数学奥林匹克初中训练(5)
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与平行线相关的几何结论:一、线束定理:过一点的三条直线截两条平行线,截得的线段对应成比例.如图所示,直线12l l ∥,过点O 的三条直线分别交1l 、2l 于A 、A ',B 、B ',C 、C ',求证AB BC ACA B B C A C ==''''''. 证明:因为AB A B ''∥,故AB OB OAA B OB OA ==''''. 同理可证BC OB B C OB =''',AC OAA C OA ='''. 故AB BC ACA B B C A C ==''''''. 特别地,当AB BC =时,有A B B C ''''=,反之亦然.点评:平行线的这种性质易于理解和掌握,它的证明利用了平行线截线段成比例定理,但它不同于后者,定理只考虑两条平行线上被截得的线段之间的关系,且由一条平行线上被截得的两线段相等,立即可得另一条平行线上被截得的两线段也相等,这一结论是证明两线段相等或线段被平分的重要依据.平行线的这一性质还可推广到两条平行线被过一点的n 条直线所截的情形,即“过一点的n (3n ≥,n ∈N)条直线截两条平行线,截得的线段对应成比例.”因为过一点的若干条直线叫作线束,故该定理叫作线束定理.二、线段等式:111x y z+=. 如图所示,AB CD EF ∥∥.若AB x =,CD y =,EF z =,则111x y z+=. 证明:由题意可得z CEx CA=,z AE y AC =, 则1z zx y +=, 即111x y z+=.三、线段等式:111EF AB CD λλλ=+++. 第5讲北京市初二数学竞赛专项训练FE DCBA在梯形ABCD 中,EF 平行于两条底边,交BC 和DA 于EF ,其中BE AFEC FDλ==,则有如下等式成立111EF AB CD λλλ=+++. 证明:由面积关系有:ABF BEC FCD ABE BEC ECD ABC ACD ABC BCD ABCD S S S S S S S S S S S ∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆++=++==+=+梯形则由ABF BEC FCD ABC BCD S S S S S ∆∆∆∆∆++=+得到11111sin sin sin sin sin 22222AB BF EF BC CD FC AB BC CD BC θθθθθ⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅(θ为底边和腰BC 的夹角)所以AB BF EF BC CD FC AB BC CD BC ⋅+⋅+⋅=⋅+⋅ 即()()EF BC AB BC BF CD BC CF ⋅=⋅-+⋅-可化简为CF BF EF AB CD BC BC =+,即111EF AB CD λλλ=+++. 这条关系式也可以通过平移梯形的腰,将梯形转化为三角形后用平行线截线段成比例定理证明.【例 1】 如图所示,在梯形ABCD 中,O 是底AB 的中点,OC 、OD 分别交对角线BD 、AC 于E 、F ,FE 交AD 、BC 于G 、H ,求证GF FE EH ==.GD FEHOC B A【例 2】 如图所示,M 、N 分别是矩形的边AD 、BC 的中点,在CD 的延长线上取点P ,PM 交对角线AC 于Q ,求证NM 平分PNQ ∠.板块一:线束定理Q NMP D CBA【例 3】如图所示,在ABC∆中,D、E、F分别是AB、BC、AC的中点,DM、DN分别是CDB∆和CDA∆的角平分线,MN交CD于O,EO、FO的延长线分别交AC、BC于Q、P,求证PQ CD=.PQONMFEDCBA【例 4】如图所示,H是ABC∆的高AD上的任意一点,BH、CH分别交AC、AB于E、F,求证EDH FDH∠=∠.FEHD CBA【例 5】如图所示,AD是ABC∆的外接圆O⊙的直径,过D的切线交CB的延长线于P,PO分别交AB、AC于M、N,求证OM ON=.NMPCBDOA【例 6】 (全国初中数学联合竞赛试题) 设凸四边形ABCD 的对角线AC 、BD 的交点为M ,过点M 作AD 的平行线分别交AB 、CD 于点E 、F ,交BC 的延长线于点O ,P 是以点O 为圆心、OM 为半径的圆上的一点,求证OPF OEP ∠=∠.F PO E MCBA D板块二:线段等式相关【例 7】 (前苏联数学奥林匹克竞赛试题) 如图所示,已知正七边形127A A A …,证明121314111A A A A A A =+.A 7A 6A 5A 4A 3A 2A 1【例 8】 (基辅数学奥林匹克竞赛试题) 在凸四边形ABCD 中,K 和M 分别是AB 和CD 边上的点,且有BK DMKA MC=.AM 与DK 交于点P ,BM 与CK 交于点Q ,求证KCD ADM BCM S S S ∆∆∆=+且 MPKQ ADP BCQ S S S ∆∆=+.QPK M DC BA【例 9】 如图所示,在四边形ABCD 中,DE EF FC ==,AG GH HB ==,求证四边形ABCD 的面积等于四边形EFHG 的面积的三倍.H DEG FCBA【例 10】 (2004年北京市初二数学竞赛)设111111A B C D E F ,,,,,分别是凸六边形ABCDEF 的边AB ,BC ,CD ,DE ,EF ,FA 的中点.1ABC ∆,1BCD ∆,1CDE ∆,1DEF ∆,1EFA ∆,1FAB ∆的面积之和为m ,六边形ABCDEF 的面积为S .