初中数学竞赛知识点归纳定理Word格式.docx

1、（略）14.切线长定理 从圆外一点引圆的两条切线，它们的切线长相等， 圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角15.圆的外切四边形的两组对边的和相等16.弦切角定理弦切角等于它所夹的弧对的圆周角17.推论 如果两个弦切角所夹的弧相等，那么这两个弦切角也相等18.相交弦定理 圆内的两条相交弦，被交点分成的两条线段长的积 相等19.推论 如果弦与直径垂直相交，那么弦的一半是它分直径所成的 两条线段的比例中项20.切割线定理 从圆外一点引圆的切线和割线，切线长是这点到割 线与圆交点的两条线段长的比例中项21.推论 从圆外一点引圆的两条割线，这一点到每条割线与圆的交点的两条线段 长的积相等斯特瓦特定理 有

2、三角形ABC，D为角A平分线与BC边的交点，则有以下定理：（2） DC + AC （2） BD AD （2） BC=BC BD DC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 ）已知：圆内接四边形 ABCD ,求证： AC BD = AB CD + AD BC 证明：如图 1 ,过 C作CP交BD于P ,使 1= 2 ,又 3= 4 ,丄 ACDBCP .得 AC : BC=AD : BP , AC BP=AD BC 。又 ACB= DCP , 5= 6 ,二 ACB DCP .得 AC

3、: CD=AB : DP , AC DP=AB CD 。 + 得 AC（BP + D P）=AB CD + AD BC .即 AC BD=AB CD + AD BC .C梅涅劳斯定理（简称梅氏定理）是由古希腊数学家梅涅劳斯首先证明的。它指出：如 果一条直线与 ABC的三边 AB、BC、CA或其延长线交于 F、D、E点，那么（AF/FB） X（BDDC） （CEEA）=1 。或：设 X、Y、Z分别在 ABC的BC、CA、AB所在直线上，则 X、Y、Z共线的充要条件是（AZ/ZB）*（BX/XC）*（CY/YA）=1证明一：过点 A作AG / BC交DF的延长线于 G,贝U AF/FB=AG/BD

4、 , BD/DC=BD/DC , CE/EA=DC/AG 。三式相乘得： （AF/FB） （BD/DC） （CE/EA）=（AG/BD） （DC/AG）=1证明二:它的逆定理也成立：若有三点 F、D、E分别在 ABC的边AB、BC、CA或其延长线上，且满足 （AFFB） （BDDC） （CEEA）=1 ,贝U F、D、E三点共线。利用这个逆定理，可以判断三点共线。证明三:过ABC三点向三边引垂线 AABBCC,所以 AD : DB=AA : BB , BE : EC=BB CC , CF : FA=CC AA 所以（AFFB） （CEEA）=1证明四:连接BF。（AD : DB ） （ BE

5、: EC ） （ CF:FA）=（S ADF : S BDF ） （ S BEF : S CEF ） （ S BCF : S BAF ） S BDF ） （ S BDF : S CDF ） （ S CDF : S ADF ）=1此外，用定比分点定义该定理可使其容易理解和记忆：在厶ABC的三边 BC、CA、AB或其延长线上分别取 L、M、N三点，又分比是 =BLLC、 =CMMA、V =ANNB。于是 L、M、N三点共线的充要条件是 =1第一角元形式的梅涅劳斯定理如图：若E , F , D三点共线，则（Sin ACF/sin FCB）（Sin BAD/sin DAC）（Sin CBA/sin A

6、BE）=I 即图中的蓝角正弦值之积等于红角正弦值之积该形式的梅涅劳斯定理也很实用第二角元形式的梅涅劳斯定理在平面上任取一点 O ,且 EDF 共线，则（Sin AOF/sin FoB）（Sin BOD/sin DOC）（Sin COA/sin AOE）=I。（O 不与点 A、B、C 重合）记忆ABC为三个顶点， DEF为三个分点（AF/FB） （顶到分/分到顶）* （顶到分/分到顶）* （顶到分/分到顶）=1空间感好的人可以这么记：（上 1/下1）* （整/右）* （下2/上2）=1塞瓦定理在厶ABC内任取一点 O ,直线 AO、BO、CO 分别交对边于 D、E、F ,贝U （BDDC）*（C

7、EEA）*（AFFB）=1证法简介（I）本题可利用 梅涅劳斯定理 证明： ADC被直线BOE所截， （CBBD）*（DOOA）*（AEEC）=1 而由 ABD 被直线 COF 所截， （BCCD）*（DOOA）*（AFFB）=1 2:即得：（BDDC）*（CEEA）*（AFFB）=1（）也可以利用面积关系证明 BDDC=S ABD/S ACD=S BOD/S COD=（S ABD-S BOD）（S ACD-S COD）=S AOB/S AOC 同理 CEEA=S BOC/ S AOB AFFB=S AOC/S BOC 3 得 BDDC*CEEA*AFFB=1利用塞瓦定理证明三角形三条高线必交于

