初中数学平面几何题20道,学习辅助线的添加。

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资源描述

1、三角形ABC中,AD为中线,P为AD上任意一点,过p的直线交AB于M.交ac于N,若AN=AM,求证PM/PN=AC/AB证明:过P点作BC的平行线交AB,AC分别于M',N'点;再分别过M,M'两点分别作AC的平行线分别交AD(或延长线)于P',A'两点。由M'N'平行BC得:AC/AN'=AB/AM',即AC/AB=AN'/AM'.且M'P=N'P由三角形AN'P全等三角形A'M'P得:M'A'=AN'.所以,AC/AB=A'M'/AM'由三角形AM'A'相似三角形AMP'得:AM/AM'=MP'/A'M',即A'M'/AM'=MP'/AM所以:AC/AB=MP'/AM由三角形MP'P相似三角形ANP得:MP'/AN=MP/PN而AN=AM所以:MP'/AM=MP/PN所以:AC/AB=MP/PN1题图2题图2、在三角形BCD中,BC=BD,延长BC至A,延长BD至E,使AC=BE,连接AD,AE,AD=AE,求BCD为等边证明:过点A作CD的平行线交BE的延长线于F点。则∠BDC=∠F=∠BCD=∠A,即∠A=∠F.又因为:四边形AFDC是梯形所以:AC=DF=FE+DE而AC=BD+DE所以:BD=FE又因为:AD=AE,∠BDA=∠FEA所以:三角形ABD和三角形AFE全等所以:∠B=∠F所以:∠B=∠BCD=∠BDC=60°所以:三角形BCD是等边三角形。3、三角形ABC中若圆O在变化过程中都落在三角形ABC内(含相切),A为60度,AC为8,AB为10,X为未知数,是AE的长.圆O与AB,AC相切,圆O与AB的切点为E,X的范围是?解:如图,当元O与三角形ABC三条边都相切时,x的值最大。此时:过B作BD垂直AC,则可求得BD=5(√3),DC=3根据勾股定理求得BC=2(√21)设元O与边AB,BC,CA的切点分别为E,F,G,且AE=x,BE=y,CF=z,则有方程组:x+y=10,x+z=8,y+z=2(√21),解这个方程组得:x=9-(√21)因此:x的范围是(0,9-√21]4、已知三角形ABE中C、D分别为AB、BE上的点,且AD=AE,三角形BCD为等边三角形,求证BC+DE=AC证明:过D点作BE的垂线DF,交AB于F点,过A点作BE的垂线AH,H是垂足,再过F点作AH的垂线FG,G是垂足。则:四边形DHGF是矩形,有FG=DH.而由△ADE是等腰三角形得知DH=HE,所以:FG=(1/2)DE.又由于角B=60°,所以:∠BAH=30°所以:FG=(1/2)AF所以:AF=DE而在直角△BDF中,由于∠B=∠BDC=60°所以:∠CDF=∠CFD=30°所以:CF=CD=BC所以:BC+DE=CF+AF即:BC+DE=AC5、已知在三角形ABC中,AD是BC边上的中线,E是AD上的一点,且BE=AC,延长BE交AC与F,求证AF=EF证明:如图,连接EC,取EC的中点G,AE的中点H,连接DG,HG则:GH=DG所以:角1=∠2,而∠1=∠4,∠2=∠3=∠5所以;∠4=∠5所以:AF=EF.6、在△ABC中,D是BC边中点,O是AD上一点,BO,CO的延长线分别交AC,AB于E,F求证:EF平行BC。证明:分别过B,C两点作AD的平行线分别交CF,BE的延长线于M,N两点。则:四边形MBCN是平行四边形。由MB‖AO‖CN,得:OF/FM=OA/BM,OE/EN=OA/CN.(相似三角形对应边成比例)而BM=CN所以:OF/FM=OE/EN所以:MN‖EF而MN‖BC所以:EF‖BC.7、已知:在△ABC和△A'B'C'中,AB=A'B',AC=A'C'.AD,A'D'分别是△ABC和△A'B'C'的中线,且AD=A'D'.求证:△ABC≌△A'B'C'证明:分别过B,B'点作BE‖AC,B'E'‖A'C'.交AD,A'D'的延长线于E,E'点。