第一讲 注意添加平行线证题
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平行线经典四大模型典型例题及练习------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx平行线四大模型平行线的判定与性质l、平行线的判定根据平行线的定义,如果平面内的两条直线不相交,就可以判断这两条直线平行,但是,由于直线无限延伸,检验它们是否相交有困难,所以难以直接根据定义来判断两条直线是否平行,这就需要更简单易行的判定方法来判定两直线平行.判定方法l:两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行.简称:同位角相等,两直线平行.判定方法2:两条直线被第三条直线所截,如果内错角相等,那么这两条直线平行.简称:内错角相等,两直线平行,判定方法3:两条直线被第三条直线所截,如果同旁内角互补,那么这两条直线平行.简称:同旁内角互补,两直线平行,如上图:若已知∠1=∠2,则AB∥CD(同位角相等,两直线平行);若已知∠1=∠3,则AB∥CD(内错角相等,两直线平行);若已知∠1+∠4= 180°,则AB∥CD(同旁内角互补,两直线平行).另有平行公理推论也能证明两直线平行:平行公理推论:如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行.2、平行线的性质利用同位角相等,或者内错角相等,或者同旁内角互补,可以判定两条直线平行.反过来,如果已知两条直线平行,当它们被第三条直线所截,得到的同位角、内错角、同旁内角也有相应的数量关系,这就是平行线的性质.性质1:两条平行线被第三条直线所截,同位角相等.简称:两直线平行,同位角相等性质2:两条平行线被第三条直线所截,内错角相等.简称:两直线平行,内错角相等性质3:两条平行线被第三条直线所截,同旁内角互补.简称:两直线平行,同旁内角互补本讲进阶平行线四大模型点P在EF 右侧,在AB、CD内部“铅笔”模型结论1:若AB∥CD,则∠P+∠AEP+∠PFC=3 60°;结论2:若∠P+∠AEP+∠PFC= 360°,则AB∥CD.模型二“猪蹄”模型(M模型)点P在EF左侧,在AB、CD内部“猪蹄”模型结论1:若AB∥CD,则∠P=∠AEP+∠CFP;结论2:若∠P=∠AEP+∠CFP,则AB∥CD.模型三“臭脚”模型点P在EF右侧,在AB、CD外部“臭脚”模型结论1:若AB∥CD,则∠P=∠AEP—∠CFP或∠P=∠CFP-∠AEP;结论2:若∠P=∠AEP-∠CFP或∠P=∠CFP-∠AEP,则AB∥CD。
平行线的证明【1】1.已知:如图,DG⊥BC,AC⊥BC,EF⊥AB,∠1=∠2,求证:CD⊥AB.证明:∵DG⊥BC,AC⊥BC(已知)∴∠DGB=∠ACB=90°(垂直定义)∴DG∥AC()∴∠2=()∵∠1=∠2(已知)∴∠1=∠(等量代换)∴EF∥CD()∴∠AEF=∠()∵EF⊥AB(已知)∴∠AEF=90°()∴∠ADC=90°()∴CD⊥AB()2.完成下面推理过程:如图,已知∠1=∠2,∠B=∠C,可推得AB∥CD.理由如下:∵∠1=∠2(已知),且∠1=∠CGD(),∴∠2=∠CGD(等量代换).∴CE∥BF().∴∠=∠C().又∵∠B=∠C(已知),∴∠=∠B(等量代换).∴AB∥CD().3.如图,∠1=60°,∠2=60°,∠3=100°.要使AB∥EF,∠4应为多少度?说明理由.4.如图,EF∥AD,∠1=∠2.求证:DG∥AB.5.如图,已知DE∥BC,EF平分∠AED,EF⊥AB,CD⊥AB,试说明CD平分∠ACB.6.如图,直线AB,CD相交于点O,OA平分∠EOC,且∠EOC:∠EOD=2:3.(1)求∠BOD的度数;(2)如图2,点F在OC上,直线GH经过点F,FM平分∠OFG,且∠MFH﹣∠BOD=90°,求证:OE∥GH.平行线的证明【2】1.如图,已知CD∥AB,OE平分∠BOD,OE⊥OF,∠CDO=62°,求∠DOF的度数.2.如图,已知AB∥DE∥MN,AD平分∠CAB,CD⊥DE.(1)∠DAB=15°,求∠ACD的度数;(2)判断等式∠CDA=∠NCD+∠DAB是否成立,并说明理由.3.如图,已知AB∥CD∥EF,∠ABC=46°,∠CEF=154°,求:(1)∠ECD的度数;(2)∠BCE的度数.4.学着说点理,填空:如图,AD⊥BC于D,EG⊥BC于G,∠E=∠1,可得AD平分∠BAC.理由如下:∵AD⊥BC于D,EG⊥BC于G,(已知)∴∠ADC=∠EGC=90°,()∴AD∥EG,()∴∠1=∠2,()∠E=∠3,(两直线平行,同位角相等)又∵∠E=∠1(已知)∴=(等量代换)∴AD平分∠BAC()5.如图,∠AGF=∠ABC,∠1+∠2=180°.(1)试判断BF与DE的位置关系,并说明理由;(2)若BF⊥AC,∠2=150°,求∠AFG的度数.6.如图,将含有45°角的三角板ABC的直角顶点C放在直线m上,若∠1=27°.(1)求∠2的度数;(2)若∠3=18°,判断直线n和m的位置关系,并说明理由.7.如图,CD∥AB,∠DCB=70°,∠CBF=20°,∠EFB=130°,(1)问直线EF与AB有怎样的位置关系?加以证明;(2)若∠CEF=70°,求∠ACB的度数.平行线的证明【3】1.如图,已知∠1=142°,∠ACB=38°,∠2=∠3,FH⊥AB于H,问AB与CD是否垂直?并说明理由.2.如图,已知∠1+∠2=180°,∠B=∠3,∠BAC与∠DCA相等吗?为什么?3.已知;如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠BAD,∠ADC的平分线AE、DF分别与线段BC相交于点E、F,AE与DF相交于点G,求证:AE⊥DF.4.如图所示,∠B=25°,∠D=42°,∠BCD=67°,试判断AB和ED的位置关系,并说明理由.5.如图,已知点E、F在直线AB上,点G在线段CD上,ED与FG交于点H,∠C=∠EFG,∠CED=∠GHD.(1)求证:CE∥GF;(2)试判断∠AED与∠D之间的数量关系,并说明理由;(3)若∠EHF=80°,∠D=30°,求∠AEM的度数.6.完成下列推理过程:已知:如图,∠1+∠2=180°,∠3=∠B求证:∠EDG+∠DGC=180°证明:∵∠1+∠2=180°(已知)∠1+∠DFE=180°()∴∠2=()∴EF∥AB()∴∠3=()又∵∠3=∠B(已知)∴∠B=∠ADE()∴DE∥BC()∴∠EDG+∠DGC=180°()7.如图所示,折叠一个宽度相等的纸条,求∠1的度数.平行线的证明【4】1.如图,已知∠1+∠2=180°,∠3=∠B,试判断∠AED与∠ACB的大小关系,并说明理由.2.如图,AD⊥BC于点D,EG⊥BC于点G,∠E=∠3.请问:AD平分∠BAC吗?若平分,请说明理由.3.MF⊥NF于F,MF交AB于点E,NF交CD于点G,∠1=140°,∠2=50°,试判断AB 和CD的位置关系,并说明理由.4.如图AB∥CD∥GH,EG平分∠BEF,FG平分∠EFD.求证:∠EGF=90°.5.(1)如图1,已知AB∥CD,那么图1中∠P AB、∠APC、∠PCD之间有什么数量关系?并说明理由.(2)如图2,已知∠BAC=80°,点D是线段AC上一点,CE∥BD,∠ABD和∠ACE的平分线交于点F,请利用(1)的结论求图2中∠F的度数.6.已知:如图,AE⊥BC,FG⊥BC,∠1=∠2(1)求证:AB∥CD(2)若∠D=∠3+50°,∠CBD=70°,求∠C的度数.7.如图,AB∥CD,∠CDE=122°,GF交∠DEB的平分线EF于点F,∠AGF=150°,求∠F.平行线的证明【5】1.如图,EF∥AB,∠DCB=70°,∠CBF=20°,∠EFB=130°.(1)问直线CD与AB有怎样的位置关系?并说明理由;(2)若∠CEF=70°,求∠ACB的度数.2.如图,AB∥DC,AC和BD相交于点O,E是CD上一点,F是OD上一点,且∠1=∠A.(1)求证:FE∥OC;(2)若∠BOC比∠DFE大20°,求∠OFE的度数.3.把一张长方形纸片ABCD沿EF折叠后ED与BC的交点为G,D、C分别在M、N的位置上,若∠EFG=55°,求:(1)∠FED的度数;(2)∠FEG的度数;(3)∠1和∠2的度数.4.已知△ABC各顶点的坐标为A(﹣4,﹣2),B(﹣1,﹣3),C(﹣2,﹣1),将△ABC 先向右平移4个单位长度,再向上平移3个单位长度得到△A′B′C′.(1)在直角坐标系中画出△A′B′C′;(2)求出△A′B′C′的面积.5.如图①,AB∥CD,点E在直线AB与CD之间,连结AE、BE,试说明∠BAE+∠DCE =∠AEC.【探究】当点E在如图②的位置时,其他条件不变,试说明∠AEC+∠BAE+∠DCE =360°;【应用】点E、F、G在直线AB与CD之间,连结AE、EF、FG和CG,其他条件不变,如图③.若∠EFG=36°,则∠BAE+∠AEF+∠FGC+∠DCG=°.平行线的证明【6】1.已知:如图,CD分别交AD、AE、BE于点D、F、C,连接AB、AC,AD∥BE,∠1=∠2,∠3=∠4.求证:AB∥CD.证明:∵AD∥BE(已知)∴∠3=∠CAD()∵∠3=∠4(已知)∴∠4=(等量代换)∵∠1=∠2(已知)∴∠1+∠CAE=∠2+∠CAE(等式的基本性质)即∠BAE=∴∠4=(等量代换)∴AB∥CD.2.如图(1),AB∥CD,试求∠BPD与∠B、∠D的数量关系,说明理由.(2)依照上面的解题方法,观察图(2),已知AB∥CD,猜想图中的∠BPD与∠B、∠D 的数量关系,并说明理由.(3)观察图(3)和(4),已知AB∥CD,直接写出图中的∠BPD与∠B、∠D的数量关系,不用说明理由.3.(1)如图①如果AB∥CD,求证:∠APC=∠A+∠C.(2)如图②,AB∥CD,根据上面的推理方法,直接写出∠A+∠P+∠Q+∠C=.(3)如图③,AB∥CD,若∠ABP=x,∠BPQ=y,∠PQC=z,∠QCD=m,则m=(用x、y、z表示)4.已知,如图1,直线MN与直线AB、CD分别交于点E、F,∠1与∠2互补.(1)试判断直线AB与CD的位置关系,并说明理由;(2)如图2,∠BEF与∠EFD的角平分线交于点P,EP与CD交于点G,点H是MN上的一点且GH⊥EG.求证:PF∥GH.5.如图,把矩形纸片ABCD沿EF折叠后,使点D与点B重合,点C落在点C′的位置上.(1)折叠后,DC的对应线段是;(2)若∠BFE=65°,求∠EBF的度数.。
