平面几何几个重要定理(含解析)

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平面几何几个重要定理(含解析)

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平面几何几个重要定理
定理一:梅涅劳斯定理
(
C
B
A
) (
C
B
A
)
定理二:塞瓦定理
塞瓦定理:
(
C
B
A
)
课外作业:
定理三:托勒密定理
托勒密定理:圆内接四边形中,两条对角线的乘积(两对角线所包矩形的面积)等于两组对边乘积之和(一组对边所包矩形的面积与另一组对边所包矩形的面积之和).即:
(
E
D
C
B
A
)
例1 如图2,P是正△ABC外接圆的劣弧上任一点(不与B、C重合), 求证:PA=PB+PC.
证明:由托勒密定理论证,则有PA·BC=PB·AC+PC·AB,
∵AB=BC=AC. ∴PA=PB+PC.
例2 证明“勾股定理”:在Rt△ABC中,∠B=90°,求证:AC2=AB2+BC2
证明:如图,作以Rt△ABC的斜边AC为一对角线的矩形ABCD,显然ABCD是圆内接四边形.
由托勒密定理,有AC·BD=AB·CD+AD·BC. ①
又∵ABCD是矩形,∴AB=CD,AD=BC,AC=BD. ②
把②代人①,得AC2=AB2+BC2.
例3 如图,在△ABC中,∠A的平分 线交外接∠圆于D,连结BD,求证:AD·BC=BD(AB+AC).
证明:连结CD,依托勒密定理,
有AD·BC=AB·CD+AC·BD.
∵∠1=∠2,∴ BD=CD.
故 AD·BC=AB·BD+AC·BD=BD(AB+AC).
例4 若a、b、x、y是实数,且a2+b2=1,x2+y2=1.求证:ax+by≤1.
证明:如图作直径AB=1的圆,在AB两边任作Rt△ACB和Rt△ADB,
使AC=a,BC=b,BD=x,AD=y.
由勾股定理知a、b、x、y是满足题设条件的.
据托勒密定理,有AC·BD+BC·AD=AB·CD.∵CD≤AB=1,∴ax+by≤1.
例5 已知a、b、c是△ABC的三边,且a2=b(b+c),求证:∠A=2∠B.
分析:将a2=b(b+c)变形为a·a=b·b+bc,从而联想到托勒密定理,进而构造一个等腰梯形,使两腰为b,两对角线为a,一底边为c.
证明:如图 ,作△ABC的外接圆,以 A为圆心,BC为半径作弧交圆于D,连结BD、DC、DA.
∵AD=BC,
∴∠ABD=∠BAC.
又∵∠BDA=∠ACB(对同弧),∴∠1=∠2.
 
依托勒密定理,有BC·AD=AB·CD+BD·AC. ①
而已知a2=b(b+c),即a·a=b·c+b2. ②
∴∠BAC=2∠ABC.
例6 在△ABC中,已知∠A∶∠B∶∠C=1∶2∶4,
证明:如图,作△ABC的外接圆,作弦BD=BC,边结AD、CD.
在圆内接四边形ADBC中,由托勒密定理,
有AC·BD+BC·AD=AB·CD
易证AB=AD,CD=AC,∴AC·BC+BC·AB=AB·AC,
练习:
定理四:西姆松定理
练习题答案
定理一:
(
C
B
A
)定理二:
(
C
B
A
)
课后练习答案:
定理三:
练习一:
定理四:
练习一:
练习二:

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