文档介绍:四点共圆例题及答案
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例1 如图,E、F、G、H分别是菱形ABCD各边的中点.求证:E、F、G、H四点共圆.
证明 菱形ABCD的对角线AC和BD相交于点O,连接OE、OF、OG、OH.
∵AC∠ECM.从而CM=EM.同理MD=EM.所以CM=MD.
点评  本例的逆命题也成立(即图中若M平分CD,则MH⊥AB).这两个命题在某些问题中有时有用.本例叫做婆罗摩笈多定理.
例2  已知:如图7-91,ABCD是⊙O的内接四边形,AC⊥BD,
分析一  如图7-91(a),由于E是AB的中点,从A引⊙O的
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需证明GB=CD..
证明读者自己完成.
*分析二  如图7-91(b),设AC,BD垂直于点F.取CD的
有OE∥MF.从而四边形OEFM应该是平行四边形.证明了四边形OEFM是平行四边形,问题也就解决了.而证明四边形OEFM是平行四边形已经没有什么困难了.
*分析三  如图7-91(b),通过AC,BD的交点F作AB的垂线交CD于点M.连结线段EF,MO.由于OE⊥AB,FM⊥AB,所以OE∥FM.又由于EF⊥CD(见例1的点评),MO⊥CD,所以EF∥MO.所以四边形OEFM为平行四边形.从而OE=MF,而由
例3  求证:圆内接四边形对边乘积的和等于对角线的乘积,即图中AB·CD+BC·AD=AC·BD.
分析  在AB·CD+BC·AD=AC·BD中,等号左端是两个乘积的和,要证明这种等式成立,常需把左端拆成两个单项式来证明,即先考虑AB·CD和BC·AD各等于什么,然后再考虑AB·CD+BC·AD是否等于AC·BD.而要考虑AB·CD和BC·AD各等于什么,要用到相似三角形.为此,如图7-92,作AE,令∠BAE=∠CAD,并且与对角线BD相交于点E,这就得到△ABE∽△ACD.由此求得AB·CD=AC·BE.在圆中又出现了△ABC∽△AED,由此又求得BC·AD=AC·ED.把以上两个等式左右各相加,问题就解决了.
证明读者自己完成.
点评  本例叫做托勒玫定理.它在计算与证明中都很有用.
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意一点.求证:PA=PB+PC.
分析一  本例是线段和差问题,因此可用截取或延长的方法证明.如图7-93(a),在PA上取点M,使PM=PB,剩下的问题是证明MA=PC,这只要证明△ABM≌△CBP就可以了.
证明读者自己完成.
分析二  如图7-93(a),在PA上取点M,使MA=PC,剩下的问题是证明PM=PB,这只要证明△BPM是等边三角形就可以了.
证明读者自己完成.
分析三  如图7-93(b),延长CP到M,使PM=PB,剩下的问题是证明PA=MC,这只要证明△PAB≌△CMB就可以了.
证明读者自己完成.
读者可仿以上的方法拟出本例的其他证明.
*本例最简单的证明是利用托勒玫定理(例3).
证明  由托勒玫定理得PA·BC=PB·AC+PC·AB,由于BC=AC=AB,所以有PA=PB+PC.
 
例2 如图7—116,⊙O1和⊙O2都经过A、B两点,经过点A的直线CD与⊙O1交于点C,与⊙O2交于点D.经过点B的直线EF与⊙O1交于点E,与⊙O2交于点F.
求证:CE∥DF.
分析:要证明CE∥DF.考虑证明同位角(或内错角)相等或同旁内角互补.由于CE、DF分别在两个圆中,不易找到角的关系,若连结AB,则可构成圆内接四边形,利用圆内接四边形的性质定理可沟通两圆中有关角的关系.
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证明:连结AB.
∵ABEC是圆内接四边形,
∴∠BAD=∠E.
∵ADFB是圆内接四边形,
∴∠BAD+∠F=180°,
∴∠E+∠F=180°.
∴CE∥CF.
说明:(1)本题也可以利用同位角相等或内错角相等,两直线平行证明.如延长EF至G,因为∠DFG=∠BAD,而∠BAD=∠E,所以∠DFG=∠E.
(2)应强调本题的辅助线是为了构成圆内接四边形,以利用它的性质,导出角之间的关系.
(3)对于程度较好的学生,还可让他们进一步思考,若本题不变,但不给出图形,是否还有其他情况?
问题提出后可让学生自己画图思考,通过讨论明确本题还应有如图7—117的情况并给予证明.
例3 如图7—118,已知在△ABC中,AB=AC,BD平分∠B,△ABD的外接圆和BC交于E.求证 :AD=EC.
分析:要证AD=EC,不能直接建立它们的联系,考虑已知条件可知∠ABD=
∠DBE,容易看出.若连结DE,则有AD=DE.