容，在处理空间问题中具有相当的优越性，比原来处理空间问题的方法更有灵活性。
如把立体几何中的线面关系问题及求角求距离问题转化为用向量解决，如何取向量或建立空间坐标系，找到所论证的平行垂直等关系，所求的角和距离用向量怎样来表达是问题的关键.立体几何的计算和证明常常涉及到二大问题：一是位置关系，它主要包括线线垂直，线面垂直，线线平行，线面平行;二是度量问题，它主要包括点到线、点到面的距离，线线、线面所成角，面面所成角等。
这里比较多的主要是用向量证明线线、线面垂直及计算线线角，而如何用向量证明线面平行，计算点到平面的距离、线面角及面面角的例题不多，起到一个抛砖引玉的作用。
以下用向量法求解的简单常识：1、空间一点P位于平面MAB的充要条件是存在唯一的有序实数对x、y，使得或对空间一定点O有2、对空间任一点O和不共线的三点A，B，C，若： (其中x+y+z=1)，则四点P、A、B、C共面.3、利用向量证a‖b，就是分别在a，b上取向量(k∈R).4、利用向量证在线a⊥b，就是分别在a，b上取向量 .5、利用向量求两直线a与b的夹角，就是分别在a，b上取，求：的问题.6、利用向量求距离就是转化成求向量的模问题： .7、利用坐标法研究线面关系或求角和距离，关键是建立正确的空间直角坐标系，正确表达已知点的'坐标.高考几何证明题三空间向量作为新加入的内容，在处理空间问题中具有相当的优越性，比原来处理空间问题的方法更有灵活性。
完整版高一数学常考立体几何证明的题目及答案
实用标准文案ABCD BDBC?AC,AD?EAB1、如图，已知空间四边形中，的中点。
是，ABC?CDE?AB A 。
2（求证：1））平面平面平面CDE; （EBCD AADABCD?ABCE是中，2、如图，在正方体的中点，11111AD//ACBDE1平面求证：。
1CB1EADo90??ACB SC?ADABCSA?ABC?,中、已知,,面3BCS SBC?AD面求证：．DBA C DABCD?ABC ABCDO.，是底、已知正方体对角线的交点41111D1C1ACABDD?AB(2)；O∥面)．求证：(１ C面1B111111A1 D C OBA'D'C'ABCD?A'B中，求证：5、正方体DB''DAC?平面B；）（1'ACB?平面'BD. （2）DC中．、正方体ABCD—AB61111DC11；BD(1)求证：平面A∥平面BDC111BA11 ，、EF分别是AACC．FBD∥平面的中点，求证：平面EBD若(2)F1111EG C D精彩文档A B 实用标准文案2o AC?EF90??BDCBC,FBD,E,ADAC?ABCD，的中点，中，，分别为且7、四面体2ACD?BD求证：平面ABCD?ABCDCDDEF GADABF E∥平面、、8、如图，在正方体、求证：平面分别是的中点、中，.1111111BDG.AACDABCD?ABE中，、如图，在正方体的中点是.911111//CABDE（1）求证：平面；1?ACABDE（2）求证：平面平面.1BCABCDABCDE4?AB?2PA?PA?AD为，、已知是矩形，，，平面的中点．10PAEDE?；1）求证：平面（PAEDP（与平面2）求直线所成的角．060?DAB?a ABCDP?ABCD，的菱且边长为中，底面形是11、如图，在四棱锥ABCDPADPAD垂直于底面是等边三角形，且平面侧面．?GBGPADAD为的中点，求证：平面（1）若；PBAD?（．2）求证：AOCCABCD??ABCDM，求证：O交BD中，为于点的中点，AC在正方体平面MBD．12、如图1,111111ADAC，＝BD，BC－三图13、如２，在棱锥ＡBCD中，＝ AH⊥BE．于Ｈ作足为，⊥作BECDＥ垂，⊥：求证AH平．面BCD精彩文档．实用标准文案求证平行于三棱锥的两条相对棱的平面截三棱锥所得的截面是平行四边形．14．(12分). EFGHEFGH，AB∥截面已知：如图，三棱锥S—ABC，SC∥截面是平行四边形．求证：截面EFGH2＝＝AN和AC上的点，AMNABCD的棱长为a，M、分别为AB已知正方体，如图．a 15．(12分)ABCD —1111113；BBCC(1)求证：MN∥面11MN(2)求的长．分，Q＝ACB120°，PEB＝BC＝＝2DC＝2，∠ACEBDC)(2009·16．(12分浙江高考)如图，⊥平面ABC，∥DC，AB的中点．别为AE，；PQ证明：∥平面ACD(1) 所成角的正弦值．AD与平面ABE(2)求的中点．BDF、分别是AB、EBDADCDCBABCD)(1217．分如图，在四面体中，＝，⊥，点.ACDEF(1)求证：直线∥面精彩文档．实用标准文案BCDEFC⊥平面（2）平面.ABCD BD??BCAC,ADEAB是，1、如图，已知空间四边形的中点。
高中几何证明题的练习题及讲解
高中几何证明题的练习题及讲解高中几何证明题练习题题目：在三角形ABC中，角A、B、C的对边分别为a、b、c。
已知角A为锐角，且a^2 = b^2 + c^2 - bc*cosA。
证明三角形ABC是直角三角形。
证明：1. 首先，我们已知a^2 = b^2 + c^2 - bc*cosA。
2. 根据余弦定理，我们有a^2 = b^2 + c^2 - 2bc*cosA。
3. 将已知条件代入余弦定理，得到b^2 + c^2 - bc*cosA = b^2 + c^2 - 2bc*cosA。
4. 简化上述等式，得到bc*cosA = bc。
5. 由于b和c都是正数（三角形的边长），我们可以除以bc，得到cosA = 1。
6. 由于角A是锐角，且cosA = 1，那么角A的度数必须是0°。
但题目中已经说明角A是锐角，所以这里我们得到了一个矛盾。
7. 因此，我们的假设是错误的，所以角A必须是90°。
8. 由于角A是90°，那么三角形ABC就是一个直角三角形。
结论：根据以上证明，我们证明了三角形ABC是直角三角形。