证明:23S m =.A1AF1FE1ED1DC1CB1B习题 1.如图所示,AB是O⊙的直径,PA、PC是O⊙的切线,C是切点,CD AB⊥于D,PB交CD 于E.求证EC ED=.习题 2.如图所示,以线段AB为直径作半圆,在另一侧作矩形ABCD,使2AB AD=,P为半圆上的任意一点,PC、PD分别交AB于F、E两点,求证222AF BE AB+=.FEPD CBA习题 3. (苏州市数学竞赛试题)如图所示,D、E分别是ABC∆的边BC、AB上的点,AD、CE交于F,BF、DE交于G.过G作BC的平行线分别交AB、CE、AC于M、H、N,求证GH NH=.NMHGF E D CB A习题 4. 如图所示,已知梯形ABCD ,AB CD ∥且7AB =、4CD =.延长AD 、BC 交于点E ,过E 作平行于AB 的直线,分别交AC 、BD 的延长线于N 、M ,则MN = .BA CD ENM习题 5. 如图所示,直线l 同侧有三个相邻的等边ABC ∆、ADE ∆、AFG ∆,且G 、A 、B 都在直线l 上,设这三个三角形的边长依次分别为a 、b 、c ,连接GD 交AE 于N ,再连接BN 交AC 于L ,求证abcAL ab bc ca=++.lLNF DE GBA C两个简单的“悖论”你知道11111111-+-+-+-+等于多少?解:设23111x x x x=-+-++,则当1x =时,有111112=-+-+即1111111112-+-+-+-+=, 另解1:11111111(11)(11)(11)0000-+-+-+-+=-+-+-+=++++=,即111111110-+-+-+-+= 另解2:1111111(11)(11)(11)1001-+-+-+=+-++-++-++=+++=即111111111-+-+-+-+=大家觉得怪不怪,同一个式子,由于计算方法不同而得到了不同的值,这该怎样解释才使人信服?原来这是一个令大数学家欧拉既感兴趣又伤脑筋的问题,这里暂且用“悖论”作答吧.萨维尔村理发师给自己订了一条规则:"他给村子里不给自己刮胡子的人刮胡子,也只给这样的人刮胡子.于是有人问他:您自己的胡子由谁来刮呢?"理发师顿时哑口无言.因为,如果他给自己刮胡子,那么他就属于自己给自己刮胡子的那类人.但是,招牌上说明他不给这类人刮胡子,因此他不能自己给自己刮.如果由另外一个人给人刮,他就是不给自己刮胡子的人,而招牌上明明说他要给所有不自己刮胡子的男人刮胡子,因此,他应该自己为自己刮胡子.由此可见,不管作怎样的推论,理发师所说的话总是自相矛盾的.这就是著名的理发师悖论,是由英国哲学家罗素提出来的,这个通俗的故事表述了集合论中的一个著名的悖论——罗素悖论.罗素悖论还有其它一些通俗化问题,其中有一个是这么叙述的:假定有一个图书馆管理员,要给他的图书馆编辑一本参考书目:仅列入所有那些在他的图书馆里不把它们自己列入的参考书目的参考书目.。
数学奥林匹克初中训练题一、选择题1。
若正整数a 、b 、c 、x 、y 、z 满足ax=b+c ,by=a+c ,cz=a+b,则乘积xyz 可能的取值个数为( )。
(A )2 (B)3 (C )4 (D )无数多2.如图,在△ABC 中,∠B 为直角,∠A 的平分线为AD ,边BC 上的中线为E ,且点D 、E 顺次分BC 成三段的比为1∶2∶3。
则sin ∠BAC=( )。
(A)12/13 (B )4 3 /9 (C)2 6/5 (D )432+ 3。
满足方程11610145=+-+++-+x x x x 的实数解x 的个数为( ).(A )1 (B)2 (C)4 (D )无数多4.如图,在单位正方形ABCD 中,以边AB 为直径向形内作半圆,自点C 、D 分别作半圆的切线CE 、DF(E 、F 为切点).则线段EF 的长为( ).(A)5/3 (B )3/5 (C)3 /2 (D )2/3二、填空题1。
设|a|〉1,化简(a+1-a 2)4+2(1-2a 2)(a+1-a 2)2+3的结果是 .2.a 1,a 2,…,a 10分别表示1,2,3,4,5,6,7,8,9,0这十个数码,由此作成两个五位数m=54321a a a a a ,n=109876a a a a a 0(m 〉n).则m —n 的最小值是 .3。
如图,在Rt △ABC 中,BC=3,AC=4,AB=5,其内切圆为⊙O 。
过OA 、OB 、OC 与⊙O 的交点M 、N 、K 分别作⊙O 的切线,与△ABC 的三边分别交于A 1、A 2、B 1、B 2、C 1、C 2.则六边形A 1A 2B 1B 2C 1C 2的面积是 。
