平面几何一题多变在完成一个数学题的解答时,有必要对该题的内容、形式、条件、结论,做进一步的探讨,以真正掌握该题所反映的问题的实质。
如果能对一个普通的数学题进行一题多变,从变中总结解题方法;从变中发现解题规律,从变中发现“不变”,必将使人受益匪浅。
“一题多变”的常用方法有:1变换命题的条件与结论;2、保留条件,深化结论;3、减弱条件,加强结论;4、探讨命题的推广;5、考查命题的特例;6、生根伸枝,图形变换;7、接力赛,一变再变;8、解法的多变等。
题 X 已知,∆ABC 中,ZACB-9C∣⅛,. CD丄AB, D 为垂定:OK图中有几条⅜⅛段?02、图中有几个角,是哪几个角?03s图中耳哪几个三角形,请你写出来“04s图中⅛ZCAB相等的是哪些角?和Z CAB互余的角是哪些角?05s ∆ABC中,BCifi上的高是哪条疑段?∆ABC的垂心是()点AC - BOAB ∙CDΞ∆ADCi Ξ∆CDB =AD1 DB ∆ABC^∆ACD∞∆CBDnn十、T AC' =ADAB09、SCuEiBC^BDABKk 求证「AC' ÷ BC' - AB'Ih 如果AC-ΞBC f那么5CD-2AB12.如果AB=2BD,那么- SBC11 久求证】^^DC f)i= SLABC SABDC14、求证:15、设丽的中点为隔求证=AC^BC^WM AB证证证求求求⅝⅛\678OoO16 (⅛⅛□题1的条件)DE丄AC于E, DF丄BC于F,求证:Cl).CE CF BC = AC(%CD i = CE-CF-ABC3)> AE= Bc rJ l Ae i口(增加题1的条件)CE平分NBCD求证:AE- =AD ABISs (增加题[的条件)在原图中,作ZBCE-ZBCD求证:BD i DA=C叭AE'19、(增加题1的条件)AE平分∠ BAC交BC于E, 求证:CE: EB=CD : CB20、(增加题1的条件)CE平分∠ BCD , AF平分∠ BAC交BC于F求证:(1) BF∙CE= BE∙ DF(2)AE 丄CF(3)设AE 与CD 交于Q,贝U FQ Il BC21、已知,△ ABC中,∠ ACB=90度,CD丄AB , D为垂足,以CD为直径的圆交AC、BC 于E、F,求证:CE: BC=CF : AC (注意本题和16题有无联系)22、已知,△ ABC中,∠ ACB=90度,CD丄AB,D为垂足,以AD为直径的圆交AC于E,以BD 为直径的圆交BC于F,求证:EF是O 01和Θ O2的一条外公切线23、已知,△ ABC中,∠ ACB=90度,CD丄AB , D为垂足,作以AC为直径的圆01,和以CD为弦的圆02,求证:点A到圆02的切线长和AC相等(AT=AC )=AB∕AD -BD-AB24、已知,△ ABC 中,∠ ACB=90度,CD 丄AB , D 为垂足,E 为ACD 的中点,连ED 并延长交CB 的延长线于F ,求证:DF : CF=BC : AC内公切线DO交外公切线EF 于点0,25、如图,Θ 01与Θ O2外切与点 D ,求证:OD 是两圆半径的比例中项。
题14解答:因为 CD^2=AD DBAC^2=AD∙ ABBC^2=BD∙ AB所以 1∕AC^2+1∕BC^2=1/ (AD-AB ) +1/ ( BD-AB )=(AD+DB ) / (AD-BD-AB )=1∕AD ∙BD=1∕CD^215题解答:因为M 为AB 的中点,所以AM=MB , AD-DB=AM+DM-(MB-DM)=2DMAC^2-BC^2=AD*AB-DB*AB=(AD-DB)AB=2DM*AB29、(在23题中去掉一个圆)已知,△ ABC中,∠ ACB=90度,CD丄AB , D为垂足,作以AC为直径的圆01 ,求证:过点D的圆O1的切线平分BC26、(在19题基础上增加一条平行线)已知,于F, 求证:△ ABC 中,∠ ACB=90 度,CD 丄ABFG Il AB 交BC 于点G,CE=BGD为垂足, AE 平分∠BACBC于交CD27、(在19题基础上增加一条平行线)已知,于F, 求证:△ ABC 中,/ ACB=90 度,CD 丄ABFG Il BC交AB于点G,连结EG, 四边形CEGF是菱形D为垂足, AE 平分∠BAC BC于交CD2& (对已知,于F, 求证:19题增加一个结论)ABC 中,∠ ACB=90 度,CD 丄AB D为垂足, AE 平分∠BAC