题目：在三角形ABC中，角A、B、C的对边分别为a、b、c。
已知a = 2b，且三角形ABC的面积为3√3。
求边c的长度。
解答：1. 已知三角形ABC的面积为3√3，根据三角形面积公式，我们有面积= (1/2) * b * c * sinA。
2. 将已知面积代入公式，得到3√3 = (1/2) * b * c * sinA。
3. 由于a = 2b，我们可以利用正弦定理，得到sinA = a * sinC / c = 2b * sinC / c。
4. 将sinA代入面积公式，得到3√3 = (1/2) * b * c * (2b * sinC / c)。
5. 简化上述等式，得到3√3 = b^2 * sinC。
6. 由于a = 2b，我们可以利用余弦定理，得到a^2 = b^2 + c^2 -2bc*cosA。
高中几何证明选讲课后练习及答案解析
高中几何证明选讲课后练习及答案解析1、[选修4-1：几何证明选讲]如图，P是⊙O外一点，PA是切线，A为切点，割线PBC与⊙O相交于点B，C，PC=2PA，D为PC的中点，AD的延长线交⊙O于点E.证明：①BE=EC;②AD·DE=2PB2.证明：①∵PC=2PA，PD=DC，∴PA=PD，△PAD为等腰三角形.连接AB，那么∠PAB=∠DEB=β，∠BCE=∠BAE=α，∵∠PAB+∠BCE=∠PAB+∠BAD=∠PAD=∠PDA=∠DEB+∠DBE，∴β+α=β+∠DBE，即α=∠DBE，即∠BCE=∠DBE，所以BE=EC.②∵AD·DE=BD·DC，PA2=PB·PC，PD=DC=PA，BD·DC=(PA-PB)PA=PB·PC-PB·PA=PB·(PC-PA)，PB·PA=PB·2PB=2PB2.2、[选修4-4：坐标系与参数方程]在直角坐标系xOy中，曲线C1的参数方程为y=2+2sinα(x=2cosα)(α为参数)，M为C1上的动点，P点满足→(OP)=2→(OM)，点P的轨迹为曲线C2.①求C2的参数方程;②在以O为极点，x轴的正半轴为极轴的极坐标系中，射线θ=3(π)与C1的异于极点的交点为A，与C2的异于极点的交点为B，求|AB|.解：①设P(x，y)，那么由条件知M2(y).由于M点在C1上，所以=2+2sinα(y)，即y=4+4sinα(x=4cosα).从而C2的参数方程为y=4+4sinα(x=4cosα)(α为参数).②曲线C1的极坐标方程为=4sinθ，曲线C2的极坐标方程为=8sinθ.射线θ=3(π)与C1的交点A的极径为1=4s in3(π)，射线θ=3(π)与C2的交点B的极径为2=8sin3(π).所以|AB|=|2-1|=2.3、 [选修4-5：不等式选讲]函数f(x)=|x-m|+|x+6|(m∈R).①当m=5时，求不等式f(x)≤12的解集;②假设不等式f(x)≥7对任意实数x恒成立，求m的取值范围.解：①当m=5时，f(x)≤12即|x-5|+|x+6|≤12，当x<-6时，得-2x≤13，即x≥-2(13)，所以-2(13)≤x<-6;当-6≤x≤5时，得11≤12成立，所以-6≤x≤5;当x>5时，得2x≤11，即x≤2(11)，所以5故不等式f(x)≤12的解集为2(11).②f(x)=|x-m|+|x+6|≥|(x-m)-(x+6)|=|m+6|，由题意得|m+6|≥7，那么m+6≥7或m+6≤-7，解得m≥1或m≤-13，故m的取值范围是(-∞，-13]∪[1，+∞).三道题让你快速“吃透”几何选讲，你还在等什么呢?更多数学资讯，尽在数学网。
「精选」人教版最新高中数学高考总复习几何证明选讲习题及详解及参考答案-精选文档
高中数学高考总复习几何证明选讲习题(附参考答案)一、选择题1．已知矩形ABCD ，R 、P 分别在边CD 、BC 上，E 、F 分别为AP 、PR 的中点，当P 在BC 上由B 向C 运动时，点R 在CD 上固定不变，设BP ＝x ，EF ＝y ，那么下列结论中正确的是( )A ．y 是x 的增函数B ．y 是x 的减函数C ．y 随x 的增大先增大再减小D ．无论x 怎样变化，y 为常数 [答案] D[解析] ∵E 、F 分别为AP 、PR 中点，∴EF 是△P AR 的中位线，∴EF ＝12AR ，∵R 固定，∴AR 是常数，即y 为常数．2．(2010·湖南考试院)如图，四边形ABCD 中，DF ⊥AB ，垂足为F ，DF ＝3，AF ＝2FB ＝2，延长FB 到E ，使BE ＝FB ，连结BD ，EC .若BD ∥EC ，则四边形ABCD 的面积为( )A ．4B ．5C ．6D ．7 [答案] C[解析] 由条件知AF ＝2，BF ＝BE ＝1， ∴S △ADE ＝12AE ×DF ＝12×4×3＝6，∵CE ∥DB ，∴S △DBC ＝S △DBE ，∴S 四边形ABCD ＝S △ADE ＝6.3．(2010·广东中山)如图，⊙O 与⊙O ′相交于A 和B ，PQ 切⊙O 于P ，交⊙O ′于Q 和M ，交AB 的延长线于N ，MN ＝3，NQ ＝15，则PN ＝( )A ．3 B.15 C ．3 2 D ．3 5 [答案] D[解析] 由切割线定理知：PN 2＝NB ·NA ＝MN ·NQ ＝3×15＝45， ∴PN ＝3 5.4．如图，Rt △ABC 中，CD 为斜边AB 上的高，CD ＝6，且AD BD ＝，则斜边AB 上的中线CE 的长为( )A ．5 6 B.562 C.15 D.3102[答案] B[解析] 设AD ＝3x ，则DB ＝2x ，由射影定理得CD 2＝AD ·BD ，∴36＝6x 2，∴x ＝6，∴AB ＝56，∴CE ＝12AB ＝562.5．已知f (x )＝(x －2010)(x ＋2009)的图象与x 轴、y 轴有三个不同的交点，有一个圆恰好经过这三个点，则此圆与坐标轴的另一个交点的坐标是( )A ．