4。
若用6张1×2的纸片覆盖一张3×4的方格表,则不同的盖法有 种.三、已知a i、b i(i=1,2,3)为实数,且a21—a22—a23与b21-b22—b23中至少有一个是正数.证明:关于x的一元二次方程x2+2(a1b1-a2b2—a3b3)x+(a21-a22-a23)(b21—b22-b23)=0①必有实根。
第十章四边形旳趣味问题第一节四边形旳分类与鉴定【知识点拨】1.四边形旳性质: 四边形旳内角和等于3600。
2、四边形旳旳分类: (1)对边平行;(2)对边不平行。
本节研究是对边不平行旳四边形。
没用措施是转化为三角形进行研究。
【赛题精选】例2.如图: 求∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F旳度数。
(1999年重庆市竞赛题)【阐明】探索存在型问题是指在一定条件下, 判断与否存在某个结论。
解答此类问题, 先假设结论存在, 从假设出发, 根据题设条件及有关性质进行推理论证, 若推出矛盾, 则不定假设, 若推出合理旳成果, 则阐明假设对旳。
这种措施叫“假设法”。
【阐明】对于四边形, 作对角是常用旳辅助线!【针对训练】第二节平行四边形旳问题【知识点拨】1.平行四边形性质: 对边平行且相等、对角相等、邻角互补、对角线互相平分。
2.矩形性质: 矩形除具有平行四边形旳性质外, 还具有对角线相等、四个角是直角。
3、菱形性质:除具有平行四边形旳性质外, 尚有四条边相等、对角线互相垂直、且每一条对角线平分一组对角。
4、平行四边形问题旳处理措施:(1)转化为三角形问题来处理;(2)常用平行四边形旳性质来处理。
【赛题精选】例2.凸四边形ABCD中, AB∥CD, 且AB+BC=CD+AD求证: ABCD是平行四边形。
(1990年芜湖市竞赛题)例3.平面上有三个正△ABD.△ACE、△BCF, 两两共有一种顶点。
求证: CD与EF互相平分。
(1990年芜湖市竞赛题)例4.在Rt△ABC中, ∠ACB=900, CD⊥AB于D, AE平分∠BAC, 交CD于K, 交BC 于E、, F是BE上一点, 且BF=CE。
求证: FK∥AB。
(大连市第八届“育英杯”竞赛题)例6.矩形ABCD中, AB=20cm, BC=10cm, 若在AC.AB上各取一点M、N, 使BM+MN旳值最小, 求这个最小值。
(1998年北京市竞赛题)例7、设P为等腰三角形ABC斜边AB上任意一点, PE⊥AC于点E, PF⊥BC于点F, PG⊥EF于G, 延长GP并在其延长线上取一点D, 使得PD=PC。
数学奥林匹克初中训练题(1)第 一 试一. 选择题.(每小题7分,共42分)( )1.已知33333a b c abc a b c++-=++,则22()()()()a b b c a b b c -+-+--的值为: (A)1 (B)2 (C)3 (D)4( )2.规定”Δ”为有序实数对的运算,如果(,)a b Δ(,)(,).c d ac bd ad bc =++如果对任意实数,a b 都有(,)a b Δ(,)(,),x y a b =则(,)x y 为:(A)(0,1) (B)(1,0) (C)(1,0)- (D)(0,1)-( )3.在ΔABC 中,211a b c=+,则∠A: (A)一定是锐角 (B)一定是直角 (C)一定是钝角 (D)非上述答案( )4.下列五个命题:①若直角三角形的两条边长为3与4,则第三边长是5;②2;a =③若点(,)P a b 在第三象限,则点1(,1)P a b --+在第一象限;④连结对角线垂直且相等的四边形各边中点的四边形是正方形;⑤两边及其第三边上的中线对应相等的两个三角形全等.其中正确的命题的个数是:(A)2个 (B)3个 (C)4个 (D)5个( )5.设P 为等腰Rt ΔABC 斜边AB 上或其延长线上一点,22S AP BP =+,那么:(A)22S CP (B)22S CP = (C)22S CP (D)不确定 ( )6.满足方程222()x y x y xy +=++的所有正整数解有:(A)一组 (B)二组 (C)三组 (D)四组二. 填空题.(每小题7分,共28分)1.一辆客车,一辆货车和一辆小轿车在同一条直线上朝同一方向行驶,在某一时刻,货车在中,客车在前,小轿车在后,且它们的距离相等.走了10分钟,小轿车追上了货车;又走了5分钟,小轿车追上了客车.问再过分钟,货车追上了客车.2.若多项式2228171642070P a ab b a b =-+--+,那么P 的最小值是 .3.如图1, ∠AOB=30O , ∠AOB 内有一定点P,且OP=10.在OA 上有一点Q,OB 上有一点R.若ΔPQR 周长最小,则最小周长是 .4.已知二次函数2(1)y ax a =≥的图象上两点A,B 的横坐标分别为1,2-,O 是坐标原点,如果ΔAOB 是直角三角形,则ΔAOB 的周长为 .第 二 试一.(20分)已知实数,,a b c 满足不等式,a b c b c a ≥+≥+,c a b ≥+,求a b c ++的值.二.