授课教案学员姓名:________________ 学员年级:________________ 授课教师:_________________ 所授科目:_________ 上课时间:______年____月____日(~);共_____课时(以上信息请老师用正楷字手写)平行线及其判定(证明应用题)一.解答题(共11小题)1.已知:如图,∠A=∠F,∠C=∠D.求证:BD∥CE.2.将一副三角板拼成如图所示的图形,过点C作CF平分∠DCE交DE于点F.(1)求证:CF∥AB;(2)求∠DFC的度数.3.如图,△ABC中,AB=AC,D是CA延长线上的一点,且∠B=∠DAM.求证:AM∥BC.4.如图,已知DF∥AC,∠C=∠D,你能否判断CE∥BD?试说明你的理由.5.如图,已知∠1=∠2,∠3=∠4,∠5=∠6,试判断ED与FB的位置关系,并说明为什么.6.如图,已知AD⊥BC,EF⊥BC,∠3=∠C,求证:∠1=∠2.7.如图,已知∠A=∠F,∠C=∠D,试说明BD∥CE.8.已知:如图,AD是△ABC的平分线,点E在BC上,点G在CA的延长线上,EG交AB于点F,且∠AFG=∠G.求证:GE∥AD.9.如图,CA⊥AD,垂足为A,∠C=50°,∠BAD=40°,求证:AB∥CD.10.如图,BE平分∠ABD,DE平分∠BDC,且∠1+∠2=90°.求证:AB∥CD.11.如图所示,已知直线a、b、c、d、e,且∠1=∠2,∠3+∠4=180°,则a与c平行吗?为什么?2015年03月05日752444625的初中数学组卷参考答案与试题解析一.解答题(共11小题)1.(2014•槐荫区二模)已知:如图,∠A=∠F,∠C=∠D.求证:BD∥CE.考点:平行线的判定.专题:证明题.分析:由∠A=∠F,根据内错角相等,两直线平行,即可求得AC∥DF,即可得∠C=∠FEC,又由∠C=∠D,则可根据同位角相等,两直线平行,证得BD∥CE.解答:证明:∵∠A=∠F,∴AC∥DF,∴∠C=∠FEC,∵∠C=∠D,∴∠D=∠FEC,∴BD∥CE.点评:此题考查了平行线的判定与性质.注意内错角相等,两直线平行与同位角相等,两直线平行.2.(2013•邵阳)将一副三角板拼成如图所示的图形,过点C作CF平分∠DCE交DE于点F.(1)求证:CF∥AB;(2)求∠DFC的度数.考点:平行线的判定;角平分线的定义;三角形内角和定理.专题:证明题.分析:(1)首先根据角平分线的性质可得∠1=45°,再有∠3=45°,再根据内错角相等两直线平行可判定出AB∥CF;(2)利用三角形内角和定理进行计算即可.解答:(1)证明:∵CF平分∠DCE,∴∠1=∠2=∠DCE,∵∠DCE=90°,∴∠1=45°,∵∠3=45°,∴∠1=∠3,∴AB∥CF(内错角相等,两直线平行);(2)∵∠D=30°,∠1=45°,∴∠DFC=180°﹣30°﹣45°=105°.点评:此题主要考查了平行线的判定,以及三角形内角和定理,关键是掌握内错角相等,两直线平行.3.(2010•江宁区一模)如图,△ABC中,AB=AC,D是CA延长线上的一点,且∠B=∠DAM.求证:AM∥BC.考点:平行线的判定.专题:证明题.分析:判别两条直线平行的方法有:同位角相等,两直线平行;内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行.要证明AM∥BC,只要转化为证明∠C=∠DAM即可.解答:证明:∵AB=AC,∴∠B=∠C,∵∠B=∠DAM,∴∠C=∠DAM,∴AM∥BC.点评:本题主要考查了平行线的判定,注意等量代换的应用.4.如图,已知DF∥AC,∠C=∠D,你能否判断CE∥BD?试说明你的理由.考点:平行线的判定.专题:探究型.分析:因为DF∥AC,由内错角相等证明∠C=∠FEC,又因为∠C=∠D,则∠D=∠FEC,故CE∥BD.解答:解:CE∥BD.理由:∵DF∥AC(已知),∴∠C=∠FEC(两直线平行,内错角相等),又∵∠C=∠D(已知),∴∠D=∠FEC(等量代换),∴CE∥BD(同位角相等,两直线平行).点评:解答此类要判定两直线平行的题,可围绕截线找同位角、内错角和同旁内角.本题能有效地培养“执果索图”的思维方式与能力.5.如图,已知∠1=∠2,∠3=∠4,∠5=∠6,试判断ED与FB的位置关系,并说明为什么.考点:平行线的判定.专题:探究型.分析:设AB与DE相交于H,若判断ED与FB的位置关系,首先要判断∠1和∠EHA的大小;由∠3=∠4可证得BD∥CF(内错角相等,两直线平行),可得到∠5=∠BAF;已知∠5=∠6,等量代换后发现AB∥CD,即∠2=∠EHA,由此可得到∠1=∠EHA,根据同位角相等,两直线平行即可判断出BF、DE的位置关系.解答:解:BF、DE互相平行;理由:如图;∵∠3=∠4,∴BD∥CF,∴∠5=∠BAF,又∵∠5=∠6,∴∠BAF=∠6,∴AB∥CD,∴∠2=∠EHA,又∵∠1=∠2,即∠1=∠EHA,∴BF∥DE.另解:BF、DE互相平行;理由:如图;∵∠3=∠4,∴BD∥CF,∴∠5=∠BAF,∵∠5=∠6,∴∠BAF=∠6,∵△BFA、△DEC的内角和都是180°∴△BFA=∠1+∠BFA+BAF;△DEC=∠2+∠4+∠6∵∠1=∠2;∠BAF=∠6∴∠BFA=∠4,∴BF∥DE.点评:解答此类要判定两直线平行的题,可围绕截线找同位角、内错角和同旁内角.6.如图,已知AD⊥BC,EF⊥BC,∠3=∠C,求证:∠1=∠2.考点:平行线的判定.专题:证明题.分析:先由已知证明AD∥EF,再证明1∠1=∠4,∠2=∠4,等量代换得出∠1=∠2.解答:证明:∵AD⊥BC,EF⊥BC(已知),∴AD∥EF(垂直于同一条直线的两直线平行),∴∠1=∠4(两直线平行,同位角相等),又∵∠3=∠C(已知),∴AC∥DG(同位角相等,两直线平行),∴∠2=∠4(两直线平行,内错角相等),∴∠1=∠2(等量代换).点评:此题的关键是理解平行线的性质及判定.①两直线平行,同位角相等.②两直线平行,内错角相等.③同位角相等,两直线平行.④内错角相等,两直线平行.7.如图,已知∠A=∠F,∠C=∠D,试说明BD∥CE.考点:平行线的判定.专题:推理填空题.分析:由∠A=∠F,根据内错角相等,得两条直线平行,即AC∥DF;根据平行线的性质,得∠C=∠CEF,借助等量代换可以证明∠D=∠CEF,从而根据同位角相等,证明BD∥CE.解答:解:∵∠A=∠F(已知),∴AC∥DF(内错角相等,两直线平行),∴∠C=∠CEF(两直线平行,内错角相等),∵∠C=∠D(已知),∴∠D=∠CEF(等量代换),∴BD∥CE(同位角相等,两直线平行).点评:此题综合运用了平行线的判定及性质,比较简单.8.已知:如图,AD是△ABC的平分线,点E在BC上,点G在CA的延长线上,EG交AB于点F,且∠AFG=∠G.求证:GE∥AD.考点:平行线的判定.专题:证明题.分析:首先根据角平分线的性质可得∠BAC=2∠DAC,再根据三角形外角与内角的关系可得∠G+∠GFA=∠BAC,又∠AFG=∠G.进而得到∠BAC=2∠G,从而得到∠DAC=∠G,即可判定出GE∥AD.解答:证明:∵AD是△ABC的平分线,∴∠BAC=2∠DAC,∵∠G+∠GFA=∠BAC,∠AFG=∠G.∴∠BAC=2∠G,∴∠DAC=∠G,∴AD∥GE.点评:此题主要考查了平行线的判定,关键是掌握三角形内角与外角的关系,以及平行线的判定定理.9.如图,CA⊥AD,垂足为A,∠C=50°,∠BAD=40°,求证:AB∥CD.考点:平行线的判定.专题:证明题.分析:利用直角三角形中两锐角互余得出∠D=40°,再利用内错角相等,两直线平行的判定证明即可.解答:证明:∵CA⊥AD,∴∠C+∠D=90°,∴∠C=50°,∴∠D=40°,∵∠BAD=40°,∴∠D=∠BAD,∴AB∥CD.点评:本题主要考查了平行线的判定和直角三角形中两锐角互余,比较简单.10.如图,BE平分∠ABD,DE平分∠BDC,且∠1+∠2=90°.求证:AB∥CD.考点:平行线的判定;角平分线的定义.专题:证明题.分析:运用角平分线的定义,结合图形可知∠ABD=2∠1,∠BDC=2∠2,又已知∠1+∠2=90°,可得同旁内角∠ABD和∠BDC互补,从而证得AB∥CD.解答:证明:∵BE平分∠ABD,DE平分∠BDC(已知),∴∠ABD=2∠1,∠BDC=2∠2(角平分线定义).∵∠1+∠2=90°,∴∠ABD+∠BDC=2(∠1+∠2)=180°.∴AB∥CD(同旁内角互补,两直线平行).点评:灵活运用角平分线的定义和角的和差的关系是解决本题的关键,注意正确识别“三线八角”中的同位角、内错角、同旁内角.11.如图所示,已知直线a、b、c、d、e,且∠1=∠2,∠3+∠4=180°,则a与c平行吗?为什么?考点:平行线的判定;平行公理及推论.专题:探究型.分析:根据内错角相等,两直线平行可知a∥b,由同旁内角互补,两直线平行可知b∥c,根据如果两条直线都与第三条直线平行那么这两条直线平行得出结论.解答:解:平行.理由如下:∵∠1=∠2,∴a∥b(内错角相等,两直线平行),∵∠3+∠4=180°,∴b∥c(同旁内角互补,两直线平行),∴a∥c(平行于同一直线的两直线平行).点评:本题很简单,考查的是平行线的判定定理和平行公理的推论.内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行;如果两条直线都与第三条直线平行那么这两条直线平行.。