8、一点 ：设三边AB、BC、AC的垂足分别为 D、E、F ,根据塞瓦定理逆定理， 因为（AD:DB）*（BE:EC）*（CF:FA）=（CD*ctgA ） /（CD*ctgB ）*（AE*ctgB）（AE*ctgC）*（BF*ctgC）（BF*ctgA）=1 ,所以三条高 CD、AE、BF 交于一点。可用塞瓦定理证明的其他定理 ；三角形三条中线交于一点（ 重心）：如图5 D , E分别为BC , AC中点 所以BD=DC AE=EC 所以 BDDC=1 CEEA=1且因为AF=BF 所以 AF/FB必等于1所以AF=FB 所以三角形三条中线交于一 占 八、此外，可用定比分点来定义塞瓦定理：在厶A

9、BC的三边 BC、CA、AB或其延长线上分别取 L、M、N三点，又分比是 =BLLC、 =CMMA、V =ANNB。于是 AL、BM、CN三线交于一点的充要条件是 V =1 （注意与梅涅劳斯定理相区分，那里是 1）塞瓦定理推论1.设E是厶ABD内任意一点， AE、BE、DE分别交对边于 C、G、F ,则（BD/BC）*（CEAE）*（GADG）=1因为（BCCD）*（DGGA）*（AFFB）=1 ，（塞瓦定理）所以（BDCD）*（CEAE）*（AFFB）=K （ K为未知参数）且 （BDBC）*（CEAE）*（GADG）=K （ K为未知参数）又由梅涅 劳斯定理得： （BDCD）*（CEAE）

10、*（AFFB）=1所以（BDBC）*（CEAE）*（GADG）=12.塞瓦定理角元形式AD,BE,CF 交于一点的充分必要条件是：（Sin BADsin DAC）*（sin ACFsin FCB）*（sin CBEsin EBA）=I由正弦定理及三角形面积公式易证3.如图，对于圆周上顺次 6点A,B,C,D,E,F ,直线 AD,BE,CF 交于一点的充分必要条件是：（ABBC）*（CDDE）*（EFFA）=1由塞瓦定理的角元形式，正弦定理及圆弦长与所对圆周角关系易证。西姆松定理西姆松定理图示西姆松定理是一个几何定理。 表述为：过三角形外接圆上异于三角形顶点的任意一点作三边的垂线，则三垂足共线

11、。 （此线常称为西姆松线）。西姆松定理的逆定理为：若一点在三角形三边所在直线上的射影共线，则该点在此三角形的外接圆上。西姆松定理说明相关的结果有：（1 ）称三角形的垂心为 H。西姆松线和 PH的交点为线段 PH的中点，且这点在九点圆上。（2 ）两点的西姆松线的交角等于该两点的圆周角。（3 ）若两个三角形的外接圆相同，这外接圆上的一点 P对应两者的西姆松线的交角，跟 P的位置无关。（4 ）从一点向三角形的三边所引垂线的垂足共线的充要条件是该点落在三角形 的外接圆上。证明 ABC 外接圆上有点 P ,且 PE丄AC于E，PF丄AB于F , PD丄BC于D ,分别连 DE、DF.易证P、B、F、D及

12、P、D、C、E和A、B、P、C分别共圆，于是 FDP= ACP ，（都是 ABP的补角） 且 PDE= PCE2而 ACP+ PCE=1803 FDP+ PDE=1804即F、D、E共线.反之，当F、D、E共线时，由可见A、B、 P、C共圆.证明二： 如图，若 L、M、N三点共线，连结 BP , CP ,则因PL垂直于BC , PM垂直于 AC , PN垂直于 AB ,有B、P、L、N和M、P、L、C分别四点共圆，有 PBN = PLN = PLM = PCM.故A、B、P、C四点共圆。若A、B、P、C四点共圆，则 PBN = PCM。因PL垂直于 BC , PM垂直于AC , PN垂直于AB

13、 ,有B、P、L、N和M、P、L、C四点共圆，有 PBN = PLN = PCM= PLM.故L、M、N三点共线。正弦定理定理概述CH=a SinBCH= SinA. a SinB=b SinA得到a/sin A=b/s inB同理，在 ABC中,b/si nB=csi nC步骤2.证明 a/sinA=bsinB=csinC=2R :如图，任意三角形 ABC,作ABC的外接圆O.作直径BD交 O于D.连接DA.因为直径所对的 圆周角 是直角，所以 DAB=90度因为同弧所对的圆周角相等 ，所以 D等于 C.所以 c/sinC = c/sinD=BD=2R类似可证其余两个等式。意义正弦定理指出了