(25分)如图2,点D 在ΔABC 的边BC 上,且与B,C 不重合,过点D 作AC 的平行线DE 交AB 于E,作AB 的平行线DF 交AC 于点F.又知BC=5.(1) 设ΔABC 的面积为S.若四边形AEFD 的面积为25S .求BD 长.(2) 若,AC 且DF 经过ΔABC 的重心G,求E,F 两点的距离.三.(25分)已知定理:”若三个大于3的质数,,a b c 满足关系式25a b c +=,则a b c ++是整数n 的倍数.”试问:上述定理中整数n 的最大可能值是多少?并证明你的结论.数学奥林匹克初中训练题(2)第一试一. 选择题.(每小题7分,共42分)( )1.有铅笔,练习本,圆珠笔三种学习用品.若购铅笔3支,练习本7本,圆珠笔1支共需3.15元;若购铅笔4支,练习本10本,圆珠笔1支共需4.2元.现购铅笔,练习本,圆珠笔各1件,共需:(A)1.2元 (B)1.05元 (C)0.95元 (D)0.9元( )2.三角形的三边,,a b c 都是整数,且满足7abc bc ca ab a b c ++++++=,则此三角形的面积等于:(A)2 (B)4 (C)4 (D)2( )3.如图1,ΔABC 为正三角形,PM ⊥AB,PN ⊥AC.设四边形AMPN, ΔABC 的周长分别是,m n ,则有: (A)1325m n (B)2334m n (C)80%83%m n (D)78%79%mn( )4.满足22(3)(3)6x y -+-=的所有实数对(,)x y ,使y x取最大值,此最大值为:(A)3+4+5+ (D)5( )5.设p .其中,,,a b c d 是正实数,且满足1a b c d +++=.则p 满足: (A)p >5(B)p <5 (C)p <2 (D)p <3( )6.如图2,点O 是正六边形ABCDEF 的中心,OM ⊥CD,N为OM 的中点.则:ABN BCN S S 等于:(A)9:5 (B)7:4 (C)5:3 (D)3:2二. 填空题.(每小题7分,共28分)1.若实数,x y 满足(1x y =,则x y += .2.如图3,CD 为直角ΔABC 斜边AB 上的高,DE ⊥AC.设ΔADE,ΔCDB,ΔABC 的周长分别是12,,p p p .当12p p p + 取最大值时,∠A= .3.若函数2543kx y kx kx +=++中自变量的取值范围是一切实数,则实数k 的取值范围是 .4.如图4所示,线段AB 与CD 都是⊙O 中的弦,其中108,,36,O O AB AB a CD CD b ====,则⊙O 的半径R= .第 二 试一.(共20分)n 是一个三位数,b 是一个一位数,且22,1a a b b ab ++都是整数,求a b +的最大值与最小值.二.(共25分)如图5,在ΔABC 中,∠A=60O ,O,I,H 分别是它的外心,内心,垂心.试比较ΔABC 的外接圆与ΔIOH 的外接圆的大小,证明你的论断.三.(共25分)求方程组33333x y z x y z ++=⎧⎨++=⎩的所有整数解.参考答案一.1.(B)数学奥林匹克初中训练题(四)第 一 试三. 选择题.(每小题7分,共42分)( )1.在11,,0.2002,7223πn 是大于3的整数)这5个数中,分数的个数为: (A)2 (B)3 (C)4 (D)5( )2.如图1,正方形ABCD 的面积为256,点F 在AD上,点E 在AB 的延长线上,Rt ΔCEF 的面积为200,则BE 的长为:(A)10 (B)11 (C)12 (D)15( )3.已知,,a b c 均为整数,且满足2223a b c +++<32ab b c ++.则以,a b c b +-为根的一元二次方程是:(A)2320x x -+= (B)2280x x +-=(C)2450x x --= (D)2230x x --=( )4.如图2,在Rt ΔABC 中,AF 是高,∠BAC=90O ,且BD=DC=FC=1,则AC 为:( )5.若222a b c a b c k c b a+++===,则k 的值为: (A)1 (B)2 (C)3 (D)非上述答案( )6.设0,0,26x y x y ≥≥+=,则224363u x xy y x y =++--的最大值是: (A)272(B)18 (C)20 (D)不存在四. 填空题.(每小题7分,共28分)1.方程222111013x x x x++=+的实数根是 . 2.如图3,矩形ABCD 中,E,F 分别是BC,CD 上的点,且2,3,4A B E C E F A D F S S S ===,则AEF S = .3.已知二次函数2(1)y x a x b =+++(,a b 为常数).当3x =时,3;y =当x 为任意实数时,都有y x ≥.则抛物线的顶点到原点的距离为 .4.如图4,半径为2cm ,圆心角为90O 的扇形OAB 的AB 上有一运动的点P.从点P 向半径OA 引垂线PH 交OA 于点H.设ΔOPH 的内心为I,当点P 在AB 上从点A 运动到点B 时,内心I 所经过的路径长为 .第 二 试一.(20分)在一个面积为1的正方形中构造一个如下的小正方形;将单位正方形的各边n 等分,然后将每个顶点和它相对应顶点最接近的分点连结起来,如图5所示.若小正方形的面积恰为13281,求n 的值. 二.(25分)一条笔直的公路l 穿过草原,公路边有一卫生站A,距公路30km 的地方有一居民点B,A,B 之间的距离为90km .一天某司机驾车从卫生站送一批急救药品到居民点.已知汽车在公路上行驶的最快速度是60/km h ,在草地上行驶的最快速度是30/km h .问司机应以怎样的路线行驶,所用的行车时间最短?最短时间是多少?三.(25分)从1,2,3,……,3919中任取2001个数。