(0,1)B ．(0,2)C ．(0，20102009) D ．(0，20092010) [答案] A[解析] 由题意知圆与x 轴交点为A (2010,0)，B (－2009,0)，与y 轴交点为C (0，－2010×2009)，D (0，y 2)．设圆的方程为：x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0令y ＝0得x 2＋Dx ＋F ＝0，此方程两根为2010和－2009，∴F ＝－2010×2009 令x ＝0得y 2＋Ey －2010×2009＝0 ∴－2010×2009×y 2＝－2010×2009 ∴y 2＝1，故选A.[点评] 圆与x 轴交点A (2010,0)，B (－2009,0)与y 轴交点C (0，－2010×2009)，D (0，y 2)，∵A 、C 、B 、D 四点共圆，∴AO ·OB ＝OC ·OD ， ∴OD ＝1，∴y 2＝1.6．设平面π与圆柱的轴的夹角为β (0°<β<90°)，现放入Dandelin 双球使之与圆柱面和平面π都相切，若已知Dandelin 双球与平面π的两切点的距离恰好等于圆柱的底面直径，则截线椭圆的离心率为( )A.12B.22C.33D.32[答案] B[解析] ∵Dandelin 双球与平面π的两切点是椭圆的焦点，圆柱的底面直径恰好等于椭圆的短轴长，∴2b ＝2c ，∴e ＝c a ＝c b 2＋c 2＝c 2c ＝22.二、填空题7．如图，PT 切⊙O 于点T ，P A 交⊙O 于A 、B 两点，且与直径CT 交于点D ，CD ＝2，AD ＝3，BD ＝6，则PB ＝________.[答案] 15[解析] 由相交弦定理得DC ·DT ＝DA ·DB ，则DT ＝9.由切割线定理得PT 2＝PB ·P A ，即(PB ＋BD )2－DT 2＝PB (PB ＋AB )．又BD ＝6，AB ＝AD ＋BD ＝9，∴(PB ＋6)2－92＝PB (PB ＋9)，得PB ＝15.8．(09·天津)如图，AA 1与BB 1相交于点O ，AB ∥A 1B 1且AB ＝12A 1B 1.若△AOB 的外接圆的直径为1，则△A 1OB 1的外接圆的直径为______________．[答案] 2[解析] ∵AB ∥A 1B 1且AB ＝12A 1B 1，∴△AOB ∽△A 1OB 1，∴两三角形外接圆的直径之比等于相似比，∴△A 1OB 1的外接圆直径为2.9．如图，EB 、EC 是⊙O 的两条切线，B 、C 是切点，A 、D 是⊙O 上两点，如果∠E ＝46°，∠DCF ＝32°，则∠A 的度数是________．[答案] 99°[解析] 连接OB 、OC 、AC ，根据弦切角定理得， ∠EBC ＝∠BAC ，∠CAD ＝∠DCF ，可得∠A ＝∠BAC ＋∠CAD ＝12(180°－∠E )＋∠DCF ＝67°＋32°＝99°.[点评] 可由EB ＝EC 及∠E 求得∠ECB ，由∠ECB 和∠DCF 求得∠BCD ，由圆内接四边形对角互补求得∠A .10．PC 是⊙O 的切线，C 为切点，P AB 为割线，PC ＝4，PB ＝8，∠B ＝30°，则BC ＝________.[答案] 4 3[解析] (1)由切割线定理 PC 2＝P A ·PB ， ∴P A ＝2，∠ACP ＝∠B ＝30°，在△P AC 中，由正弦定理2sin30°＝4sin ∠P AC ，∴sin ∠P AC ＝1，∴∠P AC ＝90°，从而∠P ＝60°，∠PCB ＝90°， ∴BC ＝PB 2－PC 2＝82－42＝4 3.11．(2010·重庆文)如图中实线是由三段圆弧连接而成的一条封闭曲线C ，各段弧所在的圆经过同一点P (点P 不在C 上)且半径相等，设第i 段弧所对的圆心角为αi (i ＝1,2,3)，则cosα13cos α2＋α33－sin α13sin α2＋α33＝____________.[答案] －12[解析] 如图，O 1、O 2、O 3为三个圆的圆心，A 1、A 2、A 3分别是每两个圆的交点，则∠A 1P A 2＋∠A 2P A 3＋∠A 3P A 1＝12(α1＋α2＋α3)＝2π，∴α1＋α2＋α3＝4π，∴cos α13cos α2＋α33－sin α13sin α2＋α33＝cos α1＋α2＋α33＝cos 4π3＝cos ⎝⎛⎭⎫π＋π3 ＝－cos π3＝－12.12．(2010·广东中山市四校联考)如图，P A 切圆O 于点A ，割线PBC 经过圆心O ，OB ＝PB ＝1，OA 绕点O 逆时针旋转60°到OD ，则PD 的长为________．[答案]7[解析] 由图可知，P A 2＝PB ·PC ＝PB ·(PB ＋BC )＝3，∴P A ＝3，∴∠AOP ＝60°， 又∠AOD ＝60°，∴∠POD ＝120°，∵PO ＝2，OD ＝1， ∴cos ∠POD ＝22＋12－PD 22×2×1＝－12，∴PD ＝7.三、解答题13．(2010·南京市调研)如图，AB 是⊙O 的直径，点P 在AB 的延长线上，PC 与⊙O 相切于点C ，PC ＝AC ＝1，求⊙O 的半径．[解析] 连接OC .设∠P AC ＝θ.因为PC ＝AC ，所以∠CP A ＝θ，∠COP ＝2θ. 又因为PC 与⊙O 相切于点C ，所以OC ⊥PC . 所以3θ＝90°.所以θ＝30°.设⊙O 的半径为r ，在Rt △POC 中， r ＝CP ·tan30°＝1×33＝33. 14．(2010·江苏盐城调研)如图，圆O 的直径AB ＝8，C 为圆周上一点，BC ＝4，过C 作圆的切线l ，过A 作直线l 的垂线AD ，D 为垂足，AD 与圆O 交于点E ，求线段AE 的长．[解析] 连结OC 、BE 、AC ，则BE ⊥AE .