平行线的判定定理和性质定理A= 3,贝y ______ // ____ =180。
,则 // 若 2= E ,则图1一、填空1.如图1,若若 +//a 2. 3. 4. 5. 6. 7.若 a 丄c , b 丄C ,贝U a 如图2,写出一个能判定直线 11 /I 2的条件: _____ 在四边形 ABCD 中,/ A + / B = 180 °,贝U ______ 如图 3,若/ 1 + / 2 = 180。
,贝U _____ // ____ 。
如图4,/ 1、/ 2、/ 3、/ 4、/5 中, 同位角有 内错角有 ;同旁内角有 如图5,填空并在括号中填理由:(1)(2) (3)// ).& 9. 由/ ABD =/ CDB 得 _______ // 由/ CAD =/ ACB 得 _________ // 由/ CBA +/ BAD = 180° 得 图5 .( —( // (1) •••/ A = / ••• AC// ED( (已知), )(2) •••/ 2 = / (已知) , ••• AC// ED(); (3) •••/ A + / =180 °(已知), ••• AB// FD ( ); (4) •••/ 2 + / =180 °(已知), ••• AC// ED();如图6,尽可能多地写出直线 如图7,尽可能地写出能判定 10.如图8,推理填空: 图6 l l //12的条件:_ AB// CD 的条件来: 二、解答下列各题 11.如图 9,/ D =/A ,/ B = / FCB 求证: ED//CF.); li12);)12.如图 10,/ 1 :/ 2 :/ 3 = 2 : 3 : 明理由. 4, / AFE = 60 °,/ BDE =120 ,写出图中平行的直线,并说13.如图11,直线AB CD 被EF 所截, / 1 = / 2,/ CNF =/ BME 求证:AB// CDD图11[二]、平行线的性质1. 2. 、填空 如图 1,已知/ 1 = 100 ° , AB// CD 如图2,直线AB CD 被 EF 所截,若/ 1 = / 2, 则/ 2 = ___ ,/ 3 = _______ 则/ AEF +/ CFE = E 图 1 如图3所示 B D B D图4图33. (1) 若 EF// AC (2) 若/ 2 = / (3) 若/ A 如图 如图4.5. 4, 5, 则/ A + / ____ ,则 = 180 ° ,贝U AE// BF. / 1,则/ 2 = ________ , 于 G / 1 = 50 ° ,则/ + / AB// CD / 2 = 2AB// CD EG! AB B 如图 如图 如图 6, 7, 8, _ = 180 °,/ F + AE// BF. 图6 =180 ° ().11气12图86. 7. & / 1 = 43 ° ,则/ 2=直线11/12, AB 丄1 1于0, BC 与12交于E , AB// CD AC! BC 图中与/ CAB 互余的角有 AB// EF//CD EG/ BD 则图中与/I 相等的角(不包括/ 1)共有 个.二、解答下列各题9.如图 9,已知/ ABE +/ DEB = 180°,/ 1 = / 2,求证:/ F = / G图910.如图 10, DE// BC / D :/ DBC = 2 : 1,/ 1 = / 2,求/ DEB 的度数.11•如图11,已知AB//CD 试再添上一个条件,使/1 =/2成立.(要求给出两个以上答案,并选择其中一个加以证明)12 .如图12,/ ABD 和/BDC 的平分线交于 E , BE 交CD 于点F ,/ 1 + / 2 = 90 求证:(1) AB// CD (2)/ 2 + /3 = 90 ° .图12D答案: 9. •••/ ABE+Z DEB=180 •• AC// DE (同旁内角互补,两直线平行) •••/ CBE=/ DEB (两直线平行,内错角相等) •••/ 1 = / 2 •••/ CBE-/ 1 = / DEB-/ 2 即 / FBE=/ GEB ••• BF// GE (内错角相等,两直线平行) • / F=/ G (两直线平行,内错角相等) 10. •••/ 有/ D:/ DBC=2:1,且 DE 平行 BC D+/ DBC=180 •••可求得/ D=120° 又•••/ 1 = / 2 •••/ 1 = / 2=30° 由三角形内角和为 ,角 DBC=60 180° 可求/ DEB=180 - / D-/ 2=180-120-30=30 11. 解:••• AB// CD •••/ DAB 玄 ADC 要使/仁/2成立, 则根据等式的性质,可以直接添加的条件是/ AF // ED 或/ E=/ F. FAD 玄 EDA再根据平行线的性质和判定,亦可添加 故答案为:/ FAD=Z EDA AF// ED / E=/ F . 不懂可追问,有帮助请采纳,谢谢! 追问: 要两种方法啊 追答: 解:(1)添加上CF// BE, •/ CF// BE, •••/ FCB=/ EBC •// 1 = / 2, •••/ DCB / ABC ••• AB// CD (2)添加上/ FCB=/ EBC •••/ FCB=/ EBC / 1 = / 2 , •••/ DCB / ABC ••• AB// CD故答案为 CF// BE, / FCB=/ EBC 望采纳 12. •••/ ABD 和/ BDC 的平分线交于E ,(已知) •••/ ABF=/ 1 (角平分线定义)/ 2=/ FDE (角平分线定义)•••/ 1 + / 2=90° (已知)•••/ BED 玄 FED=180 -( / 1+/ 2)=90。
第一讲 注意添加平行线证题在同一平面内,不相交的两条直线叫平行线.平行线是初中平面几何最基本的,也是非常重要的图形.在证明某些平面几何问题时,若能依据证题的需要,添加恰当的平行线,则能使证明顺畅、简洁. 添加平行线证题,一般有如下四种情况.1 为了改变角的位置大家知道,两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等,内错角相等,同旁内角互补.利用这些性质,常可通过添加平行线,将某些角的位置改变,以满足求解的需要. 例1 设P 、Q 为线段BC 上两点,且BP =CQ , A 为BC 外一动点(如图1).当点A 运动到使 ∠BAP =∠CAQ 时,△ABC 是什么三角形?试 证明你的结论.答: 当点A 运动到使∠BAP =∠CAQ 时,△ABC 为等腰三角形.证明:如图1,分别过点P 、B 作AC 、AQ 的平行线得交点D .连结DA .在△DBP =∠AQC 中,显然∠DBP =∠AQC ,∠DPB =∠C . 由BP =CQ ,可知 △DBP ≌△AQC .有DP =AC ,∠BDP =∠QAC .于是,DA ∥BP ,∠BAP =∠BDP .则A 、D 、B 、P 四点共圆,且四边形ADBP 为等腰梯形.故AB =DP . 所以AB =AC .这里,通过作平行线,将∠QAC “平推”到∠BDP 的位置.由于A 、D 、B 、P 四点共圆,使证明很顺畅.例2 如图2,四边形ABCD 为平行四边形, ∠BAF =∠BCE .求证:∠EBA =∠ADE .证明:如图2,分别过点A 、B 作ED 、EC的平行线,得交点P ,连PE . 由AB CD ,易知△PBA ≌△ECD .有PA =ED ,PB =EC .显然,四边形PBCE 、PADE 均为平行四边形.有 ∠BCE =∠BPE ,∠APE =∠ADE .由∠BAF =∠BCE ,可知 ∠BAF =∠BPE . 有P 、B 、A 、E 四点共圆. 于是,∠EBA =∠APE . 所以,∠EBA =∠ADE .这里,通过添加平行线,使已知与未知中的四个角通过P 、B 、A 、E 四点共圆,紧密联系起来.∠APE 成为∠EBA 与∠ADE 相等的媒介,证法很巧妙.2 为了改变线段的位置利用“平行线间距离相等”、“夹在平行线间的平行线段相等”这两条,常可通过添加平行线,将某些线段“送”到恰当位置,以证题.例3 在△ABC 中,BD 、CE 为角平分线,P 为ED 上任意一点.过P 分别作AC 、AB 、BC 的垂线,M 、N 、Q 为垂足.求证:∥=A DB P QC图1P ED G A B F C 图2PM +PN =PQ .证明:如图3,过点P 作AB 的平行线交BD 于F ,过点F 作BC 的平行线分别交PQ 、AC 于K 、G ,连PG . 由BD 平行∠ABC ,可知点F 到AB 、BC 两边距离相等.有KQ =PN .显然,PD EP =FD EF =GDCG,可知PG ∥EC .