1、- 1 -初中数学竞赛专题选讲(初三.22)辅助圆一、内容提要1. 经过两个点可以画无数个圆;经过三个点作圆,必须是不在同一直线上的三个点,可以作一个圆,并且只能作一个圆.2. 经过四点作圆(即四点共圆) 有如下的判定定理: 到一个定点的距离相等的所有的点在同一个圆上(圆的定义). 一组对角互补的四边形顶点在同一圆上. 一个外角等于它的内对角的四边形顶点共圆. 同底同侧顶角相等的三角形顶点共圆.推论:同斜边的直角三角形顶点共圆(斜边就是圆的直径).3. 画出辅助圆就可以应用圆的有关性质.常用的有: 同弧所对的圆周角相等. 圆内接四边形对角互补,外角等于内对角. 圆心角(圆周角)、弧、弦、弦心距
2、的等量关系. 圆中成比例线段定理:相交弦定理 ,切割线定理.4. 证明 型如 ab+cd=m2 常用切割线定理二、例题例 1.已知:点 O 是ABC 的外心,BE,CD 是高.求证:AODE证明:延长 AO 交ABC 的外接圆于 F,连接 BF.O 是ABC 的外心AF 是ABC 外接圆的直径,ABF=Rt.BE,CD 是高,BDC=CEB=Rt .B,C,E ,D 四点共圆(同斜边的直角三角形顶点共圆)ADE=ECB=F.AGD=ABF=Rt,即 AODE.例 2.正方形 ABCD 的中心为 O,面积为 1989cm2,P 为正方形内的一点,且GOCBADFE- 2 -OPB=45 ,PAP
3、B=514,则 PB=_cm. 解:OPB=OAB=45 ABOP 四点共圆( 同底同侧顶角相等的三角形顶点共圆)APB=AOB=Rt.在 Rt APB 中,设 PA 为 5x,则 PB 是 14x.(5x) 2+(14x)2=1989.解得 x=3, 14x.42.PB=42 (cm).例 3.已知:平行四边形 ABCD 中,CE AB 于 E,AFBC 于 F.求证:ABAE+CBCF=AC 2.证明:作 BGAC 交 AC 于 G.CEAB, AF BC.A,F,B,G 和 B,E,C,G 分别共圆.(对角互补的四边形顶点共圆 )根据切割线定理,得ABAE=AGACCBCF=CGACAB
4、AE+CBCF=AC(AG+CG)=AC 2.例 4.已知:AD 是 RtABC 斜边的高,角平分线 BE 交 AD 于 F.求证:AE 2=AB2BEBF.分析:根据同角的余角相等,可证 AE=AF.由射影定理 AB2=BDBC.故只要证 AEAFBDBCBE BF创造应用切割线定理的条件,作ABC 的外接圆并延长 BE 交圆于 G,得F、D、C、G 四点共圆 . BDBC=BF BG.右边= BFBG. BEBF=BF(BGBE)=BF EGBD CAOPBDA ECFGFAB CDEG- 3 -从而转为要证 AEAF= BFBG. 即 AFEGB只要证AEG BFA(证明由同学自已完成)例 5 已知:从O 外一点 P 作O 的两条切线 PA,PB 切点 A 和 B,在 AB 上任取一点 C,经过点 C 作 OC 的垂线交 PA 于 M,交 PB 于 N. 求证:OM=ON.证明:连结 OA,OB .A,B 是切点 OAPA , OBPB. 又OCMN.A,M,C ,O 和 B,N,O ,C 分别共圆.(辅助圆可以不画)根据同弧所对的圆周角相等,得OAC=OMC, ONC=OBC.OA=OB, OAC=OBC.OMC=ONC , OM=ON.lOJPABCMN