∵BC ＝4，∴OB ＝OC ＝BC ＝4，即△OBC 为正三角形，∴∠CBO ＝∠COB ＝60°， 又直线l 切⊙O 于C ， ∴∠DCA ＝∠CBO ＝60°，∵AD ⊥l ，∴∠DAC ＝90°－60°＝30°，而∠OAC ＝∠ACO ＝12∠COB ＝30°，∴∠EAB ＝60°，在Rt △BAE 中，∠EBA ＝30°，∴AE ＝12AB ＝4.15．(2010·辽宁实验中学)如图，⊙O 的直径AB 的延长线与弦CD 的延长线相交于点P ，E 为⊙O 上一点，AE ＝AC ，DE 交AB 于点F ，且AB ＝2BP ＝4，(1)求PF 的长度．(2)若圆F 与圆O 内切，直线PT 与圆F 切于点T ，求线段PT 的长度． [解析] (1)连结OC ，OD ，OE ，由同弧对应的圆周角与圆心角之间的关系， 结合题中条件弧长AE 等于弧长AC 可得∠CDE ＝∠AOC ，又∠CDE ＝∠P ＋∠PFD ，∠AOC ＝∠P ＋∠OCP ， 从而∠PFD ＝∠OCP ，故△PFD ∽△PCO ， ∴PF PC ＝PDPO， 由割线定理知PC ·PD ＝P A ·PB ＝12， 故PF ＝PC ·PD PO ＝124＝3.(2)若圆F 与圆O 内切，设圆F 的半径为r ， 因为OF ＝2－r ＝1，即r ＝1，所以OB 是圆F 的直径，且过P 点的圆F 的切线为PT ， 则PT 2＝PB ·PO ＝2×4＝8，即PT ＝2 2.。
高中数学选修4-1几何证明选讲知识点及练习含答案(精品)
相似三角形的判定及有关性质知识点1：比例线段的相关概念比例线段：对于四条线段a b c d 、、、，如果其中两条线段的长度的比与另两条线段的长度的比相等，即a cb d=（或:=a b c d :）那么这四条线段叫做成比例线段，简称比例线段． 注意：⑴在求线段比时，线段单位要统一，单位不统一应先化成同一单位．⑵当两个比例式的每一项都对应相同，两个比例式才是同一比例式．⑶比例线段是有顺序的，如果说a 是d c b ,,的第四比例项，那么应得比例式为：ad c b=． 知识点2：比例的性质基本性质：(1)bc ad d c b a =⇔=::；(2)b a c b c c a ⋅=⇔=2::．反比性质(把比的前项、后项交换)：cd a b d c b a =⇒=． 合比性质：ddc b b ad c b a ±=±⇒=．发生同样和差变化比例仍成立．如：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+--=-⇒=dc dc b a b a c cd a a b d c b a 等． 等比性质：如果)0(≠++++====n f d b nmf e d c b a ΛΛ，那么ban f d b m e c a =++++++++ΛΛ．知识点3：比例线段的有关定理平行线等分线段定理：如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等，那么在其他直线上截得的线段也相等.推论1：经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必平分第三边.（三角形中位线定理的逆定理）推论2：经过梯形一腰的中点，且与底边平行的直线平分另一腰.（梯形中位线定理的逆定理）平行线等分线段成比例定理：三条平行线截两条直线，所得的对应线段成比例．推论：(1)平行于三角形一边的直线截其它两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例．(2)平行于三角形一边并且和其它两边相交的直线，所截得的三角形的三边与原三角形三边对应成比例．定理：如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例，那么这条直线平行于三角形第三边． 知识点:4：黄金分割把线段AB 分成两条线段)(,BC AC BC AC >，且使AC 是BC AB 和的比例中项，叫做把线段AB 黄金分割，点C 叫做线段AB 的黄金分割点，其中AB AC 215-=0.618AB ≈．知识点5：相似图形1、相似图形的定义：把形状相同的图形叫做相似图形（即对应角相等、对应边的比也相等的图形）.相似三角形的定义：对应角相等，对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形.相似三角形对应边的比值叫做相似比（或相似系数）2、相似三角形的判定方法预备定理：平行于三角形一边并且和其它两边相交的直线，所截得的三角形的三边与原三角形三边对应成比例．定理的基本图形语言：数学符号语言表述是：BC DE //Θ∴ADE ∆∽ABC ∆．判定定理1：如果一个三角形的两个角分别与另一个三角形的两个角对应相等，那么这两个三角形相似．简述为：两角对应相等，两三角形相似.判定定理2：如果一个三角的两条边与另一个三角形的两条边对应成比例，并且夹角相等，那么这两个三角形相似．简述为：两边对应成比例且夹角相等，两三角形相似.判定定理3：如果一个三角形的三条边分别与另一个三角形的三条边对应成比例，那么这两个三角形相似．简述为：三边对应成比例，两个三角形相似.判定定理4：直角三角形被斜边上的高分成的两个直角三角形与原三角形都相似．三角形相似的判定方法与全等的判定方法的联系列表如下：从表中可以看出只要将全等三角形判定定理中的“对应边相等”的条件改为“对应边成比例”就可得到相似三角形的判定定理，这就是我们数学中的用类比的方法，在旧知识的基础上找出新知识并从中探究新知识掌握的方法. 3、相似三角形的性质定理：（1）相似三角形对应高的比、对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比； （2）相似三角形的周长比等于相似比； （3）相似三角形的面积比等于相似比的平方；（4）相似三角形内切圆与外接圆的直径比、周长比等于相似比，面积比等于相似比的平方. 