由CE 平分∠BCA ,知GP 平分∠FGA .有PK =PM .于是, PM +PN =PK +KQ =PQ . 这里,通过添加平行线,将PQ “掐开”成两段,证得PM =PK ,就有PM +PN =PQ .证法非常简捷.3 为了线段比的转化由于“平行于三角形一边的直线截其它两边,所得对应线段成比例”,在一些问题中,可以通过添加平行线,实现某些线段比的良性转化.这在平面几何证题中是会经常遇到的. 例4 设M 1、M 2是△ABC 的BC 边上的点,且BM 1=CM 2.任作一直线分别交AB 、AC 、AM 1、AM 2于P 、Q 、N 1、N 2.试证:AP AB+AQ AC =11AN AM +22AN AM . 证明:如图4,若PQ ∥BC ,易证结论成立. 若PQ 与BC 不平行,设PQ 交直线BC 于D .过点A 作PQ 的平行线交直线BC 于 E .由BM 1=CM 2,可知BE +CE =M 1E + M 2E ,易知AP AB =DE BE ,AQ AC =DECE,11AN AM =DE E M 1,22AN AM =DE E M 2.则AP AB +AQ AC =DE CE BE +=DE E M E M 21+=11AN AM +22AN AM . 所以,AP AB+AQ AC =11AN AM +22AN AM . 这里,仅仅添加了一条平行线,将求证式中的四个线段比“通分”,使公分母为DE ,于是问题迎刃而解.例5 AD 是△ABC 的高线,K 为AD 上一点,BK 交AC 于E ,CK 交AB 于F .求证:∠FDA =∠EDA .证明:如图5,过点A 作BC 的平行线,分A N E BQK G CD M F P 图3A PEDC M 2M 1BQN 1N 2图4M P A Q NFEK别交直线DE 、DF 、BE 、CF 于Q 、P 、 N 、M .显然,AN BD =KA KD =AMDC. 有BD ·AM =DC ·AN . (1)由BD AP =FB AF =BC AM , 有AP =BC AM BD ·. (2) 由DC AQ =EC AE =BC AN , 有AQ =BCAN DC ·. (3)对比(1)、(2)、(3)有AP =AQ . 显然AD 为PQ 的中垂线,故AD 平分∠PDQ . 所以,∠FDA =∠EDA .这里,原题并未涉及线段比,添加BC 的平行线,就有大量的比例式产生,恰当地运用这些比例式,就使AP 与AQ 的相等关系显现出来.4 为了线段相等的传递当题目给出或求证某点为线段中点时,应注意到平行线等分线段定理,用平行线将线段相等的关系传递开去.例6 在△ABC 中,AD 是BC 边上的中线,点M 在AB 边上,点N 在AC 边上,并且∠MDN =90°.如果BM 2+CN 2=DM 2+DN 2,求证:AD 2=41(AB 2+AC 2). 证明:如图6,过点B 作AC 的平行线交ND 延长线于E .连ME .由BD =DC ,可知ED =DN .有 △BED ≌△CND . 于是,BE =NC .显然,MD 为EN 的中垂线.有 EM =MN . 由BM 2+BE 2=BM 2+NC 2=MD 2+DN 2=MN 2=EM 2,可知△BEM 为直角三角形,∠MBE=90°.有 ∠ABC +∠ACB =∠ABC +∠EBC =90°.于是,∠BAC =90°. 所以,AD 2=221⎪⎭⎫ ⎝⎛BC =41(AB 2+AC 2).这里,添加AC 的平行线,将BC 的以D 为中点的性质传递给EN ,使解题找到出路.例7 如图7,AB 为半圆直径,D 为AB 上一点,分别在半圆上取点E 、F ,使EA =DA ,FB =DB .过D 作AB 的垂线,交半圆于C .求证:CD 平 分EF .证明:如图7,分别过点E 、F 作AB 的垂线,G 、H 为垂足,连FA 、EB .易知DB 2=FB 2=AB ·HB , AD 2=AE 2=AG ·AB .二式相减,得 DB 2-AD 2=AB ·(HB -AG ),或 (DB -AD )·AB =AB ·(HB -AG ). 于是,DB -AD =HB -AG , 或 DB -HB =AD -AG .就是DH =GD . 显然,EG ∥CD ∥FH . 故CD 平分EF .图6ANC DEB MAG D O H BFC E图7这里,为证明CD 平分EF ,想到可先证CD 平分GH .为此添加CD 的两条平行线EG 、FH ,从而得到G 、H 两点.证明很精彩.经过一点的若干直线称为一组直线束.一组直线束在一条直线上截得的线段相等,在该直线的平行直线上截得的线段也相等. 如图8,三直线AB 、AN 、AC 构成一组直线束,DE 是与BC 平行的直线.于是,有BN DM =AN AM =NCME, 即 BN DM=NCME 或ME DM =NC BN .此式表明,DM =ME 的充要条件是 BN =NC . 利用平行线的这一性质,解决某些线段相等的问题会很漂亮. 例8 如图9,ABCD 为四边形,两组对边延长后得交点E 、F ,对角线BD ∥EF ,AC 的延长 线交EF 于G .求证:EG =GF .证明:如图9,过C 作EF 的平行线分别交AE 、AF 于M 、N .由BD ∥EF ,可知MN ∥BD .易知S △BEF =S △DEF . 有S △BEC =S △ⅡKG - *5ⅡDFC .可得MC =CN . 所以,EG =GF .例9 如图10,⊙O 是△ABC 的边BC 外的旁 切圆,D 、E 、F 分别为⊙O 与BC 、CA 、AB的切点.若OD 与EF 相交于K ,求证:AK 平 分BC .证明:如图10,过点K 作BC 的行平线分别交直线AB 、AC 于Q 、P 两点,连OP 、OQ 、 OE 、OF .由OD ⊥BC ,可知OK ⊥PQ . 由OF ⊥AB ,可知O 、K 、F 、Q 四点共圆,有 ∠FOQ =∠FKQ .由OE ⊥AC ,可知O 、K 、P 、E 四点共圆.有∠EOP =∠EKP .显然,∠FKQ =∠EKP , 可知 ∠FOQ =∠EOP . 由OF =OE ,可知 Rt △OFQ ≌Rt △OEP . 则OQ =OP . 于是,OK 为PQ 的中垂线,故QK =KP . 所以,AK 平分BC .综上,我们介绍了平行线在平面几何问题中的应用.同学们在实践中应注意适时添加平行线,让平行线在平面几何证题中发挥应有的作用.第二讲 巧添辅助圆在某些数学问题中,巧妙添置辅助圆常可以沟通直线形和圆的内在联系,通过圆的有关性质找到解题途径.下面举例说明添置辅助圆的若干思路. 1 挖掘隐含的辅助圆解题有些问题的题设或图形本身隐含着“点共圆”,此时若能把握问题提供的信息,恰当补出辅助圆,并合理挖掘图形隐含的性质,就会使题设和结论的逻辑关系明朗化.1.1 作出三角形的外接圆例1 如图1,在△ABC 中,AB =AC ,D 是底边BC图8A DBNC EM图9AB M EFN D C G AO EP C B FQK 图10A BGCDE上一点,E 是线段AD 上一点且∠BED =2∠CED = ∠A .求证:BD =2CD . 分析:关键是寻求∠BED =2∠CED 与结论的联系. 容易想到作∠BED 的平分线,但因BE ≠ED ,故不能 直接证出BD =2CD .若延长AD 交△ABC 的外接圆 于F ,则可得EB =EF ,从而获取.证明:如图1,延长AD 与△ABC 的外接圆相交于点F ,连结CF 与BF ,则∠BFA =∠BCA =∠ABC =∠AFC ,即∠BFD =∠CFD .故BF :CF =BD :DC . 又∠BEF =∠BAC ,∠BFE =∠BCA ,从而∠FBE =∠ABC =∠ACB =∠BFE . 故EB =EF . 作∠BEF 的平分线交BF 于G ,则BG =GF . 因∠GEF =21∠BEF =∠CEF ,∠GFE =∠CFE ,故△FEG ≌△FEC .从而GF =FC . 于是,BF =2CF .故BD =2CD .1.2 利用四点共圆例2 凸四边形ABCD 中,∠ABC =60°,∠BAD =∠BCD =90°,AB =2,CD =1,对角线AC 、BD 交于点O ,如图2.则sin ∠AOB =____.分析:由∠BAD =∠BCD =90°可知A 、B 、C 、D 四点共圆,欲求sin ∠AOB ,联想到托勒密定理,只须求出BC 、AD 即可. 解:因∠BAD =∠BCD =90°,故A 、B 、C 、D 四点共圆.延长BA 、CD 交于P ,则∠ADP =∠ABC =60°. 设AD =x ,有AP =3x ,DP =2x .由割线定理得(2+3x )3x =2x (1+2x ).解得AD =x =23-2,BC =21BP =4-3. 由托勒密定理有BD ·CA =(4-3)(23-2)+2×1=103-12.又S ABCD =S △ABD +S △BCD =233. 故sin ∠AOB =263615 .例3 已知:如图3,AB =BC =CA =AD ,AH ⊥CD 于H ,CP ⊥BC ,CP 交AH 于P .求证: △ABC 的面积S =43AP ·BD . 分析:因S △ABC =43BC 2=43AC ·BC ,只 须证AC ·BC =AP ·BD ,转化为证△APC ∽△BCD .这由A 、B 、C 、Q 四点共圆易证(Q 为BD 与A BCD P O图2A图3BPQDHCAH 交点).证明:记BD 与AH 交于点Q ,则由AC =AD ,AH ⊥CD 得∠ACQ =∠ADQ . 又AB =AD ,故∠ADQ =∠ABQ . 从而,∠ABQ =∠ACQ .