高考數(shù)學(xué)理一輪資源庫(kù)選修4 第1講幾何證明選講

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1、 精品資料 第十五章 系列4選考部分 第1講 幾何證明選講 1．如圖，已知B在AC上，D在BE上，且AB∶BC＝2∶1，ED∶DB＝2∶1，求AD∶DF. 解 如圖，過(guò)D作DG∥AC交FC于G(還可過(guò)B作EC的平行線(xiàn))． ∵＝＝， ∴DG＝BC. ∵BC＝AC，∴DG＝AC. ∴＝＝，∴DF＝AF， 從而AD＝AF，故AD∶DF＝7∶2. 2. 如圖，圓O1與O2內(nèi)切于點(diǎn)A，其半徑分別為r1與r2(r1>r2)．圓O1的弦AB交圓O2于點(diǎn)C(O1不在AB上)． 求證：AB∶AC為定值． 證明　如圖，連接AO

2、1，并延長(zhǎng)分別交兩圓于點(diǎn)E和點(diǎn)D，連接BD、CE. ∵圓O1與圓O2內(nèi)切于點(diǎn)A， ∴點(diǎn)O2在AD上，故AD、AE分別為圓O1，圓O2的直徑． 從而∠ABD＝∠ACE＝90. ∴BD∥CE，于是＝＝＝，∴AB∶AC為定值． 3. 如圖，△ABC是直角三角形，∠ACB＝90，CD⊥AB于D，E是AC的中點(diǎn)，ED的延長(zhǎng)線(xiàn)與CB的延長(zhǎng)線(xiàn)交于點(diǎn)F. 求證：FD2＝FBFC. 證明　∵E是Rt△ACD斜邊AC的中點(diǎn)， ∴DE＝EA，∴∠A＝∠2. 又∵∠1＝∠2，∴∠1＝∠A. ∵∠FDC＝∠CDB＋∠1＝90＋∠1， ∠FBD＝∠ACB＋∠A＝90＋∠A，∴∠FDC＝∠FBD.

3、又∵∠F是公共角，∴△FBD∽△FDC，∴＝， ∴FD2＝FBFC. 4. 如圖，在△ABC中，CM是 ∠ACB的平分線(xiàn)，△AMC的外接圓O交BC于點(diǎn)N.若AC＝AB，求證：BN＝2AM. 證明　連結(jié)MN.因?yàn)镃M是∠ACB的平分線(xiàn)， 所以∠ACM＝∠NCM，所以AM＝MN. 因?yàn)椤螧＝∠B，∠BMN＝∠A， 所以△BMN∽△BCA，所以＝＝2， 即BN＝2MN＝2AM. 5. 如圖，梯形ABCD內(nèi)接于⊙O，AD∥BC，過(guò)點(diǎn)C作⊙O的切線(xiàn)，交BD的延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)P，交AD的延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)E. (1)求證：AB2＝DEBC； (2)若BD＝9，AB＝6，BC＝9，求切線(xiàn)PC的長(zhǎng)

4、． (1)證明　∵AD∥BC，∴＝.∴AB＝CD， ∠EDC＝∠BCD.又PC與⊙O相切，∴∠ECD＝∠DBC. ∴△CDE∽△BCD.∴＝. ∴CD2＝DEBC，即AB2＝DEBC. (2)解　由(1)知，DE＝＝＝4， ∵AD∥BC，∴△PDE∽△PBC， ∴＝＝.又∵PB－PD＝9，∴PD＝，PB＝. ∴PC2＝PDPB＝＝.∴PC＝. 6．如圖，D，E分別為△ABC的邊AB，AC上的點(diǎn)，且不與△ABC的頂點(diǎn)重合．已知AE的長(zhǎng)為m，AC的長(zhǎng)為n，AD，AB的長(zhǎng)是關(guān)于x的方程x2－14x＋mn＝0的兩個(gè)根． (1)證明：C，B，D，E四點(diǎn)共圓； (2)若∠A＝90，且

5、m＝4，n＝6，求C，B，D，E所在圓的半徑． 解 (1)證明：連結(jié)DE，根據(jù)題意在△ADE和△ACB中，ADAB＝mn＝AEAC，即＝. 又∠DAE＝∠CAB，從而△ADE～△ACB. 因此∠ADE＝∠ACB.所以C，B，D，E四點(diǎn)共圓． (2)m＝4，n＝6時(shí)，方程x2－14x＋mn＝0的兩根為x1＝2，x2＝12.故AD＝2，AB＝12. 取CE的中點(diǎn)G，DB的中點(diǎn)F，分別過(guò)G，F(xiàn)作AC，AB的垂線(xiàn)，兩垂線(xiàn)相交于H點(diǎn)，連結(jié)DH.因?yàn)镃，B，D，E四點(diǎn)共圓，所以C，B，D，E四點(diǎn)所在圓的圓心為H，半徑為DH. 由于∠A＝90，故GH∥AB，HF∥AC.從而HF＝AG＝

6、5，DF＝(12－2)＝5.故C，B，D，E四點(diǎn)所在圓的半徑為5. 7. 如圖，圓O是△ABC的外接圓，延長(zhǎng)BC邊上的高AD交圓O于點(diǎn)E，H為△ABC的垂心．求證：DH＝DE. 證明　連結(jié)CE，CH.因?yàn)镠為△ABC的垂心，所以∠ECD＝∠BAD＝90－∠ABC， ∠HCD＝90－∠ABC，所以∠ECD＝∠HCD. 又因?yàn)镃D⊥HE，CD為公共邊， 所以△HDC≌△EDC，所以DH＝DE. 8. 已知AD是△ABC的外角∠EAC的平分線(xiàn)，交BC的延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)D，延長(zhǎng)DA交△ABC的外接圓于點(diǎn)F，連接FB、FC. (1)求證：FB＝FC； (2)若AB是△ABC外接圓的直徑，∠EA