则:△ADC≌△EDB,△A'D'C'≌△E'D'B'所以:AC=EB,A'C'=E'B';AD=DE,A'D'=D'E'.所以:BE=B'E',AE=A'E'所以:△ABE≌△A'B'E'所以:角E=∠E'角BAD=角B'A'D'所以:角BAC=角B'A'C'所以:△ABC≌△A'B'C'8、四边形ABCD为菱形,E,F为AB,BC的中点,EP⊥CD,∠BAD=110º,求∠FPC的度数解:连接BD,交AC于O点,过A作CD的垂线,垂足为G,过O作BC的平行线交CD于H.因为:角DAB=110°,∠GAB=90°所以:∠DAG=20°。由∠AOD=∠AGD=90°知AOGD四点共元,所以∠DOG=∠DAG=20°由OH‖BC‖AD知:∠HOC=∠DAC=(1/2)∠BAD=55°所以:∠GOH=90°-20°-55°=15°而:∠OHG=∠BCD=110°所以:∠OGH=180°-15°-110°=55°由于:不难证明∠FPC=∠OGH(过程略)所以:∠FPC=55°9、已知:E是正方形ABCD内的一点,且∠DAE=∠ADE=15°,求证:△EBC是等边三角形证明:过E点作AB的平行线EP,交BC于P点,交AD于Q点,以D为角顶点,DA为角的一边,向正方形ABCD内作∠ADF=30°,角的一边交EP于F点。设DQ=√3,则:FQ=1,DF=2,AD=2√3,PC=PB=AQ=√3,由角平分线定理得:QE/EF=QD/DF,即:QE/(1-QE)=(√3)/2解得:QE=2(√3)-3所以:PE=PQ-QE=2(√3)-[2(√3)-3]=3在△EPC中由勾股定理得:EC=√(PE²+PC²)=2√3而:BE=CE所以:BC=BE=CE=2√3即:△EBC是等边三角形。10、在三角形ABC中,经过BC的中点M,有垂直相交于M的两条直线,它们与AB,AC分别交于D、E,求证,BD+CE>DE证明:如图,延长EM到E',使E'M=ME,则:DE=DE',由△BE'M≌△CEM得:CE=BE'在△BE'D中,有BD+BE'DE'等量代换得:BD+CEDE11、AB是等腰直角三角形ABC的斜边,若点M在边AC上,点N在边BC上,沿直线MN把△MCN翻折,使点C落在AB上设其落点(1).如图一,当是AB的中点时,求证:PA/PB=CM/CN(2).如图二当P不是AB中点时,结论PA/PB=CM/CN是否成立?若成立,请给出证明(1)、证明:因为P是AB中点,所以:AP/PB=1,因为:P点是C点沿直线MN折叠的落点,所以:MN垂直平分PC,所以:CM=MP,由AP=BP得∠ACP=∠BCP=45°所以:CM=MN所以:CM/CN=1所以:PA/PB=CM/CN(2)、结论仍然成立。证明:过P点分别作AC,BC的垂线PE,PD.E,D是垂足。过C作CF垂直AB,F是垂足。则:S△APC=(1/2)AC*PE=(1/2)AP*CFS△BPC=(1/2)BC*PD=(1/2)BP*CF而AC=BC所以:PE/PD=AP/BP由∠MCN=∠MPN=90°知MCNP四点共元所以:∠PME=∠PND所以:RT△PEM∽RT△PDN所以:PE/PD=PM/PN而PM=MC,PN=NC所以:PE/PD=MC/NC所以:AP/BP=MC/NC12、三角形ABC中,BC=5,M和I分别是三角形ABC的重心和内心,若MI平行于BC,则AB+AC的值是多少?解:设内心到三边的距离为r,BC边上的高为AE=h,如图。因为MI‖BC,AM=2MD所以:h=3r而:S△ABC=(1/2)BC*h=(5/2)h=(15/2)rS△ABC=S△ABI+S△BCI+S△ACE=(1/2))r(AB+AC+5)所以:(15/2)r=(1/2))r(AB+AC+5)解得:AB+AC=1013、已知圆O是三角形ABC的外接圆CD是AB边上的高,AE是圆O的直径。求证:AC*BC=AE*CD证明:以E为圆心,以BC长为半径画弧交元O于F点。连接EF,FA.