可知A 、B 、C 、Q 四点共圆. ∵∠APC =90°+∠PCH =∠BCD ,∠CBQ =∠CAQ , ∴△APC ∽△BCD . ∴AC ·BC =AP ·BD . 于是,S =43AC ·BC =43AP ·BD . 2 构造相关的辅助圆解题有些问题貌似与圆无关,但问题的题设或结论或图形提供了某些与圆的性质相似的信息,此时可大胆联想构造出与题目相关的辅助圆,将原问题转化为与圆有关的问题加以解决. 2.1 联想圆的定义构造辅助圆例4 如图4,四边形ABCD 中,AB ∥CD ,AD =DC =DB =p ,BC =q .求对角线AC 的长.分析:由“AD =DC =DB =p ”可知A 、B 、C 在 半径为p 的⊙D 上.利用圆的性质即可找到AC 与 p 、q 的关系.解:延长CD 交半径为p 的⊙D 于E 点,连结AE .显然A 、B 、C 在⊙D 上.∵AB ∥CD , ∴BC =AE . 从而,BC =AE =q . 在△ACE 中,∠CAE =90°,CE =2p ,AE =q ,故AC =22AE CE -=224q p -.2.2 联想直径的性质构造辅助圆例5 已知抛物线y =-x 2+2x +8与x 轴交于B 、C 两点,点D 平分BC .若在x 轴上侧的A 点为抛物线上的动点,且∠BAC 为锐角,则AD 的取值范围是____.分析:由“∠BAC 为锐角”可知点A 在以定线段BC 为直径的圆外,又点A 在x 轴上侧,从而可确定动点A 的范围,进而确定AD 的取值范围.解:如图5,所给抛物线的顶点为A 0(1,9),对称轴为x =1,与x 轴交于两点B (-2,0)、C (4,0).分别以BC 、DA 为直径作⊙D 、⊙E ,则 两圆与抛物线均交于两点P (1-22,1)、 Q (1+22,1).可知,点A 在不含端点的抛物线PA 0Q 内时,∠BAC <90°.且有3=DP =DQ <AD ≤DA 0=9,即AD 的取值范围是3<AD ≤9. 2.3 联想圆幂定理构造辅助圆A ED C B图4A B D C P Q E y x0(1,9)(-2,0)(4,0)图5例6 AD 是Rt △ABC 斜边BC 上的高,∠B 的平行线交AD 于M ,交AC 于N .求证:AB 2-AN 2=BM ·BN .分析:因AB 2-AN 2=(AB +AN )(AB -AN )=BM ·BN ,而由题设易知AM =AN ,联想割线定理,构造辅助圆即可证得结论.证明:如图6,∵∠2+∠3=∠4+∠5=90°,又∠3=∠4,∠1=∠5,∴∠1=∠2.从而,AM =AN .以AM 长为半径作⊙A ,交AB 于F ,交 BA 的延长线于E .则AE =AF =AN . 由割线定理有BM ·BN =BF ·BE =(AB +AE )(AB -AF )=(AB +AN )(AB -AN ) =AB 2-AN 2, 即 AB 2-AN 2=BM ·BN .例7 如图7,ABCD 是⊙O 的内接四边形,延长AB 和DC 相交于E ,延长AB 和DC 相交于E ,延长AD 和BC 相交于F ,EP 和FQ 分别切⊙O 于P 、Q .求证:EP 2+FQ 2=EF 2. 分析:因EP 和FQ 是⊙O 的切线,由结论联想到切割线定理,构造辅助圆使EP 、FQ 向EF 转化.证明:如图7,作△BCE 的外接圆交EF 于G ,连 结CG .因∠FDC =∠ABC =∠CGE ,故F 、D 、C 、 G 四点共圆.由切割线定理,有EF 2=(EG +GF )·EF =EG ·EF +GF ·EF =EC ·ED +FC ·FB=EC ·ED +FC ·FB =EP 2+FQ 2, 即 EP 2+FQ 2=EF 2.2.4 联想托勒密定理构造辅助圆例8 如图8,△ABC 与△A 'B 'C '的三边分别为a 、b 、c 与a '、b '、c ',且∠B =∠B ',∠A+∠A '=180°.试证:aa '=bb '+cc '.分析:因∠B =∠B ',∠A +∠A '=180°,由结论联想到托勒密定理,构造圆内接四边形加以证明.证明:作△ABC 的外接圆,过C 作CD ∥AB 交圆于D ,连结AD 和BD ,如图9所示. ∵∠A +∠A '=180°=∠A +∠D , ∠BCD =∠B =∠B ',∴∠A '=∠D ,∠B '=∠BCD . ∴△A 'B 'C '∽△DCB . 有DC B A ''=CB C B ''=DBC A '', 即 DC c '=a a '=DB b '.故DC =''a ac ,DB =''a ab . 又AB ∥DC ,可知BD =AC =b ,BC =AD =a .EA NC D B F M12345图6A O Q P CB GF E D(1)(2)图8AB C A'B'C'c a b a'c'b'A BCD a b b c 图9从而,由托勒密定理,得 AD ·BC =AB ·DC +AC ·BD , 即 a 2=c ·''a ac +b ·''a ab . 故aa '=bb '+cc '. 练习题1. 作一个辅助圆证明:△ABC 中,若AD 平分∠A ,则AC AB =DCBD. (提示:不妨设AB ≥AC ,作△ADC 的外接圆交AB 于E ,证△ABC ∽△DBE ,从而AC AB =DEBD=DCBD.) 2. 已知凸五边形ABCDE 中,∠BAE =3a ,BC =CD =DE ,∠BCD =∠CDE =180°-2a .求证:∠BAC =∠CAD =∠DAE . (提示:由已知证明∠BCE =∠BDE =180°-3a ,从而A 、B 、C 、D 、E 共圆,得∠BAC =∠CAD =∠DAE .)3. 在△ABC 中AB =BC ,∠ABC =20°,在AB 边上取一点M ,使BM =AC .求∠AMC 的度数. (提示:以BC 为边在△ABC 外作正△KBC ,连结KM ,证B 、M 、C 共圆,从而∠BCM =21∠BKM =10°,得∠AMC =30°.)4.如图10,AC 是ABCD 较长的对角线,过C 作CF ⊥AF ,CE ⊥AE .求证:AB ·AE +AD ·AF =AC 2. (提示:分别以BC 和CD 为直径作圆交AC 于点G 、H .则CG =AH ,由割线定理可证得结论.)5. 如图11.已知⊙O 1和⊙O 2相交于A 、B ,直线CD 过A 交⊙O 1和⊙O 2于C 、D ,且AC =AD ,EC 、ED 分别切两圆于C 、D .求证:AC 2=AB ·AE .(提示:作△BCD 的外接圆⊙O 3,延长BA 交⊙O 3于F ,证E 在⊙O 3上,得△ACE ≌△ADF ,从而AE =AF ,由相交弦定理即得结论.) 6.已知E 是△ABC 的外接圆之劣弧BC 的中点.求证:AB ·AC =AE 2-BE 2. (提示:以BE 为半径作辅助圆⊙E ,交AE 及其延长线于N 、M ,由△ANC ∽△ABM 证AB ·AC =AN ·AM .) 7. 若正五边形ABCDE 的边长为a ,对角线长为b ,试证:a b -ba=1. (提示:证b 2=a 2+ab ,联想托勒密定理作出五边形的外接圆即可证得.)F DA B E C 图10E DC ABO O 12图11。
平行线判定大题1. 什么是平行线?平行线是在同一个平面上,永远不会相交的直线。
如果两条直线在平面上没有任何交点,那么它们就是平行线。
2. 平行线的判定方法判定两条直线是否平行有多种方法,下面介绍常用的几种方法:2.1 利用角度关系判定如果两条直线的斜率相等,并且它们不重合,则这两条直线是平行的。
步骤:1.计算两条直线的斜率。
2.如果斜率相等,则这两条直线是平行的;否则,它们不是平行的。
2.2 利用向量关系判定如果两条直线上的向量方向相同,则这两条直线是平行的。
步骤:1.将两条直线表示为一般式方程。
2.提取出方程中的系数作为向量。
3.如果两个向量方向相同或反向,则这两条直线是平行的;否则,它们不是平行的。
2.3 利用距离关系判定如果一条直线与另一条直线上任意一点之间的距离都相等,则这两条直线是平行的。
步骤:1.计算两条直线上任意一点到另一条直线的距离。
2.如果距离相等,则这两条直线是平行的;否则,它们不是平行的。
3. 平行线判定大题练习下面是30道平行线判定大题,供你练习和巩固所学知识。
1.判断直线y = 2x + 3和y = -3x + 5是否平行。
2.判断直线3x - 4y = 6和6x - 8y = 12是否平行。
3.判断直线2x + y - 3 = 0和4x + 2y - 6 = 0是否平行。
4.判断直线2x - y + 1 = 0和4x - 2y + 2 = 0是否平行。
5.判断直线y = x + 1和y = x - 1是否平行。
6.判断直线2x + y + 5 = 0和4x + y + k = 0是否平行,k为常数。
7.判断直线3x - ky - k^2 = k和6x - ky - k^2 = k是否平行,k为常数。
8.判断过点A(1,2)且斜率为-3的直线和过点B(5,8)且斜率为-3的直线是否平行。
9.判断过点A(2,3)且斜率为2的直线和过点B(4,7)且斜率为-0.5的直线是否平行。
平行线的判定》证明题1.当∠1=∠2时,直线a、b平行。
因为这时∠1+∠2=180°,根据平行线的性质可知a、b平行。
2.已知∠XXX∠BCD,且∠ABC+∠CDG=180°,因此∠BCD=∠XXX根据三角形内角和定理可知∠XXX∠BCD+∠XXX∠ABC+∠BCD=180°,所以BC∥GD。
3.已知∠1=15°,∠2=15°,因此∠ACE=∠BDF=75°。