7、C＝120，BC＝3，求AD的長(zhǎng)． (1)證明　∵AD平分∠EAC，∴∠EAD＝∠DAC. ∵四邊形AFBC內(nèi)接于圓，∴∠DAC＝∠FBC. ∵∠EAD＝∠FAB＝∠FCB， ∴∠FBC＝∠FCB，∴FB＝FC. (2)解　∵AB是圓的直徑，∴∠ACD＝90. ∵∠EAC＝120，∠DAC＝∠EAC＝60，∠D＝30. 在Rt△ACB中，∵BC＝3，∠BAC＝60，∴AC＝3， 又在Rt△ACD中，∠D＝30，AC＝3，∴AD＝6. 9. 如圖，從圓O外一點(diǎn)P作圓O的兩條切線(xiàn)，切點(diǎn)分別為A、B，AB與OP交于點(diǎn)M，設(shè)CD為過(guò)點(diǎn)M且不過(guò)圓心O的一條弦，求證：O、C、P、D四點(diǎn)共

8、圓． 證明　∵PA、PB為圓O的兩條切線(xiàn)，∴OP垂直平分弦AB，∴AM＝BM.在Rt△OAP中，OMMP＝AM2，在圓O中，AMBM＝CMDM，∴OMMP＝CMDM，又弦CD不過(guò)圓心O，∴O、C、P、D四點(diǎn)共圓. 10. 如圖，⊙O的半徑OB垂直于直徑AC，M為AO上一點(diǎn)，BM的延長(zhǎng)線(xiàn)交⊙O于N，過(guò)點(diǎn)N的切線(xiàn)交CA的延長(zhǎng)線(xiàn)于P. (1)求證：PM2＝PAPC； (2)若⊙O的半徑為2，OA＝OM，求MN的長(zhǎng)． (1)證明　連結(jié)ON.因?yàn)镻N切⊙O于N， 所以∠ONP＝90. 所以∠ONB＋∠BNP＝90. 因?yàn)镺B＝ON，所以∠OBN＝∠ONB. 因?yàn)锽O⊥AC于O，所以

9、∠OBN＋∠BMO＝90. 所以∠BNP＝∠BMO＝∠PMN.所以PM＝PN. 所以PM2＝PN2＝PAPC. (2)解　OM＝2，BO＝2，BM＝4. 因?yàn)锽MMN＝CMMA＝(2＋2)(2－2)＝8， 所以MN＝2. 11. 如圖，已知C是以AB為直徑的半圓O上一點(diǎn)，CH⊥AB于點(diǎn)H，直線(xiàn)AC與過(guò)B點(diǎn)的切線(xiàn)相交于點(diǎn)D，E為CH的中點(diǎn)，連接AE并延長(zhǎng)交BD于點(diǎn)F，直線(xiàn)CF交直線(xiàn)AB于點(diǎn)G. (1)求證：點(diǎn)F是BD的中點(diǎn)； (2)求證：CG是⊙O的切線(xiàn)； (3)若FB＝FE＝2，求⊙O的半徑． (1)證明　∵CH⊥AB，DB⊥AB， ∴△AEH∽△AFB，△ACE∽△AD

10、F. ∴＝＝.∵HE＝EC，∴BF＝FD. 即點(diǎn)F是BD的中點(diǎn)． (2)證明　連接CB、OC， ∵AB是直徑，∴∠ACB＝90. ∵F是BD的中點(diǎn)，∴∠CBF＝∠FCB. ∵∠CBF＝∠BAC，∠BAC＝∠ACO，∴∠FCB＝∠ACO. ∵∠ACO＋∠OCB＝90，∴∠BCF＋∠OCB＝90. ∴∠OCF＝90.∴CG是⊙O的切線(xiàn)． (3)解　由FC＝FB＝FE，得 ∠FCE＝∠FEC. ∵∠G＋∠GCH＝90， ∠FAG＋∠FEC＝90， ∴∠FAG＝∠G. ∴FA＝FG，∵FB⊥AG，∴AB＝BG. 由切割線(xiàn)定理，得 (2＋FG)2＝BGAG＝2BG2.①

11、 在Rt△BGF中，由勾股定理，得 BG2＝FG2－BF2.② 由①②，得FG2－4FG－12＝0. 解得FG＝6或FG＝－2(舍去)． ∴AB＝BG＝4.∴⊙O的半徑為2. 12．如圖，圓O1與圓O2內(nèi)切于點(diǎn)A，其半徑分別為r1與r2(r1>r2)．圓O1的弦AB交圓O2于點(diǎn)C(O1不在AB上)．求證：AB∶AC為定值． 證明 連結(jié)AO1，并延長(zhǎng)分別交兩圓于點(diǎn)E和點(diǎn)D.連結(jié)BD，CE. 因?yàn)閳AO1與圓O2內(nèi)切于點(diǎn)A，所以點(diǎn)O2與AD上， 故AD，AE分別為圓O1，圓O2的直徑． 從而∠ABD＝∠ACE＝.所以BD∥CE， 于是＝＝＝. ∴AB∶AC為定值．