4、相似三角形的等价关系(1)反身性：对于任一ABC ∆有ABC ∆∽ABC ∆． (2)对称性：若ABC ∆∽'''C B A ∆，则'''C B A ∆∽ABC ∆．(3)传递性：若ABC ∆∽C B A '∆''，且C B A '∆''∽C B A ''''''∆，则ABC ∆∽C B A ''''''∆． 5、相似直角三角形引理：如果一条直线截三角形的两边（或两边的延长线）所得的线段成比例，那么这两条直线平行于三角形的第三边.（与三角形的中位线定理类似）定理：如果两个直角三角形有一个锐角对应相等，那么这两个直角三角形相似.定理：如果两个直角三角形的两条直角边对应成比例，那么这两个直角三角形相似.定理：如果两个直角三角形的斜边和一直边对应成比例，那么这两个直角三角形相似. 6、直角三角形的射影定理从一定向一直线所引垂线的垂足，叫做这个点在这条直线上的正射影；一条线段在直线上的正射影，是指线段的两个端点在这条直线上的正射影间的线段.点和线段的正射影简称为射影直角三角形的射影定理：直角三角形斜边上的高是两直角边在斜边上射影的比例中项；两直角边分别是它们在斜边上的射影与斜边的比例中项.推论：直角三角形中其中一条直角边是该直角边在斜边上的射影与斜边的比例中项.经过归纳和总结，相似三角形有以下几种基本类型知识点6：与位似图形有关的概念1、如果两个图形不仅是相似图形，而且每组对应顶点的连线都交于一点，那么这样的两个图形叫做位似图形.这个点叫做位似中心，这时的相似比又称为位似比.2、位似图形的性质：位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比.3、画位似图形⑴画位似图形的一般步骤：①确定位似中心；②分别连接原图形中的关键点和位似中心，并延长（或截取）；③根据已知的位似比，确定所画位似图形中关键点的位置；④顺次连结上述得到的关键点，即可得到一个放大或缩小的图形.⑵位似中心的选取：①位似中心可以在图形外部，此时位似中心在两个图形中间，或在两个图形之外；②位似中心可取在多边形的一条边上；③位似中心可取在多边形的某一顶点上.说明：位似中心的选取决定了位似图形的位置，以上位似中心位置的选取中，每一种方法都能把一个图形放大或缩小.圆的章节知识点总结一、圆的概念集合形式的概念： 1、圆可以看作是到定点的距离等于定长的点的集合； 2、圆的外部：可以看作是到定点的距离大于定长的点的集合； 3、圆的内部：可以看作是到定点的距离小于定长的点的集合； 轨迹形式的概念： 1、圆：到定点的距离等于定长的点的轨迹就是以定点为圆心，定长为半径的圆；（补充）2、垂直平分线：到线段两端距离相等的点的轨迹是这条线段的垂直平分线（也叫中垂线）；3、角的平分线：到角两边距离相等的点的轨迹是这个角的平分线；4、到直线的距离相等的点的轨迹是：平行于这条直线且到这条直线的距离等于定长的两条直线；5、到两条平行线距离相等的点的轨迹是：平行于这两条平行线且到两条直线距离都相等的一条直线； 二、点与圆的位置关系1、点在圆内⇔d r <⇔点C 在圆内；2、点在圆上⇔d r =⇔点B 在圆上；3、点在圆外⇔d r >⇔点A 在圆外； 三、直线与圆的位置关系1、直线与圆相离⇔d r >⇔无交点；2、直线与圆相切⇔d r =⇔有一个交点；3、直线与圆相交⇔d r <⇔有两个交点；四、圆与圆的位置关系外离（图1）⇔ 无交点 ⇔d R r >+； 外切（图2）⇔ 有一个交点⇔d R r =+；AD相交（图3）⇔ 有两个交点⇔R r d R r -<<+； 内切（图4）⇔ 有一个交点⇔d R r =-； 内含（图5）⇔ 无交点 ⇔d R r <-；五、垂径定理弦：连接圆上任意两点之间的线段叫做弦.垂径定理：垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的两条弧.推论1：平分弦（不是直径）的直径垂直于弦，并且平分弦所对的两条弧； 推论2：弦的垂直平分线经过圆心，并且平分弦所对的两条弧；推论3：平分弦所对的一条弧的直径，垂直平分弦，并且平分弦所对的另一条弧以上共4个定理，简称2推3定理：此定理中共5个结论中，只要知道其中2个即可推出其它3个结论.即：AB 是直径;②AB CD ⊥;③CE DE =;④ 弧BC =弧BD ( );⑤ ;中任意2个条件推出其他3个结论. 推论4：圆的两条平行弦所夹的弧相等.即：在⊙O 中，∵AB ∥CD ∴弧AC =弧BD 六、 圆心角定理圆心角的定义：顶点在圆心且两边与圆相交的角叫做圆心角.圆心角定理：圆心角的度数等于它所对弧的度数. （同圆或等圆中，相等的圆心角所对的弦相等，所对的弧相等，弦心距相等——也称一推三定理）即上述四个结论中，只要知道其中的1个相等，则可以推出其它的3个结论也即：①AOB DOE ∠=∠;②AB DE =;③图4图5»»BCBD =»»AC AD =DB AB AOOC OF=;④推论1：在同圆或等圆中，相等的圆心角所对的弧相等，所对的弦也相等；推论2：在同圆或等圆中，相等的弧所对的圆心角相等，所对的弦也相等；推论3：在同圆或等圆中，相等的弦所对的圆心角相等，所对的弧也相等；七、圆周角定理圆周角的定义：顶点在圆上，并且两边都与圆相交的角叫做圆周角.圆周角定理：同弧或等弧所对的圆周角相等且都等于它所对的圆心的角的一半.符号语言：①∵在Oe中，C D∠∠、都是弧AB所对的圆周角∴C D∠=∠②∵AOB∠和ACB∠是弧AB所对的圆心角和圆周角∴2AOB ACB∠=∠图形语言：推论1：同圆或等圆中，相等的圆周角所对的弧相等.