但AE与BF不平行,因为它们交于点F。
4.BE平分∠ABD,DE平分∠XXX,且∠DQP=∠1=∠2,因此∠XXX∠XXX∠BCQ。
根据同位角和内错角性质可知AB∥CD,DE∥BE,因此AD∥BC。
5.已知∠2=∠3,且∠1+∠2=90°,因此∠1=90°-∠2=90°-∠3.根据同位角和内错角性质可知BE∥DF,因为∠AEB=∠DFB=90°。
6.已知∠1=30°,∠B=60°,因此∠C=90°。
根据三角形内角和定理可知∠ABC=∠ACB=60°,因此AB=AC。
又因为∠BAC=90°,所以AD∥BC。
7.已知∠BAD=∠DCB,∠BAC=∠DCA,因此三角形ABD与三角形CBD相似。
根据相似三角形的性质可知AB∥CD。
8.直线EF分别与直线AB、CD相交于点P和点Q,PG 平分∠APQ,QH平分∠DPQ。
根据角平分线的性质可知∠XXX∠GPQ+∠HPQ=1/2(∠APQ+∠DPQ)=1/2(180°)=90°,因此GH∥AB∥CD。
9.已知XXX,XXX,∠1=∠2,因此∠XXX∠BCD。
根据同位角和内错角性质可知BE∥CF。
10.已知AB⊥DF,∠2=90°,∠2=∠3,因此∠1=90°-∠2=90°-∠3.根据同位角和内错角性质可知BE∥DF,因为∠AEB=∠DFB=90°。
平行线判定大题30道
(原创版)
目录
1.平行线的基本概念
2.平行线判定的方法
3.30 道平行线判定大题的解析
正文
一、平行线的基本概念
平行线是指在同一平面内,永不相交的两条直线。
平行线具有以下性质:
1.平行线上的任意一对内角互补。
2.平行线上的任意一对同位角相等。
3.平行线上的任意一对内错角相等。
4.平行线上的任意一对同旁内角互补。
二、平行线判定的方法
判定两条直线是否平行,通常有以下几种方法:
1.同位角相等法:如果两条直线被一条横穿线切割,使得同侧的对应角相等,则这两条直线平行。
2.内错角相等法:如果两条直线被一条横穿线切割,使得内侧的对错角相等,则这两条直线平行。
3.平行线夹角法:如果两条直线分别与第三条直线平行,且它们之间的夹角相等,则这两条直线平行。
4.反证法:假设两条直线不平行,通过推理证明它们必然相交,从而
得出矛盾,因此假设不成立,两条直线平行。
三、30 道平行线判定大题的解析
(此处省略 30 道题目的详细解析,根据实际题目进行解答)
在解决平行线判定的问题时,关键是熟练掌握各种判定方法,灵活运用性质和定理。
在实际解题过程中,要注重逻辑性和条理性,步骤清晰,严谨论证。
(完整)初一化学平行线证明题初一化学平行线证明题根据题目的要求,我们需要证明两条直线平行。
首先,我们可以根据平行线的特性来进行证明。
平行线的特性:1. 两条平行线之间的夹角是0°。
2. 对于两条平行线来说,任意一条直线和它们的交线上的角都相等。
接下来,我们来证明题目中给出的两条直线是平行线:已知条件:直线AB交直线CD于点E,直线FG交直线CD于点H。
我们需要证明的是:AB || FG。
证明过程如下:步骤一:连接线段AE和HE,线段EF,连接线段FB。
步骤二:由已知条件可得,直线AE与直线CD相交于点E,直线FH与直线CD相交于点H。
根据平行线的特性2可知,∠ECD = ∠FCH。
步骤三:由步骤二可得,直线AE与直线HE相交于点E,直线FB与直线BH相交于点H。
根据平行线的特性2可知,∠HEA = ∠HBF。
步骤四:由步骤三可得,直线AE与直线HE相交于点E,直线BF与直线BH相交于点H。
根据平行线的特性2可知,∠AHE = ∠BHF。
步骤五:将步骤二、步骤三和步骤四的结果结合起来,可以得到以下关系:∠ECD = ∠FCH,∠HEA = ∠HBF,∠AHE = ∠BHF。
步骤六:根据步骤五可知,我们可以得到以下结论:∠ECD + ∠FCH + ∠HEA + ∠HBF + ∠AHE + ∠BHF = 180°。
在这个等式中,我们可以看到,直线∠BCD、直线∠EFH和直线∠AFE为三个相交直线,根据相交直线内角和等于180°的特性可知,∠ECD + ∠FCH +∠HEA + ∠HBF + ∠AHE + ∠BHF = 180°。
步骤七:由步骤六可知,∠ECD + ∠FCH + ∠HEA + ∠HBF + ∠AHE + ∠BHF = 180°。
根据步骤五可知,∠ECD = ∠FCH,∠HEA =∠HBF,∠AHE = ∠BHF。
代入等式中可以得到,3∠ECD +3∠HEA = 180°。
平行线判定大题30道摘要:一、引言1.问题背景及重要性2.文章目的与结构二、平行线判定方法1.同位角相等2.内错角相等3.同侧角相等4.两直线平行,同位角相等5.两直线平行,内错角相等6.两直线平行,同侧角相等三、平行线判定大题解析1.例题1:同位角相等判定2.例题2:内错角相等判定3.例题3:同侧角相等判定4.例题4:两直线平行,同位角相等判定5.例题5:两直线平行,内错角相等判定6.例题6:两直线平行,同侧角相等判定四、平行线判定大题练习1.练习1:同位角相等判定2.练习2:内错角相等判定3.练习3:同侧角相等判定4.练习4:两直线平行,同位角相等判定5.练习5:两直线平行,内错角相等判定6.练习6:两直线平行,同侧角相等判定五、总结与展望1.平行线判定方法总结2.平行线判定大题技巧概述3.后续学习建议正文:一、引言1.问题背景及重要性在初中数学几何部分,平行线的判定与性质是重点内容。
掌握平行线的判定方法,对于解决各类几何问题具有重要意义。
本文将为大家详细解析平行线判定大题30道,帮助大家更好地理解和应用平行线判定方法。
2.文章目的与结构本文旨在通过解析平行线判定大题,使大家对平行线的判定方法有更深刻的理解。
文章共分为五个部分,分别为:引言、平行线判定方法、平行线判定大题解析、平行线判定大题练习和总结与展望。
二、平行线判定方法1.同位角相等若两条直线被第三条直线所截,且有同位角相等,则这两条直线平行。
2.内错角相等若两条直线被第三条直线所截,且有内错角相等,则这两条直线平行。
3.同侧角相等若两条直线被第三条直线所截,且有同侧角相等,则这两条直线平行。
4.两直线平行,同位角相等若两条直线平行,则它们被第三条直线所截时的同位角相等。
5.两直线平行,内错角相等若两条直线平行,则它们被第三条直线所截时的内错角相等。
6.两直线平行,同侧角相等若两条直线平行,则它们被第三条直线所截时的同侧角相等。
三、平行线判定大题解析1.例题1:同位角相等判定已知直线AB与CD被直线EF所截,若∠AEF = ∠CED,证明AB平行于CD。
第一讲 注意添加平行线证题在同一平面内,不相交的两条直线叫平行线.平行线是初中平面几何最基本的,也是非常重要的图形.在证明某些平面几何问题时,若能依据证题的需要,添加恰当的平行线,则能使证明顺畅、简洁. 添加平行线证题,一般有如下四种情况. 1 为了改变角的位置大家知道,两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等,内错角相等,同旁内角互补.利用这些性质,常可通过添加平行线,将某些角的位置改变,以满足求解的需要. 例1 设P 、Q 为线段BC 上两点,且BP =CQ ,A 为BC 外一动点(如图1).当点A 运动到使 ∠BAP =∠CAQ 时,△ABC 是什么三角形?试证明你的结论. 答: 当点A 运动到使∠BAP =∠CAQ 时,△ABC 为等腰三角形. 证明:如图1,分别过点P 、B 作AC 、AQ 的平行线得交点D .连结DA .在△DBP =∠AQC 中,显然 ∠DBP =∠AQC ,∠DPB =∠C .由BP =CQ ,可知 △DBP ≌△AQC . 有DP =AC ,∠BDP =∠QAC . 于是,DA ∥BP ,∠BAP =∠BDP .则A 、D 、B 、P 四点共圆,且四边形ADBP 为等腰梯形.故AB =DP . 所以AB =AC .这里,通过作平行线,将∠QAC “平推”到∠BDP 的位置.由于A 、D 、B 、P 四点共圆,使证明很顺畅. 例2 如图2,四边形ABCD 为平行四边形,∠BAF =∠BCE .求证:∠EBA =∠ADE . 证明:如图2,分别过点A 、B 作ED 、EC 的平行线,得交点P ,连PE .由AB CD ,易知△PBA ≌△ECD .有PA =ED ,PB =EC . 显然,四边形PBCE 、PADE 均为平行四边形.有 ∠BCE =∠BPE ,∠APE =∠ADE .由∠BAF =∠BCE ,可知 ∠BAF =∠BPE .有P 、B 、A 、E 四点共圆. 于是,∠EBA =∠APE . 所以,∠EBA =∠ADE .这里,通过添加平行线,使已知与未知中的四个角通过P 、B 、A 、E 四点共圆,紧密联系起来.∠APE 成为∠EBA 与∠ADE 相等的媒介,证法很巧妙. 2 欲“送”线段到当处利用“平行线间距离相等”、“夹在平行线间的平行线段相等”这两条,常可通过添加平行线,将某些线段“送”到恰当位置,以证题.例3 在△ABC 中,BD 、CE 为角平分线,P 为ED 上任意一点.过P 分别作AC 、AB 、BC 的垂线,M 、N 、Q 为垂足.求证:PM +PN =PQ .证明:如图3,过点P 作AB 的平行线交BD 于F ,过点F 作BC 的平行线分别交PQ 、AC 于K 、G ,连PG . 由BD 平行∠ABC ,可知点F 到AB 、BC 两边距离相等.有KQ =PN .显然,PD EP =FD EF =GDCG,可知PG ∥EC .由CE 平分∠BCA ,知GP 平分∠FGA .有PK =PM .于是, PM +PN =PK +KQ =PQ .