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2012全国高中数学联赛挑战极限【平面几何试题】.doc

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2012全国高中数学联赛挑战极限【平面几何试题】.doc

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文档介绍

文档介绍:2012全面几何试题](2012。09。23)

1. 过圆外一点P作圆的两条切线和一条割线,切点为A,B所作割线交圆于C,D两点,
C在P,D之间,在弦CD上取一点Q,使∠DAQ=∠PBC.求证:∠DBQ=∠PAC.
P
A
B
C
D
Q
证明:连结AB,在△ADQ与△ABC中,∠ADQ=∠ABC,∠DAQ=∠PBC=∠CAB
  故△ADQ∽△ABC,而有,即BC·AD=AB·DQ 10分
  又由切割线关系知△PCA∽△PAD得 ;
  同理由△PCB∽△PBD得  20分
  又因PA=PB,故,得 AC·BD=BC·AD=AB·DQ 30分
  又由关于圆内接四边形ACBD的托勒密定理知 AC·BD+BC·AD=AB·CD
  于是得:AB·CD=2AB·DQ,故DQ=CD,即CQ=DQ 40分
  在△CBQ与△ABD中,,∠BCQ=∠BAD,于是△CBQ∽△ABD,
  故∠CBQ=∠ABD,即得∠DBQ=∠ABC∠PAC.(精品文档请下载)
2、如图,,分别为锐角三角形()的外接圆上弧、的中点.过点作交圆于点,为的内心,连接并延长交圆于.(精品文档请下载)
⑴ 求证:;
⑵ 在弧(不含点)上任取一点(,,),记,的内心分别为,,求证:,,,四点共圆.(精品文档请下载)
[解析]: ⑴ 连,.由于,,,,共圆,故是等腰梯形.
因此,.
连,,则与交于,因为
,所以.同理.
于是,.
故四边形为平行四边形.因此(同底,等高).
又,,,四点共圆,故,由三角形面积公式
于是.
⑵因为,
所以,同理.由得.
由⑴所证,,故.
又因,有.
故,从而.
因此,,,四点共圆.
一圆切于两条平行线,第二个圆切于,外切于,第三个圆切于,外切于,外切于,交于,求证是的外心。
(35届IMO预选题)
证明:由∥,知,从而有,∥,可得三点共线。又因为,所以四点共圆,,即点在与的根轴上。又因为在与的根轴上,所以是与的根轴。同理是与的根轴,因此为根心,且有,即是的外心。(精品文档请下载)
5。 如图,给定凸四边形,,是平面上的动点,
令.
(Ⅰ)求证:当达到最小值时,四点共圆;
(Ⅱ)设是外接圆的上一点,满足:,,,又是的切线,,求的最小值.
图1
[解法一] (Ⅰ)如图1,由托勒密不等式,对平面上的
任意点,有

因此

因为上面不等式当且仅当顺次共圆时取等号,
因此当且仅当在的外接圆且在上时,
. …10分
又因,此不等式当且仅当共线且在上时取等号.因此当且仅 当为的外接圆与的交点时,取最小值.
故当达最小值时,四点共圆. …20分
(Ⅱ)记,则,由正弦定理有,从而,即,所以

整理得,    …30分
解得或(舍去),故,.
由已知=,有,
即,整理得

故,可得,………40分
从而,,为等腰直角三角形.因,则.
又也是等腰直角