则:EF=BC,∠AFE=90°所以:∠EAF=∠DAC(弦相等,弦所对的圆周角相等)所以:RT△ADC∽RT△EFA所以:AC/AE=CD/EF即AC*EF=AE*CD而:EF=BC所以:AC*BC=AE*CD14、已知:D.E位△ABC内的两点求证:AB+ACBD+DE+EC证明:设直线DE交AB于F,交AC于G,则:在△AFG中,有AF+AGFD+DE+EG在△BFD中,有BF+FDBD在△EGC中,有EG+GCEC所以:三个不等式两边相加得AF+AG+BF+FD+EG+GCFD+DE+EG+BD+EC即:AB+ACDE+BD+EC15、在三角形ABC中,BD,CE是边AC,AB上的中点,BD与CE相交于点O,BO与OD的长度有什么关系?BC边上的中线是否一定过点O?为什么?答:BO=2DO,BC边上的中线过O点。证明:连接AO,设M,N分别是BO,CO的中点,连接EM,DN,则:EM平行并等于AO的一半,DN平行并等于AO的一半所以:EM平行并等于DN所以:四边形EMND是平行四边形所以:MO=OD所以:BM=MO=OD所以:BO=2DO延长AO交BC于G,延长DN交BC于H,延长EM交BC于Q,则:由AG‖EQ‖DH,BM=MO=OD得知BQ=QG=GH=HC所以;BG=GC所以;BC边上的中线过O点。16、在△ABC中,AB,BE是△ABC的高,交于点H,边BC,AC的垂直平分线FO,GO相交于点O求证:OF=1/2AH,OG=1/2BH证明:连接CO并延长交△ABC的外接圆于M点。则:OC是元的直径。OF=(1/2)BM,∠MBC=∠MAC=∠ADB=∠BEA=90°所以:BM‖AD,AM‖BE所以:四边形MBHA是平行四边形所以:BM=AH所以:OF=(1/2)AH.同理可证:OG=(1/2)BH.17、三角形中线分别为91215求三角形面积解:过F点作AE的平行线,交DC于H点,则:FH=(1/2)AM=5,MH=3,(三角形中位线定理,三中线交点分中线性质)而:MF=4所以:三角形FMH是直角三角形,即BM⊥DC.所以:S△BCD=(1/2)*9*8=36,所以:S△ADC=S△BCD=36(同高等底的两个三角形面积相等)所以:S△ABC=7218、在△ABC中∠A=90°,AD⊥BC于D,M是AD的中点,延长BM交AC于E,过E作EF⊥BC于F。求证:EF²=AE*CE证明:如图,延长BA,FE交于N.因为:AD‖FN所以:AM/NE=BM/BE,MD/EF=BM/BE所以:AM/NE=MD/EF而:AM=DM所以:NE=EF由于:角NAC=∠NFC=90°所以:AFCN四点共圆所以:AE*EC=EF*EN所以:EF^2=AE*EC19、已知E为平行四边形ABCD的边BC上的任一点,DE延长线交AB延长线与F,求证S△ABE=S△CEF。证明:分别过C,E两点作AB的垂线CH,EG,H,G是垂足。设BE=m,EC=n由△BFE∽△CDE得:BF/CD=m/n.即BF/(BF+CD)=m/(m+n)也就是BF/AF=m/(m+n)(因为AB=CD,有AF=BF+CD)由RT△BEG∽RT△BCH得:HC/GE=(m+n)/m所以:(BF/CD)*(HC/GE)=1而:S△AFE=(1/2)AF*GES△BFC=(1/2)BF*CH所以:S△BFC/S△AFE=BF*HC/AF*GE=1所以:S△BFC=S△AFE两边同时减去S△BFE得:S△ABE=S△CEF。20、等腰直角三角形,角A为90°,D,E两点为斜边上的动点,角DAE=45°,当D合B重合或E和C重合时,线段DE的长度等于BD+EC当不重合时,DEBD+CE.证明:不重合时。以A点为顶点,AC为一边向△ABC的外侧作∠CAB',使∠CAB'=∠DAB.截取AB'=AD.又因为:AC=AB.所以:△CAB'≌△BAD所以:B'C=DB因为:∠BAC=90°,∠DAE=45°。所以:∠BAD+∠CAE=45°。所以:∠B'AE=∠B'

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