这里,通过添加平行线,将PQ “掐开”成两段,证得PM =PK ,就有PM +PN =PQ .证法非常简捷. 3 为了线段比的转化由于“平行于三角形一边的直线截其它两边,所得对应线段成比例”,在一些问题中,可以通过添加平行线,实现某些线段比的良性转化.这在平面几何证题中是会经常遇到的.例4 设M 1、M 2是△ABC 的BC 边上的点,且BM 1=CM 2.任作一直线分别交AB 、AC 、AM 1、AM 2于P 、Q 、N 1、N 2.试证:AP AB+AQ AC =11AN AM +22AN AM . ∥=A DB Q C图1PED G A B F C图2AN EBQK G CDMF P 图3证明:如图4,若PQ ∥BC ,易证结论成立. 若PQ 与BC 不平行,设PQ 交直线BC 于D .过点A 作PQ 的平行线交直线BC 于E .由BM 1=CM 2,可知BE +CE =M 1E +M 2E ,易知 AP AB =DE BE ,AQ AC =DECE ,11AN AM =DE E M 1,22AN AM =DE E M 2. 则AP AB +AQ AC =DE CE BE +=DE E M E M 21+=11AN AM +22AN AM .所以,AP AB+AQ AC =11AN AM +22AN AM . 这里,仅仅添加了一条平行线,将求证式中的四个线段比“通分”,使公分母为DE ,于是问题迎刃而解.例5 AD 是△ABC 的高线,K 为AD 上一点,BK 交AC 于E ,CK 交AB 于F .求证:∠FDA =∠EDA . 证明:如图5,过点A 作BC 的平行线,分别交直线DE 、DF 、BE 、CF 于Q 、P 、N 、M .显然,AN BD =KA KD =AMDC. 有BD ·AM =DC ·AN . (1)由BD AP =FB AF =BC AM ,有 AP =BC AM BD ·. (2) 由DCAQ =EC AE =BC AN ,有 AQ =BC AN DC ·. (3)对比(1)、(2)、(3)有 AP =AQ .显然AD 为PQ 的中垂线,故AD 平分∠PDQ . 所以,∠FDA =∠EDA .这里,原题并未涉及线段比,添加BC 的平行线,就有大量的比例式产生,恰当地运用这些比例式,就使AP 与AQ 的相等关系显现出来. 4 为了线段相等的传递当题目给出或求证某点为线段中点时,应注意到平行线等分线段定理,用平行线将线段相等的关系传递开去.例6 在△ABC 中,AD 是BC 边上的中线,点M 在AB 边上,点N 在AC 边上,并且∠MDN =90°.如果BM 2+CN 2=DM 2+DN 2,求证:AD 2=41(AB 2+AC 2). 证明:如图6,过点B 作AC 的平行线交ND 延长线于E .连ME .由BD =DC ,可知ED =DN .有 △BED ≌△CND . 于是,BE =NC .显然,MD 为EN 的中垂线.有 EM =MN .由BM 2+BE 2=BM 2+NC 2=MD 2+DN 2=MN 2=EM 2,可知△BEM 为直角三角形,∠MBE =90°. 有 ∠ABC +∠ACB =∠ABC +∠EBC =90°. 于是,∠BAC =90°.所以,AD 2=221⎪⎭⎫⎝⎛BC =41(AB 2+AC 2).这里,添加AC 的平行线,将BC 的以D 为中点的性质传递给EN ,使解题找到出路.例7 如图7,AB 为半圆直径,D 为AB 上一点,分别在半圆上取点E 、F ,使EA =DA ,FB =DB .过D 作AB 的垂线,交半圆于C .求证:CD 平分EF .证明:如图7,分别过点E 、F 作AB 的垂线,G 、H 为垂足,连FA 、EB .易知 DB 2=FB 2=AB ·HB ,APEM 2M 1BQN 1N 2图4图5MP A Q NFBD CEK图6ANC DEB MA GD O H BFCE 图7AD 2=AE 2=AG ·AB .二式相减,得 DB 2-AD 2=AB ·(HB -AG ),或 (DB -AD )·AB =AB ·(HB -AG ).于是,DB -AD =HB -AG ,或 DB -HB =AD -AG . 就是DH =GD . 显然,EG ∥CD ∥FH . 故CD 平分EF .这里,为证明CD 平分EF ,想到可先证CD 平分GH .为此添加CD 的两条平行线EG 、FH ,从而得到G 、H 两点.证明很精彩.经过一点的若干直线称为一组直线束.一组直线束在一条直线上截得的线段相等,在该直线的平行直线上截得的线段也相等.如图8,三直线AB 、AN 、AC 构成一组直线束,DE 是与BC 平行的直线.于是,有BN DM =AN AM =NC ME ,即 BN DM =NCME 或ME DM =NC BN .此式表明,DM =ME 的充要条件是 BN =NC .利用平行线的这一性质,解决某些线段相等的问题会很漂亮.例8 如图9,ABCD 为四边形,两组对边延长后得交点E 、F ,对角线BD ∥EF ,AC 的延长线交EF 于G .求证:EG =GF .证明:如图9,过C 作EF 的平行线分别交AE 、AF 于M 、N .由BD ∥EF ,可知MN ∥BD .易知S △BEF =S △DEF . 有S △BEC =S △ⅡKG - *5ⅡDFC .可得MC =CN .所以,EG =GF .例9 如图10,⊙O 是△ABC 的边BC 外的旁切圆,D 、E 、F 分别为⊙O 与BC 、CA 、AB 的切点.若OD 与EF 相交于K ,求证:AK 平分BC . 证明:如图10,过点K 作BC 的行平线分别交直线AB 、AC 于Q 、P 两点,连OP 、OQ 、 OE 、OF . 由OD ⊥BC ,可知OK ⊥PQ .由OF ⊥AB ,可知O 、K 、F 、Q 四点共圆,有 ∠FOQ =∠FKQ .由OE ⊥AC ,可知O 、K 、P 、E 四点共圆.有 ∠EOP =∠EKP .显然,∠FKQ =∠EKP ,可知 ∠FOQ =∠EOP .由OF =OE ,可知 Rt △OFQ ≌Rt △OEP . 则OQ =OP . 于是,OK 为PQ 的中垂线,故 QK =KP . 所以,AK 平分BC .综上,我们介绍了平行线在平面几何问题中的应用.同学们在实践中应注意适时添加平行线,让平行线在平面几何证题中发挥应有的作用.练习题1. 四边形ABCD 中,AB =CD ,M 、N 分别为AD 、BC 的中点,延长BA 交直线NM 于E ,延长CD 交直线NM 于F .求证:∠BEN =∠CFN .(提示:设P 为AC 的中点,易证PM =PN .)2. 设P 为△ABC 边BC 上一点,且PC =2PB .已知∠ABC =45°,∠APC =60°.求∠ACB . (提示:过点C 作PA 的平行线交BA 延长线于点D .易证△ACD ∽△PBA .答:75°)3. 六边开ABCDEF 的各角相等,FA =AB =BC ,∠EBD =60°,S △EBD =60cm 2.求六边形ABCDEF 的面积. (提示:设EF 、DC 分别交直线AB 于P 、Q ,过点E 作DC 的平行线交AB 于点M .所求面积与EMQD 面积相等.答:120cm 2)4. AD 为Rt △ABC 的斜边BC 上的高,P 是AD 的中点,连BP 并延长交AC 于E .已知AC :AB =k .求AE :EC .图8A DB N CE M图9AB M E F NDC GO 图10(提示:过点A 作BC 的平行线交BE 延长线于点F .设BC =1,有AD =k ,DC =k 2.答:211k) 5. AB 为半圆直径,C 为半圆上一点,CD ⊥AB 于D ,E 为DB 上一点,过D 作CE 的垂线交CB 于F .求证:DEAD =FBCF. (提示:过点F 作AB 的平行线交CE 于点H .H 为△CDF 的垂心.)6. 在△ABC 中,∠A :∠B :∠C =4:2:1,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c .求证:a 1+b 1=c1. (提示:在BC 上取一点D ,使AD =AB .分别过点B 、C 作AD 的平行线交直线CA 、BA 于点E 、F .)7. 分别以△ABC 的边AC 和BC 为一边在△ABC 外作正方形ACDE 和CBFG ,点P 是EF 的中点.求证:P 点到边AB 的距离是AB 的一半.8. △ABC 的内切圆分别切BC 、CA 、AB 于点D 、E 、F ,过点F 作BC 的平行线分别交直线DA 、DE 于点H 、G .求证:FH =HG .(提示:过点A 作BC 的平行线分别交直线DE 、DF 于点M 、N .) 9. AD 为⊙O 的直径,PD 为⊙O 的切线,PCB 为⊙O 的割线,PO 分别交AB 、AC 于点M 、N .求证:OM =ON . (提示:过点C 作PM 的平行线分别交AB 、AD 于点E 、F .过O 作BP 的垂线,G 为垂足.AB ∥GF .)第二讲 巧添辅助 妙解竞赛题在某些数学竞赛问题中,巧妙添置辅助圆常可以沟通直线形和圆的内在联系,通过圆的有关性质找到解题途径.下面举例说明添置辅助圆解初中数学竞赛题的若干思路. 1 挖掘隐含的辅助圆解题有些问题的题设或图形本身隐含着“点共圆”,此时若能把握问题提供的信息,恰当补出辅助圆,并合理挖掘图形隐含的性质,就会使题设和结论的逻辑关系明朗化.1.1 作出三角形的外接圆例1 如图1,在△ABC 中,AB =AC ,D 是底边BC 上一点,E 是线段AD 上一点且∠BED =2∠CED =∠A .求证:BD =2CD .