每日一题:2020-11-04

每日一题: 2020-11-04

题目: 如图, ABABO\odot O 的一条弦, 向两端分别延长ABABPPQQ, 过P,QP,Q
别作O\odot O 的两切线切O\odot OM,NM,N 两点, 连结MNMN.
(1) 若PA=QBPA=QB, 求证: MNMN 平分ABAB;
(2) 若MNMN 平分ABAB, 求证: PA=QBPA=QB.

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参考思路

(1) 如图所示, 连结OP,OQ,OM,ONOP,OQ,OM,ON, 设PQPQMNMN 相交于点KK, 连结OKOK.
PA=QB,PM,QN\because PA=QB, PM,QN 为切线, 由切割线定理得
PM2=PAPB=PA(PA+AB)=QB(QB+BA)=QBQA=QN2PM=QNPM^2=PA\cdot PB=PA\cdot (PA+AB)=QB\cdot (QB+BA)=QB\cdot QA=QN^2\Rightarrow PM=QN.
OM=ON,PMO=QNOPMOQNO(HL)OM=ON, \angle PMO=\angle QNO\Rightarrow \triangle PMO\cong QNO(HL)
OP=OQ,MOP=NOQMON=POQ\therefore OP=OQ, \angle MOP=\angle NOQ\Rightarrow \angle MON=\angle POQ
QPO=NMOK,P,M,O\therefore \angle QPO=\angle NMO\Rightarrow K,P,M,O 四点共圆,
QKO=PMO=90\therefore \angle QKO=\angle PMO=90^{\circ}
KA=KB\therefore KA=KB

(2) 如图, 如果KA=KBOKABKA=KB\Rightarrow OK\bot AB
O,K,P,M\therefore O,K,P,MO,K,N,QO,K,N,Q 都是四点共圆.
OPK=OMK,OQK=ONK\therefore \angle OPK=\angle OMK, \angle OQK=\angle ONK
OM=ON\because OM=ON, OMK=ONK\therefore \angle OMK=\angle ONK.
OPK=PQKOP=OQ\therefore \angle OPK=\angle PQK\Rightarrow OP=OQ
OKPQKP=KQPA=QB\because OK\bot PQ\Rightarrow KP=KQ\Rightarrow PA=QB

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每日一题:2020-11-03

每日一题: 2020-11-03

题目: 如图, 已知ABCDABCDO\odot O 的内接四边形, EEBDBD 上的一点, 且有BAE=DAC\angle BAE=\angle DAC.
求证: (1) ABEACD\triangle ABE\backsim \triangle ACD;
(2) ABDC+ADBC=ACBDAB\cdot DC+AD\cdot BC=AC\cdot BD.

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参考思路

ABCD\because ABCD 内接于圆OO,
ABE=ACD\therefore \angle ABE=\angle ACD, 又BAE=CAD\because \angle BAE=\angle CAD.
ABEACD\therefore \triangle ABE \backsim \triangle ACD.

(2) 由BAC=EAD,ADE=ACBADEACB\angle BAC=\angle EAD, \angle ADE=\angle ACB\Rightarrow \triangle ADE\backsim \triangle ACB.
ADAC=DECBADBC=ACDE\therefore \frac{AD}{AC}=\frac{DE}{CB}\Rightarrow AD\cdot BC=AC\cdot DE.
ABEACDABAC=BECDABCD=ACBE\triangle ABE\backsim \triangle ACD\Rightarrow \frac{AB}{AC}=\frac{BE}{CD}\Rightarrow AB\cdot CD=AC\cdot BE
将上述两式相加得: ADBC+ABCD=AC(DE+BE)=ACBDAD\cdot BC+AB\cdot CD=AC\cdot (DE+BE)=AC\cdot BD. 得证.

每日一题:2020-11-02

每日一题: 2020-11-02

题目: O\odot O 是锐角ABC\triangle ABC 的外接圆, HHABC\triangle ABC 的垂心, OGBCOG\bot BCGG.
证明: AH=2OGAH=2OG

参考思路

如图所示作辅助线, 连结EOEO 并延长交O\odot O 于点EE, 连结EB,EA,BHEB,EA,BH
CE\because CE 为直径, 所以EBBC,EAACEB\bot BC, EA\bot AC,
AHBC,BHAC\because AH\bot BC, BH\bot AC,
EBAH;EABH\therefore EB\parallel AH; EA\parallel BH,
AHBE\therefore AHBE为平行四边形.
AH=BE\therefore AH=BE
OGBCGB=GCOG\bot BC\Rightarrow GB=GC
EB=2OG\therefore EB=2OG, 即AH=2OGAH=2OG.