初中数学奥林匹克竞赛题及答案初中数学奥林匹克竞赛题及答案奥数题一一、选择题(每题1分,共10分)1.如果a,b都代表有理数,并且a+b=0,那么 ( )A.a,b都是0B.a,b之一是0C.a,b互为相反数D.a,b互为倒数答案:C解析:互为相反数。
b,由此a、-2,满足2+(-2)=0令a=2,b=2.下面的说法中正确的是 ( )A.单项式与单项式的和是单项式B.单项式与单项式的和是多项式C.多项式与多项式的和是多项式D.整式与整式的和是整式答案:D33222解析:3是多项式,排除A+x之和为xx,x。
两个单项都是单项式.两个单项式x,x22223之和为2x3x是个单-之和为3xx是单项式,排除B。
两个多项式x3+x2式x2x,与。
,因此选D项式,排除C3.下面说法中不正确的是 ( )A. 有最小的自然数B.没有最小的正有理数C.没有最大的负整数D.没有最大的非负数答案:C解析:错误。
C最大的负整数是-1,故4.如果a,b代表有理数,并且a+b的值大于a-b的值,那么 ( )A.a,b同号B.a,b异号C.a>0D.b>0答案:D5.大于-π并且不是自然数的整数有 ( )A.2个B.3个C.4个D.无数个答案:C解析:在数轴上容易看出:在-π右边0的左边(包括0在内)的整数只有-3,-2,13/ 1初中数学奥林匹克竞赛题及答案。
个.选C0共4-1,6.有四种说法:甲.正数的平方不一定大于它本身;乙.正数的立方不一定大于它本身;丙.负数的平方不一定大于它本身;丁.负数的立方不一定大于它本身。
这四种说法中,不正确的说法的个数是 ( )A.0个B.1个C.2个D.3个答案:B解析:负数的平方是正数,所以一定大于它本身,故C错误。
7.a代表有理数,那么,a和-a的大小关系是 ( )A.a大于-aB.a小于-aC.a大于-a或a小于-aD.a不一定大于-a答案:D解析:。
,应选D、B、C,马上可以排除令a=0A8.在解方程的过程中,为了使得到的方程和原方程同解,可以在原方程的两边( )A.乘以同一个数B.乘以同一个整式C.加上同一个代数式D.都加上1答案:D解析:对方程同解变形,要求方程两边同乘不等于0的数,所以排除A。
数学奥林匹克初中训练题(3)第 一 试一、选择题(每小题7分,共42分)1. 给出如下4个命题:①若m 、n 为已知数,单项式2x 5y n- 2与(m+5) x | m- n+4|y 的和为单项式,则m+ n 的值为- 3或7. ②若M 、N 都是只含有一个字母x 的多项式,M 、N 的次数分别为6次、3次,则M-N 2是次数不超过6的多项式.③若m 为自然数,则关于x 的方程 (- x) m+1 (- x) 2m- 2 (- x) 3m+ 1=x x+1x6m- 1的解是x= -1,0 ,1. ④已知AM 、DN 分别是△AB C 、△DEF 的高,AB=DE,AC=DF,AM=DN. 若∠BAC=40°, ∠AB C= 35°,则∠DFE= 105°,其中,错误命题的个数是( )个.(A)0 (B)1或2 (C)3 (D)42. 如图1,AB CD 是边长为1的正方形,图1对角线AC所在的直线上有两点M 、N,使∠MBN= 135°. 则MN的最小值是( ).3. 已知实数a 、b 、c 满足()211104b c b c a a ⎧⎫⎧⎫+++-=⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭.则代数式ab+ac 的值是( ). (A) – 2 (B) - 1 (C)1 (D)23. 如图4,四边形AB CD 的对角线AC 、BD 相交于点O, E 、F 、G 分别是AB 、OC 、OD 的中点, OA=AD, OB=B C, CD= 3AB. 则∠FEG 的度数是.4. 如图5所示的四边形AB CD 是一片沙漠地的示意图,点A 、B 在x 轴上, E(2,6) , F(3,4). 折线OFE 是流过这片沙漠的水渠,水渠东边的沙漠由甲承包绿化,水渠西边的沙漠由乙承包绿化.现甲乙两人协商:在绿化规划中需将流经沙漠中的水渠取直,并且要保持甲乙两人所承包的沙漠地的面积不变.若准备在AB 上找一点P,使得水渠取直为EP,则点P 的坐标为________.。