BC于交CD CE=CF于F ,求证:O CED 平分线段AF31、 (在题1中增加一个条件)已知,△ ABC 中,∠ ACB=90度,CD 丄AB ,D 为垂足,∠ A=30度,求证:BD=AB/4(沪科版八年级数学第 117页第3题)32、 (在18题基础上增加一条直线)已知,△ ABC 中,∠ ACB=90 度,CD 丄AB , D 为垂足,作∠ BCE= ∠ BCDP 为AC 上任意一点,直线 PQ 交CD 于Q ,交CB 于M ,交CE 于N求证:PQ∕PN=QM∕MN32题证明:作NS Il CD 交直线AC 与点S ,贝U PQ∕PN=CQ∕SN又∠ BCE= Z BCD∙∙∙ QM∕MN=CQ∕CN (三角形内角平分线性质定理)Z BCE+ Z NCS= Z BCD + Z ACDNS Il CD ,∙∙∙Z NSC=Z ACD∕∙Z NSC= Z NCSD 为垂足,AE 平分∠ BAC 交BC 于E ,交CD/. SN=CN/. PQ∕PN=QM∕MN题33在题一中”,延长CB到E,使EB=CB ,连结AE、DE ,求证:DE∙AB= AE∙ BE题33证明CB^2= BD -AB因EB=CB•/ EB^2= BD∙ AB•/ EB : BD=AB : BE 又∠ EBD= ∠ ABE ./△ EBD ABE•/ EB : AB=DE : AE•/ DE∙ AB= AE∙ BE题34(在19题基础上增加一条垂线)已知,△ ABC中,∠ ACB=90度,CD丄AB , D为垂足, AE平分CD于F, EG⊥AB交AB于点G,求证:EG^2= BE∙ ECC证明:延长AC、GE,设交点为H ,/•△ EBG EHC/• EB : EH=EG : EC/• EH∙ EG= BE- EC又HG Il CD , CF=FD/• EH=EG/• EG^2= BE- EC题35 (在题19中增加点F)已知,△ ABC中,/ ACB=90度,CD丄AB,D为垂足,AE平分∠ BCA交BC于点E ,交CD于F,求证:2CF∙FD = AF -EF题36、(在题16中,减弱条件,删除∠ ACB=90度这个条件)已知,△ ABC中,CD丄AB,D为垂足,DE丄AC于E,DF丄BC于F,求证:CE∕BC=CF∕AC题37(在题17中,删除∠ ACB=90度和CD丄AB , D为垂足这两个条件,增加D是AB上一点, 满足∠ ACD= ∠ ABC)已知,△ ABC中,D是AB上一点,满足∠ ACD= ∠ ABC ,又CE平分∠ BCD求证:AE^2= AD∙ AB题38已知,△ ABC中,∠ ACB=90度,CD丄AB , D为垂足,PC为Θ ABC的切线求证:PA∕AD=PB∕BD题39(在题19中点E该为E为BC上任意一点”)已知,△ ABC中,∠ ACB=90度,CD丄AB , D为垂足,E为BC上任意一点,连结AE , CF ⊥ AE , F为垂足,连结DF,求证:△ ADF AEB题40:已知,△ ABC中,∠ ACB=90度,CD丄AB , D为垂足求证:SΘ ADC : SΘ BDC=AD : DB已知,如图,△ ABC中,CD ⊥ AB , D为垂足,且AD∕CD=CD∕BD ,求∠ ACB的度数。
题42已知,CD是厶ABC的AB边上的高,D为垂足,且AD∕CD=CD∕BD ,贝U∠ACB - -定是90度吗?为什么?题43:已知,△ ABC中,∠ ACB=90度,CD丄AB , D为垂足,△ ADC的内切圆O 01 ,△ BDC的内切圆O 02 ,求证:S O01 : S O 02=AD : DB题44:已知,△ ABC中,∠ ACB=90度,CD⊥AB , D为垂足,△ ADC的内切圆O 01的半径R1, △ BDC的内切圆O 02的半径R2, △ ABC的内切圆O 0的半径R ,求证:R1+R2+R=CDA D 6题45、已知,△ ABC中,∠ ACB=90度,CD丄AB , D为垂足,作以AC为直径的圆01,和以BD 为直径的圆02 ,设01和02在厶ABC内交于P求证:△ PAD的面积和厶PBC的面积相等题45解:Z CAP= Z CDP= Z DBP (圆周角、弦切角)/• Rt △APC S Rt △BPD/• AP∙ PD= BP∙ PC又Z APD 和Z CPB 互补(Z APC+ Z BPD=180 度)S △PAD=1/2 -AP 卩D∙sin Z