习题1.设梯形两底之和等于一腰,则此腰两邻角的平分线必通过另一腰的中点。 已知:如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AD+BC,E是DC中点
求证:∠DAB与∠ABC的平分线必经过E点。 证明(同一法):
设∠DAB与∠ABC的角平分线交于E′点,只需证E′点与E点重合。 ∵AD∥BC
∴∠DAB+∠ABC=180° ∵∠1=∠2, ∠3=∠4, ∴∠2+∠3=90° ∴∠A E′B=90°
作Rt△ABE′的斜边AB上的中线 FE′,则 FE′=1AB=AF=BF
2∴∠2=∠A E′F, ∠3=∠B E′F ∴∠1=∠2=∠A E′F, ∴E′F∥AD∥BC
连结EF,则EF为梯形 ABCD的中位线, E F∥AD∥BC ∴E′F与EF共线
∵FE′=1AB=1(AD+BC), FE =1(AD+BC)
222∴E′F = EF
∴E′与E重合,证毕.
习题2.A是等腰三角形ABC的顶点,将其腰AB延长至D,使BD=AB。知CD=10厘米,求AB边上中线的长。
解:过B作BF∥AC交CD于F, 则BF是△DAC的中位线。 ∴BF
1AC 2∴∠FBC=∠ACB
又∠ACB=∠ABC,AB=AC ∴∠FBC=∠ABC,BF=AB=BE ∴△EBC≌△FBC(SAS) ∴CE=CF=CD=×10=5cm
即△ABC中边上的中线CE的长为5厘米。
习题3.证明:等腰三角形底边延长线上任一点到两腰距离之差为常量。
已知:如图,等腰三角形ABC中,AB=AC。D为BC延长线上一点,过D作DE ⊥ AB于E,作DF⊥ AC延长线于F。
121212求证:DE-DF为常量。
证明:作△ABC的边AB上的高CH,再作CG⊥DE于G,则四边形CHEG为矩形。 ∵∠3+∠B=90°,∠4+∠2=90°,∠B=∠ACB=∠2 ∴∠3=∠4
又CD为公共边。 ∴Rt △DGC≌Rt△DFC ∴DF=DG。
∴DE-DF=DE-DG=EG=CH。(常量)证毕
习题4.在△ABC中,∠B=2∠C,AD⊥BC于D。M是BC的中点。 求证:DM=AB。
证明:(Ⅰ)当∠B为锐角时,作ME∥AC交AB于E,连结DE。则E为AB的中点 ∴∠DME=∠C,∠BEM=∠BAC 在Rt△ABD中,有DE=AB=BE=AE ∴∠B=∠EDB=∠DEM+∠DME=2∠C
∠DME=∠C
∠DEM=2∠C-∠C=∠C ∠DEM=∠DME DE=DM 1DE=AB
1212122
(Ⅱ)当∠B为钝角时,作ME∥AC交AB于E。连结DE,则E为AB的中点 在Rt△ADB中
DE=AB=BE=AE,E和M分别是AB和BC的中点 ∴ME是△ABC的中位线 ∴∠C=∠BME,∠BAC=∠BEM ∵∠BAC=180°-(∠B+∠C) ∴∠BEM=180°-(∠B+∠C) 又∵BE=DE
在△BDE中∠ABD=∠EDB=180°-∠B ∴∠BED=180°-∠ABD-∠EDB =2∠B-180°
∴∠DEM=∠B-∠C,又∠B=2∠C ∴∠DEM=∠BME ∴DM=AB
1212121(Ⅳ)当∠A为直角时,易证DM=AB
2(Ⅲ)当∠B为直角时,易证DM=AB
习题5.AB是圆的直径,引弦AC使∠BAC=30°,过点C引切线交AB的延长线于D,
求证:AC=CD
证明:如图,连结CB ∵AB是⊙的直径 ∴∠ACB=90°
∵CD为⊙O的切线,∠BAC=30° ∴∠BCD=∠BAC=30°
又∵∠CBD=∠BAC+∠ACB=30°+90°=120° ∴在△BCD中
∴∠D=180°-(∠CBD+∠BCD)=30° ∴∠BAC=∠BDC即AC=CD
习题6.两圆相交于两点A和B,在每一个圆中各作弦AC和AD,使切于另一圆。
求证:∠ABC=∠ABD
证明:如图,AC和AD分别是⊙ ,⊙ 的切线,交⊙ ,⊙ 于C和D
∴∠CAB=∠ADB,∠DAB=∠ACB 在△ABC和△ABD中
∠ABC=180°-(∠CAB+∠ACB) =180°-(∠ADB+∠DAB) =∠ABD即∠ABC=∠ABD