推论2：半圆或直径所对的圆周角是直角；（90︒的圆周角所对的弧是半圆，所对的弦是直径）符号语言：∵在Oe中，AB是直径∴=90C︒∠;或∵=90C︒∠∴AB是直径推论3：三角形一边上的中线等于这边的一半，那么这个三角形是直角三角形符号语言：在△ABC中，∵OA OB OC==∴△ABC是直角三角形或=90C︒∠八、圆内接四边形圆内接四边形：如果多边形的所有顶点都在一个圆上，那么这个多边形叫做圆的内接多边形，这个圆叫做多边形的外接圆.圆的内接四边形的性质定理：圆的内接四边形的对角互补，圆的内接四边形的外角等于它的内角的对角.»»BA ED=符号语言：∵在O e 中，四边形ABCD 是内接四边形 ∴180180C BAD B D DAE C ︒︒∠+∠=∠+∠=∠=∠，， 图形语言：圆的内接四边形的判定定理1：如果一个四边形的对角互补，那么这个四边形四个顶点共圆.符号语言：∵在四边形ABCD 中，180180C BAD B D ︒︒∠+∠=∠+∠=， ∴A B C D 、、、四点共圆圆的内接四边形的判定定理2：如果四边形的一个外角等于它内角的对角，那么这个四边形的四个顶点共圆.符号语言：∵在四边形ABCD 中，DAE C ∠=∠ ∴A B C D 、、、四点共圆 九、 切线的性质与判定定理1、切线的定义：当直线和圆有且只有一个公共点时，我们把这条直线叫做圆的切线. （1）判定定理：经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.符号语言：∵MN OA ⊥且MN 过半径OA 外端∴MN 是O e 的切线 图形语言：（2）性质定理：圆的切线垂直于经过切点的半径. 推论1：经过圆心且垂直于切线的直线必经经过切点. 推论2：经过切点且垂直于切线的直线必经经过圆心.2、切线长的定义：经过圆外一点作圆的切线，该点和切点之间的线段的长叫做该点到圆的切线长.切线长定理: 从圆外一点引圆的两条切线，它们的切线长相等且该点和圆心的连线平分两条切线的夹角.符号语言：∵PA PB 、是的两条切线 ∴=PAPB 且PO 平分APB ∠图形语言：3、弦切角：顶点在圆上，且一边和圆相交而另一边和圆相切的角叫做弦切角.(弦与切线的夹角叫做弦切角)弦切角定理：弦切角等于它所夹弧所对的圆周角.符号语言：∵BAC ∠是圆的一个弦切角 ∴BAC APC ∠=∠4、相交弦定理：圆内的两条相交弦，被交点分成的两条线段长的乘积相等. 符号语言： ∵在⊙O 中，弦AB 、CD 相交于点P ，∴PA PB PC PD ⋅=⋅ 图形语言：推论：如果弦与直径垂直相交，那么弦的一半是它分直径所成的两条线段的比例中项. 符号语言：∵在⊙O 中，直径AB CD ⊥， ∴2CE AE BE =⋅5、割线定理：从圆外一点引圆的两条割线，这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的乘积相等.符号语言：∵在⊙O 中，PB 、PE 是割线 ∴PC PB PD PE ⋅=⋅6、切割线定理：从圆外一点引圆的切线和割线，切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项.符号语言：∵在⊙O 中，PA 是切线，PB 是割线 ∴ 2PA PC PB =⋅图形语言：PO DC BA OE DCBADEC BPAO十、圆内正多边形的计算（1）正三角形：在O e 中，△ABC 是正三角形，有关计算在Rt △BOD 中进行，::2OD BD OB =（2）正四边形：同理，四边形的有关计算在Rt △OAE 中进行，::OE AE OA =（3）正六边形：同理，六边形的有关计算在Rt △OAB 中进行，::2AB OB OA =十一、圆的有关概念1、三角形的外接圆、外心. →用到：线段的垂直平分线及性质2、三角形的内切圆、内心. →用到：角的平分线及性质3、圆的对称性。
高一数学常考立体几何证明题及答案
高一数学常考立体几何证明题1、如图，已知空间四边形ABCD 中，,BC AC AD BD ==，E 是AB 的中点。
求证：（1）⊥AB 平面; （2）平面CDE ⊥平面ABC 。
2、如图，在正方体1111ABCD A B C D -中，E 是1AA 的中点，求证： 1//A C 平面BDE 。
3、已知ABC ∆中90ACB ∠=,SA ⊥面ABC ,AD SC ⊥, 求证：AD ⊥面SBC ．4、已知正方体1111ABCD A B C D -，O 是底ABCD 对角线的交点.求证：(１) C1O ∥面11AB D ；(2)1AC ⊥面11AB D ．5、正方体''''ABCD A B C D -中，求证：''AC B D DB ⊥平面；6、正方体—A1B1C1D1中．(1)求证：平面A1∥平面B1D1C ；(2)若E 、F 分别是1，1的中点，求证：平面1D1∥平面．AE D BCAE D 1CB 1DCBASDCB AD 1ODBAC 1B 1A 1C A AB 1C 1C D 1D G EF7、四面体ABCD 中，,,AC BD E F =分别为,AD BC 的中点，且22EF AC =，90BDC ∠=，求证：BD ⊥平面ACD8、如图，在正方体1111ABCD A B C D -中，E 、F 、G 分别是AB 、AD 、11C D 的中点.求证：平面1D EF∥平面BDG .9、如图，在正方体1111ABCD A B C D -中，E 是1AA 的中点.（1）求证：1//A C 平面BDE ；（2）求证：平面1A AC ⊥平面BDE .10、已知ABCD 是矩形，PA ⊥平面ABCD ，2AB =，4PA AD ==，E 为BC 的中点．求证：DE ⊥平面PAE ；（2）求直线DP 与平面PAE 所成的角．11、如图，在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 是060DAB ∠=且边长为a 的菱形，侧面PAD 是等边三角形，且平面PAD 垂直于底面ABCD ． （1）若G 为AD 的中点，求证：BG ⊥平面PAD ； （2）求证：AD PB ⊥．