APDS △PBD=1/2 ∙BP∙PC∙sin Z CPB/• S △ PAD= S △ PBD题46 (在题38的基础上变一下)已知,△ ABC中,Z ACB=90度,CD丄AB , D为垂足,PC为Θ ABC的切线,又CE平分Z ACB 交Θ ABC 与E,交AB 与D,若PA=5,PC=10,求CD-CE的值XI+=<1-∣- a)< 1 -∣-b >=1 ÷a+b ÷ab ⅛∙1÷Z÷2=⅛兰1 a→,时” Eμz2vΛ-RC ⅛⅛J⅛⅞j≤±⅛ = 时"÷⅜ 弓威 龙”题47在题46中,求Sin ∠ PCA题48 (由题19而变)已知,△ ABC 中,∠ ACB=90度,CD 丄AB , D 为垂足,AE 平分∠ ACB 交BC 于E , EG ⊥ AB 交AB 于点G, 求证:(1)AC=AG(2 )、AG^2= AD∙ AB(3) 、G 在∠ DCB 的平分线上(4)、FG Il BC (5) 、四边形CEFG 是菱形题49Ci+- 1 -)(1 + —-—) - 5仪 CoS a题49解答:b —解: 构造斜谊上高 口口 苗1的臣角 三角形如 国,⅜S. EC=a≈ AC=H 1 AB=Ti 1 ^AP-C= ISilll X Qb- UZD - AE TTTU CD<4r题目50 (题33再变)已知,△ ABC中,∠ ACB=90度,CD丄AB , D为垂足,延长CB到E,使EB=CB ,连结AE交CD的延长线于F,如果此时AC=EC,求AF= 2FE题50解:过点E 作EM 丄CF,M 为垂足,则AD : DB=AC^2 : CB^2=4 : 1 又DB : EM=I : 2所以,AD : EM=2 : 1△ ADF EMF/• AF : EF=AD : EM=2 : 1/• AF=2EF题目51 (题50中连一线)已知,△ ABC中,∠ ACB=90度,CD丄AB , D为垂足,延长CB到E,使EB=CB ,连结AE交CD的延长线于F,连结FB ,如果此时AC=EC , 求证:∠ ABC= ∠ EBFF(题51的几种解法)解法1、作∠ ACB的平分线交AB于点G,易证△ ACG◎△ CEFCG=EF.•.证厶CBG EBF∕∙∠ ABC= ∠ EBF题51解法2作∠ ACB的平分线交AB于点G,交AE于点P, 则点G ACE 的垂心,∙∙∙ GF Il CE 又∠ AEC= ∠ GCE,四边形CGFE为等腰梯形/• CG=EF再证△ CBG EBF∕∙∠ ABC= ∠ EBF题51解法3作∠ ACB的平分线交AB于点G,交AE于点P,则点G ACE的垂心,易证△ APG CPF (AAS )/• PG=PF又∠ GPB= ∠ FPB,PB=PB/•△ PBGFBP (SAS)∕∙∠ PBG= ∠ FBP∕∙∠ ABC= ∠ EBF题51解法4 (原题图)由题50得,AF=2EF/• AF : EF=AC : BE=2又∠ CAF= ∠ BEF=45 度ACF EBF∕∙∠ ACF= ∠ EBF又∠ ACF= ∠ CBA∙∙∙∠ ABC= ∠ EBF题51解法5作ME丄CE交CD的延长线于M ,证厶ABC CME (ASA )∕∙∠ ABC= ∠ M再证△ MEF BEF (SAS)∙∙∙∠ EBM= ∠ M∕∙∠ ABC= ∠ EBF题51解法6作点B关于点C的对称点N ,连结AN , 则NB=2BE ,又由题50, AF=2EF , /• BF Il AN∙∙∙∠ EBM= ∠ N又∠ ABC= ∠ N (对称点).∙.∠ ABC= ∠ EBFN题51解法7过点C作CH Il BF交AB于M ,V B为CE的中点,F为HE的中点又由题50, AF=2EF ,H为AF的中点又CH Il BFM为AB的中点∙∙∙∠ MCB= ∠ MBC又∠ EBM= ∠ MCB∕∙∠ ABC= ∠ EBF题目52 (题50、51结论的引伸)已知,△ ABE 中,AC=EC,/ ACE=90 度, CD丄AB交斜边AB于F,D为垂足,B为CE的中点,连结FB, 求证:(1 )、AF=2EF(2 )、/ ABC= / EBF(3)、/ EBF= / E+∠ BAE(4)、/ ABF=2 / DAC(5)、AB : BF=AE : EF(6)、CD : DF=AE : AF(7)、AD : DB=2AF : EF(8)、CD∕DF∙ FA∕AE∙ EB∕BC=1题目53 (题52的一部分)已知如图,①、AC=CE②、AC丄CE③、CB=BE④、CF⊥ AB求证:⑤、AF=2EF⑥、∠ ABC= ∠ EBF(题53的14个逆命题中,是真命题的请给出证明)题目54(题53的逆命题1)已知如图,⑤、AF=2EF②、AC丄CE③、CB=BE④、CF⊥ AB求证:①、AC=CE⑥、∠ ABC= ∠ EBF平面几何一题多变题目55 (题53的逆命题2)已知如图,①、AC=CE⑤、AF=2EF③、CB=BE④、CF⊥ AB求证:②、AC丄CE⑥、∠ ABC= ∠ EBF题目56(题53 的逆命题3)已知如图,①、AC=CE②、AC ⊥CE⑤、AF=2EF④、CF⊥ AB求证:③、CB=BE⑥、∠ ABC= ∠ EBF题目57(题53 的逆命题4)已知如图,①、AC=CE②、AC⊥CE⑤、AF=2EF③、CB=BE求证:④、CF⊥ AB⑥、∠ ABC= ∠ EBF题目58(题53 的逆命题5)已知如图,③、CB=BE⑥、∠ ABC= ∠ EBF②、AC⊥CE④、CF⊥ AB求证:⑤、AF=2EF①、AC=CE题目59(题53 的逆命题6)已知如图,①、AC=CE④、CF⊥ AB③、CB=BE⑥、∠ ABC= ∠ EBF求证:⑤、AF=2EF②、AC⊥CE题目60(题53 的逆命题7)已知如图,①、AC=CE②、AC ⊥CE⑥、∠ ABC= ∠ EBF④、CF⊥ AB求证:⑤、AF=2EF③、CB=BE题目61(题53 的逆命题8)已知如图,①、AC=CE②、AC⊥CE③、CB=BE⑥、∠ ABC= ∠ EBF求证:⑤、AF=2EF④、CF⊥ AB题目62(题53 的逆命题9)已知如图,⑤、AF=2EF④、CF⊥ AB③、CB=BE⑥、∠ ABC= ∠ EBF求证:①、AC=CE②、AC⊥CE题目63(题53 的逆命题10)已知如图,②、AC⊥CE⑤、AF=2EF④、CF⊥ AB⑥、∠ ABC= ∠ EBF求证:①、AC=CE③、CB=BE题目64(题53 的逆命题11)已知如图,③、CB=BE⑥、∠ ABC= ∠ EBF②、AC⊥CE⑤、AF=2EF求证:①、AC=CE④、CF⊥ AB题目65(题53 的逆命题12)已知如图,①、AC=CE⑤、AF=2EF④、CF⊥ AB⑥、∠ ABC= ∠ EBF求证:②、AC⊥CE③、CB=BE题目66(题53 的逆命题13)已知如图,①、AC=CE⑤、AF=2EF③、CB=BE⑥、∠ ABC= ∠ EBF求证:②、AC⊥CE④、CF⊥ AB题目67(题53 的逆命题14)已知如图,①、AC=CE②、AC⊥CE⑤、AF=2EF⑥、∠ ABC= ∠ EBF求证:③、CB=BE④、CF⊥ AB题目68已知如图,△ ABC中,∠ ACB=90度,CD丄AB , D为垂足,CM 平分∠ ACB ,如果S A ACM=30 , S A DCM=6 , 求S A BCD= ?(题68解答)解:设S A BCD=X,贝U I S△ ACM/ S △ CMB=30/ (6+ X) =AM∕MBS A ACD/ S △CDB=36/ x=AD∕DB又AC^2= AD∙ ABBC^2= BD -AB/• AC^2/ BC^2=AD∕BDT CM 平分∠ ACB/•( AM/ BM ) ^2=AD/BD[30∕(6+x)]^2=36∕x解方程得x=4或x=9/• S A BCD=4 或S A BCD=9题目69已知如图,△ ABC中,∠ ACB=90度,D为斜边AB上一点,满足AC^2= AD∙ AB 求证:CD丄AB题目70已知如图,△ ABC 中,AC>BC, /ACB=90 度,CM 平分∠ ACB ,且CM+CB=AC ,求证:1∕AC-1∕BC=√ 2题70证明:过点M作MD丄BC , D为垂足,作MD丄AC , E为垂足,设ME=x,AC=b,BC=a,贝U CM√2 X , AE=b-x,由AE∕AC=ME∕BC ,得(b-x)∕b=x∕a,∕∙ x=ab∕(a+b)又CM+CB=AC∕∙ √2 x+a=b,∕∙ ab∕(a+b)=(b-a)/ √2整理得:b^2-a^2=√2ab两边都除以ab,/• 1∕AC- 1∕BC=√2题目71(依题68变)已知如图,△ ABC 中(AC>BC), ∠ ACB=90 度,CD⊥AB , D 为垂足, CM平分∠ ACB,且BC、AC是方程x^2-14x+48=0的两个根,求AD、MD的长。