习题7.四边形ABCD中,设AD=BC,且M和N是对角线AC和BD的中点。 证明:直线AD和BD与MN成等角 证明:如图,四边形ABCD中AD=BC
M和N点分别为对角线AC和BD的中点,MN交AD、BC分别于G和F. 下证:∠AGF=∠BFG
连结BM并延长至E, ?BM=ME。连结AE和CE 显然:ABCD为平行四边形。连结DE ∴∠BFG=∠AHG ∵AD=BC,AD=AE
而M和N分别是BD和BE的中点,∴MN∥DE ∴AG=AH
∴∠AGF=∠AHG=∠BFG
习题8.设延长△ABC的边BA至D,使AD=AC,则∠BCD=90°+(∠C-∠B)
证明:∵2∠BCD=2∠BCA+2∠1 ①
AD=AC,∠1=∠D
∴∠BAC = ∠1+∠D=2∠1 ∠B+∠BCA+2∠1=180°
即:2∠1=180°-∠B-∠BCA ② 将②代入①得:
122∠BCD=2∠BCA+180°-∠B-∠BCA ∴∠BCD=90°+(∠C-∠B)
习题9.设O为△ABC内部任一点,则OA+OB<CA+CB
证明:连AO延长交BC于D
△ADC中AC+CD>AD ① △OBD中,OD+DB>OB ②
由①②有:CB+AC=AC+CD+DB>AD+DB=AO+OD+DB>AO+BO
习题10.三角形的一中线小于夹此中线两边的半和,而大于这半和与第三边一半的差
已知:△ABC中,AD是BC边上的中线
求证:(AB+AC)-BC<AD<(AB+AC) 证明:作DE平行于AB交AC于E 则DE=AB,AE=AC
在△ADE中,则AD<AE+DE=(AB+AC)
延长AD至F,使DF=AD,则有AD+BD>AB,AD+DC>AC ∴AF+BC>AB+AC
∴2AD>AB+AC-BC即AD>(AB+AC)-BC 综上得:(AB+AC)-BC<AD<(AB+AC)
习题11.证明:梯形两条对角线中点的连线平行于底边
已知:如图所示,梯形ABCD中,AD//BC,E,F分别是BD,AC 中点。 求证:EF//AD A证明:过点A做AG//BD,并与CB延长线相交于点G.
又因为AD//BC
所以四边形AGBD是平行四边形 HEF取AG的中点H,连结EH 由于E是BD的中点
所以EH//AD
GB又连结HF
所以HF//BC//AD
从而 H,E,F 三点共线 于是EF//AD
习题12.二圆外切于点P. AB是一条外公切线(A,B为切点). 则PA?PB
证明:如图?O1 ?O2外切于点P ,过点P作?O1 ?O2 的内公切线交AB于C.
121212121212121212121212DC? CA?CP
又?CB?CP
? ?CAP??CPA ??CBP??CPB
O1APCBO2??CAP??CBP??CPA??CPB??APB
而?CPA??CBP??APB?180
0??APB?90 ?PC?AB
0习题13.证明:三角形的三条外角平分线和对边相交所得三点共线。
已知:如图,AD,BE,CF 分别是?ABC三个外角的平分线且分别交CB,CA,BA于D,
FE,F三点.
求证:D,E,F三点共线.
证明:?AD是?BAE的角平分线 EAB
DCACCEBCAFCA同理:, ??EABAFBCB从而:BDCEAFABBCCA..?..??1 DCEAFBACBACB?BD?ACBD?D,E,F三点共线.
习题14.两圆有两条内公切线,证明这两线与连心线共点.
已知:如图所示?O1与?O2 外离,AB,CD是?O1与?O2 的两条内公切线且A,B,C,D分别为切点,O1O2 为连心线. 求证:AB,CD,O1O2 三点共线.
证明: ? AB,CD是?O1与?O2 两条内公切线,
则AB,CD必有交点.设AB,CD的交点为P. 下证 点P在O1O2 上即可.
连结O1 P,O2P. 此时PA,PC即为从?O1外一点引?O1
的两条切线.
则有P O1平分?APC.即?APO1?同理可得 ?DPO2?1?APC 21?DPB 2从而 ?O1PO2??APO1??APD??DPO2