12、如图1,在正方体1111ABCD A B C D -中，M 为1CC 的中点，交于点O ，求证：1AO ⊥平面．13、如图２，在三棱锥Ａ－中，＝，＝， 作⊥，Ｅ为垂足，作⊥于Ｈ． 求证：⊥平面．14．(12分)求证平行于三棱锥的两条相对棱的平面截三棱锥所得的截面是平行四边形．已知：如图，三棱锥S —，∥截面，∥截面. 求证：截面是平行四边形．15．(12分)已知正方体—A1B1C1D1的棱长为a ，M 、N 分别为A1B 和上的点，A1M ＝＝a ，如图．(1)求证：∥面1C1C ； 16．(12分)(2009·浙江高考)如图，⊥平面，∥，＝＝＝2＝2，∠＝120°，P ，Q 分别为，的中点． (1)证明：∥平面；17．(12分)如图，在四面体中，＝，⊥，点E 、F 分别是、的中点． 求证：(1)直线∥面. （2）平面⊥平面 .20、如图，在正方体1111ABCD A B C D -中，E 是1AA 的中点，D 1ODBAC 1B 1A 1CN MPCBA求证：1//A C 平面BDE 。
高一数学常考立体几何证明题及答案
11、如图，已知空间四边形ABCD 中，,BC AC AD BD ==，E 是AB 的中点。
求证：（1）⊥AB 平面CDE; （2）平面CDE ⊥平面ABC 。
2、如图，在正方体1111ABCD A B C D -中，E 是1AA 的中点，求证： 1//AC 平面BDE 。
3、已知ABC ∆中90ACB ∠=,SA ⊥面ABC ,AD SC ⊥,求证：AD ⊥面SBC ．4、已知正方体1111ABCD A BC D -，O 是底ABCD 对角线的交点. 求证：(１) C 1O ∥面11AB D ；(2)1AC ⊥面11AB D ．5、正方体''''ABCD A B C D -中，求证： （1）''AC B D DB ⊥平面； （2）''BD ACB ⊥平面.6、正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中． (1)求证：平面A 1BD ∥平面B 1D 1C ；(2)若E 、F 分别是AA 1，CC 1的中点，求证：平面EB 1D 1∥平面FBD ．7、四面体ABCD 中，,,AC BD E F =分别为,AD BC 的中点，且22EF AC =，90BDC ∠=，求证：BD ⊥平面ACD8、如图，在正方体1111ABCD A B C D -中，E 、F 、G 分别是AB 、AD 、11C D 的中点.求证：平面1D EF ∥平面B D G.9、如图，在正方体AEDBCA 1ED 1C 1B 1DC BA SDCBAD 1C 1B 1A 1A 1A E21111ABCD A B C D -中，E 是1AA 的中点.（1）求证：1//AC 平面BDE ； （2）求证：平面1A AC ⊥平面BDE .10、已知ABCD 是矩形，PA ⊥平面ABCD ，2AB =，4PA AD ==，E 为BC 的中点．（1）求证：DE ⊥平面PAE ；（2）求直线DP 与平面PAE 所成的角．11、如图，在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 是060DAB ∠=且边长为a 的菱形，侧面PAD 是等边三角形，且平面PAD 垂直于底面ABCD ．（1）若G 为AD 的中点，求证：BG ⊥平面PAD ； （2）求证：AD PB ⊥．12、如图1,在正方体1111ABCD A B C D -中，M 为1CC 的中点，AC 交BD于点O ，求证：1AO ⊥平面MBD ．13、如图２，在三棱锥Ａ－BCD 中，BC ＝AC ，AD ＝BD ，作BE ⊥CD ，Ｅ为垂足，作AH ⊥BE 于Ｈ．求证：AH ⊥平面BCD ．14．(12分)求证平行于三棱锥的两条相对棱的平面截三棱锥所得的截面是平行四边形．已知：如图，三棱锥S —ABC ，SC ∥截面EFGH ，AB ∥截面EFGH .求证：截面EFGH 是平行四边形．315．(12分)已知正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的棱长为a ，M 、N 分别为A 1B 和AC 上的点，A 1M ＝AN ＝23a ，如图．(1)求证：MN ∥面BB 1C 1C ； (2)求MN 的长．16．(12分)(2009·浙江高考)如图，DC ⊥平面ABC ，EB ∥DC ，AC ＝BC ＝EB＝2DC ＝2，∠ACB ＝120°，P ，Q 分别为AE ，AB 的中点．(1)证明：PQ ∥平面ACD ；(2)求AD 与平面ABE 所成角的正弦值．17．(12分)如图，在四面体ABCD 中，CB ＝CD ，AD ⊥BD ，点E 、F 分别是AB 、BD 的中点．求证：(1)直线EF ∥面ACD . （2）平面EFC ⊥平面BCD4.1、如图，已知空间四边形ABCD 中，,BC AC AD BD ==，E 是AB 的中点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
O
D G C
A
E F
B P 课后习题
1、如图,△ABC 中,AB=AC ,AD 是中线,P 为AD 上一点,CF ∥AB ，BP 延长线交AC 、CF 于E 、F ,求证: PB 2=PE •PF ．
2.(本小题满分12分)
如图,A 是以BC 为直径的O 上一点,AD BC ⊥于点D , 过点B 作O 的切线,与CA 的延长线相交于点E G ，是AD 的中点,连结CG 并延长与BE 相交于点F ,
延长AF 与CB 的延长线相交于点P .
(1)求证:BF EF =；
(2)求证:PA 是O 的切线；
(3)若FG BF =,且O 的半径长为32,求BD 和FG 的长度.