分析:关键是寻求∠BED =2∠CED 与结论的联系.容易想到作∠BED 的平分线,但因BE ≠ED ,故不能直接证出BD =2CD .若延长AD 交△ABC 的外接圆于F , 则可得EB =EF ,从而获取. 证明:如图1,延长AD 与△ABC 的外接圆相交于点F ,连结CF 与BF ,则∠BFA =∠BCA =∠ABC =∠AFC ,即∠BFD =∠CFD .故BF :CF =BD :DC .又∠BEF =∠BAC ,∠BFE =∠BCA ,从而∠FBE =∠ABC =∠ACB =∠BFE . 故EB =EF .作∠BEF 的平分线交BF 于G ,则BG =GF . 因∠GEF =21∠BEF =∠CEF ,∠GFE =∠CFE ,故△FEG ≌△FEC .从而GF =FC . 于是,BF =2CF .故BD =2CD . 1.2 利用四点共圆例2 凸四边形ABCD 中,∠ABC =60°,∠BAD =∠BCD =90°, AB =2,CD =1, 对角线AC 、BD 交于点O ,如图2.则sin ∠AOB =____.分析:由∠BAD =∠BCD =90°可知A 、B 、C 、D四点共圆,欲求sin ∠AOB ,联想到托勒密定理,只须求出BC 、AD 即可.解:因∠BAD =∠BCD =90°,故A 、B 、C 、D 四点共圆.延长BA 、CD 交于P ,则∠ADP =∠ABC =60°.设AD =x ,有AP =3x ,DP =2x .由割线定理得(2+3x )3x =2x (1+2x ).A B GC D FE 图1ABCD PO图2解得AD =x =23-2,BC =21BP =4-3. 由托勒密定理有 BD ·CA =(4-3)(23-2)+2×1=103-12.又S ABCD =S △ABD +S △BCD =233. 故sin ∠AOB =263615+. 例3 已知:如图3,AB =BC =CA =AD ,AH ⊥CD 于H ,CP ⊥BC ,CP 交AH 于P .求证:△ABC 的面积S =43AP ·BD .分析:因S △ABC =43BC 2=43AC ·BC ,只 须证AC ·BC =AP ·BD ,转化为证△APC ∽△BCD .这由A 、B 、C 、Q 四点共圆易证(Q 为BD 与AH 交点).证明:记BD 与AH 交于点Q ,则由AC =AD ,AH ⊥CD 得∠ACQ =∠ADQ . 又AB =AD ,故∠ADQ =∠ABQ .从而,∠ABQ =∠ACQ .可知A 、B 、C 、Q 四点共圆. ∵∠APC =90°+∠PCH =∠BCD ,∠CBQ =∠CAQ , ∴△APC ∽△BCD . ∴AC ·BC =AP ·BD . 于是,S =43AC ·BC =43AP ·BD . 2 构造相关的辅助圆解题有些问题貌似与圆无关,但问题的题设或结论或图形提供了某些与圆的性质相似的信息,此时可大胆联想构造出与题目相关的辅助圆,将原问题转化为与圆有关的问题加以解决. 2.1 联想圆的定义构造辅助圆例4 如图4,四边形ABCD 中,AB ∥CD ,AD =DC =DB =p ,BC =q .求对角线AC 的长. 分析:由“AD =DC =DB =p ”可知A 、B 、C 在半径为p 的⊙D 上.利用圆的性质即可找到AC 与p 、q 的关系. 解:延长CD 交半径为p 的⊙D 于E 点,连结AE .显然A 、B 、C 在⊙D 上. ∵AB ∥CD ,∴ 从而,BC =AE =q .在△ACE 中,∠CAE =90°,CE =2p ,AE =q ,故 AC =22AE CE -=224q p -.2.2 联想直径的性质构造辅助圆例5 已知抛物线y =-x 2+2x +8与x 轴交于B 、C 两点,点D 平分BC .若在x 轴上侧的A 点为抛物线上的动点,且∠BAC 为锐角,则AD 的取值范围是____.分析:由“∠BAC 为锐角”可知点A 在以定线段BC 为直径的圆外,又点A 在x 轴上 侧,从而可确定动点A 的范围,进而确定AD 的取值范围.解:如图5,所给抛物线的顶点为A 0(1,9),对称轴为x =1,与x 轴交于两点B (-2,0)、 C (4,0).分别以BC 、DA 为直径作⊙D 、⊙E ,则两圆与抛物线均交于两点P (1-22,1)A图3BP QDHC A EDC B图4图5、Q (1+22,1).可知,点A 在不含端点的抛物线PA 0Q 内时,∠BAC <90°.且有3=DP =DQ <AD ≤DA 0=9,即AD 的取值范围是3<AD ≤9.2.3 联想圆幂定理构造辅助圆例6 AD 是Rt △ABC 斜边BC 上的高,∠B 的平行线交AD 于M ,交AC 于N .求证:AB 2-AN 2=BM ·BN . 分析:因AB 2-AN 2=(AB +AN )(AB -AN )=BM ·BN ,而由题设易知AM =AN ,联想割线定理,构造辅助圆即可证得结论.证明:如图6,∵∠2+∠3=∠4+∠5=90°,又∠3=∠4,∠1=∠5,∴∠1=∠2.从而,AM =AN . 以AM 长为半径作⊙A ,交AB 于F ,交BA 的延长线于E .则AE =AF =AN . 由割线定理有 BM ·BN =BF ·BE =(AB +AE )(AB -AF )=(AB +AN )(AB -AN ) =AB 2-AN 2, 即 AB 2-AN 2=BM ·BN .例7 如图7,ABCD 是⊙O 的内接四边形,延长AB 和DC 相交于E ,延长AB 和DC 相交于E ,延长AD 和BC 相交于F ,EP 和FQ 分别切⊙O 于P 、Q .求证:EP 2+FQ 2=EF 2.分析:因EP 和FQ 是⊙O 的切线,由结论联想到切割线定理,构造辅助圆使EP 、FQ 向EF 转化. 证明:如图7,作△BCE 的外接圆交EF 于G ,连结CG .因∠FDC =∠ABC =∠CGE ,故F 、D 、C 、G 四点共圆.由切割线定理,有 EF 2=(EG +GF )·EF =EG ·EF +GF ·EF =EC ·ED +FC ·FB =EC ·ED +FC ·FB =EP 2+FQ 2, 即 EP 2+FQ 2=EF 2.2.4 联想托勒密定理构造辅助圆例8 如图8,△ABC 与△A 'B 'C '的三边分别为a 、b 、c 与a '、 b '、c ',且∠B =∠B ',∠A +∠A =180°.试证:aa '=bb '+cc '. 分析:因∠B =∠B ',∠A +∠A '=180°,由结论联想到托勒密定理,构造圆内接四边形加以证明.证明:作△ABC 的外接圆,过C 作CD ∥AB 交圆于D ,连结AD 和BD , 如图9所示. ∵∠A +∠A '=180°=∠A +∠D , ∠BCD =∠B =∠B ', ∴∠A '=∠D ,∠B '=∠BCD . ∴△A 'B 'C '∽△DCB . 有DC B A ''=CB C B ''=DBC A '',即 DC c '=aa '=DBb '. 故DC =''a ac ,DB =''a ab .又AB ∥DC ,可知BD =AC =b ,BC =AD =a .从而,由托勒密定理,得 AD ·BC =AB ·DC +AC ·BD , 即 a 2=c ·''a ac +b ·''a ab . 故aa '=bb '+cc '.练习题E AN C D BFM12345图6(1)(2)图8AB C A'B'c b c'b'A BCDa bb c 图91. 作一个辅助圆证明:△ABC 中,若AD 平分∠A ,则AC AB =DCBD. (提示:不妨设AB ≥AC ,作△ADC 的外接圆交AB 于E ,证△ABC ∽△DBE ,从而AC AB =DE BD =DCBD.) 2. 已知凸五边形ABCDE 中,∠BAE =3a ,BC =CD =DE ,∠BCD =∠CDE =180°-2a .求证:∠BAC =∠CAD=∠DAE .(提示:由已知证明∠BCE =∠BDE =180°-3a ,从而A 、B 、C 、D 、E 共圆,得∠BAC =∠CAD =∠DAE .) 3. 在△ABC 中AB =BC ,∠ABC =20°,在AB 边上取一点M ,使BM =AC .求∠AMC 的度数. (提示:以BC 为边在△ABC 外作正△KBC ,连结KM ,证B 、M 、C 共圆,从而∠BCM =21∠BKM =10°,得∠AMC =30°.) 4.如图10,AC 是ABCD 较长的对角线,过C 作CF ⊥AF ,CE ⊥AE . 求证:AB ·AE +AD ·AF =AC 2. (提示:分别以BC 和CD 为直径作圆交AC 于点 G 、H .则CG =AH ,由割线定理可证得结论.) 5. 如图11.已知⊙O 1和⊙O 2相交于A 、B ,直线CD 过A 交⊙O 1和⊙O 2于C 、D , 且AC =AD ,EC 、ED 分别切两圆于C 、D .求证:AC 2=AB ·AE .(提示:作△BCD 的外接圆⊙O 3,延长BA 交⊙O 3于F ,证E 在⊙O 3上, 得△ACE ≌△ADF ,从而AE =AF ,由相交弦定理即得结论.) 6.已知E 是△ABC 的外接圆之劣弧BC 的中点.求证:AB ·AC =AE 2-BE 2. (提示:以BE 为半径作辅助圆⊙E ,交AE 及其延长线于N 、M ,由△ANC ∽△ABM 证AB ·AC =AN ·AM .) 7. 若正五边形ABCDE 的边长为a ,对角线长为b ,试证:a b -ba=1. (提示:证b 2=a 2+ab ,联想托勒密定理作出五边形的外接圆即可证得.)第三讲 点共线、线共点在本小节中包括点共线、线共点的一般证明方法及梅涅劳斯定理、塞瓦定理的应用。