全国高考数学复习微专题: 平面几何
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平面几何
一、基础知识:
1、相似三角形的判定与性质 (1)相似三角形的判定
① 三个角:若两个三角形对应角都相等,则这两个三角形相似 注:由三角形内角和为180o
可知,三角形只需两个内角对应相等即可
② 两边及一夹角:若两个三角形的两条边对应成比例,且所夹的角相等,则这两个三角形相似
③ 三边:若两个三角形三边对应成比例,则这两个三角形相似
④(直角三角形)若两个直角三角形有两组对应边成比例,则这两个直角三角形相似 (2)相似三角形性质:若两个三角形相似,这它们的对应角相等,对应边成比例即相似比(主要体现出“对应”两字),例如:若'''
ABC A B C V :V ,则有:
''',,,A A B B C C ∠=∠∠=∠∠=∠
''''
''
AB AC BC
A B AC B C == 2、平行线分线段成比例:如图:已知123l l l ∥∥,且直线,m n 与平行线交于,,,,,A B C D E F ,则以下线段成比例:
(1)
AB DE
BC EF =
(上比下) (2)AB DE AC DF =
(上比全) (3)BC EF AC DF
=
(下比全) 3、常见线段比例模型:
(1)“A ”字形:在ABC V 中,平行BC 的直线交三角形另两边于
,D E ,即形成一个“A ”字,在“A ”字形中,可得ABC V :ADE V ,
进而有以下线段成比例:
①
AD AE
DB EC = ② DB CE
AB AC
= ③ AD AE DE
AB AC BC
== (2)“8”字形:已知AB CD ∥,连结,AD BC 相交于O ,即形成一个“8”字,在“8”
字形中,有:
AOB DOC V :V ,从而
AO BO AB
OD CO CD
==
4、圆的几何性质:
(1)与角相关的性质 ① 直径所对的圆周角是直角
② 弦切角与其夹的弧所对的圆周角相等 ③ 同弧(或等弧)所对的圆周角是圆心角的一半 ④ 圆内接四边形,其外角等于内对角 (2)与线段相关的性质: ① 等弧所对的弦长相等
② 过圆心作圆上一条弦的垂线,则直线垂直平分该弦 ③ 若一条直线与圆相切,则圆心与切点的连线与该直线垂直 5、与圆相关的定理
(1)切割线定理:设PA 是O e 的切线,PBC 为割线,则有:2
PA PB PC =⋅
(2)相交弦定理:设,AB CD 是圆内的两条弦,且,AB CD 相交于P ,则有AP BP CP DP ⋅=⋅
(3)切线长定理:过圆外一点P 可作圆的两条切线,且这两条切线的长度相等
6、射影定理:已知在直角三角形ABC 中,90BCA ∠=o
,CD 为斜边AB 上的高(双垂直特点),则以下等式成立:
2BC BD BA =⋅ 2AC AD AB =⋅ 2CD BD AD =⋅
注:射影定理结合勾股定理,以及等面积法。在直角三角形ABC 中的边,,,,AC BC BD DA CD 这五条线段中,可做到已知两条边的长度,即可求出所有边的长度 7、平面几何中线段长度的求法:
(1)观察所求线段是否是某个定理的一部分,从而凑齐该定理的其他条件即可求出该线段 (2)考虑所求线段是否与其它线段存在比例关系
C
(3)可将此线段放入三角形中,考虑是否能通过正余弦定理解决
(4)若不易找到题目中各线段与所求线段的联系,可考虑将所求线段设为x ,通过方程进行求解。 二、典型例题:
例1:如图,已知PA 切O e 于A 点,割线PCD 与弦AB 相交于E 点,且PA PE BE ==,若4,21PC CD ==,则AE 的长为___________
思路:由PA 是切线,PCD 是割线联想到切割线定理,所以有:
()2100PA PC PD PC PC CD =⋅=⋅+=,解得10PA =,从而10PE BE ==,求AE 可联想到相交弦定理:AE BE CE DE ⋅=⋅,
即CE DE
AE BE ⋅=
,其中6CE PE PC =-=,15DE CD CE =-=,代入可得:615910
AE ⨯==
答案:9
例2:如图,四边形ABCD 内接于圆O ,DE 与圆O 相切于点D ,AC BD F ⋂=,F 为
AC 的中点,O BD ∈,10CD =,5BC =,则DE = .
思路:由DE 与圆O 相切可想到切割线定理:即2
DE EA EB =⋅,因为BD 是直径,且F 为AC 的中点,所以BD 垂直平分AC ,且
BAD V 和BCD V 为对称的直角三角形。所以10AD CD ==,5AB BC ==,所以2235BD AD AB =+=。在EDF V 中,
由切线可知ED BD ⊥,且,AD BE ⊥,所以由射影定理可知
2
2
7BD BD BA BE BE BA
=⋅⇒==,则2AE BE AB =-=,进而14DE EA EB =⋅=
答案:14
F
B
C
D
E A
O
例3:如图,PA 与圆O 相切于A ,PCB 为圆O 的割线,并且不过圆心O ,已知
30BPA ∠=︒,23PA =,1PC =,则圆O 的半径等于__________.
思路:由PA 与圆O 相切于A 可知2
PA PC PB =⋅,可得
2
12PA PB PC
==,从而11BC PB PC =-=,在PAD V 中,
可由30BPA ∠=︒,23PA =,可得:2,4DA PD ==,从而3,5CD BD ==,观察圆内的弦,延长AO 交圆于E ,从而有AD DE CD DB ⋅=⋅,与半径进行联系可得:
()2AD R AD CD DB ⋅-=⋅,代入数值可得7R =
答案:7R =
例4:如图,P 是半圆O 的直径BC 延长线上一点,PT 切半
圆于点T ,TH BC ⊥于H ,若1,2PT PB PC a =+=,则PH =( ) A.
2a B. 1a C. 2a D. 3
a 思路:因为PT 切半圆于点T ,所以考虑连结圆心与切点,可得:OT PT ⊥,在Rt PTO V 中具有双垂直的特点,所以只需已知两条边即可求出PH ,由切割线定理可得:
2
PT PC PB =⋅,222111
PB PC a PC a a PB PC PB a a ⎧+==--⎧⎪⇒⎨⎨
⋅=⎩=+-⎪⎩,所以 221BC PC PB a =-=-,即21r a =-,从而21,OT r a PO PC r a ==-=+=,
由射影定理可得:22
1PT PT PH PO PH PO a
=⋅⇒=
= 答案:B
例5:如图,PB 为ABC V 外接圆O 的切线,BD 平分PBC ∠,交圆O 于D ,,,C D P 共线.若,,1AB BD PC PB PD ⊥⊥=,则圆O 的半径是 .
思路:由AB BD ⊥可知AD 为圆O 的直径,由弦切角性质可得
C
O
B
D C
O B
E