3.(本小题满分14分)
如图1,点C 将线段AB 分成两．
部分,如果AC BC
AB AC
=
,那么称点C 为线段AB 的黄金分割点.某研究小组在进行课题学习时，由黄金分割点联想到“黄金分割线”，类似地给出“黄金分割线”的定义:直线l 将一个面积为S 的图形分成两部分,这两部分的面积分别为1S ,2S ,如果12
1
S S S S =,那么称直线l 为该图形的黄金分割线. (1)研究小组猜想：在ABC △中，若点D 为AB 边上的黄金分割点(如图2),则直线CD 是ABC △的黄金分割线．你认为对吗?为什么?
(2)请你说明:三角形的中线是否也是该三角形的黄金分割线？
(3)研究小组在进一步探究中发现：过点C 任作一条直线交AB 于点E ,再过点D 作直线DF CE ∥,交AC 于点F ,连接EF (如图3),则直线EF 也是ABC △的黄金分割线．请你说明理由．
(4)如图4，点E 是ABCD 的边AB 的黄金分割点，过点E 作EF AD ∥，交DC 于点F ，显然直线EF 是ABCD 的黄金分割线.请你画一条ABCD 的黄金分割线,使它不经过ABCD 各边黄金分割点.
参考答案
1. 【解析】连结PC ,易证,PC PB ABP ACP =∠=∠
∵//CF AB ∴F ABP ∠=∠,从而F ACP ∠=∠
又EPC ∠为CPE ∆与FPC ∆的公共角,
第3题图
O D G C A E
F B P 从而CPE FPC ∆∆,∴
CP PE
FP PC
=
∴2PC PE PF =⋅ 又PC PB =, ∴2PB PE PF =⋅,命题得证.
2. 【解析】(1)证明：BC ∵是O 的直径，BE 是O 的切线，
EB BC ⊥∴．又AD BC ⊥∵，AD BE ∴∥．
易证BFC DGC △∽△，FEC GAC △∽△． BF CF EF CF DG CG AG CG
==
∴，．BF EF
DG AG =∴． G ∵是AD 的中点，DG AG =∴．BF EF =∴．
(2)证明：连结AO AB ，．BC ∵是O 的直径，90BAC ∠=∴°． 在Rt BAE △中，由（1），知F 是斜边BE 的中点，
AF FB EF ==∴．FBA FAB ∠=∠∴．又OA OB =∵，ABO BAO ∠=∠∴． BE ∵是O 的切线，90EBO ∠=∴°．
90EBO FBA ABO FAB BAO FAO ∠=∠+∠=∠+∠=∠=∵°，PA ∴是O 的切线． (3)解：过点F 作FH AD ⊥于点H ．BD AD FH AD ⊥⊥∵，，FH BC ∴∥． 由(1)，知FBA BAF ∠=∠，BF AF =∴．
由已知，有BF FG =，AF FG =∴，即AFG △是等腰三角形．
FH AD ⊥∵，AH GH =∴．DG AG =∵，2DG HG =∴，即
1
2
HG DG =． 90FH BD BF AD FBD ∠=∵∥，∥，°，∴四边形BDHF 是矩形，BD FH =．
FH BC ∵∥，易证HFG DCG △∽△．FH FG HG CD CG DG ==∴
，即1
2BD FG HG CD CG DG ===． O ∵的半径长为32，62BC =∴．1
262BD BD BD CD BC BD BD ===--∴
． 解得22BD =．22BD FH ==∴．12FG HG CG DG ==∵，1
2
FG CG =∴．3CF FG =∴．
在Rt FBC △中，3CF FG =∵，BF FG =，由勾股定理，得222CF BF BC =+． 222(3)(62)FG FG =+∴．解得3FG =（负值舍去）．3FG =∴．
［或取CG 的中点H ，连结DH ，则2CG HG =．易证AFC DHC △≌△，FG HG =∴，故
2CG FG =，3CF FG =．由GD FB ∥，易知CDG CBF △∽△，22
33
CD CG FG CB CF FG ===∴
． 由622362
BD -=，解得22BD =．又在Rt CFB △中，由勾股定理，得
222(3)(62)FG FG =+，3FG =∴（舍去负值）．］
3. 【解析】(1)直线CD 是ABC △的黄金分割线.理由如下:设ABC △的边AB 上的高为h ．
F
C
B D E A N M
G （第4题答图1） F
C B
D
E A N M （第4题答图2） 12ADC S AD h =
△,12BDC S BD h =△,1
2
ABC S AB h =△,所以ADC ABC S AD S AB =
△△，BDC ADC S BD S AD =△△ 又因为点D 为边AB 的黄金分割点，所以有AD BD
AB AD
=
．因此ADC BDC ABC ADC S S S S =△△△△． 所以，直线CD 是ABC △的黄金分割线.
(2)因为三角形的中线将三角形分成面积相等的两部分,此时121
2
s s s ==,即121s s s s ≠，所以
三角形的中线不可能是该三角形的黄金分割线.
(3)因为DF CE ∥,∴DEC △和FCE △的公共边CE 上的高也相等,所以有DEC FCE S S =△△
设直线EF 与CD 交于点G ．所以DGE FGC S S =△△．所以ADC FGC AFGD S S S =+△△四边形
DGE AEF AFGD S S S =+=△△四边形，BDC BEFC S S =△四边形．
又因为ADC BDC ABC ADC S S S S =△△△△，所以BEFC
AEF ABC AEF
S S S S =四边形△△△. 因此，直线EF 也是ABC △的黄金分割线． (4)画法不惟一，现提供两种画法；
画法一：如答图1，取EF 的中点G ，再过点G 作一条直线分别交AB ,DC 于M ,N 点,则直线MN 就是ABCD 的黄金分割线．
画法二:如答图2,在DF 上取一点N ,连接EN ,再过点F 作FM NE ∥交AB 于点M ，连接MN ，则直线MN 就是ABCD 的黄金分割线．。