初中数学竞赛辅导讲义---圆与圆圆与圆的位置关系有外离、外切、相交、内切、内含五种情形,判定两圆的位置关系有如下三种方法:1.通过两圆交点的个数确定;2.通过两圆的半径与圆心距的大小量化确定;3.通过两圆的公切线的条数确定.为了沟通两圆,常常添加与两圆都有联系的一些线段,如公共弦、共切线、连心线,以及两圆公共部分相关的角和线段,这是解圆与圆位置关系问题的常用辅助线.熟悉以下基本图形、基本结论:【例题求解】【例1】如图,⊙O l与半径为4的⊙O2内切于点A,⊙O l经过圆心O2,作⊙O2的直径BC 交⊙O l于点D,EF为过点A的公切线,若O2D=22,那么∠BAF= 度.思路点拨直径、公切线、O2的特殊位置等,隐含丰富的信息,而连O2O l必过A点,先求出∠D O2A的度数.注:(1)两圆相切或相交时,公切线或公共弦是重要的类似于“桥梁”的辅助线,它可以使弦切角与圆周角、圆内接四边形的内角与外角得以沟通.同时,又是生成圆幂定理的重要因素.(2)涉及两圆位置关系的计算题,常作半径、连心线,结合切线性质等构造直角三角形,将分散的条件集中,通过解直角三角形求解.【例2】如图,⊙O l与⊙O2外切于点A,两圆的一条外公切线与⊙O1相切于点B,若AB 与两圆的另一条外公切线平行,则⊙O l 与⊙O2的半径之比为( )A.2:5 B.1:2 C.1:3 D.2:3思路点拨添加辅助线,要探求两半径之间的关系,必须求出∠CO l O2 (或∠DO2O l)的度数,为此需寻求∠CO1B、∠CO1A、∠BO1A的关系.【例3】如图,已知⊙O l与⊙O2相交于A、B两点,P是⊙O l上一点,PB的延长线交⊙O2于点C,PA交⊙O2于点D,CD的延长线交⊙O l于点N.(1)过点A作AE∥CN交⊙O l l于点E,求证:PA=PE;(2)连结PN,若PB=4,BC=2,求PN的长.思路点拨(1)连AB,充分运用与圆相关的角,证明∠PAE=∠PEA;(2)PB·PC=PD·PA,探寻PN、PD、PA对应三角形的联系.【例4】如图,两个同心圆的圆心是O,AB是大圆的直径,大圆的弦与小圆相切于点D,连结OD并延长交大圆于点E,连结BE交AC于点F,已知AC=24,大、小两圆半径差为2.(1)求大圆半径长;(2)求线段BF的长;(3)求证:EC与过B、F、C三点的圆相切.思路点拨(1)设大圆半径为R,则小圆半径为R-2,建立R的方程;(2)证明△EBC∽△ECF;(3)过B、F、C三点的圆的圆心O′,必在BF上,连OˊC,证明∠O′CE=90°.注:本例以同心圆为背景,综合了垂径定理、直径所对的圆周角为直角、切线的判定、勾股定理、相似三角形等丰富的知识.作出圆中基本辅助线、运用与圆相关的角是解本例的关键.【例5】 如图,AOB 是半径为1的单位圆的四分之一,半圆O 1的圆心O 1在OA 上,并与弧AB 内切于点A ,半圆O 2的圆心O 2在OB 上,并与弧AB 内切于点B ,半圆O 1与半圆O 2相切,设两半圆的半径之和为x ,面积之和为y . (1)试建立以x 为自变量的函数y 的解析式; (2)求函数y 的最小值.思路点拨 设两圆半径分别为R 、r ,对于(1),)(2122r R y +=π,通过变形把R 2+r 2用“x =R+r ”的代数式表示,作出基本辅助线;对于(2),因x =R+r ,故是在约束条件下求y 的最小值,解题的关键是求出R+r 的取值范围.注:如图,半径分别为r 、R 的⊙O l 、⊙O 2外切于C ,AB ,CM 分别为两圆的公切线,O l O 2与AB 交于P 点,则: (1)AB=2r R ;(2) ∠ACB=∠O l M O 2=90°; (3)PC 2=PA ·PB ; (4)sinP=rR rR +-; (5)设C 到AB 的距离为d ,则dR r 211=+.学力训练1.已知:⊙O l 和⊙O 2交于A 、B 两点,且⊙O l 经过点O 2,若∠AO l B=90°,则∠A O 2B 的度数是 .2.矩形ABCD 中,AB=5,BC=12,如果分别以A 、C 为圆心的两圆相切,点D 在圆C 内,点B 在圆C 外,那么圆A 的半径r 的取值范围 . (2003年上海市中考题)3.如图;⊙O l 、⊙O 2相交于点A 、B ,现给出4个命题:(1)若AC 是⊙O 2的切线且交⊙O l 于点C ,AD 是⊙O l 的切线且交⊙O 2于点D ,则AB 2=BC ·BD ;(2)连结AB 、O l O 2,若O l A=15cm ,O 2A=20cm ,AB=24cm ,则O l O 2=25cm ;(3)若CA 是⊙O l 的直径,DA 是⊙O 2 的一条非直径的弦,且点D 、B 不重合,则C 、B 、D 三点不在同一条直线上,(4)若过点A 作⊙O l 的切线交⊙O 2于点D ,直线DB 交⊙O l 于点C ,直线CA 交⊙O 2于点E ,连结DE ,则DE 2=DB ·DC ,则正确命题的序号是 (写出所有正确命题的序号) .4.如图,半圆O 的直径AB=4,与半圆O 内切的动圆O l 与AB 切于点M ,设⊙O l 的半径为y ,AM 的长为x ,则y 与x 的函数关系是 ,自变量x 的取值范围是 .5.如图,施工工地的水平地面上,有三根外径都是1米的水泥管两两相切摞在一起,则其最高点到地面的距离是( )A .2B .221+C .231+D .231+6.