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每日一题:2020-11-01

每日一题: 2020-11-01

题目: 如图, 已知锐角ABC\triangle ABC 的外心为OO, 线段OAOABCBC 的中点分别为点M,NM,N.
ABC=4OMN,ACB=6OMN\angle ABC=4\angle OMN, \angle ACB=6\angle OMN, 求OMN\angle OMN 的大小.

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参考思路

连结OCOC. 设OMN=x\angle OMN=x, 则ABC=4x,ACB=6x\angle ABC=4x, \angle ACB=6x;
NOC=18010x,AOC=8x\because \angle NOC=180^{\circ}-10x, \angle AOC=8x,
ONM=180(18010x+8x+x)=x\therefore \angle ONM=180^{\circ}-(180^{\circ}-10x+8x+x)=x,
MON\therefore \triangle MON 为等腰三角形,
ON=OM=12OA=12OB\therefore ON=OM=\frac{1}{2}OA=\frac{1}{2}OB;
OBN=3018010x=60x=12\therefore \angle OBN=30^{\circ}\Rightarrow 180^{\circ}-10x=60^{\circ}\Rightarrow x=12^{\circ}.

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每日一题:2020-10-31

每日一题: 2020-10-31

题目: 如图, 已知ABC\triangle ABC 是边长为aa 的正三角形, PPABC\triangle ABC 外接圆上弧BCBC 上任一点
求证: PA2+PB2+PC2PA^2+PB^2+PC^2 是一个定值.

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参考思路

易证PA=PB+PCPA2+PB2+PC2=2(PB2+PC2+PBPC)PA=PB+PC\Rightarrow PA^2+PB^2+PC^2=2(PB^2+PC^2+PB\cdot PC).
CCCTBPCT\bot BP 的延长线于点TT. 在直角三角形CPT\triangle CPT 中, PT=12PCPT=\frac{1}{2}PC, CT=32PCCT=\frac{\sqrt{3}}{2}PC
所以BC2=BT2+CT2=(PB+12Pc)2+(32PC)2=PB2+PC2+PBPCBC^2=BT^2+CT^2=(PB+\frac{1}{2}Pc)^2+(\frac{\sqrt{3}}{2}PC)^2=PB^2+PC^2+PB\cdot PC

所以可得PA2+PB2+PC2=2a2PA^2+PB^2+PC^2=2a^2 (为定值).

每日一题:2020-10-30

每日一题: 2020-10-30

题目: 如图所示, 如果五边形ABCDEABCDE 中, ABC=ADE\angle ABC=\angle ADEAEC=ADB\angle AEC=\angle ADB.
求证: BAC=DAE\angle BAC=\angle DAE.

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参考思路

连结AFAF, 要证BAC=DAE\angle BAC=\angle DAE, 只需证BCA=DEA\angle BCA=\angle DEA 即可,
由于BDA=CEAA,E,D,F\angle BDA=\angle CEA\Rightarrow A,E,D,F 四点共圆, 所以BFA=DEA\angle BFA=\angle DEA.
所以只须证BCA=BFA\angle BCA=\angle BFA 即可.
因此只需证A,F,C,BA,F,C,B 四点共圆, 由于A,E,D,FA,E,D,F 共圆, 所以AFE=ADE=ABC\angle AFE=\angle ADE=\angle ABC
A,F,C,BA,F,C,B 四点共圆.

每日一题:2020-10-29

每日一题: 2020-10-29

题目: 锐角ABC\triangle ABC 中, BD,CEBD,CE 分别是AC,ABAC,AB 边上的高线, EMBDEM\bot BDMM.
DNCEDN\bot CENN. 求证: MNBCMN\parallel BC.

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参考思路

易证B,C,D,EB,C,D,E 四点共圆, 所以DEC=DBC\angle DEC=\angle DBC.
又易证M,N,D,EM,N,D,E 四点共圆, 所以DEN=DMN\angle DEN=\angle DMN
所以DMN=DBCMNBC\angle DMN=\angle DBC\Rightarrow MN\parallel BC.

每日一题:2020-10-28

每日一题: 2020-10-28

题目: 设ABC\triangle ABC 中, a,b,ca,b,c 分别为A,B,C\angle A,\angle B,\angle C 的对边, RR
ABC\triangle ABC的外接圆的半径, SSABC\triangle ABC 的面积.
求证: R=abc4SR=\frac{abc}{4S}.