14、任意三角形中三条边与对应角的正弦值之间的一个关系式。扩展三角形面积公式1.海伦公式：设 P=（a+b+c）2S =根号下 P（P-a）（P-b）（P-c）解释:假设有一个三角形，边长分别为 a、b、C,三角形的面积 S可由以下公式求得：S=p（p -a）（p-b）（p-c）而公式里的 P为半周长：p=（a+b+c）/22.S ABC=（ab2） SinC=（bc2） sinA=（ac2） sinB=abc（4R）R 为外接圆半径 3.S ABC=ah2正弦定理的变形公式（1）a=2RsinA, b=2RsinB, c=2RsinC;（2）SinA : SinB : SinC = a : b :

15、 c;（条件同上）在一个三角形中，各边与其所对角的正弦的比相等，且该比值都等于该三角形外 接圆的直径已知三角形是确定的，利用正弦定理解三角形时，其解是唯一的；已知三 角形的两边和其中一边的对角，由于该三角形具有不稳定性，所以其解不确定，可结 合平面几何作图的方法及 大边对大角，大角对大边 ”定理和三角形内角和定理去考虑解决问题（3）相关结论：a/sin A=bs in B=cs in C=（a+b）（s in A+s in B）=（a+b+c）（s in A+s in B+s inC）c/si nC = c/sin D=BD=2R设R为三角外接圆半径，公式可扩展为： a/sinA=bsinB=

16、csinC=2R, 即当一内角为90时，所对的边为外接圆的直径。灵活运用正弦定理，还需要知道它的几个变形Si nA=a2R,si nB=b2R,si nC=c2Rasin B=bs in A,bs in C=CS in B,as in C=CS inA余弦定理余弦定理是揭示 三角形 边角关系的重要定理， 直接运用它可解决一类已知三角形 两边及夹角求第三边或者是已知三个边求角的问题， 若对余弦定理加以变形并适当移 于其它知识，则使用起来更为方便、灵活。余弦定理性质对于任意三角形，任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与他们夹角的余弦的两倍积，若三边为 a,b,c三角为A,B,C ,则满足性

17、质 一一（注：a*b、a*c就是a乘b、a乘C。a2、b2、c2就是a的平方，b的平方, C的平方。）a2=b2+c2-2*b*c* Cos Ab2=a2+c2-2*a*c* Cos Bc2=a2+b2-2*a*b* Cos CCos C=（a2+b2-c2）2abCos B=（a2+c2-b2）2acCos A=（c2+b2-a2）2bc余弦定理证明平面几何证法：在任意 ABC中做AD丄BC. C所对的边为 c, B所对的边为 b , A所对的边为 a则有 BD=CosB*c , AD=SinB*c , DC=BC-BD=a-cosB*c 根据勾股定理可得：AC2=AD2+DC2b2=（si

18、 nB*c）2+（a-cosB*c）2b2=si n2B*c2+a2+cos2B*c2-2ac*cosBb2=（si n2B+cos2B）*c2-2ac*cosB+a2 b2=c2+a2-2ac*cosBCOSB=（C2+a2-b2）2ac余弦定理的作用（1）已知三角形的三条边长，可求出三个内角；（2）已知三角形的两边及夹角，可求出第三边例如：已知 ABC的三边之比为： 2 : 1 ,求最大的内角解设三角形的三边为 a,b,c且a:b:C=21.由三角形中大边对大角可知： A为最大的角.由余弦定理CoS A=-所以 A=120 .再如 ABC 中，AB=2,AC=3, A= 3,求 BC 之长

19、.解由余弦定理可知BC2=AB2+AC2-2AB AC cos A=4+9-2 2=7 ,所以BC=7.以上两个小例子简单说明了余弦定理的作用其他从余弦定理和余弦函数的性质可以看出，如果一个三角形两边的平方和等于第三 边的平方，那么第三边所对的角一定是直角，如果小于第三边的平方，那么第三边所 对的角是钝角，如果大于第三边的平方，那么第三边所对的角是锐角。即，禾U用余弦 定理，可以判断三角形形状。同时，还可以用余弦定理求三角形边长取值范围。C=:2:1.Z A为最大的角由余弦定理COS A=-所以/ A=120 .再如 ABC 中，AB=2,AC=3, Z A= 3,求 BC 之长.BC2=AB2+AC2-2AB AC- COS A即，利用余弦 定理，可以判断三角形形状。解设三角形的三边为 a,b,c