如图,已知⊙O l 、⊙O 2相交于A 、B 两点,且点O l 在⊙O 2上,过A 作⊙O l l 的切线AC交B O l 的延长线于点P ,交⊙O 2于点C ,BP 交⊙O l 于点D ,若PD=1,PA=5,则AC 的长为( )A .5B .52C .52+D .537.如图,⊙O l 和⊙O 2外切于A ,PA 是内公切线,BC 是外公切线,B 、C 是切点①PB=AB ;②∠PBA=∠PAB ;③△PAB ∽△O l AB ;④PB ·PC=O l A ·O 2A . 上述结论,正确结论的个数是( )A .1B .2C .3D .48.两圆的半径分别是和r (R>r),圆心距为d ,若关于x 的方程0)(222=-+-d R rx x 有两个相等的实数根,则两圆的位置关系是( )A.一定内切B.一定外切C.相交D.内切或外切9.如图,⊙O l和⊙O2内切于点P,过点P的直线交⊙O l于点D,交⊙O2于点E,DA与⊙O2相切,切点为C.(1)求证:PC平分∠APD;(2)求证:PD·PA=PC2+AC·DC;(3)若PE=3,PA=6,求PC的长.10.如图,已知⊙O l和⊙O2外切于A,BC是⊙O l和⊙O2的公切线,切点为B、C,连结BA并延长交⊙O l于D,过D点作CB的平行线交⊙O2于E、F,求证:(1)CD是⊙O l的直径;(2)试判断线段BC、BE、BF的大小关系,并证明你的结论.11.如图,已知A是⊙O l、⊙O2的一个交点,点M是O l O2的中点,过点A的直线BC垂直于MA,分别交⊙O l、⊙O2于B、C.(1)求证:AB=AC;(2)若O l A切⊙O2于点A,弦AB、AC的弦心距分别为d l、d2,求证:d l+d2=O1O2;(3)在(2)的条件下,若d l d2=1,设⊙O l、⊙O2的半径分别为R、r,求证:R2+r2= R2r2.12.已知半径分别为1和2的两个圆外切于点P,则点P到两圆外公切线的距离为.13.如图,7根圆形筷子的横截面圆半径为r,则捆扎这7根筷子一周的绳子的长度为.14.如图,⊙O l和⊙O2内切于点P,⊙O2的弦AB经过⊙O l的圆心O l,交⊙O l于C、D,若AC:CD:DB=3:4:2,则⊙O l与⊙O2的直径之比为( )A.2:7 B.2:5 C.2:3 D.1:315.如图,⊙O l与⊙O2相交,P是⊙O l上的一点,过P点作两圆的切线,则切线的条数可能是( )A.1,2 B.1,3 C.1,2,3 D.1,2,3,416.如图,相等两圆交于A、B两点,过B任作一直线交两圆于M、N,过M、N各引所在圆的切线相交于C,则四边形AMCN有下面关系成立( )A.有内切圆无外接圆B有外接圆无内切圆C.既有内切圆,也有外接圆D.以上情况都不对17.已知:如图,⊙O与相交于A,B两点,点P在⊙O上,⊙O的弦AC切⊙P于点A,CP及其延长线交⊙P P于点D,E,过点E作EF⊥CE交CB的延长线于F.(1)求证:BC是⊙P的切线;(2)若CD=2,CB=22,求EF的长;(3)若k=PE:CE,是否存在实数k,使△PBD恰好是等边三角形?若存在,求出是的值;若不存在,请说明理由.18.如图,⊙A和⊙B是外离两圆,⊙A的半径长为2,⊙B的半径长为1,AB=4,P为连接两圆圆心的线段AB上的一点,PC切⊙A于点C,PD切⊙B于点D.(1)若PC=PD,求PB的长;(2)试问线段AB上是否存在一点P,使PC2+PD2=4?,如果存在,问这样的P点有几个?并求出PB的值;如果不存在,说明理由;(3)当点F在线段AB上运动到某处,使PC⊥PD时,就有△APC∽△PBD.请问:除上述情况外,当点P在线段AB上运动到何处(说明PB的长为多少,或PC、PD 具有何种关系)时,这两个三角形仍相似;并判断此时直线CP与OB的位置关系,证明你的结论.19.如图,D、E是△ABC边BC上的两点,F是BA延长线上一点,∠DAE=∠CAF.(1)判断△ABD的外接圆与△AEC的外接圆的位置关系,并证明你的结论;(2)若△ABD的外接圆半径是△AEC的外接圆半径的2倍,BC=6,AB=4,求BE的长.20.问题:要将一块直径为2cm的半圆形铁皮加工成一个圆柱的两个底面和一个圆锥的底面.操作:方案一:在图甲中,设计一个使圆锥底面最大,半圆形铁皮得以最充分利用的方案(要求,画示意图) .方案二;在图乙中,设计一个使圆柱两个底面最大,半圆形铁皮得以最充分利用的方案(要求:画示意图);,探究:(1)求方案一中圆锥底面的半径;(2)求方案二中圆锥底面及圆柱底面的半径;(3)设方案二中半圆圆心为O,圆柱两个底面的圆心为O1、O2,圆锥底面的圆心为O3,试判断以O1、O2、O3、O为顶点的四边形是什么样的特殊四边形,并加以证明.参考答案。