参考思路

A\angle AABC\triangle ABC 中的最大角, 自AAADBCAD\bot BCDD. (DD 在边BCBC 上).
ABC\triangle ABC 的外接圆O\odot O, 连结AOAOO\odot OEE, 连结BEBE, 则ABE=90\angle ABE=90^{\circ}.
BEA=CABEADC\angle BEA=\angle C\Rightarrow \triangle ABE\backsim \triangle ADC.
所以AEAD=ABAC2R=AE=ABACAD=ABACBCADBC=abc2SAE\cdot AD=AB\cdot AC\Rightarrow 2R=AE=\frac{AB\cdot AC}{AD}=\frac{AB\cdot AC\cdot BC}{AD\cdot BC}=\frac{abc}{2S}
所以R=abc4SR=\frac{abc}{4S}

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每日一题:2020-10-27

每日一题: 2020-10-27

题目: 如图, 已知等腰三角形ABCABC, 顶角ABC=20,BA=BC\angle ABC=20^{\circ}, BA=BC, 在ABAB 上取点
MM, 使得BM=ACBM=AC. 求AMC\angle AMC.

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参考思路

如图, 以BCBC 为边在ABC\triangle ABC 的外作正三角形BCK\triangle BCK,
易得KBMBAC(SAS)\triangle KBM\cong \triangle BAC(SAS)
所以KB=KC=KM,BKM=20KB=KC=KM, \angle BKM=20^{\circ}.
因此, 以KK 为圆心, KBKB 为半径的圆过B,M,CB,M,C 三点.
MCB=12BKM=10\angle MCB=\frac{1}{2}\angle BKM=10^{\circ}.
所以AMC=MBC+MCB=20+10=30\angle AMC=\angle MBC+\angle MCB=20^{\circ}+10^{\circ}=30^{\circ}.

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每日一题:2020-10-26

每日一题: 2020-10-26

题目: 如图, 在平面直角坐标系中, 抛物线y=ax2+bx+4y=ax^2+bx+4xx 轴的一个交点为A(2,0)A(-2,0),
yy 轴的交点为CC, 对称轴是x=3x=3, 对称轴与xx 轴交于点BB.
(1) 求抛物线的表达式;
(2) 若点DDxx 轴上, 在抛物线上是否存在点PP, 使得PBDPBC\triangle PBD\cong \triangle PBC?
若存在, 写出点PP 的坐标; 若不存在, 请说明理由.

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参考思路

(1) 易求得抛物线表达式为: y=14x2+32x+4y=-\frac{1}{4}x^2+\frac{3}{2}x+4.

(2) 存在, 点PP 的坐标为(426,2612),(4+26,1+262),(1+41,8+241)(4-\sqrt{26},\frac{\sqrt{26}-1}{2}),(4+\sqrt{26},-\frac{1+\sqrt{26}}{2}), (-1+\sqrt{41},-8+2\sqrt{41})
(1+41,8+241)(-1+\sqrt{41},-8+2\sqrt{41}).
因为OC=4,OB=3BC=5OC=4,OB=3\Rightarrow BC=5.
如果PBDPBCBD=BC=5\triangle PBD\cong \triangle PBC\Rightarrow BD=BC=5.
因为点DDxx 轴上, 所以点DD 人坐标为(2,0)(-2,0)(8,0)(8,0).

(a) 如图所示, 当 点DD(2,0)(-2,0) 时, 连结CDCD,过BB 作直线BEBE 平方DBC\angle DBC,
CDCD 于点EE, 抛物线于点P1,P2P_1,P_2.
此时P1BCP1BD\triangle P_1BC\cong \triangle P_1BD, P2BCP2BD\triangle P_2BC\cong \triangle P_2BD.
所以BC=BDBC=BD.
所以EECDCD 的中点, 即点EE 的坐标为(1,2)(-1,2);
B,EB,E 得直线BEBE 为: y=12x+32y=-\frac{1}{2}x+\frac{3}{2},
联立抛物线y=14x2+32x+4y=-\frac{1}{4}x^2+\frac{3}{2}x+4 解得: 点P1(426,2612)P_1(4-\sqrt{26},\frac{\sqrt{26}-1}{2}),
P2(4+26,1+262).P_2(4+\sqrt{26},-\frac{1+\sqrt{26}}{2}).

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(b) 如图, 当DD(8,0)(8,0) 时, 连结CDCD, 过BB 作直线BFBF 平分DBC\angle DBCCDCD
于点FF, 交抛物线于点P3,P4P_3,P_4, 此时P3BCP3BD,P4BCP4BD\triangle P_3BC\cong P_3BD, \triangle P_4BC\cong P_4BD.
B,FB,F 解得直线BFBF 为: y=2x6y=2x-6, 联立抛物线方程: y=14x2+32x+4y=-\frac{1}{4}x^2+\frac{3}{2}x+4
解得P3(1+41,8+241),P4(141,8241)P_3(-1+\sqrt{41}, -8+2\sqrt{41}), P_4(-1-\sqrt{41},-8-2\sqrt{41}).

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