数学奥林匹克初中训练题(五)第 一 试一. 选择题.(每小题7分,共42分)( )1.若,a b 均为质数,且22003a b +=,则a b +的值为:(A)1999 (B)2000 (C)2001 (D)2002( )2.设0,1,a b c a b c ++=f f f ,,,b c a c a b M N P a b c +++===,则,,M N P 之间的关系是:(A)M N P f f (B)N P M f f(C)P M N f f (D)M P N f f( )3.设ΔABC 的三边长为,,a b c 满足28,1252b c bc a a +==-+,则ΔABC 的周长是: (A)10 (B)14 (C)16 (D)不能确定( )4.下面四个命题:①直角三角形的两边长为3,4,则第三边长为5;②1x x x-=-,③对角线相等且互相垂直的四边形是正方形;④若四边形ABCD 中,AD ∥BC,且 AB+BC=AD+DC,则四边形ABCD 是平行四边形.其中正确的命题的个数为:(A)0 (B)1 (C)2 (D)3( )5.一个四位数aabb u u u u u r 为平方数,则a b +的值为:(A)11 (B)10 (C)9 (D)8( )6.如果满足60,12,O ABC AC BC k ∠===的ΔABC 恰有一个,那么k 的取值范围是:(A)83k = (B)012k ≤p (C)12k ≥ (D)012k ≤p 或83k =二. 填空题.(每小题7分,共28分)1.已知,,a b c 为实数,且多项式32x ax bx c +++能被234x x +-整除,则22a b c --的值是 .2.设正整数,,a b c 满足518,360ab bc ab ac +=-=,则abc 的最大值是 . 3,若abc =1,2003111x x x a ab b bc c ac++=++++++,则x = . 4.如图1,AB 是半圆O 的直径,四边形CDMN 和DEFG 都是正方形,其中C,D,E 在AB 上,F,N 在半圆上.若AB=10,则正方形CDMN 的面积与正方形DEFG 的面积之和是 .第 二 试一.(20分)若AD 是ΔABC 角平分线,I 是线段AD 上的点,且1902O BIC BAC ∠=+∠. 求证:I 是ΔABC 的内心.二.(25分)用汽船拖载重量相等满载货物的小船若干只,在两港之间来回送货物.已知每次拖4只小船,一日能来回16次;每次拖7只小船,一日能来回10次.每日来回次数是拖小船只数的一次函数(一天中每次拖小船只数不变).问每日来回多少次,每次拖多少只小船,才能使运货问题达到最大?三.(25分)设,,a b c 是从1到9的互不相同的整数,求a b c abc++的最大的可能值.。
数学奥林匹克初中训练题(五)
第 一 试
一. 选择题.(每小题7分,共42分)
( )1.若,a b 均为质数,且22003a b +=,则a b +的值为:
(A)1999 (B)2000 (C)2001 (D)2002
( )2.设0,1,a b c a b c ++= ,,,b c a c a b M N P a b c
+++===,则,,M N P 之间的关系是:(A)M N P (B)N P M
(C)P M N (D)M P N
( )3.设ΔABC 的三边长为,,a b c 满足28,1252b c bc a a +==-+,则ΔABC 的周
长是: (A)10 (B)14 (C)16 (D)不能确定
( )4.下面四个命题:①直角三角形的两边长为3,4,则第三边长为5;②=③对角线相等且互相垂直的四边形是正方形;④若四边形ABCD 中,AD ∥BC,且 AB+BC=AD+DC,则四边形ABCD 是平行四边形.
其中正确的命题的个数为:(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
( )5.一个四位数aabb 为平方数,则a b +的值为:(A)11 (B)10 (C)9 (D)8
( )6.如果满足60,12,O ABC AC BC k ∠===的ΔABC 恰有一个,那么k 的取值范
围是:(A)k = (B)012k ≤ (C)12k ≥ (D)012k ≤ 或k =二. 填空题.(每小题7分,共28分)
1.已知,,a b c 为实数,且多项式32x ax bx c +++能被234x x +-整除,则22a b c --的值是 .
2.设正整数,,a b c 满足518,360ab bc ab ac +=-=,则abc 的最大值是 . 3,若abc =1,2003111x x x a ab b bc c ac
++=++++++,则x = .
4.如图1,AB 是半圆O 的直径,四边形CDMN 和
DEFG 都是正方形,其中C,D,E 在AB 上,F,N 在半
圆上.若AB=10,则正方形CDMN 的面积与正方形
DEFG 的面积之和是 .
第 二 试
一.(20分)若AD 是ΔABC 角平分线,I 是线段AD 上的点,且1902O BIC BAC ∠=+∠. 求证:I 是ΔABC 的内心.
二.(25分)用汽船拖载重量相等满载货物的小船若干只,在两港之间来回送货物.已知每次拖4只小船,一日能来回16次;每次拖7只小船,一日能来回10次.每日来回次数是拖小船只数的一次函数(一天中每次拖小船只数不变).问每日来回多少次,每次拖多少只小船,才能使运货问题达到最大?
三.(25分)设,,a b c 是从1到9的互不相同的整数,求a b c abc
++的最大的可能值.。